龔永波
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：依靠低壓電力載波通信技術(shù)發(fā)展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠距離集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計、計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。
關(guān)鍵詞：載波通信；集中抄表；遠程抄表
引言
為降低電費風(fēng)險．提高電費回收率，城市居民用電目前普遍采用依靠智能IC卡技術(shù)發(fā)展起來的預(yù)付費電力管理系統(tǒng)實現(xiàn)先交費，后用電的管理模式。該模式雖然解決了電費收繳難的問題，但無法對用電實施有效的管理及監(jiān)控，如對于電費核算周期內(nèi)的線損計算、電量匯總等功能，不能實現(xiàn)“抄”、“核”環(huán)節(jié)的自動化。該模式還會帶來應(yīng)收實收不對應(yīng)、影響線損統(tǒng)計、偽卡的防范困難、表計異常故障不能及時處理等一系列問題：同時購表成本比較、高、售電網(wǎng)點布設(shè)投資大。而依靠低壓電力載波通信技術(shù)發(fā)展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠距離集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計和計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠程抄表的臺區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費單，并進行人工催費，仍然無法滿足供電公司在“電費核收”環(huán)節(jié)減員增效、提高管理水平的客觀要求。
目前營銷管理系統(tǒng)、銀電聯(lián)網(wǎng)已建成．95598客戶服務(wù)系統(tǒng)也能很好地解決與客戶溝通的問題．低壓集抄系統(tǒng)也在逐步建設(shè)．如何充分利用現(xiàn)有資源、減少投資，解決目前存在的問題，是我們要研究的課題。負荷管理系統(tǒng)、低壓集抄系統(tǒng)的投運，使電力企業(yè)和電力客戶之間架起了實時的信息交換通道。這就為實時監(jiān)控電力客戶的用電行為提供了技術(shù)手段；同時也使實時抄表、實時結(jié)算成為可能。因此在低壓集抄系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將普通用戶表計換成帶485接口、帶繼電器控制的表計后．就可以實現(xiàn)預(yù)付費功能。如果原有預(yù)付費的磁卡電表帶485接口，也可以實現(xiàn)磁卡電表的遠程抄表．彌補它的缺陷。屆時，低壓集抄系統(tǒng)通過與營銷管理系統(tǒng)、95598客戶服務(wù)系統(tǒng)的接口，將實現(xiàn)用戶交費、電費電量換算、電量比對、底限提醒繳費的閉環(huán)管理。
一、低壓集抄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
低壓集抄系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，目前比較成熟的方案主要有直接式抄表方式、全載波抄表方式和采集器抄表方式。直接式抄表就是在居民客戶的每個樓道安裝一個具備遠程傳輸功能的采集器。由采集器直接將表計的數(shù)據(jù)上送主站：全載波抄表就是全部更換表計為載波表，直接由載波表和終端(集中器)進行載波通訊；采集器抄表則是先由采集器通過485方式采集表計的數(shù)據(jù)．然后通過載波方式(或者485方式)將數(shù)據(jù)上送至集中器，再由集中器集中上送。
1.直接式抄表方案
直接在居民客戶的每個樓道的電表箱安裝一個具備遠程通訊功能的采集器。該采集器直接通過485(或者脈沖，但不建議)抄讀電表箱中所有電表的數(shù)據(jù)．然后將數(shù)據(jù)直接上送主站，主站也可以直接對采集器進行參數(shù)的配置和抄表，實時性和可靠性非常高。另外，由于直接安裝在電表箱里面，現(xiàn)場實施的工作量很少，布線十分簡單，維護的工作量也非常的少。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.全載波抄表方案
更換所有現(xiàn)場的表計為載波表。并使用載波終端。這種方式現(xiàn)場更換表計的工作量很大，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性不高，后續(xù)維護的工作量也比較大。
具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.采集器抄表模式
在每個電表箱安裝一個采集器，再將采集器通過485或者載波的方式和配變終端進行通訊，然后由配變終端將所有的數(shù)據(jù)上送主站。這種方式的安裝相對復(fù)雜，數(shù)據(jù)的及時性也不高。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
4.三種抄表方式比較
三種抄表方式比較如表1所示。
不管采用以上哪種方式，系統(tǒng)都由采集器、集中器、主站三部分組成。采集器的功能是收集各電表(低壓峰谷表／普沖電子表)的數(shù)據(jù)進行處理和存儲，并通過電力載波將數(shù)據(jù)上傳到集中器。它一般安裝在表箱內(nèi)；若表箱內(nèi)安裝不便或無法安裝，可安裝在表箱旁(需要加安裝箱)。集中器的功能是通過電力載波收集各采集器的數(shù)據(jù)進行處理和存儲，并通過公用無線網(wǎng)GPRS(GSM)／CDMA的方式將數(shù)據(jù)上傳到主站。主站的功能是集中抄表、電量數(shù)據(jù)處理。提供與客戶用電管理系統(tǒng)的接口，*終完成集中抄表的功能。
系統(tǒng)的通信方式中直接式抄表方案的采集器一電表采用485接口或者脈沖通信，采集器一一主站采用GSM／GPRS／CDMA／以太網(wǎng)等方式通信；全載波抄表方案的集中器一電表采用載波通訊方式，集中器一主站采用GSM／GPRS／CDMA／以太網(wǎng)方式通信；采集器抄表方案的采集器一電表采用485接口或者脈沖方式通信，采集器一一集中器采用485接口或者載波接口方式通信，集中器一一主站采用GSM／GPRS／CDMA／以太網(wǎng)等方式通信。
二、安科瑞Acrelcloud-3200預(yù)付費水電云平臺
1.概述
