電費管理網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)

1、網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 通州供電公司北京納思電器全新的電費管理方案 全新的預付費解決方案網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 工程背景 民用電表數(shù)量多，涉及面廣，使用更方便、更科學、更先進的方法解決收費問題，一直為業(yè)界所關注。 新的管理需要，例如分時計費、電費調(diào)價等也迫使我們?nèi)で笮碌募夹g，新的表計。 目前電能的計量收費，主要有兩種方式：一種是采用抄表收費方式，另一種那么是采用預付費卡表的方式。 全新的預付費解決方案網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 抄表收費方式的優(yōu)勢與問題 優(yōu)勢：抄表收費方式由人工抄表發(fā)展到自動抄表；由管理部門發(fā)通知，用戶到 交費處交費，發(fā)展到用戶在銀行存款，管理部門在用戶指定帳戶扣款是

2、一種發(fā)展和進步。這種方式的優(yōu)點是符合用戶習慣傳統(tǒng)，對于用戶而言先使用后交款，也不會由于用戶一時忘記交費而面臨斷電的尷尬，表現(xiàn)出人性化的管理，是用戶易于接受的一種管理方式。通過抄表環(huán)節(jié)，管理者能夠較好地掌握系統(tǒng)的運行情況。問題：第一，收費管理過程的復雜性和不可靠性。從管理上來看，要完成收費，首先要準確抄表，由于居民用戶數(shù)量大，范圍廣，人工抄表工作量極其巨大，而且很難做到準確，而自動抄表方式使用范圍仍然很小。抄完表，還必須用具有法律效力的憑證通知用戶交費，并需由用戶進行交費。通知用戶交費的過程和用戶交費的過程，甚至比抄表過程更困難。第二，這種方式雖能滿足市場對于多費率方面的一些需要，例如分時計量電

3、能表（它通過用戶本身能驗證的時鐘，實現(xiàn)分時計費）；對于一些新的需求如按照用戶使用量的大小而實行階梯價格收費，就有很多困難，原因在于這種收費模式要求向用戶提供可供用戶驗證的當月用量記錄，最近北京市就提出水費按用戶每月的使用量分區(qū)段計價，這在目前的技術水平下顯然是不能完成的。 全新的預付費解決方案網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 預付費卡表方式的優(yōu)勢與問題 預付費卡表方式是通過計量表中購置量減至零時斷電的方法，使原來需要管理部門催交使用費的過程變成了用戶必須自覺完成的交費過程。抄表、催費、交費過程變成了用戶的自覺行為，極大簡化了收費管理過程，受到了管理部門的青睞。但這種方式也存在問題：1、由于預付費表安

4、裝在用戶側(cè)，預付費的平安性受到威脅，表可能受到侵害，卡可能被解密，2、由于預付費表采用預先付費，其購置量并不代表已經(jīng)消費的量，如果中間過程沒有抄表核查，管理部門可能會完全不知道用戶還剩多少量值，表計是否處于正常狀態(tài)其損失率完全無法計算和考核。天長日久，很可能會出現(xiàn)管理部門賬面資金緊張，但用戶處還存在大量購置量的情況，造成巨大經(jīng)濟損失。3、調(diào)價損失無法合理解決。對于預付費方式，無論漲價還是降價，都會造成管理者和用戶之間某一方的損失。4、不能適應多費率及階梯價場合使用。由于用戶購置使用量時無法預知未來的實際使用值，因此無法實現(xiàn)這一管理需要。5、收費過程本錢高。由于用戶分散而且群體龐大，要實現(xiàn)用戶直

5、接購置，必須使面對用戶的收費點進入與用戶就近的社區(qū)，必須建立交費網(wǎng)，從而大大提高了交費本錢。 全新的預付費解決方案 網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 為了很好的解決供電部門的用電監(jiān)管和售電收費兩方面的工作，克服了上述兩種計量收費系統(tǒng)的問題，網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)提出了一種全新的企業(yè)居民用電消費方式，它同時也是一種全新的供電部門售電并對用電進行監(jiān)管的模式。該方案由電費管理系統(tǒng)、價格管理系統(tǒng)、用電計量監(jiān)控系統(tǒng)、低壓載波通信系統(tǒng)等部分構(gòu)成。網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)構(gòu)成框圖 網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)構(gòu)成管理中心a) 建立并保存以下信息：所有用戶的基本信息、用戶指定帳戶信息、用戶購電信息等；b) 具有語音提示系統(tǒng)，能夠與用戶通過電話完成

