CN202275498U - 一种预付费集抄系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的预付费集抄系统包括集中器、电能表和服务器；服务器构造下行数据发送给集中器，接收集中器上传的上行数据进行相应的处理，集中器接收服务器下发的下行数据发送至电能表，以及按照预定规则从电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据上报给服务器；电能表接收到下行数据并更新所存储的预付电费数据，以及根据预先设置的电费余额的阈值发送报警信息，或将所述电量数据上传。本实用新型能够在线监控用户的用电情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及用电量监测领域，由于涉及一种预付费集抄系统。
背景技术
现有的预付费集抄系统采用的是预付费电能表计量、IC卡售电、电力载波远程集抄一体化管理到户的模式。该预付费集抄系统包括计量箱、位于变台区的集中器以及中心管理软件，该计量箱采用IC卡电子表专用计量箱。该预付费集抄系统对客户进行售电时，IC卡将客户电量信息通过操作输入预付费电子表中。集中器负责对其辖下的预付费电能表进行定时或实时抄表，并将数据予以存储及等待中心管理软件的调用。预付费IC卡式全电子表通过电力线载波通道接口与集中器通信，接受来自集中器的指令，并依据指令要求上传电量数据、客户用电信息及客户状态信息。
现有的预付费集抄系统存在以下缺点：
1、安装、升级、维护难度大，运行成本投入高：IC卡预付费电能表售电系统在更新改造的过程中，每次改变都需要售电人员的操作配合，大大地增加了劳动成本的投入。由于相关操作繁琐、且若操作人员对系统的不熟悉极容易造成了售电后电能表不读卡或读卡错误等现象的发生。另外由于个别使用者素质低下，不按照规范进行操作，常导致插卡错误，使电能表不能读卡，更严重者会出现恶意损坏卡槽的现象。因此在使用过程中出现一户频繁换表的问题，极大地增加了现场人员的工作量，缩短了电能表的使用寿命，浪费资源。
2、抗干扰能力差，自身功耗大。
有卡式预付费电能表主要分为开放式卡口式，非接触性射频卡式两种， 采用开放式卡口的电能表在被外界干扰、攻击造成购电充值控制系统部件失效后，极易发生电费纠纷。而非接触式的射频卡式电能表，由于表体内长期处于检测无线信号的状态，需要对外界发送电波信号进行检测，这部分功能会占用电能表大部分的功耗，不满足当前节能减排的能源政策。
3、价格高，寿命短，综合效益差。
在使用中电能表的报警功能不健全，用户需要自行的观察自己的用电情况，缺少一个良好的报警机制，如果用户没有及时地了解到自己的用电信息时，要等到电量完全使用完，出现停电状况后再去购电，价格高体现在用户电能表损坏后赔偿过程中发生的争执。
发明内容
本实用新型提供一种预付费集抄系统，能够在线监控用户的用电情况。
本实用新型的预付费集抄系统，包括集中器和电能表，以及通过网络与集中器连接的服务器；
所述服务器用于构造下行数据发送给集中器，所述下行数据包括从银行获取的预付电费数据，以及对电能表的远程控制及查询指令；接收所述集中器上传的上行数据，进行相应的处理，所述上行数据包括用户的余额、电量数据、告警信息；
所述集中器用于接收所述服务器下发的所述下行数据发送至所述电能表，以及按照预定规则从所述电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据上报给服务器；
所述电能表用于接收到所述下行数据并更新所存储的预付电费数据，以及根据预先设置的电费余额的阈值发送报警信息，或将所述电量数据上传。
本实用新型还提供另外一种预付费集抄系统，包括至少两个集中器，所述集中器与电能表连接，所述集中器包括主集中器和从集中器，所述主集中 器通过网络与服务器连接；所述从集中器分别与所述主集中器连接；
所述服务器用于构造下行数据发送给所述主集中器，所述下行数据包括从银行获取的预付电费数据，以及对电能表的远程控制及查询指令；接收所述主集中器上传的上行数据，进行相应的处理，所述上行数据包括用户的余额、电量数据、告警信息；
所述主集中器用于接收所述服务器下发的所述下行数据发送至所述电能表或各从集中器，以及按照预定规则从所述电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据或接收所述从集中器的构造的上行数据上报给服务器；
