【摘(zhāi)要】：該設計解決了IC卡預付費(fèi)電能表存在(zài)的問題，同時繼(jì)承了(liǎo)先購電(diàn)後(hòu)用電(diàn)的管理(lǐ)模式(shì)。電力(lì)部(bù)門(mén)的(dí)管(guǎn)理(lǐ)微機通過RS485網(wǎng)絡對電能表進(jìn)行管理，以(yǐ)防止(zhǐ)用(yòng)戶竊電(diàn)；選用射(shè)頻(pín)卡作為用戶卡以解決IC卡(qiǎ)易被汙染和(hé)損壞(huài)的(dí)問題。

【關鍵詞】：IC卡預付(fù)費電(diàn)能(néng)表；RS485網絡(luò)：射頻卡

0 引言(yán)

IC卡預付費(fèi)電能表(biǎo)采(cǎi)用先購(gòu)電後用電(diàn)的管(guǎn)理(lǐ)模式，在(zài)一定程度(dù)上(shàng)解決了電(diàn)力部門(mén)收(shōu)取(qǔ)電費(fèi)難(nán)的問(wèn)題(tí)。然而IC卡(qiǎ)預付費(fèi)電(diàn)能(néng)表(biǎo)存(cún)在(zài)很大的問(wèn)題，首先是由(yóu)於(yú)電(diàn)力部門(mén)缺(quē)乏對IC卡電能表(biǎo)用戶的監(jiān)管，當IC卡被破(pò)密(mì)後，很難發(fā)現和查處，導至國(guó)家(jiā)損(sǔn)失大(dà)量(liáng)的(dí)電(diàn)費(fèi)；其次IC卡(qiǎ)易(yì)被汙(wū)染和(hé)損壞等(děng)。

本設計的主要目(mù)的(dí)就(jiù)是(shì)為(wéi)了解決(jué)IC卡預付費(fèi)電(diàn)能表(biǎo)的存在(zài)的問題，同時繼承(chéng)了(liǎo)先購電(diàn)後(hòu)用(yòng)電的(dí)管(guǎn)理模式。電力部(bù)門的(dí)管(guǎn)理微機通(tōng)過(guò)RS485網絡對電能(néng)表進(jìn)行(háng)管理(lǐ)，以(yǐ)防(fáng)止用戶(hù)竊電；選(xuǎn)用(yòng)射頻卡作為用戶(hù)卡以(yǐ)解(jiě)決IC卡易(yì)被(bèi)汙染(rǎn)和(hé)損壞的(dí)問題。

1 電(diàn)能表(biǎo)管理係統

為了(liǎo)降(jiàng)低(dī)成本，管理微(wēi)機既作為電能(néng)表用電管(guǎn)理上位機(jī)，同時(shí)還和發(fā)卡機一(yī)起(qǐ)完(wán)成(chéng)發卡任務(wù)。電能表管理係統如(rú)圖1所示。

圖(tú)1電能表管理係統圖(tú)

管理微機與發卡機(jī)通過(guò)COM1來(lái)實現通(tōng)信，采用RS232C通(tōng)信(xìn)接(jiē)口標(biāo)準。管理(lǐ)微機與(yǔ)電(diàn)能表(biǎo)通(tōng)過(guò)COM2來實(shí)現(xiàn)通(tōng)信，采用(yòng)RS485通信接口標(biāo)準(zhǔn)。

發卡(qiǎ)機具備射頻(pín)卡(qiǎ)讀寫(xiě)功能。其主要作(zuò)用是(shì)讀寫(xiě)射頻(pín)卡，與管理微(wēi)機(jī)一起實現用戶(hù)的開(kāi)戶，交費(fèi)，注銷，電(diàn)量查(chá)詢等(děng)功(gōng)能(néng)。

2 基於射頻識(shí)別技(jì)術(shù)的(dí)電(diàn)能(néng)表其主要(yào)的工作原(yuán)理(lǐ)

.       2.1用(yòng)戶(hù)用(yòng)電前需(xū)要先(xiān)到電力管理部(bù)門購買射頻卡和預(yù)交電(diàn)費，由(yóu)管理部門把(bǎ)用戶的信息及購(gòu)電(diàn)量(liáng)錄入管(guǎn)理微機並(bìng)由發卡(qiǎ)機寫入(rù)射(shè)頻卡(qiǎ)。

.       2.2當(dāng)用(yòng)戶持(chí)有(yǒu)效(xiào)射頻(pín)卡掠過電能(néng)表(biǎo)時(shí)，電能表內的讀寫模塊(kuài)首先對射頻卡進行驗證(zhèng)，通(tōng)過(guò)驗(yàn)證(zhèng)後(hòu)讀(dú)取射(shè)頻卡的信息(xī)，當卡內電費充(chōng)足(zú)時(shí)為用戶供(gōng)電(diàn)，同(tóng)時(shí)把用戶信息寫入(rù)EEPROM，且(qiě)電能表開始計量(liáng)用電(diàn)量。

.       2.3電能(néng)表采(cǎi)用遞(dì)加(jiā)計量(liáng)的(dí)方式，用電(diàn)量存(cún)儲在(zài)EEPROM中(zhōng)，且用電量每增(zēng)1度存儲(chǔ)器存(cún)儲一次。電能計(jì)量(liáng)精度為(wéi)0.01度。

2.4管(guǎn)理(lǐ)微(wēi)機(jī)采用(yòng)RS485串(chuàn)行(háng)通信接口(kǒu)標準(zhǔn)定時(shí)向網(wǎng)絡上(shàng)的(dí)各(gè)個電表(biǎo)采集(jí)用(yòng)電數據，用電數(shù)據經管(guǎn)理微(wēi)機處(chǔ)理後列出(chū)兩個名單(dān)(電(diàn)量(liáng)小於(yú)10度的黃(huáng)名(míng)單與電(diàn)量(liáng)為(wéi)0的黑名(míng)單(dān))向網(wǎng)絡中的電(diàn)能(néng)表廣(guǎng)播。電能表在確認(rèn)用戶(hù)卡上了黃(huáng)名(míng)單後(hòu)聲音與(yǔ)指示燈報警，提醒(xǐng)用(yòng)戶及(jí)時充值，但電能(néng)表繼(jì)續為(wéi)用(yòng)戶供電；電(diàn)能表(biǎo)在(zài)確認用(yòng)戶卡上了黑名(míng)單後，聲音與指(zhǐ)示燈報(bào)警(jǐng)，且停止(zhǐ)為(wéi)該用(yòng)戶供電(diàn)，退(tuì)出(chū)該用戶(hù)卡，電(diàn)能表處於待機(jī)狀態。

