电费管理网络预付费系统

1、网 络 预 付 费 系 统 通州供电公司北京纳思电器全新的电费管理方案 全新的预付费解决方案网 络 预 付 费 系 统 工程背景 民用电表数量多，涉及面广，使用更方便、更科学、更先进的方法解决收费问题，一直为业界所关注。 新的管理需要，例如分时计费、电费调价等也迫使我们去寻求新的技术，新的表计。 目前电能的计量收费，主要有两种方式：一种是采用抄表收费方式，另一种那么是采用预付费卡表的方式。 全新的预付费解决方案网 络 预 付 费 系 统 抄表收费方式的优势与问题 优势：抄表收费方式由人工抄表发展到自动抄表；由管理部门发通知，用户到 交费处交费，发展到用户在银行存款，管理部门在用户指定帐户扣款是

2、一种发展和进步。这种方式的优点是符合用户习惯传统，对于用户而言先使用后交款，也不会由于用户一时忘记交费而面临断电的尴尬，表现出人性化的管理，是用户易于接受的一种管理方式。通过抄表环节，管理者能够较好地掌握系统的运行情况。问题：第一，收费管理过程的复杂性和不可靠性。从管理上来看，要完成收费，首先要准确抄表，由于居民用户数量大，范围广，人工抄表工作量极其巨大，而且很难做到准确，而自动抄表方式使用范围仍然很小。抄完表，还必须用具有法律效力的凭证通知用户交费，并需由用户进行交费。通知用户交费的过程和用户交费的过程，甚至比抄表过程更困难。第二，这种方式虽能满足市场对于多费率方面的一些需要，例如分时计量电

3、能表（它通过用户本身能验证的时钟，实现分时计费）；对于一些新的需求如按照用户使用量的大小而实行阶梯价格收费，就有很多困难，原因在于这种收费模式要求向用户提供可供用户验证的当月用量记录，最近北京市就提出水费按用户每月的使用量分区段计价，这在目前的技术水平下显然是不能完成的。 全新的预付费解决方案网 络 预 付 费 系 统 预付费卡表方式的优势与问题 预付费卡表方式是通过计量表中购置量减至零时断电的方法，使原来需要管理部门催交使用费的过程变成了用户必须自觉完成的交费过程。抄表、催费、交费过程变成了用户的自觉行为，极大简化了收费管理过程，受到了管理部门的青睐。但这种方式也存在问题：1、由于预付费表安

4、装在用户侧，预付费的平安性受到威胁，表可能受到侵害，卡可能被解密，2、由于预付费表采用预先付费，其购置量并不代表已经消费的量，如果中间过程没有抄表核查，管理部门可能会完全不知道用户还剩多少量值，表计是否处于正常状态其损失率完全无法计算和考核。天长日久，很可能会出现管理部门账面资金紧张，但用户处还存在大量购置量的情况，造成巨大经济损失。3、调价损失无法合理解决。对于预付费方式，无论涨价还是降价，都会造成管理者和用户之间某一方的损失。4、不能适应多费率及阶梯价场合使用。由于用户购置使用量时无法预知未来的实际使用值，因此无法实现这一管理需要。5、收费过程本钱高。由于用户分散而且群体庞大，要实现用户直

5、接购置，必须使面对用户的收费点进入与用户就近的社区，必须建立交费网，从而大大提高了交费本钱。 全新的预付费解决方案 网 络 预 付 费 系 统 为了很好的解决供电部门的用电监管和售电收费两方面的工作，克服了上述两种计量收费系统的问题，网络预付费系统提出了一种全新的企业居民用电消费方式，它同时也是一种全新的供电部门售电并对用电进行监管的模式。该方案由电费管理系统、价格管理系统、用电计量监控系统、低压载波通信系统等部分构成。网络预付费系统构成框图 网络预付费系统构成管理中心a) 建立并保存以下信息：所有用户的基本信息、用户指定帐户信息、用户购电信息等；b) 具有语音提示系统，能够与用户通过电话完成

6、以下任务：用户身份认证、用户信息查询、用户购电量录入等功能；c)具有与通讯设备主站进行加密双向数据通讯的功能； d) 具有与营业站中的计算机主站通过网络进行数据交换的功能。 电费管理中心a) 制定并发布电价信息，包括：当前电价、调价信息、价格执行日期等；b) 具有与通讯设备主站进行双向数据通讯的功能。 价格管理中心a)自动采集并保存以下信息：用户用电信息，剩余电费信息和实际交费信息并可以共享电费管理中心的用户基本信息；b)具有对用户用电数据进行分析、处理并生成报表打印的功能；c)依据数据对变台进行线损分析、处理的功能；d) 数据按权限共享。 数据监控管理中心网络预付费系统构成使用网络预付费载波

