基于可配置計(jì)算方案的主站預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
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易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】 對于可配置計(jì)算方案的主站預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，該系統(tǒng)通過各種通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)抄讀的同時(shí)，針對各類用戶不同的電費(fèi)計(jì)算方式，可配置不同的電費(fèi)計(jì)算方案，自動(dòng)計(jì)算出用戶的剩余金額數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)主站預(yù)付費(fèi)的管理與控制，可有效地提高電力部門的運(yùn)營效率與管理水平。
【關(guān)鍵詞】 主站預(yù)付費(fèi) 可配置計(jì)算方案 預(yù)付費(fèi)計(jì)算 遠(yuǎn)程控制 售電管理
引言
電力部門在智能電網(wǎng)建設(shè)伊始，就對電表提出“全預(yù)付費(fèi)”的要求，希望在實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)自動(dòng)抄收的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)的管理與控制。
近些年，基于C卡的本地預(yù)不費(fèi)方式一直是預(yù)付費(fèi)管理的主流方案。但是隨著電力部門經(jīng)營管理的發(fā)展，由申表自身來進(jìn)行本地的預(yù)不費(fèi)控制已越來越難以適應(yīng)用戶自費(fèi)計(jì)算規(guī)則的變化。比如，2012 年7月份全國范圍內(nèi)開始實(shí)施的階梯電費(fèi)的計(jì)算，需要對表進(jìn)行各種階梯參數(shù)的設(shè)置，在表內(nèi)實(shí)現(xiàn)具有各地特色的階梯申費(fèi)的計(jì)算，對本地費(fèi)控由能表來說是一個(gè)很大的考驗(yàn)，一些階梯電費(fèi)的計(jì)算方法已很難在電表內(nèi)得到實(shí)現(xiàn)了。
在這樣的情況下，使用遠(yuǎn)程費(fèi)控表或 GPRS 表替代本地費(fèi)控表的主站預(yù)費(fèi)管理方案就有了發(fā)展的空間。主站預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)中，由士站完成用戶用申申費(fèi)的計(jì)算，表計(jì)本身不再進(jìn)行電費(fèi)的計(jì)算，不再進(jìn)行自行的欠費(fèi)報(bào)警與拉合間控制，而是基于集抄網(wǎng)絡(luò)，由主站發(fā)送預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程控制命令，來實(shí)現(xiàn)電表的拉合閘控制。各種通信技術(shù)的逐步成熟，使得集抄網(wǎng)絡(luò)趨于穩(wěn)定，也為主站預(yù)付費(fèi)提供了堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)。
不同的電力局，相同電力局的不同用戶，其計(jì)算電費(fèi)的方法都不盡相同，需要主站預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)提供一定的靈活性和適應(yīng)性，可以按照用戶日常的電費(fèi)計(jì)算方式，配置對應(yīng)的電費(fèi)計(jì)算方案，使得士站對用戶帳戶余額數(shù)據(jù)的計(jì)算盡可能地接近用戶用電的實(shí)際，從而正確
的實(shí)現(xiàn)用戶預(yù)付費(fèi)的管理與控制。
可配置計(jì)算方案的主站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)將集中抄表與預(yù)付費(fèi)管理兩種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，在集中抄表的基礎(chǔ)上，靈活地配置預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案，通過計(jì)算服務(wù)程序計(jì)算預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)管理與控制，為供電企業(yè)全面實(shí)現(xiàn)抄、核、收自動(dòng)化，規(guī)避電費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)營效率，提升管理與服務(wù)水平，提供了加可靠的技術(shù)支持。
一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
主站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)，由系統(tǒng)主站軟件平臺(tái)、迪信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場采售計(jì)量設(shè)備組成，對于非集中器管理的大中小用戶，一般采用 GPRS表來實(shí)現(xiàn)抄表與預(yù)付費(fèi)控制:對于一般的居民用戶表，則采用集中器與遠(yuǎn)程費(fèi)控表計(jì)現(xiàn)場維網(wǎng)的方式來實(shí)現(xiàn)抄表與拉合間的預(yù)付控制，現(xiàn)在比較常見的是載波組網(wǎng)或ZigBee組網(wǎng)方式。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示