.       2.5用戶(hù)想終(zhōng)止用電，隻需(xū)將射(shè)頻卡再次靠近電能表，電(diàn)能表再次讀取(qǔ)射頻(pín)卡(qiǎ)內(nèi)的信息(xī)，把(bǎ)卡(qiǎ)內電量減去(qù)本(běn)次用電(diàn)量(liáng)，且把運算結果回(huí)寫射(shè)頻卡(qiǎ)內(nèi)。同(tóng)時(shí)電(diàn)能表(biǎo)斷開(kāi)繼電(diàn)器，停止為(wéi)該用(yòng)戶(hù)供電(diàn)。電能表在為某用(yòng)戶(hù)供電過程(chéng)中(zhōng)，其(qí)它(tā)射頻(pín)卡(qiǎ)則(zé)不能刷卡用(yòng)電，隻(zhī)有在(zài)電能(néng)表待機時才能(néng)接受另一用戶(hù)卡(qiǎ)的(dí)刷卡(qiǎ)。由(yóu)於有效(xiào)讀卡(qiǎ)距(jù)離僅為lOOmm左右，因此(cǐ)當有卡(qiǎ)路(lù)過某(mǒu)電能(néng)表(biǎo)時(shí)，卡(qiǎ)與電能表(biǎo)距離較遠(yuǎn)不會(huì)觸發電能(néng)表。一(yī)張卡(qiǎ)可以(yǐ)在(zài)不同的電(diàn)能(néng)表(biǎo)中(zhōng)使(shǐ)用，且可(kě)以在多(duō)個電能表(biǎo)上同時使用。

2.6在用(yòng)電過程中如出(chū)現斷電(diàn)，通過備用電池(chí)將(jiāng)用戶本次(cì)用電量存入EEPROM中(zhōng)。來(lái)電後，電(diàn)能(néng)表繼續為該(gāi)用戶供電(diàn)。如(rú)用(yòng)戶不(bù)想下次來電(diàn)後繼續(xù)供電(diàn)，隻(zhī)需(xū)將(jiāng)射(shè)頻(pín)卡再次(cì)靠(kào)近電能表，取(qǔ)消供(gōng)電(diàn)，來電後(hòu)電能(néng)表將(jiāng)處(chǔ)於(yú)待(dài)機狀態。

3 電能(néng)表係(xì)統(tǒng)硬件構(gòu)成

電(diàn)能表硬(yìng)件結構如(rú)圖(tú)2所(suǒ)示(shì)，整個係統由七大部分組成：射頻卡讀(dú)寫模塊(kuài)，電(diàn)能(néng)計(jì)量模(mó)塊(kuài)，存儲器模塊，通(tōng)訊模塊，顯示(shì)模塊，電源模塊以及繼電器和聲光(guāng)報(bào)警(jǐng)等。係統采用(yòng)模(mó)塊(kuài)化設(shè)計思想，以MCU為核心(xīn)，將其他模塊有機(jī)的整(zhěng)合在(zài)一起(qǐ)，形成一(yī)個統(tǒng)一(yī)的(dí)係(xì)統(tǒng)。以下各節是(shì)係(xì)統各部分的(dí)具體(tǐ)設計方案。

圖2係統(tǒng)結構方(fāng)框圖

4 軟件(jiàn)模塊的構成(chéng)

4.1軟件(jiàn)模(mó)塊的(dí)劃(huá)分

軟(ruǎn)件(jiàn)采用模塊(kuài)化(huà)設計，共劃(huá)分為五(wǔ)大模(mó)塊(kuài)(如圖(tú)3)，分(fēn)別為與管理微機的通訊模(mó)塊，電能(néng)計量模塊，聲光(guāng)報警模塊，射頻卡讀(dú)寫(xiě)模(mó)塊以(yǐ)及黑(hēi)黃(huáng)名(míng)單(dān)的驗證模塊。為了(liǎo)實現(xiàn)每(měi)個(gè)大(dà)模塊的功能，又(yòu)把每(měi)個大模(mó)塊(kuài)劃分(fēn)為(wéi)若幹(gān)個相應的(dí)功能子程(chéng)序或小模塊。主(zhǔ)程序(xù)的作用(yòng)是係統的初(chū)始(shǐ)化，中斷管(guǎn)理和(hé)監視(shì)以(yǐ)及各功能(néng)模(mó)塊(kuài)的調(tiáo)用等(děng)。

圖3軟(ruǎn)件(jiàn)模塊結(jié)構圖

4.2主(zhǔ)程(chéng)序設(shè)計(jì)

設定(dìng)MCU內(nèi)部RAM的(dí)78H作(zuò)為黑(hēi)，黃名單標誌單元，當(dāng)78H數據為#FFH時(shí)，指示用戶卡(qiǎ)已上(shàng)黑名單(dān)；當78H數據(jù)為#FEH時，指示(shì)用(yòng)戶卡已上(shàng)黃名單；為其(qí)它(tā)數據(jù)則表明用戶卡未上黑(黃)名(míng)單(dān)。在進行(háng)黑，黃(huáng)名(míng)單驗證時(shí)，程(chéng)序根據驗證結(jié)果(guǒ)對RAM的78H寫(xiě)入對應的值(zhí)，以(yǐ)供(gōng)主(zhǔ)程序判斷。RAM的(dí)79H作(zuò)為在有無(wú)刷卡標誌單元，如電(diàn)表當(dāng)前(qián)已有(yǒu)用戶(hù)卡(qiǎ)在消費，79H的內(nèi)容(róng)為#FFH；當無用戶卡在(zài)消(xiāo)費(電表處於(yú)待(dài)機狀(zhuàng)態)時(shí)，79H的(dí)內容為#00H；當(dāng)正在消費(fèi)的用戶卡(qiǎ)二次刷(shuā)卡(qiǎ)後，79H的(dí)內容(róng)為(wéi)#FEH，此(cǐ)時主(zhǔ)程序(xù)檢測到(dào)這一狀態後，斷開用(yòng)戶供(gōng)電，計算本(běn)次(cì)用(yòng)電(diàn)後(hòu)用戶的電費餘(yú)額(é)，且將餘額回寫射頻卡。

