电力用户用电信息采集系统建设模式研究-第8页-北极星电力软件网

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1.5.3 电表预付费

电表预付费是指电表接收主站下发的用户预付费信息和电价信息，根据用户用电量，连续计算用户剩余电费，发出控制跳闸指令、执行跳闸控制输出的控制逻辑在电表内完成。

电表预付费要求主站将用户的初始电费和电价下发给电表，在用户交费后，主站根据抄表结算情况重新计算剩余电费，再下发给电表。主站将电费通过采集系统的通讯信道下发到电表中，这和通过电卡等手段将购电下装到电表中是同样的道理，预付费电表完成本地剩余电费信息提示和跳闸控制数据功能。

由于分时电价和阶梯电价的执行，预付费电表和预购电电表有本质的差异。预购电电价单一，在交费购电时已经完成了结算，有明确的电量下发到表内;预付费是将电费下发到表内，实际能够使用的电量数将受用电时段以及用电量的阶梯价格价格影响，到电费用完时才知道实际的电量。居民用户执行的电价政策相对简单，电表内部计算结果差生误差的可能性少，最终以主站抄表结算数据完成最后交易结算。

电表预付费适用于公用配变台区下的各类型低压用户，现场安装集中抄表终端，配置预付费电能表，终端只完成用电信息采集工作，不参与预付费逻辑。

表 4. 预付费模式比对表

1.5.4 预付费的现场管理

预付费管理涉及到用户交费、电费结算、用电控制等多个方面，在现场管理上要注意两个方面的问题：

一是用电控制方面。剩余电费信息需要及时更新，特别是用户刚交完钱时以及电费即将用完时，在电费不足时要有有效的提示手段;在电费为零后的跳闸输出应为短时间脉冲跳闸，跳闸后允许用户合闸临时用电，其后的跳闸频度随欠费额的比例逐步加快;在用户交费后不再有跳闸信号输出，显示最新的剩余电费信息，用户自行合闸用电。

二是电费的及时下达方面。用户如果在已经欠费跳闸的情况下来交费，电费能否及时下达到现场非常关键。但由于通讯信道的可靠率总不可能完全的百分之百，或存在局部设备故障的时候，将会引起电费下发的延迟。这里需要一个给用户恢复供电时间限值承诺，比如4个小时，并有人工补充手段和相应的管理制度保证。

第2章系统架构

系统架构部分主要从系统逻辑架构、物理架构、应用部署方式、安全防护要求、系统指标要求等几方面，对用电信息采集系统的整体框架进行描述。从技术层面给出系统建设的总体架构和要求。

2.1 系统逻辑架构

系统逻辑架构主要从逻辑的角度对用电信息采集系统从主站、信道、终端、采集点等几个层面对系统进行逻辑分类，为下面各层次的设计提供理论基础。用电信息采集系统逻辑架构图如下：

图 7. 系统逻辑架构图

逻辑架构图说明：

1.用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层三个层次。系统通过接口的方式，统一与营销应用系统和其它应用系统进行接口，营销应用系统指“SG186”营销管理业务应用系统，除此之外的系统称之为其它应用系统。接口的描述参见主站设计部分的接口方案章节。

2.主站层又分为业务应用、数据采集、控制执行、前置通信调度、数据库管理几大部分。业务应用实现系统的各种应用业务逻辑;数据采集负责采集终端的用电信息，并负责协议解析;控制执行是对带控制功能的终端执行有关的控制操作;前置通信调度是对各种与终端的远程通信方式进行通信的管理和调度等。主站的具体功能要求参见主站设计部分的功能设计章节。

3.通信信道层是主站和采集设备的纽带，提供了各种可用的有线和无线的通信信道，为主站和终端的信息交互提供链路基础。主要采用的通信信道有：光纤专网、GPRS/CDMA无线公网、230MHz无线专网。详细描述参见后面的通信信道部分。

4.采集设备层是用电信息采集系统的信息底层，负责收集和提供整个系统的原始用电信息，该层可分为终端子层和计量设备子层，对于低压集抄部分，可能有多种形式，包括集中器+电能表和集中器+采集器+电能表等。终端子层收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互;计量设备层实现用电计量等功能，详细描述参见后面的终端设备部分。

2.2 系统物理架构

系统物理架构是指用电信息采集系统实际的网络拓扑构成，从物理设备的部署层次和部署位置上给出形象直观的体现。用电信息采集系统物理架构图如下：

图 8. 系统物理架构图

物理架构图说明：

1.用电信息采集系统从物理上可根据部署位置分为主站、通信信道、采集设备三部分，其中系统主站部分建议单独组网，与营销应用系统和其它应用系统以及公网信道采用防火墙进行安全隔离，保证系统的信息安全。有关系统安全的要求参见后面的系统安全防护章节。

2.主站网络的物理结构主要由数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器、前置服务器、接口服务器、工作站、GPS时钟、防火墙设备以及相关的网络设备组成，详细的设备说明和配置参见后面的硬件设计及典型配置章节。

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