所述从集中器用于接收所述主集中器下发的所述下行数据，以及按照预定规则从所述电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据发送至所述主集中器；
所述电能表用于接收到所述下行数据并更新所存储的预付电费数据，以及根据预先设置的电费余额的阈值发送报警信息，或将所述电量数据上传。
进一步，所述集中器还包括电力线通讯载波电路，用于将所述下行数据转换为载波信号，所述电能表包括载波通信模块，用于接收所述载波信号。
另外，所述电能表和所连接的集中器之间还可以包括采集器，用于将所述集中器下发的载波信号传输至所述电能表以及将所述电能表上传的所述上行数据传输至所述集中器。
本实用新型的系统的集中器具备远方操控断电功能，实现远程停电功能，从技术手段上加强了电费回收的力度，实现在线监控用户的用电情况。服务器通过与银行联网以后，用户可利用服务器向银行缴费，便于个人时间安排。选择在自己方便的时候预交电费，避免因为自己出差或工作繁忙时忘交电费，不需要为此奔波。另外，本实用新型的系统实现电量费用自动结算，及时掌握电网的用电及操作历史数据，并根据用电户预存电费的结余，对低于阀值 结余或负结余的用电户进行提醒，警告或停电措施。由于本实用新型不使用IC卡，因此没有破解储值卡的风险，更因为经常性通过网络监测用电而更有效制止偷电行为。
附图说明
图1为实施例1的原理框图；
图2为实施例2的原理框图；
图3为实施例3的原理框图；
图4为实施例4的原理框图；
图5为实施例5的原理框图。
具体实施方式
第一实施例：本实用新型提供了无卡式电表在线监测电费的方案。如图1所示，本实用新型的预付费集抄系统包括集中器和电能表，电能表具有载波通信模块，以及通过网络与集中器连接的服务器。
当预付费集抄系统下行通信时，服务器向下传输数据时，将下行数据发送给集中器，作为一个实施例，可以对下行数据进行加密，服务器的下行数据可以包括从银行获取预付电费数据，以及对电能表的远程控制及查询指令等；当本实用新型的预付费集抄系统上行通信时，服务器接收集中器上传的上行数据，进行相应的处理，上行数据可以包括用户的余额、告警信息、日用电信息、拉合闸变位信息、指令成功失败信息、终端表计参数、购电记录等。
当下行通信时，集中器通过网络接收服务器下发的下行数据，并通过电力线载波通讯电路或无线射频方式或专网等形式实现与电能表之间的数据传输，集中器负责数据格式转换，转换为电能表可以接收的格式(例如载波信 号)，并对需要加密的信息进行加密。当上行通信时，按照预定规则从电能表采集数据进行相应的处理，包括信息采集、储存、数据格式转换，加密换算等，并通过网络将电量数据和告警信息等构造成上行数据上报给服务器。
当下行通信时，电能表从集中器接收到的相关指令和预付电费数据进行解密后进行存储，作为一个实施例，当采用载波通讯电路通讯时，载波电能表使用内部的载波通信模块对由集中器发出的载波信号进行接收与处理，电能表按照用电量数据更新所存储的预付电费数据。电能表中预先设置有电费余额的阈值，当到达阈值时，电能表通过集中器向服务器发送报警信息，或将电能表的用电量数据通过集中器上传至服务器(当然也可以对电量数据进行加密后再上传)。
实施例2：如图2所示，与实施例1不同的是在本实施例中集中器和电能表通过采集器连接，电能表可以不具备载波通信模块，采集器将集中器下发的载波信号传输至电能表以及将电能表上传的数据传输至集中器。
实施例3：如图3所示，作为对上述实施例1和实施例2的进一步改进，在本实施例中，本实用新型的预付费集抄系统包括至少两个集中器，根据工作模式集中器划分为主从集中器，通过设置使一个作为主集中器，除了处理日常的抄表信息以及构造上行数据以外，主要负责网络与服务器通信，而从集中器则主要处理抄表工作，构造上行数据上传通过自身的硬件接口与主集中器进行通信，下行通信时，主集中器将服务器下发的下行数据分发给各从集中器，当上行通信时，主集中器周期性巡查所级联的从集中器，当从集中器有上行数据主动上报时，将从集中器的上行数据转发给服务器。