主程(chéng)序流程圖如圖4，係統上(shàng)電時進行係統(tǒng)初始化(huà)，開放外(wài)部(bù)中(zhōng)斷0及串(chuàn)行口(kǒu)中斷(duàn)，然後(hòu)等待(dài)中斷。當無(wú)刷卡中斷時(shí)，則(zé)不斷(duàn)循(xún)環檢測卡片(piàn)標誌單(dān)元79H。當(dāng)刷卡(qiǎ)時(shí)，射頻(pín)接(jiē)口模塊(kuài)通過INT0請求中(zhōng)斷，MCU響(xiǎng)應(yīng)中斷請求(qiú)，調用(yòng)讀(dú)卡子程序，此時(shí)分(fēn)為兩種(zhǒng)情(qíng)況(kuàng)：1，如(rú)電(diàn)能表(biǎo)處於待(dài)機(jī)狀(zhuàng)態，則(zé)接收(shōu)刷卡(qiǎ)，讀(dú)出卡內信息，同(tóng)時，置(zhì)RAM中79H的值為(wéi)#FFH，然後(hòu)返回主(zhǔ)程(chéng)序。主程序調用黑黃(huáng)名單驗證子程(chéng)序，如(rú)用戶(hù)卡已(yǐ)上電(diàn)量不足的黑名(míng)單則報警(jǐng)同時返回主程(chéng)序；當用(yòng)戶(hù)卡(qiǎ)上電量小於(yú)10度的黃名單(dān)時報警但繼續為該用戶(hù)供電(diàn)，直到(dào)電(diàn)費全(quán)部用完(wán)後(hòu)停止供(gōng)電；當(dāng)用戶(hù)卡不(bù)上黑黃名(míng)單時，則正(zhèng)常為該(gāi)用戶供電(diàn)，同時(shí)調用電能(néng)計量程序(xù)。2，如電能(néng)表處(chǔ)於(yú)非待(dài)機狀(zhuàng)態，說明電能(néng)表(biǎo)正在(zài)為一用(yòng)戶卡供(gōng)電(diàn)，此時首(shǒu)先判(pàn)斷本次的刷卡卡(qiǎ)號與正在用電的用戶(hù)卡號是否相同，如(rú)相(xiāng)同則(zé)為該用(yòng)戶的(dí)二次刷卡，射頻(pín)接口程序(xù)把RAM的(dí)79H置(zhì)#00H，然(rán)後(hòu)返(fǎn)回主程序(xù)。主程序在(zài)檢測出79H的數據(jù)為#00H後(hòu)，判斷為是(shì)用(yòng)戶取消(xiāo)供(gōng)電，主程(chéng)序調(tiáo)用電(diàn)量(liáng)核算程(chéng)序，把(bǎ)該用戶(hù)的卡(qiǎ)內(nèi)餘額電(diàn)量減去(qù)本次的(dí)用電量(liáng)得到新的電(diàn)量(liáng)餘(yú)額，然(rán)後(hòu)調(tiáo)用(yòng)寫卡子(zǐ)程序把(bǎ)新(xīn)的電量(liáng)餘(yú)額(é)回(huí)寫(xiě)卡(qiǎ)內；如(rú)本次刷(shuā)卡卡號與正在(zài)用電(diàn)的用(yòng)戶卡(qiǎ)號(hào)不同(tóng)，則本次刷(shuā)卡(qiǎ)無效。

電能表在執行電能(néng)計量(liáng)程(chéng)序(xù)的(dí)過(guò)程中(zhōng)，也(yě)能(néng)響(xiǎng)應中(zhōng)斷程(chéng)序。在每(měi)次(cì)執行了黑黃(huáng)名(míng)單接(jiē)收程序後(hòu)，進(jìn)行(háng)一(yī)次黑黃名單驗證，根(gēn)據(jù)驗證(zhèng)結果(guǒ)對RAM的78H寫入對(duì)應的值，然(rán)後返回(huí)電能計量程序。計量(liáng)程(chéng)序檢測78H的值(zhí)，如為#FFH表(biǎo)明用戶卡已上新(xīn)的(dí)黑名單(dān)，調用報(bào)警程序，然後(hòu)切(qiē)斷用戶供電，返回(huí)主程序。

圖4主(zhǔ)程序(xù)流程(chéng)圖

4.3電(diàn)能計(jì)量程序(xù)設計

電(diàn)能計量子程(chéng)序流程(chéng)圖(tú)如圖5所(suǒ)示(shì)。電(diàn)能計(jì)量采用(yòng)遞加(jiā)的方式(shì)，單片機的(dí)P3.4(TO)端輸入用(yòng)電(diàn)計量脈(mài)衝(chōng)，計(jì)滿3200個(gè)脈衝(chōng)為一度電，用(yòng)電(diàn)量加(jiā)1，數碼顯(xiǎn)示(shì)加1。用電(diàn)量存儲在EEPROM中，每增(zēng)1度電(diàn)則電(diàn)量重(zhòng)新存儲一次(cì)，管(guǎn)理微(wēi)機(jī)定時(shí)從(cóng)各(gè)個(gè)電表(biǎo)的EEPROM中(zhōng)采集用電數據(jù)。