6、以下任務：用戶身份認證、用戶信息查詢、用戶購電量錄入等功能；c)具有與通訊設備主站進行加密雙向數(shù)據(jù)通訊的功能； d) 具有與營業(yè)站中的計算機主站通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換的功能。 電費管理中心a) 制定并發(fā)布電價信息，包括：當前電價、調(diào)價信息、價格執(zhí)行日期等；b) 具有與通訊設備主站進行雙向數(shù)據(jù)通訊的功能。 價格管理中心a)自動采集并保存以下信息：用戶用電信息，剩余電費信息和實際交費信息并可以共享電費管理中心的用戶基本信息；b)具有對用戶用電數(shù)據(jù)進行分析、處理并生成報表打印的功能；c)依據(jù)數(shù)據(jù)對變臺進行線損分析、處理的功能；d) 數(shù)據(jù)按權(quán)限共享。 數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)構(gòu)成使用網(wǎng)絡預付費載波

7、電能表的用戶，當表計顯示剩余電費不足報警時或剩余電費到零拉閘后，用戶可通過電話或網(wǎng)絡使用指定帳戶交費或直接到營業(yè)站交費，以滿足用電消費需要。 用戶營業(yè)站營業(yè)站提供了與用戶進行交互的窗口，用戶可以到營業(yè)站購電并進行信息查詢。也可以通過銀行預存電費的方式完成購電交費的過程。 可以是市話網(wǎng)、光纖網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、無線網(wǎng)或其他通訊網(wǎng)，現(xiàn)主要以市話網(wǎng)和GPRS為主。 公共通信網(wǎng)網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡預付費表通訊設備主站應急處理站 應急處理站為保證系統(tǒng)的安全可靠，當通訊信道發(fā)生故障時，可采取應急處理措施。先由通訊設備主站通過市話網(wǎng)（或其它信道）直接將購電信息下載至應急處理站的具有紅外通訊功能的手持機中，處理站再

8、派出專管人員用手持機通過紅外信道將信息輸入至用戶的網(wǎng)絡預付費電能表中。 網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)構(gòu)成變臺集中器網(wǎng)絡預付費表電力線載波信道具有以下功能：對在同一臺變低壓側(cè)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡預付費載波表實現(xiàn)電力線載波雙向數(shù)據(jù)傳送，也可實現(xiàn)與通訊設備主站的數(shù)據(jù)雙向通訊，同時有本地通訊口可進行設置、抄讀等操作。 是由電子式電能表計量單元和電力線載波遠傳單元、預付費控制單元以及拉合閘單元組成的全新電子式載波計量儀表。 它在使用時，用戶通過 等信道遠方交費后，不再使用IC卡輸入電量，而是由系統(tǒng)直接將購電金額及電價從遠方輸入表內(nèi)。 一般的，斷路器可以設計在表內(nèi)，對于大電流表計，可以通過輸出控制信號的方法來實現(xiàn)拉閘合閘。 網(wǎng)

9、絡預付費表與普通預付費表相比具有幾個明顯的優(yōu)勢：不再用“卡”作為傳輸購電信息的媒介，因而可以實現(xiàn)遠方購電，不再存在由“卡”而產(chǎn)生的安全風險。電能表有和主站相連的信道，因而用戶用電情況及購電情況都能及時上傳到主站。可以克服線損管理困難，電表故障不能及時發(fā)現(xiàn)等一系列問題。該表采用美國ADI公司電能計量芯片ADE7755作為電能計量單元的核心；采用具有知識產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模集成電路完成分時電能表的各項功能和數(shù)據(jù)存儲與傳輸，具有平、谷費率電量記度器，采用LCD顯示方式；使用CPU片內(nèi)EEPROM數(shù)據(jù)存儲器，保證主要數(shù)據(jù)可靠存儲且長期不丟失；其通信信道可提供紅外接口和電力線載波方式，數(shù)據(jù)傳輸準確可靠。具有結(jié)構(gòu)

10、新穎、顯示直觀、可靠性高、操作簡便等特點。其性能符合有關國標以及DL/T6981999的有關規(guī)定要求。紅外通訊協(xié)議滿足地區(qū)技術規(guī)范 。 用戶側(cè)可以直接顯示購電金額，并按用戶類型單價及分段單價用電。供電雙方都不會因調(diào)整電價造成損失。網(wǎng)絡預付費表與普通預付費表相比具有幾個明顯的優(yōu)勢：作為預付費表，當剩余電費減至報警值時能夠進行報警提示；當剩余電費減至零時自動拉閘；遠方購電后系統(tǒng)自動將購電金額輸入表計，表計能夠自動合閘供電。 允許輸入電價執(zhí)行時間，實現(xiàn)電價體系在指定日的統(tǒng)一調(diào)價。 允許使用多種單價計費。既可以按時間進行分時計費，也可以按照當月電量執(zhí)行分段的階梯電價。 網(wǎng)絡預付費表特點采用電子表計量芯

