在計劃經(jīng)濟時(shí)代，按法規要求先用電后買(mǎi)電。但由于一些部門(mén)和人員交納電費的意識不強，致使拖欠電費的現象嚴重。據有關(guān)部門(mén)介紹國家每年的電費損失達數百億元以上。電是商品，在市場(chǎng)經(jīng)濟下先付費后用電理所當然。特別是對于租賃式的商品樓、學(xué)生公寓等用戶(hù)，先交費后用電更是應當。

一、預付費售電的發(fā)展歷程和技術(shù)現狀

具有預付費功能的電能表起源于歐洲。80年代在我國東北地區開(kāi)始使用，90年代在我國開(kāi)始逐步推廣。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，預付費的方法越來(lái)越先進(jìn)，功能越來(lái)越完善。預付費電能表大致經(jīng)過(guò)了如下階段：

值得提出的是，采用lC卡方式進(jìn)行預付費售電因其通用性強、攜帶方便，曾在我國廣泛應用。但IC卡式電能表開(kāi)放式的讀、寫(xiě)窗口易受外界攻擊造成數據混亂或"死機"、卡本身又容易磨損和丟失；考慮到成本，有的IC卡只有存儲功能、容量有限、易于解密、偽造，容易造成用電糾紛：此外采用IC卡實(shí)現預付費售電用電管理部門(mén)無(wú)法適時(shí)了解用戶(hù)的用電

情況，無(wú)法進(jìn)行用電控制，也難以適應電價(jià)的變動(dòng)和復費率的要求。因此早在1999年電業(yè)管理部門(mén)曾提出“一戶(hù)一表"不要采用IC卡表。

我國早期使用IC卡電能表的幾個(gè)大城市如上海、北京、南京等都已更換或逐漸在更換。遺憾的是一些地區的用戶(hù)還看重于IC卡，這的確是個(gè)誤區。

從技術(shù)、安全、可靠、現代管理需要等方面綜合考慮，選用無(wú)卡網(wǎng)絡(luò )式預付費售電，應是用電預付費的*優(yōu)選擇。

二、多用戶(hù)集中式智能電能表的結構和預付費售電功能

圖1為多用戶(hù)集中式智能電能表的結構框圖

由框圖不難看出，整表是以單片機為核心，分戶(hù)進(jìn)行電能計量和集中進(jìn)行管理的智能化系統。每戶(hù)由一個(gè)專(zhuān)用的電能計量芯片，該芯片通過(guò)對用戶(hù)的電流和電壓采樣經(jīng)過(guò)相乘后的功率轉化成相應的電脈沖。此電脈沖一方面傳送給單片機進(jìn)行處理、存儲、輸出；同時(shí)每戶(hù)的電脈沖也可獨立引出，以供校表之用。體現了多用戶(hù)集中式電能表標準所要求的“一戶(hù)一表"的功能。

這種多用戶(hù)集中式智能電能表在一個(gè)表殼里，同時(shí)可以容納多個(gè)計量單元，共用同一個(gè)顯示窗口，24小時(shí)輪流循環(huán)顯示每戶(hù)的用電情況。其容納的單元數可根據用戶(hù)的需要選用，少則幾戶(hù)，多則幾十戶(hù)，乃至上百戶(hù)(采用柜式)。多用戶(hù)集中式智能電能表在功能和技術(shù)指標上都不亞于電子式單表。和電子式單表相比利用其串行遠抄遠控通訊接口實(shí)現預付費售電更有特色：

第一，戶(hù)數相同，體積更小。

由框圖可以看出，多用戶(hù)集中式智能電能表是集電能表和采集器為一體的智能化系統，而不是簡(jiǎn)單的將若干單表進(jìn)行組合。為此，在戶(hù)數相同的情況下，其體積大大減小(約是同戶(hù)數單表的3／5左右)、安裝方便、功能更加完善。

第二，遠程售電，集中顯示。

通過(guò)遠控接口可實(shí)現網(wǎng)絡(luò )無(wú)卡預付費售電。售給每個(gè)用戶(hù)的電量，可按戶(hù)號在共用的顯示窗口24小時(shí)循環(huán)顯示。根據用戶(hù)要求在用電過(guò)程中可顯示剩余電量，也可顯示用電量。

第三，低電量報警提示。

當用戶(hù)購的電剩余到一定數量時(shí)(可任意設定)，通過(guò)共用窗口可提示用戶(hù)購電。售電速度都大大提高。戶(hù)數越多*性越強。

第四，定時(shí)或強制斷送電。

通過(guò)安裝在每戶(hù)計量單元內的繼電器，管理部門(mén)可對用戶(hù)實(shí)現定時(shí)斷送電，或用戶(hù)已購電量低于一定的限額時(shí)(可任意設定)，自動(dòng)斷電。

第五，紅外售電。

配有紅外接口，也可用手持售電器進(jìn)行近程(3米以上)紅外預付費售電。

三、幾種常用網(wǎng)絡(luò )無(wú)卡預付囊售電方式比較

第一種：采用485總線(xiàn)方式實(shí)現網(wǎng)絡(luò )預付費管理(見(jiàn)圖2)

這種售電管理系統是在小區管理中心的微機處安裝一個(gè)232／485轉換器，通過(guò)雙絞線(xiàn)或專(zhuān)用通訊線(xiàn)與多用戶(hù)集中式電能表進(jìn)行總線(xiàn)聯(lián)接?？蓪?shí)現無(wú)卡售電，用電情況實(shí)時(shí)檢測、