4.4射頻接(jiē)口程序

MFRC500能執行有限的(dí)一些(xiē)指令，並將這些(xiē)指(zhǐ)令傳輸到MIFARE1用戶(hù)卡片上(shàng)，單片(piàn)機對MFRC500的(dí)某一指(zhǐ)令操(cāo)作不(bù)是簡(jiǎn)單(dān)的(dí)一條(tiáo)指令(líng)所能(néng)完成的(dí)，需要(yào)有一個(gè)程序序(xù)列(liè)來完(wán)成，其中有對(duì)MFRC500硬件內核寄(jì)存(cún)器的(dí)設置以及(jí)判斷(duàn)。在(zài)進行(háng)讀寫(xiě)數據(jù)或(huò)增，減值(zhí)操(cāo)作之前(qián)還(huán)需(xū)要經過復位(wèi)應答，防碰撞(zhuàng)，選卡及(jí)認(rèn)證(zhèng)過程。操(cāo)作流程(chéng)圖如(rú)圖6所示。本設(shè)計采用基於KeilC的(dí)C語(yǔ)言(yán)進(jìn)行編程，調用Philips公(gōng)司提(tí)供(gōng)的基本庫函(hán)數(shù)來實現(xiàn)各(gè)種功能。

圖5電能計量程序圖圖6操(cāo)作流程

4.5軟件(jiàn)調試(shì)及仿(fǎng)真(zhēn)

本設(shè)計采用KeiluVision2調試單片(piàn)機軟件(jiàn)，管理微機的(dí)管理(lǐ)數據(jù)庫(kù)采用SQLserver2000編寫。通過(guò)幾(jī)次軟件修(xiū)改(gǎi)與電路調(tiáo)試(shì)現已(yǐ)實(shí)驗(yàn)成(chéng)功，電(diàn)度表(biǎo)能達到(dào)設(shè)計(jì)所預(yù)期的功能，包括(kuò)多(duō)張用戶射頻卡的(dí)讀寫，與主(zhǔ)機(jī)的(dí)通(tōng)訊(xùn)，電能計量，顯示，存儲等(děng)。

5 預(yù)付(fù)費遠(yuǎn)程(chéng)電(diàn)能管理(lǐ)係(xì)統結構

預(yù)付費遠(yuǎn)程(chéng)電能管理(lǐ)係統使用(yòng)安(ān)科瑞智(zhì)能管理(lǐ)軟(ruǎn)件，通(tōng)過(guò)用(yòng)戶(hù)安裝(zhuāng)的(dí)通訊設(shè)備與智(zhì)能電能(néng)表進行通(tōng)訊，實現對(duì)多用戶智(zhì)能電(diàn)能表(biǎo)的(dí)抄(chāo)表(biǎo)，控製，管(guǎn)理(lǐ)。其(qí)組(zǔ)成結構(gòu)如(rú)圖(tú)2所示：

圖(tú)7預付費(fèi)遠程(chéng)電能管(guǎn)理係統結(jié)構(gòu)圖

5.1管理(lǐ)層

管(guǎn)理(lǐ)層是(shì)係(xì)統(tǒng)的*上層(céng)部分(fēn)，通過(guò)對現場所采(cǎi)集的各項數(shù)據(jù)進行(háng)分析，計算(suàn)和(hé)處(chǔ)理(lǐ)，將*終(zhōng)得到的(dí)結論以圖形，聲(shēng)音(yīn)等(děng)方式(shì)展示出來(lái)，使管理人員(yuán)隨時掌握現場(cháng)的(dí)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)。主要(yào)包(bāo)括係(xì)統(tǒng)軟件和(hé)配套(tào)的硬件(jiàn)設施(shī)，如服務(wù)器，射頻讀卡(qiǎ)器。

5.2通(tōng)訊(xùn)層

通(tōng)訊管理層是係統間數據傳輸的橋(qiáo)梁，主要(yào)作(zuò)用(yòng)是(shì)集中處理485總綫(xiàn)上(shàng)的(dí)所有儀表(biǎo)信息(xī)，完成遠(yuǎn)程抄(chāo)表和(hé)數據(jù)上(shàng)傳的(dí)功(gōng)能，以(yǐ)及處理服(fú)務器(qì)端的各(gè)類遙控(kòng)執行(háng)指令。主要(yào)設備(bèi)有(yǒu)通訊(xùn)適配器(qì)，網絡(luò)適(shì)配(pèi)器(qì)，物聯(lián)網模塊(kuài)。

5.3設(shè)備層

設備(bèi)層(céng)是數據測(cè)量(liáng)的基礎(chǔ)，是構(gòu)建係統的必要(yào)元(yuán)素(sù)，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)係統網絡中(zhōng)用於測(cè)量(liáng)用(yòng)電(diàn)信息的各類(lèi)之(zhī)智能(néng)電(diàn)表。

6 預(yù)付(fù)費(fèi)遠(yuǎn)程電能管(guǎn)理係統(tǒng)技術特點(diǎn)

智能(néng)網(wǎng)絡(luò)電表(biǎo)采(cǎi)用(yòng)國際超(chāo)大規模集成電路及(jí)SMT工(gōng)藝(yì)製造(zào)，集(jí)成化(huà)程度高(gāo)，體(tǐ)積小，功(gōng)耗低(dī)，精(jīng)度高；

係(xì)統(tǒng)網絡通訊使用(yòng)防雷(léi)電(diàn)路，內部強電(diàn)與弱電采用(yòng)鍍鋅(xīn)屏(píng)蔽(bì)板(bǎn)進(jìn)行(háng)隔離(lí)，對通(tōng)訊電路與(yǔ)其(qí)他電(diàn)路分離處理(lǐ)，使之(zhī)具(jù)備(bèi)更(gēng)強(qiáng)的(dí)抗(kàng)幹(gān)擾(rǎo)能力(lì)；

智能網路(lù)電表內(nèi)部采用(yòng)多CPU結(jié)構(gòu)，一(yī)個主管計(jì)量，一(yī)個主管通訊，顯(xiǎn)示和(hé)指示(shì)，一個負(fù)責(zé)檢(jiǎn)測狀態，各(gè)CPU相(xiāng)互獨立工作(zuò)，互不影響；