7、电能表的用户，当表计显示剩余电费不足报警时或剩余电费到零拉闸后，用户可通过电话或网络使用指定帐户交费或直接到营业站交费，以满足用电消费需要。 用户营业站营业站提供了与用户进行交互的窗口，用户可以到营业站购电并进行信息查询。也可以通过银行预存电费的方式完成购电交费的过程。 可以是市话网、光纤网、宽带网、无线网或其他通讯网，现主要以市话网和GPRS为主。 公共通信网网络预付费系统构成网络预付费表通讯设备主站应急处理站 应急处理站为保证系统的安全可靠，当通讯信道发生故障时，可采取应急处理措施。先由通讯设备主站通过市话网（或其它信道）直接将购电信息下载至应急处理站的具有红外通讯功能的手持机中，处理站再

8、派出专管人员用手持机通过红外信道将信息输入至用户的网络预付费电能表中。 网络预付费系统构成变台集中器网络预付费表电力线载波信道具有以下功能：对在同一台变低压侧范围内的网络预付费载波表实现电力线载波双向数据传送，也可实现与通讯设备主站的数据双向通讯，同时有本地通讯口可进行设置、抄读等操作。 是由电子式电能表计量单元和电力线载波远传单元、预付费控制单元以及拉合闸单元组成的全新电子式载波计量仪表。 它在使用时，用户通过 等信道远方交费后，不再使用IC卡输入电量，而是由系统直接将购电金额及电价从远方输入表内。 一般的，断路器可以设计在表内，对于大电流表计，可以通过输出控制信号的方法来实现拉闸合闸。 网

9、络预付费表与普通预付费表相比具有几个明显的优势：不再用“卡”作为传输购电信息的媒介，因而可以实现远方购电，不再存在由“卡”而产生的安全风险。电能表有和主站相连的信道，因而用户用电情况及购电情况都能及时上传到主站。可以克服线损管理困难，电表故障不能及时发现等一系列问题。该表采用美国ADI公司电能计量芯片ADE7755作为电能计量单元的核心；采用具有知识产权的大规模集成电路完成分时电能表的各项功能和数据存储与传输，具有平、谷费率电量记度器，采用LCD显示方式；使用CPU片内EEPROM数据存储器，保证主要数据可靠存储且长期不丢失；其通信信道可提供红外接口和电力线载波方式，数据传输准确可靠。具有结构

10、新颖、显示直观、可靠性高、操作简便等特点。其性能符合有关国标以及DL/T6981999的有关规定要求。红外通讯协议满足地区技术规范 。 用户侧可以直接显示购电金额，并按用户类型单价及分段单价用电。供电双方都不会因调整电价造成损失。网络预付费表与普通预付费表相比具有几个明显的优势：作为预付费表，当剩余电费减至报警值时能够进行报警提示；当剩余电费减至零时自动拉闸；远方购电后系统自动将购电金额输入表计，表计能够自动合闸供电。 允许输入电价执行时间，实现电价体系在指定日的统一调价。 允许使用多种单价计费。既可以按时间进行分时计费，也可以按照当月电量执行分段的阶梯电价。 网络预付费表特点采用电子表计量芯

11、片电子表灵敏度高，线性度好（通常可以达到1.0级表精度），无需较表等突出优点受到欢迎。人们所担心的是其可靠性。随着技术的进步，电子表芯片技术的日趋完善，全国从南方省份的实践看，早期产品中的失效故障基本上已经不存在。采用电子表芯片后，不仅突出了高精度、宽范围计量的优点，而且计量脉冲为芯片自身产生，克服了机械表脉冲生产电路故障产生的计量不准及可靠性较低的不足。 液晶显示电力线载波预付费表采用液晶显示，内存和显示值完全一致。不会出现表计内存计量读值与窗口显示读值不符的情况。特别是，目前液晶显示器件的技术进步，已使之技术十分成熟，原有低温特性不好已经被克服，可靠性十分高。 基于双向通讯功能的多种数据读

12、取方法该表可通过三种途径读取表计数据，（1）载波远程抄读；（2）红外线本地口读取；（3）液晶显示读取。从而增加了数据的透明度和可监控性，确保系统的可靠运行。网络预付费系统关键技术电力线载波通信技术 就通信而言，集中器与总站的通信借用的公共通信网，技术成熟，特别是由于集中器数量较少，成本压力小，易于实现，现在的关键问题是集中器与各网络预付费表之间如何通信。 电力线是世界各国公认完成与用户通信的最好媒介，这是因为，电力线是当今世界上最大的有线网，并且进入每一个家庭，它在通信上被认为是“空闲”的媒介。特别需要指出的是利用电力线通信的装置，不仅从电力线上获得通信载体，也可以从电力线获得工作电源，而电源

