IC卡式多用戶電能表的現(xiàn)狀分析與改進(jìn)

  隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和各單位機(jī)構(gòu)改革的不斷深人，用電管理部門(mén)對(duì)用電的收費(fèi)及各種附加費(fèi)的收繳和管理已成為迫切需要解決的問(wèn)題，尤其是高校，水電費(fèi)的支出逐年成比例增加，使高校有限的經(jīng)費(fèi)難以承受。

  基于“IC 卡式預(yù)付費(fèi)電能表”的‘先付費(fèi)后使用’方式— 預(yù)購(gòu)電量，用完斷電的電費(fèi)收繳管理，用*簡(jiǎn)單、***的方法解決了抄表難、收費(fèi)難的問(wèn)題，使管理部門(mén)有更多精力去規(guī)范用戶用電秩序，提高服務(wù)質(zhì)量，提高管理水平。

  實(shí)際應(yīng)用時(shí)，這種收費(fèi)管理系統(tǒng)要求使用相對(duì)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(xué)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(jìn)一步降低成本，這迫使電能表制造廠家通過(guò)新技術(shù)、新措施來(lái)解決。因此，多用戶卡式電能表也隨之應(yīng)運(yùn)而生。

  1 系統(tǒng)組成與原理

  IC 卡式多用戶電能表及收費(fèi)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(jì)量器)、售電管理系統(tǒng)(包括微機(jī)、讀寫(xiě)卡機(jī)、打印機(jī)、售電管理軟件)和IC卡等組成。

  2 使用現(xiàn)狀及存在問(wèn)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(gè)機(jī)柜安裝幾十臺(tái)至一、二百臺(tái)。首先用戶持IC卡通過(guò)售電管理系統(tǒng)購(gòu)電，然后用戶將購(gòu)電后的IC卡插人IC卡集中讀卡器中，IC卡集中讀卡器通過(guò)分析IC卡上的信息，確定該IC卡所對(duì)應(yīng)的采集器(計(jì)量器)，并將購(gòu)電量送人對(duì)應(yīng)的電能表中，采集器(計(jì)量器)接通繼電器給用戶送電。一般一個(gè)采集器可采集和控制8個(gè)計(jì)量器。計(jì)量器隨時(shí)檢測(cè)用戶用電情況，以脈沖的形式將計(jì)量結(jié)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(dá)到報(bào)警門(mén)限時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，隨后采集器斷開(kāi)該用戶的繼電器，停止用戶供電。計(jì)量器還可以隨時(shí)檢測(cè)用戶的用電跳變功率和負(fù)載特性，一旦跳變功率達(dá)到規(guī)定的門(mén)限且為非正常負(fù)載時(shí)，立即跳閘,3分種后自動(dòng)恢復(fù)供電以提醒用戶。

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

  以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)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(lái)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(nèi)部主要是受異物攻擊)，讀寫(xiě)卡、查詢工作由專人負(fù)責(zé)，加大了管理工作量。

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

  (3 ) 每路計(jì)量器不是一個(gè)獨(dú)立的單元，對(duì)計(jì)量**性的檢定存在一定的困難，且八個(gè)回路共用一個(gè)采集控制器控制，若采集控制器出現(xiàn)故障，則勢(shì)必影響八個(gè)回路的正常工作。

  (4 ) 對(duì)違章用電的用戶，電能表不能長(zhǎng)期記錄，管理系統(tǒng)對(duì)違章用戶不能及時(shí)分析與預(yù)警。
  
  3 系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能

  3.1 電能表應(yīng)具備的主要技術(shù)指標(biāo)

  (1) 應(yīng)符合國(guó)標(biāo):GB/T18460-2001,JB/T10451- 2004,GB/T17215-2002, DUI'645-1997;

  (2 ) 額定電壓U}應(yīng)為220V，極限工作電壓為70.130%認(rèn)，應(yīng)能夠承受190%認(rèn)電壓長(zhǎng)時(shí)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(jì)量器、采集器<0.5W,集中讀卡器<1.5W ;

  (7) 電能計(jì)量精度等級(jí):2.0級(jí); 3.2 電能表應(yīng)具備的垂本功能

  3.2 電能表應(yīng)具備的垂本功能

  (1 ) 金卡工程，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IG卡，管理部門(mén)以出售用電卡的方式銷售電量，預(yù)收電費(fèi)，用戶先買(mǎi)后用;

  (2 ) 每臺(tái)多用戶電能表可同時(shí)對(duì)1-800個(gè)用電用戶進(jìn)行計(jì)量和預(yù)付費(fèi)管理;

  (3 ) 分級(jí)分層設(shè)計(jì)，用電戶數(shù)量擴(kuò)充十分方便;模抉化(1個(gè)計(jì)量器對(duì)應(yīng)1個(gè)用電戶)、單元化(1采集器和1.8個(gè)計(jì)量器)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于維護(hù);