過(guò)載保護(限(xiàn)流)功能(néng)：當用(yòng)戶(hù)使用的(dí)負載(zǎi)超(chāo)過規定負載(zǎi)時，係(xì)統將啟(qǐ)動(dòng)過(guò)載保護(hù)，自動(dòng)切(qiē)斷該用戶(hù)電源供電；

控製功能(néng)：係統可以(yǐ)對用戶進行(háng)遠程通(tōng)斷電控製；斷(duàn)電自(zì)動(dòng)回復功(gōng)能(néng)：在(zài)規定(dìng)的(dí)斷(duàn)電(diàn)次數內(nèi)，用戶觸發(fā)過載(zǎi)保(bǎo)護(hù)後(hòu)，待負載降至允許範圍(wéi)內係(xì)統將自(zì)動恢(huī)復供(gōng)電；係統(tǒng)可依(yī)據(jù)實(shí)際(jì)需(xū)求(qiú)對單三相戶(hù)數進行設(shè)置，但不能(néng)超過(guò)電表已配置回路數；

數據(jù)安(ān)全(quán)：係統(tǒng)網絡使(shǐ)用(yòng)加密(mì)算(suàn)法(fǎ)對(duì)各項數(shù)據進行加密處理(lǐ)，保證(zhèng)信(xìn)息安全(quán)。

7 預付費(fèi)遠程電能管理(lǐ)係(xì)統功能特(tè)點(diǎn)

本係統采用DD/TSY1352型智能電表(biǎo)，具(jù)備體(tǐ)積(jī)小(xiǎo)，精度高，管理(lǐ)功(gōng)能*等(děng)特點，可(kě)以(yǐ)實(shí)現對用(yòng)戶用電(diàn)的管理，包(bāo)括預付費(fèi)，惡性負(fù)載(zǎi)識(shí)別，定時斷(duàn)送電，電價(jià)調(tiáo)整，用戶用電(diàn)狀態監(jiān)控(kòng)，在綫控(kòng)製(zhì)，透支(zhī)用電(diàn)，數據統計查詢分析等(děng)智能管理(lǐ)功能，可(kě)以對項目(mù)的(dí)能耗(hào)情況及(jí)實(shí)時能(néng)耗(hào)量(liáng)進(jìn)行(háng)有效的(dí)監(jiān)控及管理。

產品(pǐn)遠(yuǎn)傳(chuán)遠(yuǎn)控(kòng)，節省(shěng)人力(lì)，實現(xiàn)*管理(lǐ)功(gōng)能，可(kě)通過多種(zhǒng)方式方便組網，如RS485專(zhuān)綫，電話網絡，以太(tài)網(wǎng)，光纖，無綫(xiàn)，GPRS等(děng)；組網(wǎng)後，管(guǎn)理方隻需(xū)要一個(gè)人(rén)，就可(kě)以通過(guò)電腦對所有(yǒu)用(yòng)戶(hù)的用電(diàn)情況(kuàng)進行(háng)監測(cè)及管理，避免(miǎn)了大(dà)量工(gōng)作人員現(xiàn)場抄(chāo)表或(huò)插(chā)卡售電，節(jié)省的大(dà)量(liáng)的(dí)人力(lì)及精力，特(tè)別(bié)適合用(yòng)戶(hù)數量眾多(duō)的(dí)大型(xíng)商業(yè)，寫字(zì)樓的用(yòng)電(diàn)管理(lǐ)；

係統具備(bèi)分級授權(quán)的(dí)功(gōng)能，各軟(ruǎn)件操(cāo)作(zuò)人員由自己的賬(zhàng)號(hào)及權(quán)限，各司其(qí)責，提高(gāo)工作(zuò)效率(shuài)，係統(tǒng)會自(zì)動(dòng)記(jì)錄每個操作(zuò)員(yuán)登(dēng)陸後進(jìn)行的操(cāo)作；

係統采(cǎi)用(yòng)無卡式(shì)售電(diàn)，用戶買(mǎi)的(dí)電(diàn)，直接充(chōng)值到(dào)用(yòng)戶電(diàn)表上，不需(xū)要(yào)在買(mǎi)電後(hòu)再跑回(huí)去(qù)插卡，使用方便；將電(diàn)純粹(cuì)作為(wéi)一(yī)種(zhǒng)商(shāng)品對(duì)待(dài)，可買可(kě)退(tuì)，可(kě)批量(liáng)售電(diàn)，可(kě)預置(zhì)，可(kě)清(qīng)零(líng)，可打印(yìn)單據(jù)；

係統具備智能(néng)用電管理功能(néng)，可以在(zài)綫控(kòng)製(zhì)每個房(fáng)間(jiān)或整棟建(jiàn)築(zhù)的(dí)通電斷(duàn)電，方便(biàn)處理突(tū)發(fā)事(shì)件或(huò)進行(háng)設(shè)備檢修；可(kě)以限(xiàn)製每(měi)個(gè)用(yòng)戶使用的*大(dà)負(fù)荷，保(bǎo)障主(zhǔ)電(diàn)網供電穩定；

係(xì)統(tǒng)具(jù)備惡性負(fù)載(zǎi)識(shí)別功能。係統將(jiāng)熱(rè)得快(kuài)，電茶(chá)壺，電吹(chuī)風等容易(yì)引(yǐn)起(qǐ)火災等安全(quán)隱患的(dí)用(yòng)電設(shè)備定(dìng)義為惡性負載(zǎi)，可以自動(dòng)識別此(cǐ)類惡(è)性負(fù)載(zǎi)，並選擇禁止使用(yòng)或(huò)允許(xǔ)使用。係(xì)統通過多種(zhǒng)參(cān)數對負載類(lèi)型(xíng)進(jìn)行(háng)識(shí)別(bié)，識別精度高，且可以識(shí)別市(shì)麵(miàn)流通的(dí)智(zhì)能(néng)插(chā)座(zuò)等(děng)改(gǎi)變(biàn)惡(è)性負載(zǎi)設備(bèi)電氣(qì)特性的(dí)產品，杜絕用戶通(tōng)過智(zhì)能(néng)插座使(shǐ)用(yòng)惡(è)性(xìng)負載(zǎi)。

