预付费低压电力载波集中抄表系统及应用

1、预付费低压电力载波集中抄表系统及应用摘要：依靠低压电力载波通信技术，开展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远间隔 集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算，有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进展人工催费，仍然无法满足供电局在“电费核收环节减员增效、进步管理程度的客观要求。关键词：低压电力载波通信技术集中抄表应用系统远程抄表依靠低压电力载波通信技术，开展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远间隔 集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算，有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并

2、进展人工催费，仍然无法满足供电局在“电费核收环节减员增效、进步管理程度的客观要求。依靠智能I卡技术，开展起来的预付费电力管理系统，能实现先交费，后用电的管理形式。解决了电费收缴难的问题，但无法施行有效的用电管理及监控，如电费核算周期内的线损计算、电量汇总等功能，不能实现“抄“核环节的自动化。预付费低压电力载波集中抄表系统有机的将上述两种技术结合在一起，运用低压载波通信技术、智能PUI卡技术、国际通行的3DES加密及密码管理技术、数据库管理技术、有线/无线通信网络技术,综合上述两种应用系统的优势，在实现预付费电力管理的同时，使系统仍然具备远距集中抄表，监控的功能。为供电企业全面实现“抄“核“收自

3、动化，进步运营效率，躲避电费风险，提供了更加可靠的技术支持。1系统组成HZ151-3Dj多费率载波抄表集中器、DDSD411型单相电子式多功能电能表、中央管理计算机和I卡多功能电能表管理软件、智能PUI卡、手抄机2系统各组成局部简介2.1HZ151-3Dj集中器HZ151-3Dj多费率载波抄表集中器作为预付费低压电力载波集中抄表系统的中心环节，通过有线/无线通信网络连接收理系统计算机，通过低压电力线连接电能表。负责抄表过程的控制以及抄表数据的接收、存贮与转发。HZ151-3Dj多费率载波抄表集中器与中央管理系统计算机的管理软件通信有多种方式：RS232方式、内置/外置DE方式、RS485方式、

4、PDA红外通信方式、GS和GPRS通信方式。HZ151-3Dj多费率载波抄表集中器与下位多个电表控制模块的通信通过电力载波通信方式对管理的电能表进展实时抄表、冻结抄表、通/断电操作。可广泛用于城乡居民小区和企、事业单位的用电管理。2.2DDSD411型单相电子式多功能电能表DDSD411型单相电子式多功能电能表作为预付费低压电力载波集中抄表系统的终端设备，是采集、管理用户用电数据信息的主要设备。该表主控PU采用专为自动抄表及远程监控系统而设计的单片微处理器单芯片解决方案；电能计量采用ADE7755计量芯片；显示器采用专门定制的汉字LED/LD。具有集成度高、平安性高，计量精度高，功耗小，通信接

5、口丰富，显示明晰且信息量大等特点。该电能表按照消费使用过程，及所含信息的不同，依次经历如下过程:裸表态即消费出来不含任何信息的电表原始态即裸表态电表输入了必要电表参数，且启动平安机制的电表发行态即原始态电表导入了系统管理信息和系统平安信息的电表运行态即发行态电表导入了用户个人信息和平安信息的电表并可通过I卡进展表态转换。该表通过电力线载波接口与集中器通信，承受来自集中器的指令，并根据指令要求上传计量数据、用户管理信息及本用户表的状态信息。实现低压电力载波集中抄表功能和实时监测功能。该表通过I卡接口，承受来自系统管理计算机的设置信息，用户数据，并根据系统设置进展计量，同时反应本表的计量信息，用户

6、管理信息和状态信息。实现多种计费方式的预付费功能。该表还具有多种扩展接口及告警、欠费断电功能，以方便管理部门对用户用电状况的稽查、管理和效劳。该表性能指标符合DL/T614-1997、GB/T17215-2002IE61036、GB/T15284-2002的要求；I卡性能符合GB/T18460-2002标准要求；载波性能指标符合电力行业标准DL/T698-1999，红外通信协议符合行业标准DL/T645-1997。该表具有平安可靠、计量精度高、LD或LED显示、安装方便等诸多特点，特别适用于居民用户和工业用户的电能计量及控制。2.3I卡多功能电能表管理软件I卡多功能电能表管理软件，是专为预付费

7、低压电力载波集中抄表系统设计的配套软件。该软件集电能表档案管理、数据采集、数据管理和异常分析及I卡售电管理为一体。为用户提供了较为完善的人机界面。根据软件功能方案的要求，系统划分为以下5个局部根本信息管理局部：录入根本数据信息,建立数据库，为详细操作做准备；I卡管理局部：在操作权限的控制下，制备各种功能I卡，进展预付费管理操作；载波管理局部：在操作权限的控制下，完成设置集中器、载波集中抄表、数据管理等操作；数据维护局部：在操作权限的控制下，可以对数据库数据进展数据计算和相应的打英阅读等操作；系统管理局部：可以对数据库进展修复、压缩、备份等操作。2.4智能PUI卡PU智能I卡保密性能好，平安系数