系統(tǒng)的總體思路是，基于集抄系統(tǒng)抄讀到的電表數(shù)據(jù)，按照主站配置的電費(fèi)計(jì)算方案，計(jì)算用戶的用電費(fèi)用，并在用戶帳戶中對用廣的剩余金額進(jìn)行扣減，當(dāng)用戶的剩余金額不足時(shí)，進(jìn)行告警通知，如果用戶欠費(fèi)或繳費(fèi)，則發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令，控制電表的拉合閘操作，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)的管理控制功能。
二、系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)
1 數(shù)據(jù)采集與管理
集抄部分是主站預(yù)付費(fèi)實(shí)施的基礎(chǔ)。集抄能夠準(zhǔn)確及時(shí)的抄選到電表表碼等數(shù)據(jù)，主站預(yù)付費(fèi)才有了穩(wěn)定的實(shí)施基礎(chǔ)，說明主站、 GPRS表計(jì)、集中器和表計(jì)之間可以很好的進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交互。
在集抄部分，可以進(jìn)行電網(wǎng)層級結(jié)構(gòu)、 GPRS表、集中器和其他表計(jì)等的基礎(chǔ)信息強(qiáng)檔工作，對于集中器下轄表計(jì)，支持將電表的抄表參數(shù)下裝到集中器中。系統(tǒng)可根據(jù)需要采售各類用戶的用電信息， 包括電能數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)及真件記錄數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)支持定時(shí)數(shù)報(bào)自動(dòng)采售， 隨機(jī)采售、GPRS 表/集中器主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)采售模式，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)功能，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與安全。
2 售電管理
這部分是主站預(yù)付費(fèi)運(yùn)營的重點(diǎn)工作。如果售電由營銷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，需要系統(tǒng)主站上營銷實(shí)現(xiàn)售電數(shù)據(jù)的及時(shí)交互，伸得營銷形成的售電記錄及時(shí)反映到預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)主站中，如果售電由預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)主站完成，系統(tǒng)主站支持移動(dòng) POS 售電和營業(yè)廳售電兩種方式。營業(yè)廳售電，供電所營業(yè)廳操作人員可直接在主站 WEB 業(yè)務(wù)平臺(tái)上，進(jìn)行售電操作，移動(dòng) POS售電，由電力局方的代理商通過移動(dòng)POS機(jī)，為用戶提供售電服務(wù)，方便了用戶的繳費(fèi)充值。
3預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案配置
主站預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)主要的工作是要根據(jù)原始電能數(shù)據(jù)，結(jié)合售電數(shù)據(jù)，進(jìn)行用電費(fèi)用的計(jì)算，不同電力局、不同的用電用戶，其電費(fèi)的計(jì)算方法會(huì)有比較大的差異，作為主站系統(tǒng)，對各類用戶都進(jìn)行定制式的開發(fā)工作量巨大，不易實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)主站在綜合不同電力局、不同用戶電費(fèi)計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，對電費(fèi)的各計(jì)算項(xiàng)進(jìn)行抽取，如電度電費(fèi)、基本電費(fèi)、線損電費(fèi)、變損電費(fèi)、待征電費(fèi)、功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)等，分別進(jìn)行計(jì)算，而對于每一個(gè)計(jì)算項(xiàng)，其計(jì)算的方法也會(huì)有所差異，如電度電費(fèi)中，可能需要包含階梯電費(fèi)，也可能不包括階梯電費(fèi):基本電費(fèi)可能按照用戶變壓器容量計(jì)算，也可能根據(jù)用戶當(dāng)月的需量進(jìn)行計(jì)算:功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的計(jì)算可能需要考慮變損、線損、照明比例等因素，因此，需要可以按照用戶實(shí)際的電費(fèi)計(jì)算方法，勾選相關(guān)的計(jì)算項(xiàng)，并按實(shí)際計(jì)算的需要配置對應(yīng)的計(jì)算項(xiàng)，以形成特定的用戶預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案。這樣，可以程度的適應(yīng)各種類型用戶的電費(fèi)計(jì)算需求，其目的是要讓系統(tǒng)電費(fèi)的計(jì)算可以準(zhǔn)確地反映用戶實(shí)際的用電情況。預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案的配置如圖 2所示：