係(xì)統具備定時(shí)功能，每(měi)天(tiān)都(dū)可(kě)以(yǐ)設置八(bā)個(gè)時(shí)間(jiān)段(duàn)，到時間段自動執行通電或斷電操作，方(fāng)便(biàn)了商(shāng)戶的用電管理(lǐ)，避(bì)免了工(gōng)作人員挨個(gè)拉閘(zhá)的繁(fán)瑣操作。

係(xì)統(tǒng)具備同一房(fáng)間(jiān)多個回(huí)路計量，分路管(guǎn)理(lǐ)功能。照明(míng)，插座，空(kōng)調等可以(yǐ)各(gè)設(shè)一(yī)個(gè)回(huí)路，每個回(huí)路可(kě)以執(zhí)行(háng)獨立(lì)的通斷電(diàn)狀態及管理設置，統(tǒng)一(yī)計(jì)費。

係(xì)統(tǒng)可以實時(shí)查詢用(yòng)戶的(dí)用電狀態，斷(duàn)電(diàn)記錄等，包括用戶(hù)當(dāng)前工作狀態(tài)及功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數(shù)等，*近10次斷(duàn)電時間及(jí)原(yuán)因；便於管理(lǐ)方(fāng)實時掌(zhǎng)握用戶(hù)用(yòng)電情況(kuàng)，同(tóng)時用(yòng)戶對(duì)用電(diàn)有疑義(yì)時可以方便地調出(chū)記(jì)錄；

係統(tǒng)具備低電量報警功能(néng)，當(dāng)用(yòng)戶(hù)電量低(dī)於(yú)預警(jǐng)值時，電表顯(xiǎn)示窗上會(huì)不(bù)停(tíng)閃爍(shuò)，並(bìng)可(kě)以(yǐ)選擇是(shì)否(fǒu)斷(duàn)電一分鐘進(jìn)行(háng)報(bào)警(jǐng)；同(tóng)時操(cāo)作(zuò)員(yuán)可以(yǐ)通過軟(ruǎn)件打(dǎ)印(yìn)處(chǔ)報表(biǎo)張(zhāng)貼(tiē)出(chū)來(lái)，提醒(xǐng)用戶買(mǎi)電；若(ruò)項目(mù)配備(bèi)了(liǎo)短信或語音(yīn)模(mó)塊，液(yè)晶(jīng)可視(shì)查(chá)詢(xún)終端(duān)，LED大屏(píng)幕等輔助(zhù)設備，還可以通(tōng)過(guò)這些輔助設(shè)備(bèi)進行(háng)自動(dòng)報警，如(rú)給客戶(hù)發低(dī)電量(liáng)提(tí)醒短(duǎn)信等；

係統(tǒng)具備(bèi)統計(jì)查(chá)詢功能，係(xì)統的所(suǒ)有管理(lǐ)操作(zuò)以(yǐ)及(jí)用(yòng)戶(hù)的(dí)所(suǒ)有用電信息都可(kě)以(yǐ)進行(háng)統計(jì)分析，係(xì)統(tǒng)自(zì)動計算並生成(chéng)報表(biǎo)，例如售電記(jì)錄，用(yòng)戶用電量(liáng)記錄(lù)等(děng)，為管理方(fāng)提(tí)供直(zhí)觀而(ér)詳盡管(guǎn)理依據，可以隨(suí)時看到電費(fèi)收支(zhī)情況(kuàng)，及(jí)時調整(zhěng)用電(diàn)策(cè)略(lüè)；

係(xì)統(tǒng)具備(bèi)水電(diàn)氣(qì)暖多能(néng)耗管理(lǐ)功能，通(tōng)過一套係統(tǒng)及(jí)相應(yīng)基(jī)表，就可(kě)以對(duì)整(zhěng)個項目的用電，用水等(děng)能(néng)耗(hào)進(jìn)行綜合管(guǎn)理；係統(tǒng)具備卡(qiǎ)片(piàn)式管(guǎn)理功能(néng)，每個用戶(hù)一(yī)張感應(yīng)卡(qiǎ)（可(kě)兼(jiān)容

其(qí)他(tā)廠家一卡(qiǎ)通(tōng)），通(tōng)過卡片(piàn)隨(suí)時查詢自己的(dí)用電信(xìn)息(xī)，在通(tōng)訊網絡出(chū)現故(gù)障(zhàng)時也可(kě)以(yǐ)通(tōng)過卡片(piàn)實現(xiàn)買(mǎi)電(diàn)，恢(huī)復供電等應急功能(néng)。

產品采(cǎi)用(yòng)標(biāo)準(zhǔn)的接(jiē)口(kǒu)以及通(tōng)訊(xùn)協(xié)議(yì)，可(kě)以通過(guò)RS485接口(kǒu)，交互式(shì)數據(jù)庫或(huò)TCP/IP接口(kǒu)等(děng)，與一(yī)卡通(tōng)，消(xiāo)防，門禁，樓宇自控，財(cái)務(wù)等其(qí)他(tā)係(xì)統(tǒng)進行(háng)數據(jù)的共享(xiǎng)，實現集(jí)團綜合管(guǎn)理，更好地(dì)體現管(guǎn)理(lǐ)的智能(néng)化(huà)，一(yī)體(tǐ)化；集(jí)團各部門可以通(tōng)過互(hù)聯網絡聯合管(guǎn)理集團用電(diàn)，隻要有互(hù)聯網(wǎng)信號的地方，就可(kě)以通(tōng)過(guò)相應權(quán)限(xiàn)的賬號進入(rù)能耗(hào)管理(lǐ)係(xì)統進行(háng)管(guǎn)理。

8 安科瑞(ruì)Acrelcloud-3200預(yù)付(fù)費水電(diàn)雲(yún)平(píng)台(tái)應用(yòng)方案(àn)

