国网山东省电力公司广饶县供电公司 山东东营 257300
摘要：预付费远程电能管理系统，是一项集底层通信技术、网络通信技术、电能计量技术、加密技术、数据存储技术、信息化技术与现代化设备及管理于一体的综合信息管控系统。该系统界面简洁，操作简单，能够轻松有效地对数据进行统计和管理，辅助商户的售电和用电管理，并能够实时进行远程操作、遥控和监控工作，拥有良好的保密措施，对数据的安全性有着可靠的保障。
关键词：预付费；电能管理；电能表
引言
由于抄收电表数据依赖于购电卡，用户用电数据滞后于发生时间，从而无法有效的进行用电管理及监控，如：电费核算周期内的线损计算、电量及时统计等问题，为此许多地方不得以还继续按期进行人工抄表。
为了更好的解决这些问题，本文提出了新的解决思路——远程预付费用电管理系统。
1预付费远程电能管理系统网络架构
本系统以“可靠性”、“开放性”、“可维护性”为基本原则，适应各种计算机网络以及不同厂家的微机设备，拥有良好的抗干扰能力，具有强大的扩充能力和可编程性，兼容各种通讯规约，可根据应用需求扩充现场I/O点或接入其他系统的应用程序，从而实现系统的功能扩展和系统升级。系统拥有良好的人机界面，运用工具化软件实现系统间数据库、报表、应用功能等的组态。具备自检和联机校对能力，能够准确、快速地检测到设备故障信息，为及时排除故障提供完善的数据信息。
2IC卡预付费管理系统
2.1系统构成
IC卡预付费系统由智能水表、IC卡和售水管理系统组成。
2.2使用流程
初次使用IC卡智能表，用户需到部门营业点办理IC卡并购买所需水量。供水部门通过预付费管理系统向用户卡中充入对应金额的水量后，用户只需持卡插入家中的智能水表，卡中的预购水量便自动读入表中，随后即可正常用水。当所购水余量低于设定限额时，用户需持卡到供水部门营业点办理充值业务。此时，用户也可通过IC卡将家中的用水状况、电池状态等信息反馈给供水管理部门，为供水管理的监控与宏观管理提供必要的信息。
2.3工作原理
IC卡预付费智能水表由机械水表、CPU微处理器、电控阀、显示器、IC卡读写器、电源等部分组成，即该类水表以普通机械水表为母表，辅以相应的电子测控系统构成机电一体化产品，其母表应符合GB/T778-2007《饮用冷水水表和热水表》国家标准。IC卡智能水表的智能化是以IC卡（插卡式或射频式）为工作媒介（其中含有用户姓名、家庭住址、购水金额等各种信息），通过表中的IC卡读写器读入卡中信息，经CPU微处理器判断确认无误后，将卡中预购水量读入表内存储器，进而控制开关阀门，最终完成自动供水或停水。
3远程集抄系统
3.1远程集抄系统组成
远程集抄系统是通过对用户电能计量信息用采集模块进行采集后并通过各种传输方式如电力载波、无线和有线等将数据传输到主站的计算机上，进而达到远程抄表、远程控制的目的。远程集抄不仅能保证计量数据抄录的准确性，还具备监察用电异常、统计电量并分析负荷的曲线，进而对线损进行计算等功能。在此技术的基础上，供电企业和用户可进一步采用银行划拨的方式来进行收费和缴费，不仅提高了电力行业的技术水平，也提高了管理水平。
主站、信道、电能计量的采集终端和集中器等设备共同构成了远程集抄系统。其中采集终端也可称为采集模块。由电能表和终端采集器形成的下行信道包括为RS485总线网和低压电力线载波通讯网以及单导线脉冲采集几种（按数据采集的媒介以及通讯方式分）。
而由终端采集器和总站组成的上行信道则由电话网、有线电视网、光纤等有线方式，无线电台、GPRS等无线方式以及红外抄表系统等组成。其中无线电和低压电力线载波在综合了通信质量以及投资、施工等因素考虑之后，相比较其他方式是目前较常用的两种。