圖1:主站預(yù)付業(yè)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔緲?gòu)示意圖。
圖2:主站預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案配置示意圖
4預(yù)付費(fèi)計(jì)算
有了集中抄表抄讀到的正確的電能數(shù)據(jù)，配置好了電費(fèi)的計(jì)算方案，就可以進(jìn)行用戶帳戶剩余情況的計(jì)算分析了，系統(tǒng)主站的計(jì)算務(wù)，定時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)計(jì)算任務(wù)，進(jìn)行用電電量的計(jì)算，同時(shí)計(jì)算用戶賬戶的剩余金額，基于打表的密度，對于 GPRS表用戶，一般會(huì)按照15 分鐘一次或1小時(shí)1次的計(jì)算頻率進(jìn)行計(jì)算，對于居民用戶，則一般是1天計(jì)算一次用戶帳戶的剩余金額，這樣可以比較及時(shí)的反映用戶的剩余情況。
預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)主站基于計(jì)算服務(wù)算得的剩余金額，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的用戶剩余金額報(bào)數(shù)低值，在剩余金額越過相應(yīng)報(bào)警閥值線時(shí)，通過恒信等方式，及時(shí)的通知與提醒用戶，以便用戶及時(shí)的繳費(fèi)充值。如果剩余金額為負(fù)，用廣未能及時(shí)繳費(fèi)，系統(tǒng)主站可自動(dòng)發(fā)送遠(yuǎn)程拉制命令，對用戶電表進(jìn)行拉間操作，操作的指令在傳輸過程中有相關(guān)的安全認(rèn)證機(jī)制進(jìn)行保證。在用戶充值繳費(fèi)后，自動(dòng)進(jìn)行遠(yuǎn)程合閘操作，另外，系統(tǒng)主站也支持編批相關(guān)短信機(jī)板，在短信模板的基礎(chǔ)上自行靈活的編輯短信內(nèi)容，在需要的時(shí)候通知給對應(yīng)的用戶。
三、系統(tǒng)主要特點(diǎn)
1 各類通信技術(shù)與電表控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合
將 GPRS 通信技術(shù)、ZigBce無線通信、載波通信等技術(shù)與電表遠(yuǎn)程拉合閘控制技術(shù)相結(jié)合，在滿足電表數(shù)據(jù)抄讀的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行用戶剩余金額的計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)自動(dòng)拉問，繳費(fèi)自動(dòng)合間的功能，形成了先交費(fèi)。后日電的主站預(yù)付費(fèi)管理模式， 有效降低了供電企業(yè)電費(fèi)回收的風(fēng)險(xiǎn)，減少了抄表人員的工作強(qiáng)度，提高了供電企的經(jīng)營效益。
2 預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)計(jì)算的靈活性
可配置的預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案，為各種類型用戶的電費(fèi)計(jì)算提供了可能，增強(qiáng)了產(chǎn)品的適應(yīng)性與靈活性，方便主站進(jìn)行預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確計(jì)算，從而而好的進(jìn)行預(yù)付費(fèi)的實(shí)施與管理。
3人性化的提醒通知服務(wù)
在用戶剩余金額不足時(shí)，及時(shí)通知用戶繳費(fèi)充值，短信內(nèi)容可包括繳費(fèi)短信通知，其他相關(guān)信息通知、表計(jì)事件通知等等，伸得后方可及時(shí)堂握表計(jì)的運(yùn)行情況，確保表計(jì)的正常運(yùn)行，另外也方便用戶隨時(shí)掌握自己的用電信息，及時(shí)繳費(fèi)確保正常用電，
4便捷靈活的繳費(fèi)充值方式
如果繳費(fèi)充值數(shù)據(jù)來自營銷系統(tǒng)，可以充分利用營銷系統(tǒng)便捷的交費(fèi)充值渠道，包打銀電聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)上支付等方式。如果預(yù)付費(fèi)主站自行管理售電，亦可在支持營業(yè)廳售電的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展移動(dòng) POS 繳費(fèi)服務(wù)，使用戶的繳費(fèi)充值方便快捷，繳費(fèi)后，可快速的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)合閘，保證了預(yù)付費(fèi)管控的效率與水平。
四、安科瑞Acrelcloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)
1概述
AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表及DTSY-1352三相電子式預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)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(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠有效的統(tǒng)計(jì)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(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。
