淺談預(yù)付費用電管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】本文主要討論了預(yù)付費用電管理系統(tǒng)軟、硬件的構(gòu)建方法，軟件系統(tǒng)的各個模塊設(shè)計，以及軟、硬件設(shè)計過程中解決的主要問題。

【關(guān)鍵詞】預(yù)付費電能表硬件設(shè)計軟件設(shè)計

引言

預(yù)付費電能表近幾年在我國被普遍使用，使用這種新型電能計量儀表可以避免電費欠費和實現(xiàn)電費收繳管理信息化。預(yù)付費用電管理系統(tǒng)利用讀寫卡機，對卡介質(zhì)上的收費數(shù)據(jù)進行讀寫操作，實現(xiàn)預(yù)存電費，密碼管理、電價調(diào)整、補卡操作、用戶查詢、自動統(tǒng)計等功能。操作員使用方便，數(shù)據(jù)管理安全，用戶界面友好。

一、系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)包括電能銷售營業(yè)、電價及電費管理、用電業(yè)務(wù)管理和電表信息管理等。與傳統(tǒng)用電收費模式不同，預(yù)付費售電用電管理模式是把電能當(dāng)作普通商品。用戶繳費方式由供電公司上門抄收變?yōu)榇翱诮灰祝蚨?，各售電窗口?yīng)該是多點大范圍聯(lián)網(wǎng)。作為一個管理嚴謹?shù)氖垭娤到y(tǒng)，各個功能是由供電公司內(nèi)部多個部門分工協(xié)作完成，如用電部門負責(zé)業(yè)擴、增容、變更和抄表等業(yè)務(wù)，計量部門負責(zé)表計資產(chǎn)和維護等業(yè)務(wù)，財務(wù)負責(zé)電價、電費和作賬等業(yè)務(wù)，而營業(yè)點負責(zé)收費、寫卡等業(yè)務(wù)，因而，供電公司的售電管理系統(tǒng)應(yīng)是基于計算機網(wǎng)絡(luò)的分工協(xié)作系統(tǒng)，既然是電能商品營業(yè)系統(tǒng)，就應(yīng)充分體現(xiàn)“窗口”概念。因而需要銀行聯(lián)網(wǎng)或留有計算機網(wǎng)絡(luò)接口，實施全天候多點服務(wù)。預(yù)付費售電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1預(yù)付費售電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

因各個表廠的電表功能、購電卡、密碼、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及讀寫卡裝置一般都不兼容，該系統(tǒng)能容納多種讀寫卡裝置和多種購電存儲介質(zhì)，實現(xiàn)同一系統(tǒng)兼容多個表廠的卡介質(zhì)，還要考慮與將來可能會出現(xiàn)的虛擬介質(zhì)(如無線、載波、電子商務(wù)加密數(shù)據(jù)、銀行委托等)的接口問題，能通過虛擬介質(zhì)實現(xiàn)預(yù)付費功能。

二、用電管理系統(tǒng)軟件的構(gòu)建

典型的預(yù)付費用電管理系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖1所示，該系統(tǒng)軟件分為營業(yè)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

1營業(yè)系統(tǒng)

營業(yè)系統(tǒng)是用戶和“售電”員進行電能商品買賣交易的窗口，其功能有：

1.1售電管理

用戶持卡到系統(tǒng)內(nèi)任一個窗口購電，售電員插卡到寫卡機為該用戶所購電量“寫”卡，其電價信息由該系統(tǒng)自動按購電卡同用戶代碼根據(jù)用電部門在該用戶開戶時所確定的用電性質(zhì)及財務(wù)科所確定的電價來確定，“售電”員無定電價的權(quán)限也無法輸入電價到售電終端上。

1.2票據(jù)管理

當(dāng)“售電”員“寫卡”后，售電終端即自動打印收據(jù)或發(fā)票，或在月末財務(wù)匯總月用電量后，再打印發(fā)票。若因操作或設(shè)備等原因造成收據(jù)或發(fā)票打印失敗，可在故障排隊后補打印。

1.3掛失補卡處理

若用戶的購電卡遺失，可向“售電”員申請掛失，設(shè)置一定的時限，認定確已遺失，再向“售電”員申請補卡，“售電”員在向用戶詢問清楚卡上數(shù)據(jù)是否全部輸入電表后補卡，若用戶謊報情況則補卡數(shù)據(jù)電表不予確認，補卡失敗。補卡收費標準由財務(wù)科子系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置，“售電”員只按標準收費并打印收據(jù)或發(fā)票。

1.4報表打印

每當(dāng)?shù)焦ぷ魅战Y(jié)束和月末時，應(yīng)按線路號、變壓器臺區(qū)號、用電性質(zhì)打印日報表和月報表以便屆時和財務(wù)對賬。若操作或設(shè)備原因造成打印失敗，可在故障排除后繼續(xù)補打印。

1.5卡查詢

在用戶購電時，“售電”員查核由電表返寫到卡中的累計用電量、剩余電量、購電次數(shù)、裝電次數(shù)等用電信息，和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息核對，若發(fā)現(xiàn)問題，則立即停售并和用電部門和計量室等有關(guān)部門取得聯(lián)系，以查明情況。

1.6密碼管理

經(jīng)財務(wù)科或售電系統(tǒng)責(zé)任人向售電員授權(quán)，售電員在自己售電終端設(shè)置個人密碼，只有售電人員本人才能找開終端進行售電及其它相關(guān)操作。