購電提示、欠費(或根據設定)自動(dòng)切斷用戶(hù)供電以及復費率(對復費率的表)等控制功能。這種預付費方式理論控制距離為1200米。理論上可接128個(gè)多用戶(hù)集中式智能電能表，如果信號過(guò)遠、多用戶(hù)表的數量過(guò)多，可另加中繼器實(shí)現。對于小區管理中心和電業(yè)管理部門(mén)的通訊可采用電話(huà)線(xiàn)或其他通訊方式(GPRS等)完成。

這種售電方式可靠性高，缺點(diǎn)是要鋪設專(zhuān)用通訊線(xiàn)。

第二種：利用低壓動(dòng)力線(xiàn)載波實(shí)現無(wú)卡預付費管理(見(jiàn)圖3)

這種售電方式只要在多用戶(hù)集中式智能電能表通訊接口處和小區管理中心的微機處各安裝一個(gè)轉換用的載波模塊。以低壓動(dòng)力線(xiàn)為信道，來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )無(wú)卡售電。

這種售電方式，*大的優(yōu)點(diǎn)是不必鋪設專(zhuān)用信道：缺點(diǎn)是受負載變化以及受電網(wǎng)質(zhì)量的影響，其可靠性、傳輸距離、所接多用戶(hù)電能表的數量不如485方式。另外只能在變壓器的同一側使用，具有一定的局限性。

第三種：利用現有的GSM／GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )實(shí)現無(wú)卡預付費管理(見(jiàn)圖4)

這種售電和通訊方式只要在多用戶(hù)集中式智能電能表的通訊接口和小區管理中心(或電業(yè)管理處)各安裝一個(gè)GSM／GPRS模塊，通過(guò)短信或數據幀的形式，便可實(shí)現預付費售電，以及其它功能。

此方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便、可靠，通訊空間大：其缺點(diǎn)是除初期投資外，還要一定的運行費用。

無(wú)卡預付費售電還有其它方式，其主流就是上述三種。上述三種預付費售電方式各有利弊，初期投資略有差異。具體如何選用應根據用戶(hù)的用電情況和要求進(jìn)行綜合考慮。由于485售電方式可靠性高，而低壓動(dòng)力線(xiàn)載波方式、無(wú)線(xiàn)GPRS方式也是發(fā)展方向。不過(guò)值得提及的是，和專(zhuān)用單表實(shí)現預付費售電相比，采用多用戶(hù)集中式智能電能表來(lái)實(shí)現預付費其投資少，管理更方便。

四、安科瑞Acrelcloud-3200預付費水電云平臺

1概述

AcrelCloud-3200預付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預付費電能表及DTSY-1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數設置，商戶(hù)售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)現物業(yè)公司遠程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。

2應用場(chǎng)所

本平臺適用于公寓出租戶(hù)、商業(yè)廣場(chǎng)、公寓酒店、物業(yè)小區、寫(xiě)字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區、農貿市場(chǎng)等場(chǎng)所。

3系統結構

4系統功能

（1）房間監控

清晰簡(jiǎn)潔的展示所有房間狀態(tài)信息，所屬樓棟樓層，在線(xiàn)失連情況，費用狀態(tài)等，進(jìn)入房間詳情可對房間當前實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內的電表進(jìn)行各種遠程控制操作，比如開(kāi)戶(hù)、電價(jià)設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。

（2）電戶(hù)開(kāi)表

系統針對商鋪開(kāi)戶(hù)不僅支持一戶(hù)一表，也支持一戶(hù)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:支持預先設置開(kāi)戶(hù)信息后期一鍵開(kāi)戶(hù);支持設置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語(yǔ)音外呼、公眾號推送等。

（3）充電繳費

可以對已開(kāi)戶(hù)的電表進(jìn)行遠程充值，電費實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì )根據電度走字實(shí)時(shí)扣除電費同時(shí)系統也支持早臺計費，金額下發(fā)到系統賬戶(hù)，到賬快速穩定。

（4）財務(wù)管理

訂單總覽，包含系統里所有水電充值退費記錄，以及物業(yè)費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時(shí)間跨度等不同維度統計水電費收入情況，收入組成。

（5）報表

系統還提供了多個(gè)報表以供查詢(xún)。用電綜合報表，幫助財務(wù)統計每個(gè)月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，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。能耗日月年報表，按日，月，年三個(gè)不同維度查詢(xún)電表每個(gè)階段的用能情。

（6）批量操作

為了方便用戶(hù)對大量?jì)x表進(jìn)行管理和設置，可以在系統中新建批量操作任務(wù)，比如設置電價(jià)、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務(wù)可以立即執行，也可以定時(shí)執行。

（7）自定義收費方案

為了靈活應對用戶(hù)多種多樣的收費方案，比如物業(yè)費，房租，服務(wù)費等，系統支持用戶(hù)自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶(hù)扣除或者生成催繳賬單，可設置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

（8）公共區域用電分攤

某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。

（9）后付費模式

按日期生成后付費用戶(hù)周期用電費用，對數據進(jìn)行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶(hù)繳費情況可導出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶(hù)。

（10）公眾號在線(xiàn)支付

 用戶(hù)可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢(xún)電表使用情況以及繳費。

5．系統硬件配置

五、結語(yǔ)

電子式電能表，由于在精度、壽命、體積及功能等方便皆?xún)?yōu)于傳統的感應式電能表，電子式電能表取代感應式電能表的勢在必行。多用戶(hù)集中式智能電能表適合用于居民小區、商業(yè)樓群和學(xué)生公寓。和電子式單表相比，多用戶(hù)集中式智能電能表在戶(hù)數相同的情況下，其體積大大減小，安裝方便，售電速度大大提高，且可采用多種形式的網(wǎng)絡(luò )預付費售電，其市場(chǎng)前景美好。

參考文獻

[1]湯元信，李永飛，常國昕，譚波.多用戶(hù)集中式智能電能表的預付費售電功能

[2]安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版