2應(yīng)用場所
本平臺(tái)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(chǔ)、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(fèi)用狀態(tài)等，進(jìn)入房間詳情可對房間當(dāng)前實(shí)時(shí)信息進(jìn)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(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制操作，比如開戶、電價(jià)設(shè)置，售電、退電、報(bào)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(jià)方案，單一電價(jià)、尖峰平谷電價(jià)、階梯電價(jià)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(rèn)三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。
4.3充電繳費(fèi)
可以對已開戶的電表進(jìn)行遠(yuǎn)程充值，電費(fèi)實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì)根據(jù)電度走字實(shí)時(shí)扣除電費(fèi)同時(shí)系統(tǒng)也支持早臺(tái)計(jì)費(fèi)，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。
4.4財(cái)務(wù)管理
訂單總覽，包含系統(tǒng)里所有水電充值退費(fèi)記錄，以及物業(yè)費(fèi)扣費(fèi)流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時(shí)間跨度等不同維度統(tǒng)計(jì)水電費(fèi)收入情況，收入組成。
4.5報(bào)表
系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢。用電綜合報(bào)表，幫助財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費(fèi)，能耗同比分析，可以比較每個(gè)月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報(bào)表，按日，月，年三個(gè)不同維度查詢電表每個(gè)階段的用能情況
4.6批量操作
為了方便用戶對大量儀表進(jìn)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(jià)、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(shí)執(zhí)行。
4.7自定義收費(fèi)方案
為了靈活應(yīng)對用戶多種多樣的收費(fèi)方案，比如物業(yè)費(fèi)，房租，服務(wù)費(fèi)等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費(fèi)項(xiàng)目。收費(fèi)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(fèi)或者一次性收費(fèi)，可以按固定金額收費(fèi)或者按房間面積換算等等。
4.8公共區(qū)域用電分?jǐn)?
某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統(tǒng)每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費(fèi)從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計(jì)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(fèi)方式有直接扣費(fèi)或者生成維費(fèi)賬單。
4.9后付費(fèi)模式
按日期生成后付費(fèi)用戶周期用電費(fèi)用，對數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)后生成繳費(fèi)賬單方便追蹤客戶繳費(fèi)情況可導(dǎo)出繳費(fèi)賬單以及欠費(fèi)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(fèi)。
5系統(tǒng)硬件配置
五、結(jié)語
可配置預(yù)付費(fèi)計(jì)算方案的主站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)，已開始逐步在陜西、黑龍江等地進(jìn)行試點(diǎn)運(yùn)行，基于其預(yù)付費(fèi)計(jì)算的靈活性和穩(wěn)定的抄表應(yīng)用水平，已逐步發(fā)揮出其優(yōu)勢。相信在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中，能廣泛的為用戶所接受，切實(shí)提高電力局的運(yùn)營效率與管理水平。
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[4]安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2020.06版
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電
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