13、是这些装置实现免维护的必要条件。 1网络预付费系统关键技术电力线载波通信技术 由于面对家庭用户使用的装置，成本不允许高，它限制了许多现存技术在本命题下电力线载波通信上的应用。 功耗限制，本使用场合不允许为了通信而在每家每户点盏“通信用的灯”。 电力线从实际测量看，频带很窄，适合远程通信的载波频率应低于几百kHz，而最适合通信的频段上又正是开关电源等电器使用的最佳频段，极易受到干扰。 电力线是一个不受管制的信息媒介。 但似乎所有人又都在电力线载波通信上遇到了困难：2网络预付费系统关键技术电力线载波通信技术 正是这些本质原因，使得电力线载波通信案例失败多于成功。有些人试图使用扩频技术进行电力线载波

14、通信，但由于电力线频带窄，高频能量损失严重，再加上扩频通信发射侧和接受侧同步要求高，本命题下低成本通信方案很难采取，其结果是扩频只是作技术概念而不是实质加以应用。事实上由于扩频方案使用了较高频率，在电力线载波加载过程中，不仅存在载波传送还伴生电磁辐射很多情况下，高频率的载波通讯更多的是无线通讯贡献的而不是电力线载波通讯贡献的。 我们采用了数据压缩新技术，就其瞬间而言，功率是大的，但其平均上看微乎其微，结果极好地解决了成本、功耗、体积等一系列矛盾，其技术已经得到了广泛应用。 3网络预付费系统关键技术信息网络构建 在电费管理中心、价格管理中心、数据监控管理中心、营业站和通讯设备主站之间利用现代的网

15、络技术实现互联互通，实现信息的共享。信息在各个网络节点之间传递时必须经过加密，利用网关或者是路由器实现信息的加密，避免外界的攻击。各个网络节点之间根据权限的不同可以查阅不同的数据。 应用智能化的语音芯片设计语音提示系统，当电话处于摘机状态时模拟人声提示，根据设定的指令程序提示用户通过电话机按键录入相关信息，从而实现信息查询、帐户充值等业务。 语音技术网络预付费系统主要功能用户交费营业站缴费 购置充值卡或指定银行帐户划拨电费 电费管理中心 通讯设备主站 公共通信网变台集中器 网络预付费载波表用户侧电话 公共通信网语音提示系统 完成：1、用户身份验证；2、录入购电信息。 购电信息下传至表计，更新表

16、内剩余电费信息。实现流程 信息流网络预付费系统主要功能电价调整及监管通讯设备主站 公共通信网变台集中器 网络预付费载波表 下传调价信息，或将表计中的电价信息上传至管理中心。实现流程电费管理中心 信息流网络预付费系统主要功能用电情况及计量装置监控通讯设备主站 公共通信网变台集中器 网络预付费载波表 采集表计中用户用电量等信息。实现流程数据监控管理中心 信息流网 络 预 付 费 系 统 的 优 势 网络预付费表是一种预付费表。它带有自动断电的执行机构。当用户购买的使用量，随着计量减至零（也可以减至一定值后报警）时能自动通过执行机构完成断电操作。通过这种自主的关断措施，保证了整个计量收费管理的简化。

17、 网络预付费表的用户交费信息不是通过传统的“卡”传递的，而是通过交费中心与用户表之间的通讯网络在用户购买后直接“传入的”，安全性能得到了保证。 用户购买使用量时，不再由收费部门将通用货币按单价转换为用户使用电量值。而是直接由通信网络向网络预付费表输入通用货币值，并由管理部门远方输入执行价格、待执行价格及起始执行日期。当执行价格是分时段的多费率价格时，每进入一个时段，网络预付费表自动选择该时段的价格；当执行价格是阶梯价格时，每进入一个量值区段就自动选择该量值区段的价格；当网络预付费表进入待执行价格的起始时间后，自动将待执行价格体系调整为在执行价格体系，因而对用户和管理者的任何一方都不会在调价中造

18、成损失。 网 络 预 付 费 系 统 的 优 势 由于通讯网络的存在，用户表中的各种信息都能及时传递至管理中心，使用户信息的“透明化”，从而避免各种各样的不安全因素及由于不掌握用户实际情况而出现的管理漏洞。 由于用户购买的电费，是通过远程网络由管理中心自主完成传入的，因而用户的购买行为是否要到管理中心显得不重要了。大量的用户购买行为可以通过远程操作实现的，例如通过网上银行，或通过市话实现购买款远方拨付，因此这种新系统的建立将实现收费管理的集中化，它既有利于降低收费过程成本，又有利于收费的及时上交和管理。 基于数据双向传输的载波通讯网络，管理中心可以采集网络预付费表中的各种信息，从而为线损计算、用户用电分析、变台负荷分析等提供可靠的分析依据，进而有助于对居民用电异常（包括窃电）等情况进行分析。结 束 语 网络预付费系统创立一种全新的售电并对用电进行监管的模式。该种模式构建了基于用户购电的结算系统和具有双向通讯功能的表计通讯系统，且两个系统网络间又可互递信息。无论是对供电部门售电和用电监控还是对企业居民用电消费来说，都具有重大意义。 对供电部门来说，由于该系统采用预付费方式，可以确保电费的回收，又由于系统具有载波通讯