AcrelCloud-3200預(yù)付(fù)費水電(diàn)雲平台是(shì)安(ān)科(kē)瑞公司研製的與(yǔ)DDSY-1352單(dān)相(xiāng)電(diàn)子(zǐ)式預付(fù)費電能(néng)表及(jí)DTSY-1352三相電子式預付(fù)費電(diàn)能(néng)表(biǎo)配(pèi)套的售電管理係統(tǒng)。另外可(kě)以(yǐ)選(xuǎn)配遠(yuǎn)傳閥(fá)控(kòng)水表(biǎo)組成(chéng)水(shuǐ)電(diàn)一體預付(fù)費係統，達到先交費後用水的目(mù)的(dí)，剩餘水量用(yòng)完自(zì)動(dòng)關(guān)閥。主(zhǔ)要完成電能表/水表參(cān)數設置(zhì)，商(shāng)戶售(shòu)電/售水管理(lǐ)及能(néng)耗管(guǎn)理(lǐ)工作，操(cāo)作(zuò)簡便(biàn)，實(shí)現物(wù)業公(gōng)司(sī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機界(jiè)麵(miàn)，能(néng)夠有(yǒu)效(xiào)的(dí)統計(jì)和管理(lǐ)數據。安(ān)裝方便(biàn)，是用電管理部門，商業(yè)廣場(cháng)和物業(yè)小(xiǎo)區，提(tí)高用電(diàn)用水(shuǐ)管(guǎn)理水(shuǐ)平，解決收費難(nán)問題的理想(xiǎng)產品。

8.1應用場(cháng)所

本平(píng)台適(shì)用(yòng)於公寓出租(zū)戶(hù)，商(shāng)業廣場(cháng)，公(gōng)寓(yù)酒店，物業(yè)小(xiǎo)區(qū)，寫(xiě)字樓(lóu)，物流(liú)倉(cāng)儲，高校，連鎖(suǒ)超(chāo)市(shì)，智慧(huì)園區(qū)，農(nóng)貿市場(cháng)等場所(suǒ)。

8.2係統結(jié)構(gòu)

8.3係統(tǒng)功能(néng)

8.3.1房間(jiān)監(jiān)控

清晰簡潔的(dí)展(zhǎn)示所(suǒ)有房(fáng)間狀態(tài)信息，所屬樓棟(dòng)樓(lóu)層(céng)，在綫失連(lián)情況，費(fèi)用狀(zhuàng)態等，進(jìn)入(rù)房(fáng)間詳(xiáng)情可對(duì)房間(jiān)當(dāng)前實(shí)時信息(xī)進(jìn)行(háng)查(chá)看(kàn)，並可(kě)了(liǎo)解(jiě)當天(tiān)用電(diàn)量(liáng)和(hé)使用金額情況(kuàng)，可對房間內(nèi)的電表進行各種遠(yuǎn)程(chéng)控製操作，比如開(kāi)戶，電(diàn)價設(shè)置(zhì)，售電(diàn)，退(tuì)電(diàn)，報警金額設(shè)置，分(fēn)合閘(zhá)操作等(děng)等。

8.3.2電戶開表

係(xì)統(tǒng)針對商(shāng)鋪(pū)開戶(hù)不僅支(zhī)持(chí)一戶一表，也支持一(yī)戶(hù)掛多(duō)表的需(xū)要(yào);支(zhī)持自定(dìng)義電價(jià)方(fāng)案(àn)，單一(yī)電價，尖峰(fēng)平(píng)穀電(diàn)價(jià)，階(jiē)梯電價(jià)等(děng):支(zhī)持預(yù)先設(shè)置開戶(hù)信息後期一(yī)鍵(jiàn)開戶;支(zhī)持設置電(diàn)表(biǎo)合額(é)告(gào)警(jǐng)默認(rèn)三級(jí)告(gào)警(jǐng)，告(gào)警金額和次(cì)也可以(yǐ)自定義，推(tuī)送(sòng)方式(shì)支持(chí)手機(jī)短信(xìn)，APP推(tuī)送，郵件，語(yǔ)音(yīn)外呼(hū)，公眾(zhòng)號(hào)推(tuī)送(sòng)等。

8.3.3充電繳費

可(kě)以對(duì)已開(kāi)戶的(dí)電(diàn)表(biǎo)進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程充(chōng)值，電(diàn)費實時(shí)下(xià)發(fā)到(dào)電(diàn)表。電表(biǎo)會(huì)根(gēn)據電(diàn)度(dù)走(zǒu)字(zì)實時扣(kòu)除(chú)電費同時(shí)係統也支持早(zǎo)台計費(fèi)，金額(é)下發(fā)到係(xì)統賬戶，到(dào)賬快速穩(wěn)定。

8.3.4財務管理(lǐ)

訂(dìng)單總覽，包(bāo)含係(xì)統(tǒng)裏(lǐ)所(suǒ)有(yǒu)水電充值退費記錄(lù)，以及物(wù)業費扣費(fèi)流(liú)水(shuǐ)記(jì)錄。收入概況(kuàng)，可(kě)以從(cóng)日(rì)，月(yuè)，年，時間跨(kuà)度(dù)等不(bù)同(tóng)維度(dù)統(tǒng)計水電費收入情況，收入組成。

8.3.5報表

係(xì)統還提供了多個(gè)報表以(yǐ)供(gōng)查(chá)詢(xún)。用電綜(zōng)合報表，幫助財務(wù)統(tǒng)計每個(gè)月商鋪總(zǒng)用電(diàn)量(liáng)，尖峰平(píng)穀用電(diàn)量以及電(diàn)費，能(néng)耗(hào)同比(bǐ)分析，可(kě)以(yǐ)比較每(měi)個月(yuè)份(fèn)與去(qù)年(nián)同期相比的用能(néng)差(chà)距。能(néng)耗日(rì)月(yuè)年報(bào)表，按日(rì)，月，年(nián)三個不同維(wéi)度(dù)查詢電(diàn)表每個階段(duàn)的用(yòng)能情(qíng)況(kuàng)。