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

  (5 ) 可實(shí)時(shí)精確測(cè)量每一用戶的電量、功率、功率因數(shù)、電壓、電流值;能識(shí)別用電負(fù)載及負(fù)載跳變;

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

  (7 ) 通過(guò)集中讀卡器的鍵盤(pán)可查詢每一用戶用電信息;

  (8) 過(guò)載控制，負(fù)載連續(xù)超過(guò)*大設(shè)定功率一段時(shí)間，則切斷供電回路，3-5分鐘后自動(dòng)恢復(fù)。

  (9 ) 可設(shè)定報(bào)警和透支方式，報(bào)警1透支電量。電量用至可設(shè)定的報(bào)警量時(shí)報(bào)警，提示需輸人新的電量;斷電報(bào)警時(shí)插人用電卡可暫時(shí)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(jì)量并存儲(chǔ)已透支電量，新購(gòu)電量輸人后自動(dòng)沖減。

  (11 ) 停電時(shí)，自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，來(lái)電自動(dòng)恢復(fù)。

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

  (13) 對(duì)記錄的信息進(jìn)行對(duì)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(diǎn)檢查，減少防、查竊電行為的工作量。

  (14 )應(yīng)能提供應(yīng)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(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)下的32位應(yīng)用軟件，可運(yùn)行在Microsoft中文Win9X/NT/2000/XP操作系統(tǒng)下，DBMS(數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))采用MS SQL Sever7.0數(shù)據(jù)庫(kù)。其基本部分采用Client/Server兩層體系結(jié)構(gòu)方式。服務(wù)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(shí)現(xiàn)單機(jī)版和網(wǎng)絡(luò)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(jià)設(shè)置、用電時(shí)段設(shè)置、類型單價(jià)設(shè)置、工號(hào)密碼設(shè)置、操作記錄顯示、歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)整理、系統(tǒng)選項(xiàng)設(shè)置以及用戶設(shè)置的外掛工具軟件。

  (2 ) 預(yù)付表用戶檔案管理。包含以下功能模塊:開(kāi)戶、改戶、消戶，用戶設(shè)定用戶號(hào)、地址、集中器地址、供/停電時(shí)段及抄表時(shí)間，禁用違章電器功率、機(jī)拒行列號(hào)等。集中器預(yù)付表抄表組設(shè)定。

  (3 ) 售電與收費(fèi)管理。對(duì)用戶進(jìn)行預(yù)收費(fèi)登記，用戶繳費(fèi)登記，打印收費(fèi)發(fā)票，打印摧款通知單，

  (4 ) 控制與報(bào)警管理。根據(jù)用戶用電和預(yù)交費(fèi)情況，當(dāng)用戶用電量達(dá)到設(shè)定指標(biāo)限值時(shí)根據(jù)設(shè)置量和設(shè)置的報(bào)警方式發(fā)出報(bào)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(fèi)查詢、綜合查詢、用戶用電分析、用戶欠費(fèi)狀況、違章用戶情況、補(bǔ)打發(fā)票。

  (6 ) 故障查詢與分析。在系統(tǒng)管理中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，在通訊失敗情況下能通過(guò)分析，顯示出故障位置。

  (7 ) 統(tǒng)計(jì)報(bào)表。包含用電日?qǐng)?bào)月報(bào)、消戶日?qǐng)?bào)月報(bào)、附加費(fèi)日?qǐng)?bào)月報(bào)、收費(fèi)日?qǐng)?bào)月報(bào)、月匯總表等。

  (8 ) 數(shù)據(jù)維護(hù)。包含數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)人導(dǎo)出、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)管理。

  4 改進(jìn)意見(jiàn)

  任何新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制和使用，都有進(jìn)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(kāi)發(fā)技術(shù)的限制，其功能和技術(shù)要求等都有待于進(jìn)一步的改進(jìn)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(xué)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(jì)量器內(nèi)的繼電器應(yīng)采用磁保持繼電器，一方面提高了斷電動(dòng)作的可靠性，降低了斷電動(dòng)作后功耗，同時(shí)也克服了繼電器大電流長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)觸點(diǎn)粘連的毛病。

  (3 ) 集中讀卡器能夠進(jìn)行計(jì)量預(yù)警，當(dāng)某單元(1-8個(gè)計(jì)量器)同時(shí)不計(jì)量或不能控制時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以便管理人員可迅速查明是正?；蚍钦Ｓ秒?，排除故障。

  (4 ) 每八路或十六路組成相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)整體，可以進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)，以保證計(jì)量的**可靠。

  (5 ) IC 卡集中讀卡器應(yīng)配置通訊接口，其用戶數(shù)據(jù)可通過(guò)有線1無(wú)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(chǔ)信息。通過(guò)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(jìn)行分類，尤其是對(duì)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(shí)性。(作者：佚名   來(lái)源：中國(guó)一卡通網(wǎng)　)