8、高。在系统中主要作为电能表的各项参数设置，预付费电量金额的传递来使用。其中I卡操作系统和其支持的国际通行3DES加密算法，负责I卡信息的存储、传递平安。负责根据预先设定的平安机制，对操作者的身份进展验证并对其操作权限进展控制，以及数据的加解密传递。预付费低压电力载波集中抄表系统中共有6种功能卡：系统设置卡，清零卡，补电卡，换表卡，检查卡，用户卡。系统中I卡电能表和I卡的运作关系见图2。2.5手抄机手抄机在系统中主要作为电能表的各项参数设置，及人工抄搜集中器或电能表的一种补充手段。主要通过红外接口进展工作。转贴于论文联盟.ll.3预付费低压电力载波集中抄表系统五大特点3.1载波通信技术与智能I卡

9、技术的有机结合依靠低压电力载波通信技术，开展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远间隔 集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算。有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进展人工催费。仍然无法满足供电局在电费核收环节减员增效、进步管理程度的客观要求。依靠智能I卡技术，开展起来的预付费电力管理系统，能实现先交费，后用电的管理形式。解决了电费收缴难的问题。但无法施行有效的用电管理及监控，如电费核算周期内的线损计算、电量汇总等功能，不能实现“抄“核环节的自动化。预付费低压电力载波集中抄表系统有机的将上述两种技术结合在一起，综合上述两种应用系统的

10、优势，在实现预付费电力管理的同时，使系统仍然具备远间隔 集中抄表，监控的功能。为供电企业的“抄“核“收全面自动化，提供了更加可靠的技术支持。3.2丰富的工作方式预付费低压电力载波集中抄表系统中，DDSD411型单相电子式多功能电能表通过电能表工作方式字的设置，完成工作方式控制及转换设计。该系统由于兼I卡预付费和载波抄表管理于一体，而且又兼容单费率和多费率于一身。在实际应用中，可以有多种方式可以选择，概括起来主要有以下几种配置方案：第一种：单费率I卡预付费载波系统第二种：多费率I卡预付费载波系统第三种：I卡预付费单费率系统第四种：I卡预付费多费率系统第五种：单费率载波系统第六种：多费率载波系统工

11、作方式的转换，只需通过I卡多功能电能表管理软件制作出相应设置的系统设置卡，将系统设置卡对目的电能表作插卡设置即可完成。省去以往更换电能表的方式，使台区改制和晋级变得方便可行，并且可方便的在同一台区内通过设置其电能表的工作方式管理不同的用户。为供电企业管理复杂台区提供了实在可行的解决方案。3.3完善的平安措施对于各种供电管理系统，平安问题一直是系统能否投入使用的重要标志。在预付费低压电力载波集中抄表系统的研制中，通过对国内多种厂家I卡系统的分析，并模拟了各种可能的攻击，采取了一系列有效的措施。确保系统平安。表1为各平安措施保障的对象和其作用一览表。该I卡平安系统符合：?中国金融集成电路I卡标准?

12、及?全国银行I卡密钥管理规那么暂行?，为本系统与银行联网，实现一卡通奠定了坚实的基矗3.4高度的系统集成在预付费低压电力载波集中抄表系统的研制中，采用了许多大规模，超大规模集成电路。如：带载波接口，红外接口，RS485接口，显示驱动接口及系统时钟日历的微处理器，带高精度A/D转换，电压/频率转换的ADE7755计量芯片等。这些集成电路的运用，为供电企业提供了有很高性价比的优质产品。具备多种通断电方式：载波电能表状态时，可进展远程通断电控制；I卡预付费电能表状态时，电量用尽后，继电器自动断电。3.5先进的系统晋级手段在预付费低压电力载波集中抄表系统的研制中,工程组在进步产品现有性能的同时，也着眼

13、于将来，选择了具有在线编程才能的微处理器。即当推出新版本时，可在不拆卸电能表的情况下，现场晋级系统中应用软件。4应用情况西安供电局临潼供电分局自2022年底开场参与预付费低压电力载波集中抄表系统的研制，并于2022年开场正式使用。经过近两年的运行，预付费集抄表计运行正常，电能表实抄率到达了100%。后台抄收管理软件运行情况良好，不仅可实时观测客户的电量、电费数据，还可对每户电压、电流、功率进展实时监控。预付费集抄技术的综合管理系统的推广使用，对于改善电力营销管理的意义是非常重要的，其带来的社会效益和经济效益也是非常显著的。归纳起来，主要有以下几点。降低了电力系统的管理本钱。改变了落后、陈旧的人

14、工抄表计费形式，实现了抄表方式的技术革命，降低了抄表、催费的人力投入，为供电系统减员增效，降低管理本钱创造了有利条件。该系统工程施行后，仅通过节省人力及降损两方面分析，临潼供电分局每年可增加直接经济效益20万元以上，而实际上该系统所带来的隐含的、间接的经济效益那么远高于此。平安性和工作效率。采用该系统后，抄表人员可以做到足不出户就可读取实时电能表的数据，极大的进步劳动消费率，同时减少了抄表人员登杆作业的危险性，因此方便、快捷、平安。防止了人工抄表、收费的弊端。原始的手工抄表和收费，以及一些管理上的破绽，用电管理中存在“关系电、权利电、人情电现象，线路高损、抄表过失、客户欠费不仅使供电企业蒙受损失，也给用电客户带来了不必要的费事。该系统的施行，增加了用电透明度，最大限度降低了电费回收风险，也使客户用上了“放心电、满意电。为科学地开展用电负荷提供帮助。通过本集抄系统的三相负荷平衡分析，营业所管理人员可以很直观地查阅到各台区三相负荷分布情况。在开展新装负荷时，就可以作到有的放矢，防止了由于盲目开展负荷、单项负荷过重所造成的线路损耗。丰富了