8.3.6批量操作

為了(liǎo)方便用戶(hù)對大量(liáng)儀表進(jìn)行管理(lǐ)和(hé)設置(zhì)，可(kě)以在(zài)係(xì)統中新(xīn)建(jiàn)批量(liáng)操作任(rèn)務(wù)，比如設置(zhì)電價，電(diàn)表(biǎo)控(kòng)製(zhì)，儀表(biǎo)設(shè)置，充(chōng)值等，批量(liáng)任(rèn)務可(kě)以(yǐ)立(lì)即(jí)執(zhí)行，也可以(yǐ)定(dìng)時執(zhí)行。

8.3.7自定義(yì)收費方案

為了(liǎo)靈活應(yīng)對(duì)用戶多(duō)種多樣(yàng)的收費(fèi)方(fāng)案(àn)，比如物業費，房租，服務費等，係(xì)統支持(chí)用戶自定義收(shōu)費(fèi)項目。收(shōu)費(fèi)方(fāng)式可(kě)設(shè)置(zhì)直(zhí)接從賬(zhàng)戶(hù)扣除或者生成催繳賬(zhàng)單(dān)，可設(shè)置周(zhōu)期(qī)性收(shōu)費或者(zhě)一次性收(shōu)費(fèi)，可(kě)以按(àn)固定金額收費(fèi)或者按(àn)房間(jiān)麵積(jī)換算等(děng)等(děng)。

8.3.8公共(gòng)區域用電(diàn)分攤

某塊表(biǎo)為主表(biǎo)，然(rán)後分配關聯(lián)子表(biǎo)，係(xì)統每個月自動將主表的用電按比例換算成(chéng)電費從子表中扣(kòu)除，這(zhè)樣(yàng)可(kě)以剩餘人(rén)工統計的麻(má)煩。公(gōng)攤(tān)方式多(duō)樣，可以根(gēn)據比例(lì)公(gōng)攤，按房間麵積公攤，按用量(liáng)公排(pái)，收費(fèi)方(fāng)式有直接扣費或者生成(chéng)維(wéi)費賬(zhàng)單。

8.3.9後(hòu)付費(fèi)模式(shì)

按(àn)日(rì)期(qī)生成(chéng)後付費(fèi)用(yòng)戶(hù)周期(qī)用電(diàn)費用，對數(shù)據(jù)進(jìn)行確(què)認(rèn)後生成(chéng)繳(jiǎo)費(fèi)賬單(dān)方便追蹤(zōng)客(kè)戶(hù)繳費(fèi)情況可(kě)導(dǎo)出繳(jiǎo)費(fèi)賬(zhàng)單以及欠費(fèi)賬(zhàng)單通知(zhī)客戶。

8.3.10公眾(zhòng)號在綫(xiàn)支付(fù)

 用戶可以在(zài)微(wēi)信(xìn)小(xiǎo)程序或者(zhě)微信(xìn)公(gōng)眾號(hào)自(zì)助查詢電(diàn)表使用情(qíng)況以(yǐ)及繳(jiǎo)費。

8.4係統硬件配置

9 結(jié)束(shù)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)解(jiě)決了(liǎo)IC卡預(yù)付費電能表(biǎo)存在(zài)的(dí)問題(tí)，同時(shí)繼承了先(xiān)購電(diàn)後用電(diàn)的(dí)管理模(mó)式。本設計(jì)形成(chéng)產(chǎn)品後(hòu)市場(cháng)前景廣闊，對於我國電(diàn)力(lì)市場的規劃管理將起(qǐ)到(dào)積(jī)極的作(zuò)用。

參(cān)考文(wén)獻：

[1]孫(sūn)穎，張(zhāng)敬敏，張(zhāng)誌佳．一種(zhǒng)基(jī)於MFRC500的Mifarel卡(qiǎ)讀寫器(qì)的設計(jì)與實現(xiàn)[J]微(wēi)計算機信(xìn)息(xī)，2006，(2．2)：7—9.

[2]單承(chéng)贛(gàn)，柴斌，姚磊．高集(jí)成(chéng)度(dù)TYPEA讀(dú)寫器芯(xīn)MFRC500及(jí)其應用[J]．國外電(diàn)子(zǐ)元(yuán)器件，2004，(8)：34．37．

[3]黃(huáng)麗麗．以AD7755設計的(dí)電子電(diàn)度表[J].儀表技(jì)術(shù)，2002，(4)：38-40．

[4]程(chéng)宇紅．串行(háng)顯(xiǎn)示驅動器MC14499及其在(zài)單片(piàn)機(jī)係統中的應(yīng)用[J]．常德師(shī)範(fàn)學院(yuàn)學(xué)報，2002，(2)：3840．

[5]項安，朱更軍．256K位(wèi)串(chuàn)行(háng)髓(suǐ)PR0M24LC256原理及與DSP的(dí)接(jiē)121應用[J]．電子(zǐ)質量．2004，(5)：4.5．

[6]田(tián)擁軍，曾健平．基(jī)於(yú)射頻識別(bié)技(jì)術的多用(yòng)戶(hù)電能(néng)表(biǎo)的(dí)設(shè)計(jì)[J]．微(wēi)計算(suàn)機(jī)信(xìn)息(xī)，2007，(5z)：7.9．

[7]趙光強(qiáng)，田擁(yōng)軍.預付(fù)費多(duō)用戶電(diàn)能(néng)管(guǎn)理係(xì)統的設計(jì).[J]湖(hú)南科(kē)技學(xué)院學報(bào).2012.04,33:4

[8]安(ān)科瑞(ruì)企業微電(diàn)網(wǎng)設(shè)計(jì)與(yǔ)應(yīng)用手冊2022.05版(bǎn)．

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè)：魏健(jiàn)輝(huī)，女(nǚ)，安科瑞電(diàn)氣(qì)股(gǔ)份有限(xiàn)公(gōng)司，主(zhǔ)要(yào)研(yán)究方向(xiàng)為電氣火(huǒ)災係統(tǒng)的設計與(yǔ)應(yīng)用(yòng).