淮亞利
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：本文詳細的介紹預(yù)付費電子電能表用途、特點、適應(yīng)范圍、結(jié)構(gòu)、原理及其性能。
關(guān)鍵詞：預(yù)付費電子電能表，原理，性能
0 引言
鐵路電力計量是鐵路電力管理工作的重要內(nèi)容。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，有著諸多缺點的機械電磁式電度表逐步在被淘汰，新型的預(yù)付費電子電能表被大量的推廣和使用。在現(xiàn)階段在鐵路電力計量中使用廣泛是單相預(yù)付費電子電能表。單相預(yù)付費電子電能表是在普通單相電子式電能表基礎(chǔ)上增加了微處理器、IC卡接口和表內(nèi)跳閘繼電器構(gòu)成的。它通過IC卡進行電能表電量數(shù)據(jù)以及預(yù)購電費數(shù)據(jù)的傳輸，通過繼電器自動實現(xiàn)欠費跳閘功能，為解決抄表收費問題提供了有效的手段。
1 用途、特點和適應(yīng)范圍
應(yīng)用計算機管理，先購電后用電；在額定電流范圍內(nèi)能限制上限使用功率(由供電部
門限定)；一表一卡，?？?，失卡不失電，補卡再用；電卡能雙向傳遞數(shù)據(jù)；能自動斷電告戶購電；電量為零時，自動拉閘斷電；并具有一定的防竊電軟件設(shè)計等。預(yù)付費電子式電能表適用于頻率為50Hz或60Hz有功電能計量，安裝于室內(nèi)或室外表箱內(nèi)使用。適用于環(huán)境溫度為10-50，相對濕度不超過85，且周圍空氣中不應(yīng)有腐蝕性氣體，避免塵砂、鹽霧、凝露等影響。
2 基本原理
電能表由分壓器取得電壓采樣信號，分流器取得電流采樣信號，經(jīng)乘法器得到電壓電
流乘積信號，再經(jīng)頻率變換產(chǎn)生一個頻率與電壓電流乘積成正比的計數(shù)脈沖，通過分頻，驅(qū)
動步進電機計量電度。工作原理圖如下。
3 IC卡技術(shù)
在預(yù)付費電能表中IC卡技術(shù)是一個關(guān)鍵技術(shù)。IC卡是集成電路卡(Intergrated CircuitGard)的簡稱。它將集成電路鑲在塑料卡片上。它與磁卡比較有接口電路簡單、保密性好、不易損壞、存儲容量大、壽命長等特點。IC卡中的芯片分為不揮發(fā)的存儲器(也稱存儲卡)、保護邏輯電路(也稱加密卡)和微處理單元(也稱CPU卡)三種。在電能表上使用的卡，這三種都有，接口往往采用串行方式的接觸式卡。下面對各種卡的構(gòu)成特點及使用特點作簡單介紹。
3.1存儲卡
大量使用的存儲卡中，可以分為以下3種。(1)只讀型。數(shù)據(jù)一次性寫入存儲器不可更改，往往由ROM或PROM存儲器構(gòu)成，其價格非常低廉，但數(shù)據(jù)內(nèi)容不可改變，適用于游戲卡、特定標(biāo)識卡等。
(2)計數(shù)型。芯片采用熔絲式的電路或存儲單元鎖死的電路，單元初始狀態(tài)為1(未
熔斷或未鎖死)，當(dāng)需要改寫時，把相關(guān)單元熔絲燒斷，單元狀態(tài)變?yōu)?。計數(shù)卡簡單可靠，
數(shù)據(jù)內(nèi)容不可改寫，有很高的安全性，成本也較低；缺點是卡不可以改寫，不能重復(fù)充值使
用。它適用于電話卡、加油收費卡等。
(3)充值型。芯片采用電可擦除的存儲電路，可以重復(fù)改寫多次(一般為1萬次以上)，
數(shù)據(jù)保持時間一般大于10年。它適用于卡的數(shù)據(jù)需要反復(fù)改寫的場合，如收費卡、公路卡
等。
3.2加密卡
加密卡由電可擦除存儲單元和密碼控制邏輯單元構(gòu)成，對于存儲區(qū)數(shù)據(jù)的讀寫受到邏
輯單元的控制不能任意進行，需要先核對密碼后才可以操作，否則卡將被鎖死。這樣可以大大提高卡的安全保密性能。
加密卡中分主存儲區(qū)、保護存儲區(qū)、加密存儲區(qū)三部分。其中主存儲區(qū)數(shù)據(jù)可以任意讀寫。保護存儲區(qū)數(shù)據(jù)可以任意讀出，但改寫需要先送“檢驗字”，芯片將檢驗字與存在加密存儲區(qū)的密碼比較，當(dāng)檢驗結(jié)果一致時，控制邏輯打開存儲器，可以進行寫入。檢驗字比較次數(shù)限定4次，如果連續(xù)4次檢驗出錯，芯片將鎖死，整個芯片只能讀出，不能再使用。加密存儲區(qū)為存放密碼和比較計數(shù)值的區(qū)域，此區(qū)域在校驗字未比較成功前不能讀寫。