AcrelCloud-3200預(yù)付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預(yù)付費電能表及DTSY-1352三相電子式預(yù)付費電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現(xiàn)物業(yè)公司遠程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產(chǎn)品。
2.應(yīng)用場所
本平臺適用于公寓出租戶、商業(yè)廣場、公寓酒店、物業(yè)小區(qū)、寫字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場等場所。
3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.系統(tǒng)功能
4.1房間監(jiān)控
清晰簡潔的展示所有房間狀態(tài)信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費用狀態(tài)等，進入房間詳情可對房間當(dāng)前實時信息進行查看，并可了解當(dāng)天用電量和使用金額情況，可對房間內(nèi)的電表進行各種遠程控制操作，比如、電價設(shè)置，售電、退電、報警金額設(shè)置、分合閘操作等等。
4.2電戶開表
系統(tǒng)針對商鋪不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價方案，單一電價、尖峰平谷電價、階梯電價等:支持預(yù)先設(shè)置信息后期一鍵;支持設(shè)置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。
4.3充電繳費
可以對已的電表進行遠程充值，電費實時下發(fā)到電表。電表會根據(jù)電度走字實時扣除電費同時系統(tǒng)也支持早臺計費，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。
4.4財務(wù)管理
訂單總覽，包含系統(tǒng)里所有水電充值記錄，以及物業(yè)費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統(tǒng)計水電費收入情況，收入組成。
4.5報表
系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務(wù)統(tǒng)計每個月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個不同維度查詢電表每個階段的用能情況。
4.6批量操作
為了方便用戶對大量儀表進行管理和設(shè)置，可以在系統(tǒng)中新建批量操作任務(wù)，比如設(shè)置電價、電表控制、儀表設(shè)置、充值等，批量任務(wù)可以立即執(zhí)行，也可以定時執(zhí)行。
4.7自定義收費方案
為了靈活應(yīng)對用戶多種多樣的收費方案，比如物業(yè)費，房租，等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費項目。收費方式可設(shè)置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設(shè)置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。
4.8公共區(qū)域用電分攤
某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統(tǒng)每個月自動將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據(jù)比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。
4.9后付費模式
按日期生成后付費用戶周期用電費用，對數(shù)據(jù)進行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶繳費情況可導(dǎo)出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶。
4.10公眾號在線支付
用戶可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢電表使用情況以及繳費。
三、系統(tǒng)硬件配置
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應(yīng)用場合 |
型號 |
圖片 |
功能 |
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預(yù)付費水電 云平臺 |
AcrelCloud-3200 |
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主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現(xiàn)物業(yè)公司遠程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產(chǎn)品。 |
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通訊管理機 |
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1、電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點續(xù)傳，邊緣計算，命令透傳 2、通訊方式:下行2路RS485通訊上行網(wǎng)口/4G |
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Anet-2E4SM |
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1.電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點續(xù)傳，邊緣計算，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網(wǎng)通訊 |
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Anet-2E8S1 |
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1.電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點續(xù)傳，邊緣計算，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網(wǎng)通訊 |
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AWT100-4G |
