IC卡式多用戶電能表的現(xiàn)狀分析與改進

  隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展和各單位機構改革的不斷深人，用電管理部門對用電的收費及各種附加費的收繳和管理已成為迫切需要解決的問題，尤其是高校，水電費的支出逐年成比例增加，使高校有限的經(jīng)費難以承受。

  基于“IC 卡式預付費電能表”的‘先付費后使用’方式— 預購電量，用完斷電的電費收繳管理，用*簡單、***的方法解決了抄表難、收費難的問題，使管理部門有更多精力去規(guī)范用戶用電秩序，提高服務質量，提高管理水平。

  實際應用時，這種收費管理系統(tǒng)要求使用相對集中，便于操作管理，安全穩(wěn)定可靠;在安裝工藝上還要有利于人文環(huán)境，如高校的學生公寓，就需要滿足這樣的條件。另外出于投人的考慮需要進一步降低成本，這迫使電能表制造廠家通過新技術、新措施來解決。因此，多用戶卡式電能表也隨之應運而生。

  1 系統(tǒng)組成與原理

  IC 卡式多用戶電能表及收費管理系統(tǒng)由IC卡式多用戶電能表(包括IC卡集中讀卡器、采集控制器、計量器)、售電管理系統(tǒng)(包括微機、讀寫卡機、打印機、售電管理軟件)和IC卡等組成。

  2 使用現(xiàn)狀及存在問題

  目前， 多數(shù)院校使用的多用戶電能表以IC卡為傳輸媒介。一個機柜安裝幾十臺至一、二百臺。首先用戶持IC卡通過售電管理系統(tǒng)購電，然后用戶將購電后的IC卡插人IC卡集中讀卡器中，IC卡集中讀卡器通過分析IC卡上的信息，確定該IC卡所對應的采集器(計量器)，并將購電量送人對應的電能表中，采集器(計量器)接通繼電器給用戶送電。一般一個采集器可采集和控制8個計量器。計量器隨時檢測用戶用電情況，以脈沖的形式將計量結果送給采集器，由采集器完成用電量的累加和剩余量的遞減。一旦用戶的剩余量達到報警門限時即發(fā)出報警信號，隨后采集器斷開該用戶的繼電器，停止用戶供電。計量器還可以隨時檢測用戶的用電跳變功率和負載特性，一旦跳變功率達到規(guī)定的門限且為非正常負載時，立即跳閘,3分種后自動恢復供電以提醒用戶。

  集中器平時循環(huán)顯示每一個用戶的房間號、表位置號、剩余電量以及用電狀態(tài)。管理部門和用戶可通過鍵盤及時查詢所查用戶的用電情況。

  以華中農(nóng)業(yè)大學大學生宿舍為例，從2003年起就安裝了多用戶卡式電能表，從使用情況來看比較正常，但也存在著不足:

  (1 ) 本院安裝的是接觸式邏輯加密卡式多用戶卡式電能表。為保證安全用電，防止卡口受攻擊(院校內部主要是受異物攻擊)，讀寫卡、查詢工作由專人負責，加大了管理工作量。

  (2 ) 電能表具備有欠費停電和違章用戶功能，但系統(tǒng)不能及時顯示該用戶“欠費停電”或“違章停電”信息。

  (3 ) 每路計量器不是一個獨立的單元，對計量**性的檢定存在一定的困難，且八個回路共用一個采集控制器控制，若采集控制器出現(xiàn)故障，則勢必影響八個回路的正常工作。

  (4 ) 對違章用電的用戶，電能表不能長期記錄，管理系統(tǒng)對違章用戶不能及時分析與預警。
  
  3 系統(tǒng)應具備的基本功能

  3.1 電能表應具備的主要技術指標

  (1) 應符合國標:GB/T18460-2001,JB/T10451- 2004,GB/T17215-2002, DUI'645-1997;

  (2 ) 額定電壓U}應為220V，極限工作電壓為70.130%認，應能夠承受190%認電壓長時間工作;

  (3 ) 額定頻率:50/60Hz;

  (4 ) 數(shù)據(jù)保存:>-10年;

  (5 ) 使用壽命:-10年;

  (6) 功耗:計量器、采集器<0.5W,集中讀卡器<1.5W ;

  (7) 電能計量精度等級:2.0級; 3.2 電能表應具備的垂本功能

  3.2 電能表應具備的垂本功能

  (1 ) 金卡工程，國際標準IG卡，管理部門以出售用電卡的方式銷售電量，預收電費，用戶先買后用;

  (2 ) 每臺多用戶電能表可同時對1-800個用電用戶進行計量和預付費管理;

  (3 ) 分級分層設計，用電戶數(shù)量擴充十分方便;模抉化(1個計量器對應1個用電戶)、單元化(1采集器和1.8個計量器)結構設計便于維護;

  (4 ) IC 卡經(jīng)軟、硬件多重加密，應能確保數(shù)據(jù)的安全、**、可靠;

  (5 ) 可實時精確測量每一用戶的電量、功率、功率因數(shù)、電壓、電流值;能識別用電負載及負載跳變;

