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淺談單相預(yù)付費(fèi)電能表的功能及其在預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用

更新時間:2021-05-07 點(diǎn)擊次數(shù): 3004次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

 

摘要:本文詳細(xì)的介紹預(yù)付費(fèi)電子電能表用途、特點(diǎn)、適應(yīng)范圍、結(jié)構(gòu)、原理及其性能。

關(guān)鍵詞:預(yù)付費(fèi)電子電能表,原理,性能

 

0 引言

鐵路電力計(jì)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(jìn)步,有著諸多缺點(diǎn)的機(jī)械電磁式電度表逐步在被淘汰,新型的預(yù)付費(fèi)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(jì)量中使用廣泛是單相預(yù)付費(fèi)電子電能表。單相預(yù)付費(fèi)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(jìn)行電能表電量數(shù)據(jù)以及預(yù)購電費(fèi)數(shù)據(jù)的傳輸,通過繼電器自動實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)跳閘功能,為解決抄表收費(fèi)問題提供了有效的手段。

 

1 用途、特點(diǎn)和適應(yīng)范圍

應(yīng)用計(jì)算機(jī)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);表卡,???,失卡不失電,補(bǔ)卡再用;電卡能雙向傳遞數(shù)據(jù);能自動斷電告警yong戶購電;電量為時,自動拉閘斷電;并具有定的防竊電軟件設(shè)計(jì)等。預(yù)付費(fèi)電子式電能表適用于頻率為50Hz或60Hz有功電能計(jì)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)生個頻率與電壓電流乘積成正比的計(jì)數(shù)脈沖,通過分頻,驅(qū)

動步進(jìn)電機(jī)計(jì)量電度。工作原理圖如下。

 

 

3 IC卡技術(shù)

在預(yù)付費(fèi)電能表中IC卡技術(shù)是個關(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(diǎn)。IC卡中的芯片分為不揮發(fā)的存儲器(也稱存儲卡)、保護(hù)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(diǎn)及使用特點(diǎn)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)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(jì)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(jì)數(shù)卡簡單可靠,

數(shù)據(jù)內(nèi)容不可改寫,有很高的性,成本也較低;缺點(diǎn)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(fèi)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(般為1萬次以上),

數(shù)據(jù)保持時間般大于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(fèi)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(jìn)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保密性能。

加密卡中分主存儲區(qū)、保護(hù)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(hù)存儲區(qū)數(shù)據(jù)可以任意讀出,但改寫需要先送“檢驗(yàn)字”,芯片將檢驗(yàn)字與存在加密存儲區(qū)的密碼比較,當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果致時,控制邏輯打開存儲器,可以進(jìn)行寫入。檢驗(yàn)字比較次數(shù)限定4次,如果連續(xù)4次檢驗(yàn)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(jì)數(shù)值的區(qū)域,此區(qū)域在校驗(yàn)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(jìn)行各種較為復(fù)雜的運(yùn)算,而且從總線上直接進(jìn)行檢驗(yàn)字比較變?yōu)殚g接的卡的認(rèn)證和識別,排除了從總線上破

譯密碼的可能,性能有了很大提高。目前CPU卡已在金融卡中廣泛使用。IEC7S16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 主要功能

(1)計(jì)量功能。計(jì)量有功電量,有功正向有功十反向有功。

(2)功率脈沖輸出。脈沖寬度80±5ms,空觸點(diǎn)輸出,同時有脈沖LED指示。

(3)負(fù)荷控制。具有超功率自動斷電的負(fù)荷控制功能,可以設(shè)置功率限額以及允許次

數(shù),當(dāng)平均功率大于限額后,電能表跳閘并顯示當(dāng)時的功率。使用用戶購電卡插入電能表可

以恢復(fù)供電。但當(dāng)超功率跳閘次數(shù)超過設(shè)定的允許次數(shù)時,電能表將不可恢復(fù)供電,只有使

用了參數(shù)設(shè)置卡改變了功率限額后,才恢復(fù)供電。

(4)防竊電功能。具有自動檢測短接電流回路的防竊電功能,當(dāng)短接進(jìn)出線時,電能

表顯示“O”并且記錄竊電次數(shù)。

(5)顯示。LCD顯示可以設(shè)置自動及手動(按鈕切換)方式顯示如下幾項(xiàng)數(shù)據(jù):01:有功總電量;02:剩余電費(fèi);03:費(fèi)率;04:剩余電費(fèi)報警限額;05:功率限額;06:允許過載跳閘次數(shù);07:電能表常數(shù);08:電能表編號。

(6)報警顯示。當(dāng)電能表自檢出現(xiàn)故障時,顯示:E1X X X X X——存儲器故障;E2X X X X X——繼電器故障;E3X X X XX——時鐘故障。

(7)預(yù)付費(fèi)功能。使用購電卡可購電量送入電能表,電能表按設(shè)定的費(fèi)率遞減,當(dāng)剩

余電費(fèi)小于設(shè)定的報警門*,電能表跳閘,提醒用戶去購電;此時插入購電卡可以恢復(fù)供

電。當(dāng)剩余電費(fèi)小于0后,電能表將跳閘,直到購電后才恢復(fù)供電。

 

5 安科瑞單相預(yù)付費(fèi)電能表在遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用

5.1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(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計(jì)量箱ADF300L系列,實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)管理等功能。

 

 

 

5.2系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺由云平臺-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)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)適用于些大集團(tuán)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(fèi)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(yuǎn)程集中抄表:抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時上傳到云平臺,快速便捷,免去人工抄表。

 

 

 

 

 

遠(yuǎn)程售電:財務(wù)集中管理,電量實(shí)時下發(fā),并比對充值次數(shù)防止作bi,方便快捷。

 

 

 

 

 

 

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況;可提供能耗分析+財務(wù)軌跡體式綜合管理報表,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公眾hao實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi),也可以實(shí)時關(guān)注商鋪用水用況。

 

 

 

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒,都可及時短信通知商戶。

 

 

遠(yuǎn)程控制:可對任意塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等系列遠(yuǎn)程控制操作,方便管理。

 

5.3設(shè)備選型

設(shè)備名稱

型號

主要功能

單相導(dǎo)軌預(yù)付費(fèi)電表

DDSY1352-Z

單相全電參量測量;可支持費(fèi)控,時控,負(fù)控;支持射頻卡或遠(yuǎn)程充值;內(nèi)置磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)通斷;電流規(guī)格:10(60)A,有功電能精度1級;1路RS485/Modbus

DDSY1352-RF

單相全電參量測量;可支持費(fèi)控,時控,負(fù)控;支持遠(yuǎn)程充值;內(nèi)置磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)通斷;電流規(guī)格:10(60)A,有功電能精度1級;1路RS485/Modbus

單相

DDSY1352-NK

電流規(guī)格10(60)A、單相電能計(jì)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(yuǎn)程售電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)

 

參考文獻(xiàn):

[1]張建芳.淺談單相預(yù)付費(fèi)電子電能表的功效[J].

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版.

 

作者簡介劉細(xì)鳳,,本科,安科瑞電氣股份有限公司

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