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1路下行485，上行可選配4G、WIFI、網(wǎng)口 |
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AF-GSM500-4G |
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1.內(nèi)置嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集支持2或6路RS485總線接入 2.支持LORA無線通訊 3.數(shù)據(jù)上傳支持MODBUSTCP/MQTT/HJ212等多種協(xié)議 4.可選擇RJ45或4G上傳方式 5.具備協(xié)議轉(zhuǎn)換、斷點續(xù)傳、斷電報警等功能 6.內(nèi)嵌8GSD卡，用于數(shù)據(jù)存儲和事件記錄 |
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物聯(lián)網(wǎng)電表 |
DDSY1352-NK 單相預(yù)付費電表 |
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1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) DDSY1352-NK2.支持雙向有功、無功、復(fù)費率電能計量 單相預(yù)付費電表3.支持*大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計;4支持兩路開關(guān)量輸出5.內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng) 7.充值方式:支持刷卡充值和遠程充值;8.支持預(yù)付費功能;9.支持時控功能; 10.支持惡性負載識別功能 11.支持強控功能: 12.通訊方式:RS485/4G/NB |
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DDSY1352-NK 三相預(yù)付費電表 |
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DDSY1352-nDM |
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1.預(yù)付費管理控制 2.支持支路時間管理控制 3.支持支路負載管理控制 4.遠程充值 5.支持支路強控 6.夜間小功率控制 7.支持空調(diào)模式 8.支持白名單設(shè)置 9.支持全電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F）； 10.支持總電能計量，支路電能計量 11.跳閘記錄查詢 12.通訊方式：RS485/4G |
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ADF300L 多用戶計量箱 |
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1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F)2.支持雙向有功、無功、復(fù)費率電能計量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計; 4支持兩路開關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng)7.充值方式:支持刷卡充值和遠程充值;8支持預(yù)付費功能9.支持時控功能;10.支持惡性負載識別功能11.支持強控功能;12.通訊方式:RS485/4G |
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ADF400L 多用戶計量箱 |
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1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) 2.支持雙向有功、無功、復(fù)費率電能計量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計; 4支持兩路開關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng) 7.充值方式:支持刷卡充值和遠程充值; 8支持預(yù)付費功能 9.支持時控功能; 10.支持惡性負載識別功能 11.支持強控功能; 12.通訊方式:RS485/4G |
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物聯(lián)網(wǎng)水表 |
LXSY-O-M/NB |
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1.預(yù)付費功能 2.閥門自動維護功能 3.防水設(shè)計 4.防強磁干擾功能 5.低功耗設(shè)計 6.通訊方式:MBUS/NB |
四、結(jié)論
預(yù)付費低壓集中抄表系統(tǒng)是一種基于網(wǎng)絡(luò)電表的電力綜合管理系統(tǒng)，通過運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)將傳統(tǒng)的電力計量器具網(wǎng)絡(luò)化，具備實時保護、安全監(jiān)控、負荷控制、電能計量、用戶服務(wù)等多種功能。系統(tǒng)集售電、集抄、分析等多項功能于一體，能加強對電力營銷工作的過程管理，提升了營銷管理的精細化水平。使用預(yù)付費低壓集中抄表系統(tǒng)．實現(xiàn)了集中管理網(wǎng)絡(luò)電表，有利于供電企業(yè)更為掌握客戶的用電動向，對網(wǎng)絡(luò)返回的數(shù)據(jù)進行分析(如負荷分析、線損分析等)，作好負荷預(yù)測、跟蹤，為有關(guān)部門調(diào)整供電方案、制定計劃提供數(shù)據(jù)支持。
參考文獻:
[1]王志梁，郭軼敏，曹華明.預(yù)付費低壓集中抄表系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用
[2]安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版
作者簡介：
龔永波，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，Email: 28801392115@qq.com手機：18702101301 QQ:2881392115