3.3 CPU卡
在卡上集成了存儲器及微處理器。由于有了微處理器，CPU卡可以進行各種較為復(fù)雜的運算，而且從總線上直接進行檢驗字比較變?yōu)殚g接的卡的認證和識別，排除了從總線上破
譯密碼的可能，安全性能有了很大提高。目前CPU卡已在金融卡中廣泛使用。IEC7S16國際標(biāo)準(zhǔn)中，對CPU卡的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)接口都有規(guī)定。
4 安科瑞費控電能表在遠程預(yù)付費系統(tǒng)中的介紹及應(yīng)用
4.1系統(tǒng)簡介
系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現(xiàn)電能計量和電費管理等功能。
4.2系統(tǒng)功能
AcrelCloud-3200預(yù)付費水電云平臺由云平臺-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費電能表組成，通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報警等功能。
本系統(tǒng)適用于一些大集團和大物業(yè)，往往需要將多個物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財務(wù)操作分散，在線支付，總部財務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。
遠程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表。
遠程售電:財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止，方便快捷。
能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務(wù)軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。
在線支付:商戶可以通過小程序或者微信實現(xiàn)在線自助充值水電費，也可以實時關(guān)注商鋪用水用況。
短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。
遠程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理。
4.3設(shè)備選型
| 設(shè)備名稱 | 型號 | 主要功能 |
| 預(yù)付費型 多用戶計量箱 | ADF300 | 三相進線，36路單相或12路三相出線（具體可在單相36路范圍內(nèi)配置），進線電流3*250A，出線電流規(guī)格5（30）、10（60），電流、電壓、功率等基本電參量計量，具有反竊電，遠程抄表用電量查詢，預(yù)付費控制、定時控制、強制控制、惡性負載識別等控制功能 |
| 內(nèi)控型預(yù)付費電表 | 三相 DTSY1352-NK | 電流規(guī)格10(60)A、三相電能計量、內(nèi)置磁保持繼電器、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus-RTU協(xié)議、LCD液晶顯示，配套充值終端或遠程售電系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)付費 |
| 單相 DDSY1352-NK | 電流規(guī)格10(60)A、單相電能計量、內(nèi)置磁保持繼電器、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus-RTU協(xié)議、LCD液晶顯示，配套充值終端或遠程售電系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)付費 |
5 結(jié)束語
電費遠程充值成功率的提高,不僅提升了用戶充值繳費體驗、減少了供電營業(yè)所工作量，而且進一步優(yōu)化了用電信息采集系統(tǒng)功能，可為實現(xiàn)用戶側(cè)管理、配電網(wǎng)自動化等功能提供保障。
參考文獻：
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