3.2远程集抄的优势和存在问题
远程集抄具有实时、灵活、方便、快捷等优势，具体来讲，首先包括系统数据可实时采集并随时收发，对用户的用电情况和习惯可及时掌握；其次是正常运行后的系统基本可免维护（除了在更换设备时需要对参数重新设置外，其他无需变动）；除此之外它还具有方便的升级系统流程和自身自带的远程控制功能，以及多样可供选择的通讯方式等。
即便如此，远程集抄抄表在使用过程中仍然存在各种问题，如系统不稳定、通信过程易受干扰，以及相邻台区的互相串扰等问题，其中常见的主要问题就是采集成功率低和集中器离线故障。因此在使用过程中不仅要对异常问题采取必要措施，也要加强日常维护和管理，从根源上避免问题发生，保证系统运行稳定。
4远程预付费用电管理系统主要特点
产品远传远控，节省人力，实现强大管理功能，可通过多种方式方便组网，如RS485专线、电话网络、以太网、光纤、无线、GPRS等；组网后，管理方只需要一个人，就可以通过电脑对所有用户的用电情况进行监测及管理，避免了大量工作人员现场抄表或插卡售电，节省的大量的人力及精力，特别适合用户数量众多的大型商业、写字楼的用电管理；
系统具备分级授权的功能，各软件操作人员由自己的账号及权限，各司其责，提高工作效率，系统会自动记录每个操作员登陆后进行的操作，防止工作人员作弊；
系统采用无卡式售电，用户买的电，直接充值到用户电表上，不需要在买电后再跑回去插卡，使用方便；将电纯粹作为一种商品对待，可买可退，可批量售电，可预置，可清零，可打印单据；
系统具备智能用电管理功能，可以在线控制每个房间或整栋建筑的通电断电，方便处理突发事件或进行设备检修；可以限制每个用户使用的最大负荷，保障主电网供电稳定；
系统具备恶性负载识别功能。系统将热得快、电茶壶、电吹风等容易引起火灾等安全隐患的用电设备定义为恶性负载，可以自动识别此类恶性负载，并选择禁止使用或允许使用。系统通过多种参数对负载类型进行识别，识别精确度高，且可以识别市面上流通的智能插座等改变恶性负载设备电气特性的产品，杜绝用户通过智能插座使用恶性负载。
系统具备定时功能，每天都可以设置八个时间段，到时间段自动执行通电或断电操作，方便了商户的用电管理，避免了工作人员挨个拉闸的繁琐操作。
系统可以实时查询用户的用电状态、断电记录等，包括用户当前工作状态及功率、功率因数等，最近10次断电时间及原因；便于管理方实时掌握用户用电情况，同时用户对用电有疑义时可以方便地调出记录；
系统具备低电量报警功能，当用户电量低于预警值时，电表显示窗上会不停闪烁，并可以选择是否断电一分钟进行报警；同时操作员可以通过软件打印处报表张贴出来，提醒用户买电；若项目配备了短信或语音模块、液晶可视查询终端、LED大屏幕等辅助设备，还可以通过这些辅助设备进行自动报警，如给客户发低电量提醒短信等。
结语
利用远程预付费用电管理系统，可以实现计算机远程集中抄表、实时监控、远程和本地充值，再结合银电联网实时缴费系统、用电营销管理系统和95598短信息平台，供电企业即可完成整个抄收，收费和核实工作，实现高度信息化和自动化，将大大提高用电营销管理效率和水平。
参考文献：
[1]苗苗，李德宁，武雪燕.IC卡预付费智能水表在供水行业的应用与推广[J].自动化仪表，2014，35（03）：52-54.
[2]叶剑飞，黎海生，彭汉钊.实时用电校对系统应用研究[J].工业计量，2017，27（01）：34-35.
[3]郭江勇，寇亮.通信设备防雷技术应用分析[J].石化技术，2020，27（01）：158+160.