11、片電子表靈敏度高，線性度好（通常可以達到1.0級表精度），無需較表等突出優(yōu)點受到歡迎。人們所擔心的是其可靠性。隨著技術的進步，電子表芯片技術的日趨完善，全國從南方省份的實踐看，早期產(chǎn)品中的失效故障基本上已經(jīng)不存在。采用電子表芯片后，不僅突出了高精度、寬范圍計量的優(yōu)點，而且計量脈沖為芯片自身產(chǎn)生，克服了機械表脈沖生產(chǎn)電路故障產(chǎn)生的計量不準及可靠性較低的不足。 液晶顯示電力線載波預付費表采用液晶顯示，內(nèi)存和顯示值完全一致。不會出現(xiàn)表計內(nèi)存計量讀值與窗口顯示讀值不符的情況。特別是，目前液晶顯示器件的技術進步，已使之技術十分成熟，原有低溫特性不好已經(jīng)被克服，可靠性十分高。 基于雙向通訊功能的多種數(shù)據(jù)讀

12、取方法該表可通過三種途徑讀取表計數(shù)據(jù)，（1）載波遠程抄讀；（2）紅外線本地口讀?。唬?）液晶顯示讀取。從而增加了數(shù)據(jù)的透明度和可監(jiān)控性，確保系統(tǒng)的可靠運行。網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)關鍵技術電力線載波通信技術 就通信而言，集中器與總站的通信借用的公共通信網(wǎng)，技術成熟，特別是由于集中器數(shù)量較少，成本壓力小，易于實現(xiàn)，現(xiàn)在的關鍵問題是集中器與各網(wǎng)絡預付費表之間如何通信。 電力線是世界各國公認完成與用戶通信的最好媒介，這是因為，電力線是當今世界上最大的有線網(wǎng)，并且進入每一個家庭，它在通信上被認為是“空閑”的媒介。特別需要指出的是利用電力線通信的裝置，不僅從電力線上獲得通信載體，也可以從電力線獲得工作電源，而電源

13、是這些裝置實現(xiàn)免維護的必要條件。 1網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)關鍵技術電力線載波通信技術 由于面對家庭用戶使用的裝置，成本不允許高，它限制了許多現(xiàn)存技術在本命題下電力線載波通信上的應用。 功耗限制，本使用場合不允許為了通信而在每家每戶點盞“通信用的燈”。 電力線從實際測量看，頻帶很窄，適合遠程通信的載波頻率應低于幾百kHz，而最適合通信的頻段上又正是開關電源等電器使用的最佳頻段，極易受到干擾。 電力線是一個不受管制的信息媒介。 但似乎所有人又都在電力線載波通信上遇到了困難：2網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)關鍵技術電力線載波通信技術 正是這些本質(zhì)原因，使得電力線載波通信案例失敗多于成功。有些人試圖使用擴頻技術進行電力線載波

14、通信，但由于電力線頻帶窄，高頻能量損失嚴重，再加上擴頻通信發(fā)射側(cè)和接受側(cè)同步要求高，本命題下低成本通信方案很難采取，其結(jié)果是擴頻只是作技術概念而不是實質(zhì)加以應用。事實上由于擴頻方案使用了較高頻率，在電力線載波加載過程中，不僅存在載波傳送還伴生電磁輻射很多情況下，高頻率的載波通訊更多的是無線通訊貢獻的而不是電力線載波通訊貢獻的。 我們采用了數(shù)據(jù)壓縮新技術，就其瞬間而言，功率是大的，但其平均上看微乎其微，結(jié)果極好地解決了成本、功耗、體積等一系列矛盾，其技術已經(jīng)得到了廣泛應用。 3網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)關鍵技術信息網(wǎng)絡構(gòu)建 在電費管理中心、價格管理中心、數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心、營業(yè)站和通訊設備主站之間利用現(xiàn)代的網(wǎng)