2數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)又基本可分為財務(wù)、用電和計量3個子系統(tǒng)。

2.1財務(wù)管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)既是電價、雜費和綜合報表的賬務(wù)系統(tǒng)，又是整個預(yù)付費售電系統(tǒng)的安全性歸口管理系統(tǒng)。其功能模塊有：

(1)電價管理。根據(jù)其電價組成和用電性質(zhì)來確定分項電價

和綜合電價。

(2)雜費管理。確定補卡、增容費率、變更等多項費用標準。

(3)報表。按線路號、變壓器臺區(qū)號、用電性質(zhì)統(tǒng)計和匯總用電量、售電量等多項數(shù)據(jù)并能計算打印出月報表和年報表。

(4)權(quán)限管理。所有子系統(tǒng)、所有售電終端的合法操作員進

行操作使用都由該財務(wù)子系統(tǒng)來授權(quán)。各子系統(tǒng)的操作人員由該模塊程序確定、由該模塊來分配安排各級管理員的管理范圍和密碼，該模塊為系統(tǒng)安全管理模塊，只有系統(tǒng)管理員才能操作該模塊，安全級別*高。

(5)數(shù)據(jù)備份。為確保整個數(shù)據(jù)庫的安全性，要對當(dāng)天數(shù)據(jù)進行備份。如數(shù)據(jù)因某種原因受到攻擊或破壞時，可將備份數(shù)據(jù)恢復(fù)。

2.2用電管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)向用電部門提供對用戶用電業(yè)務(wù)管理的功能。如報裝、增容、抄表(也可歸口到營業(yè))等業(yè)務(wù)。

(1)報裝。輸入用戶填寫的用戶用電申請中的相關(guān)信息資料，如戶號、戶名、地址、電壓等級、容量和表計其它相關(guān)信息(如報警電量、允許跳閘次數(shù)等)，在配表后即將表計相關(guān)信息(許可容量、允許跳閘次數(shù)、報警電量等數(shù)據(jù))由該地區(qū)寫卡機“寫”入購電卡(或其它介質(zhì))中。

(2)增容。當(dāng)用戶在開戶或上次增容后仍需擴大用電容量(否則當(dāng)用電負荷超過許可容量時，帶有負荷控制的預(yù)付費表會跳閘斷電)，須辦理增容，經(jīng)審批通過后，在此由該地區(qū)寫卡機

“寫入”新的(增加后的)許可容量及相關(guān)信息(如報警電量、允許跳閘次數(shù))到購電卡(或其它介質(zhì)中)。

(3)變更。當(dāng)用戶需辦理減容、過戶、銷戶、改類等業(yè)務(wù)，在此輸入相關(guān)變更信息到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫文件中，相關(guān)業(yè)務(wù)(與增容操作相似)也要向購電卡(或其它介質(zhì))“寫”入相關(guān)信息。

(4)抄表。對于有些虛擬介質(zhì)、集中抄表方式，可通過有線和

無線信道(虛擬介質(zhì))，將各用戶表中用電信息按固定抄表日自動抄入系統(tǒng)，暫時未安裝預(yù)付費表的用電戶個別輸入，作為結(jié)算憑據(jù)之用。對Ic卡預(yù)付費電能表進行不定期隨機抽查，數(shù)據(jù)作為稽查憑據(jù)。

3計量管理信息子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)對表計進行全過程資產(chǎn)管理。在表計進庫時對電表規(guī)格、參數(shù)進行登記，將產(chǎn)權(quán)編號管理存檔。當(dāng)用電部門安裝表計時，可對裝表地址、戶主進行登錄。也可以根據(jù)用戶情況，自動配表。

4其它子系統(tǒng)

該系統(tǒng)能組合其他功能的子系統(tǒng)，如用戶查詢子系統(tǒng)，用戶通過觸摸屏計算機，當(dāng)用戶輸入電表信息后，系統(tǒng)顯示電費使用情況、電表相關(guān)數(shù)據(jù)信息。再如上級部門查詢子系統(tǒng)等。

三、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，比如開戶、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)針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，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)置開戶信息后期一鍵開戶;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

可以對已開戶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)里所有水電充值退費記錄，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

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，服務(wù)費等，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。

四、系統(tǒng)硬件配置

	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。
通訊管理機	Anet-1E2S1-4G		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
Anet-2E4SM

	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
Anet-2E8S1		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
AWT100-4G		1路下行485，上行可選配4G、WIFI、網(wǎng)口
AF-GSM500-4G		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
物聯(lián)網(wǎng)電表	DDSY1352-NK 單相預(yù)付費電表		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
DDSY1352-NK 三相預(yù)付費電表
DDSY1352-nDM		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
ADF300L 多用戶計量箱		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
ADF400L 多用戶計量箱		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
物聯(lián)網(wǎng)水表	LXSY-O-M/NB

五、結(jié)語

使用預(yù)付費電能表，可以使“售電”過程商品化，便于電費、費率規(guī)范管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)報表自動打印，用戶信息查詢等。因此，預(yù)付費電能表在國內(nèi)具有廣闊的市場前景。設(shè)計出使用方便、界面友好、兼容性好、可靠性高的管理信息系統(tǒng)，關(guān)系到整個系統(tǒng)的實際使用效果，是值得進一步深入研究的一個課題。

【參考文獻】

[1]余紹黔.預(yù)付費用電管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2019.11版

審核編輯 黃宇