实施例4：如图所示，本实施例是实施例1中集中器的一个应用实例，如图所示，所述集中器包括通讯模块(例如GPRS通讯模块或CDMA通讯模块等)实现与服务器的通信，处理模块主要负责数据格式转换，以通信信息转发，并对需要解密的信息进行加密。在本实施例中通过电力线载波通讯电路实现与电能表的通信。用户在供电部门交款购电，所购预付费数据通过服务 器以及集中器传递到电能表内，可通过电力线载波对电能表进行抄读，或者通过红外通信口进行现场抄表。通信地址与电能表铭牌上的电能表编号低12位号码相同，支持缩位寻址(高位地址数据用数据AA代替低位地址代码用电能表终端表号代码进行通信)。当剩余电量到达预定阈值后，集中器检测到该信息后上报服务器，再通过短信方式提醒用户及时购电。另外，集中器可通过电力线载波信道对电能表进行远程断电控制，或者通过红外通信口进行断电控制。
实施例5：如图所示，本实施例在实施例4的基础上增加了接口电路，实现与多个集中器的通信。
作为本实用新型的一个实施例，集中器检测是否存在未抄读到数据的电能表，如果存在，则对在规定的抄读间隔时间内未抄到数据的电能表向主站发送报警信息。当上行信道使用无线通信专网通道连接主站时，集中器主动向主站发送报警信息。
作为一个实施例，可通过与集中器配套手持抄读器通过本地红外口，现场抄读电量数据并输入到主站。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种预付费集抄系统，其特征在于，包括集中器和电能表，以及通过网络与集中器连接的服务器；
所述服务器用于构造下行数据发送给集中器，所述下行数据包括从银行获取的预付电费数据，以及对电能表的远程控制及查询指令；接收所述集中器上传的上行数据，进行相应的处理，所述上行数据包括用户的余额、电量数据、告警信息；
所述集中器用于接收所述服务器下发的所述下行数据发送至所述电能表，以及按照预定规则从所述电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据上报给服务器；
所述电能表用于接收到所述下行数据并更新所存储的预付电费数据，以及根据预先设置的电费余额的阈值发送报警信息，或将所述电量数据上传。
2.根据权利要求1所述的预付费集抄系统，其特征在于，所述集中器还用于将所述下行数据转换为载波信号，所述电能表包括载波通信模块，用于接收所述载波信号。
3.根据权利要求1所述的预付费集抄系统，其特征在于，所述集中器还用于将所述下行数据转换为载波信号，所述电能表和所述集中器之间还包括采集器，用于将所述集中器下发的载波信号传输至所述电能表以及将所述电能表上传的所述上行数据传输至所述集中器。
4.一种预付费集抄系统，其特征在于，包括至少两个集中器，所述集中器与电能表连接，所述集中器包括主集中器和从集中器，所述主集中器通过网络与服务器连接；所述从集中器分别与所述主集中器连接；
所述服务器用于构造下行数据发送给所述主集中器，所述下行数据包括从银行获取的预付电费数据，以及对电能表的远程控制及查询指令；接收所述主集中器上传的上行数据，进行相应的处理，所述上行数据包括用户的余额、电量数据、告警信息；
所述主集中器用于接收所述服务器下发的所述下行数据发送至所述电能表或各从集中器，以及按照预定规则从所述电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据或接收所述从集中器的构造的上行数据上报给服务器；
所述从集中器用于接收所述主集中器下发的所述下行数据，以及按照预定规则从所述电能表采集数据进行相应的处理，并构造上行数据发送至所述主集中器；
所述电能表用于接收到所述下行数据并更新所存储的预付电费数据，以及根据预先设置的电费余额的阈值发送报警信息，或将所述电量数据上传。
5.根据权利要求4所述的预付费集抄系统，其特征在于，所述集中器还包括电力线通讯载波电路，用于将所述下行数据转换为载波信号，所述电能表包括载波通信模块，用于接收所述载波信号。
6.根据权利要求4所述的预付费集抄系统，其特征在于，所述集中器还包括电力线通讯载波电路，用于将所述下行数据转换为载波信号，所述电能表和所连接的集中器之间还包括采集器，用于将所述集中器下发的载波信号传输至所述电能表以及将所述电能表上传的所述上行数据传输至所述集中器。
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