  (6 ) 集中讀卡器上的LED輪顯每一用戶信息:房間號、表位置號、剩余量、狀態(tài)(停電/非法用電)等信息;

  (7 ) 通過集中讀卡器的鍵盤可查詢每一用戶用電信息;

  (8) 過載控制，負載連續(xù)超過*大設定功率一段時間，則切斷供電回路，3-5分鐘后自動恢復。

  (9 ) 可設定報警和透支方式，報警1透支電量。電量用至可設定的報警量時報警，提示需輸人新的電量;斷電報警時插人用電卡可暫時使用，并閃爍顯示剩余電量。

  (10 ) 斷電命令發(fā)出后控制器仍能計量并存儲已透支電量，新購電量輸人后自動沖減。

  (11 ) 停電時，自動保存數(shù)據(jù)，來電自動恢復。

  (12) 控制器和售電管理系統(tǒng)對IC卡雙向讀寫，用電IC卡上回抄記錄了用戶插卡時該用戶的剩余電量、累計電量和狀況。

  (13) 對記錄的信息進行對比分析，管理系統(tǒng)可以列出懷疑有竊電行為的用戶，以便重點檢查，減少防、查竊電行為的工作量。

  (14 )應能提供應急供電功能。

  3.3 售電管理系統(tǒng)的基本功能

  多用戶卡式電能表售電管理系統(tǒng)運行于Windows操作系統(tǒng)下的32位應用軟件，可運行在Microsoft中文Win9X/NT/2000/XP操作系統(tǒng)下，DBMS(數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))采用MS SQL Sever7.0數(shù)據(jù)庫。其基本部分采用Client/Server兩層體系結構方式。服務器的操作系統(tǒng)采用Windows 2000 Server。根據(jù)操作系統(tǒng)的不同，采用不同的配置。所有操作系統(tǒng)均可實現(xiàn)單機版和網(wǎng)絡版功能。其主要功能有:

  (1 ) 系統(tǒng)管理。包含以下功能模塊:系統(tǒng)基本配置、用電類型單價設置、用電時段設置、類型單價設置、工號密碼設置、操作記錄顯示、歷史數(shù)據(jù)轉存、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)整理、系統(tǒng)選項設置以及用戶設置的外掛工具軟件。

  (2 ) 預付表用戶檔案管理。包含以下功能模塊:開戶、改戶、消戶，用戶設定用戶號、地址、集中器地址、供/停電時段及抄表時間，禁用違章電器功率、機拒行列號等。集中器預付表抄表組設定。

  (3 ) 售電與收費管理。對用戶進行預收費登記，用戶繳費登記，打印收費發(fā)票，打印摧款通知單，

  (4 ) 控制與報警管理。根據(jù)用戶用電和預交費情況，當用戶用電量達到設定指標限值時根據(jù)設置量和設置的報警方式發(fā)出報警命令，直到控制斷電。

  (5 ) 數(shù)據(jù)查詢與分析。包含以下功能模塊:用戶查詢、附加費查詢、綜合查詢、用戶用電分析、用戶欠費狀況、違章用戶情況、補打發(fā)票。

  (6 ) 故障查詢與分析。在系統(tǒng)管理中設置網(wǎng)絡結構圖，在通訊失敗情況下能通過分析，顯示出故障位置。

  (7 ) 統(tǒng)計報表。包含用電日報月報、消戶日報月報、附加費日報月報、收費日報月報、月匯總表等。

  (8 ) 數(shù)據(jù)維護。包含數(shù)據(jù)庫導人導出、數(shù)據(jù)庫維護管理。

  4 改進意見

  任何新產(chǎn)品的開發(fā)研制和使用，都有進一步發(fā)展和完善的空間，IC卡式多用戶電能表也一樣，由于受開發(fā)技術的限制，其功能和技術要求等都有待于進一步的改進和完善。

  (1 ) IC 卡擬采用射頻卡方式，提高IC卡集中讀卡器資口的抗攻擊能力。這樣把集中讀卡器放在外面由學生自己輸人電量、查詢本宿舍的用電量，提高工作效率。

  (2 ) 每路計量器內的繼電器應采用磁保持繼電器，一方面提高了斷電動作的可靠性，降低了斷電動作后功耗，同時也克服了繼電器大電流長時間工作時觸點粘連的毛病。

  (3 ) 集中讀卡器能夠進行計量預警，當某單元(1-8個計量器)同時不計量或不能控制時進行報警，以便管理人員可迅速查明是正常或非正常用電，排除故障。

  (4 ) 每八路或十六路組成相對獨立的一個整體，可以進行計量檢測，以保證計量的**可靠。

  (5 ) IC 卡集中讀卡器應配置通訊接口，其用戶數(shù)據(jù)可通過有線1無線方式直接傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)。用戶管理系統(tǒng)據(jù)此生成用戶用電基礎信息。通過用電信息，使系統(tǒng)能分析用戶用電情況，并根據(jù)管理的要求進行分類，尤其是對違章用戶的監(jiān)督管理。減少了IC卡集中讀卡器中間環(huán)節(jié)，提高數(shù)據(jù)的及時性。(作者：佚名   來源：中國一卡通網(wǎng)　)