15、絡技術實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)信息的共享。信息在各個網(wǎng)絡節(jié)點之間傳遞時必須經(jīng)過加密，利用網(wǎng)關或者是路由器實現(xiàn)信息的加密，避免外界的攻擊。各個網(wǎng)絡節(jié)點之間根據(jù)權(quán)限的不同可以查閱不同的數(shù)據(jù)。 應用智能化的語音芯片設計語音提示系統(tǒng)，當電話處于摘機狀態(tài)時模擬人聲提示，根據(jù)設定的指令程序提示用戶通過電話機按鍵錄入相關信息，從而實現(xiàn)信息查詢、帳戶充值等業(yè)務。 語音技術網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)主要功能用戶交費營業(yè)站繳費 購置充值卡或指定銀行帳戶劃撥電費 電費管理中心 通訊設備主站 公共通信網(wǎng)變臺集中器 網(wǎng)絡預付費載波表用戶側(cè)電話 公共通信網(wǎng)語音提示系統(tǒng) 完成：1、用戶身份驗證；2、錄入購電信息。 購電信息下傳至表計，更新表

16、內(nèi)剩余電費信息。實現(xiàn)流程 信息流網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)主要功能電價調(diào)整及監(jiān)管通訊設備主站 公共通信網(wǎng)變臺集中器 網(wǎng)絡預付費載波表 下傳調(diào)價信息，或?qū)⒈碛嬛械碾妰r信息上傳至管理中心。實現(xiàn)流程電費管理中心 信息流網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)主要功能用電情況及計量裝置監(jiān)控通訊設備主站 公共通信網(wǎng)變臺集中器 網(wǎng)絡預付費載波表 采集表計中用戶用電量等信息。實現(xiàn)流程數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心 信息流網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 勢 網(wǎng)絡預付費表是一種預付費表。它帶有自動斷電的執(zhí)行機構(gòu)。當用戶購買的使用量，隨著計量減至零（也可以減至一定值后報警）時能自動通過執(zhí)行機構(gòu)完成斷電操作。通過這種自主的關斷措施，保證了整個計量收費管理的簡化。

17、 網(wǎng)絡預付費表的用戶交費信息不是通過傳統(tǒng)的“卡”傳遞的，而是通過交費中心與用戶表之間的通訊網(wǎng)絡在用戶購買后直接“傳入的”，安全性能得到了保證。 用戶購買使用量時，不再由收費部門將通用貨幣按單價轉(zhuǎn)換為用戶使用電量值。而是直接由通信網(wǎng)絡向網(wǎng)絡預付費表輸入通用貨幣值，并由管理部門遠方輸入執(zhí)行價格、待執(zhí)行價格及起始執(zhí)行日期。當執(zhí)行價格是分時段的多費率價格時，每進入一個時段，網(wǎng)絡預付費表自動選擇該時段的價格；當執(zhí)行價格是階梯價格時，每進入一個量值區(qū)段就自動選擇該量值區(qū)段的價格；當網(wǎng)絡預付費表進入待執(zhí)行價格的起始時間后，自動將待執(zhí)行價格體系調(diào)整為在執(zhí)行價格體系，因而對用戶和管理者的任何一方都不會在調(diào)價中造

18、成損失。 網(wǎng) 絡 預 付 費 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 勢 由于通訊網(wǎng)絡的存在，用戶表中的各種信息都能及時傳遞至管理中心，使用戶信息的“透明化”，從而避免各種各樣的不安全因素及由于不掌握用戶實際情況而出現(xiàn)的管理漏洞。 由于用戶購買的電費，是通過遠程網(wǎng)絡由管理中心自主完成傳入的，因而用戶的購買行為是否要到管理中心顯得不重要了。大量的用戶購買行為可以通過遠程操作實現(xiàn)的，例如通過網(wǎng)上銀行，或通過市話實現(xiàn)購買款遠方撥付，因此這種新系統(tǒng)的建立將實現(xiàn)收費管理的集中化，它既有利于降低收費過程成本，又有利于收費的及時上交和管理。 基于數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)妮d波通訊網(wǎng)絡，管理中心可以采集網(wǎng)絡預付費表中的各種信息，從而為線損計算、用戶用電分析、變臺負荷分析等提供可靠的分析依據(jù)，進而有助于對居民用電異常（包括竊電）等情況進行分析。結(jié) 束 語 網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)創(chuàng)立一種全新的售電并對用電進行監(jiān)管的模式。該種模式構(gòu)建了基于用戶購電的結(jié)算系統(tǒng)和具有雙向通訊功能的表計通訊系統(tǒng)，且兩個系統(tǒng)網(wǎng)絡間又可互遞信息。無論是對供電部門售電和用電監(jiān)控還是對企業(yè)居民用電消費來說，都具有重大意義。 對供電部門來說，由于該系統(tǒng)采用預付費方式，可以確保電費的回收，又由于系統(tǒng)具有載波通訊