基于費控電能表的遠程充值業務的分析與應用
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李茜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:針對本地費控智能電能表電費遠程充值失敗的問題,通過分析電費遠程充值原理及電費遠程下發過程各環節，確定其主要原因為電費下發流程出現錯誤。在此基礎上分析集抄功能和遠程充值功能的差別，提出電費遠程充值成功率指標,根據其彩響因素制訂提高遠程充值成功率的措施并應用于實踐，充值成功率明顯提高。
關鍵詞：費控電能表;電費遠程充值;遠程充值成功率；電費遠程下發
0 引言
隨著“互聯網+”技術的發展及智能電網建設的不斷推進，內蒙古電力（集團）有限責任公司為滿足客戶多樣化繳費方式的需求，推出線上繳費業務，電力用戶可通過微信、支付寶等網絡平臺進行電費繳納叭該業務既為客戶帶來方便,也緩解了供電營業廳的工作壓力，但在電費遠程充值的過程中經常出現問題致使充值失敗，電費未能及時寫入電能表造成用戶停電。由遠程充值失敗引起的客戶投訴次數居高不下，成為公司迫切需要解決的一大難題。本文通過分析電費遠程充值流程,找出充值失敗的原因并制訂相應對策,有效解決了上述問題。
1 電費遠程充值原理及流程
電費遠程充值是基于本地費控智能電能表開發的1種新型繳費方式,本地費控是指用戶預先將電費充入表中，智能電能表根據表內設置的電價及用戶的用電量自行扣減預先充入的電費。當電費余額不足時,電能表會發出報警;當余額為零時,電能表內置的繼電裝置會切斷電源，從而實現對用戶的用電控制。本地費控智能電能表與外界溝通的方式主要有兩種:一是通過CPU卡、射頻卡等固態介質，用戶可在供電營業廳將相應的用電身份信息和繳費信息寫入卡中，然后將卡插入電能表中完成表內信息的新;二是通過虛擬介質將信息遠程下發到電能表中，完成開戶或充值業務。
電費遠程充值流程如圖1所示。由圖1可以看出，電費遠程充值主要經歷繳費和下發2個環節。在繳費環節,客戶通過不同渠道繳費后統一將請求發送至營銷業務系統，營銷業務系統完成記賬后生成電費遠程充值任務工單,并推送至用電信息采集系統叫在下發環節,用電信息采集系統根據任務工單內容將充值命令遠程下發至終端，再由終端下發至電能表,并將下發結果返回用電信息采集系統。
通過分析遠程充值任務失敗的返回結果可以看出，“終端與電能表之間通信異?！薄半娔鼙矸祷厥 钡仍斐沙渲凳〉囊蛩刂饕性谙掳l環節,例如表1為某供電所1周內遠程充值任務失敗的返回結果統計。因此分析遠程充值下發流程中存在的問題并提出相應對策，可有效提升遠程充值成功率。
2 電費遠程下發流程
用電信息采集系統連接主站、終端和電能表的通信信道由遠程和本地通信網絡組成叫其中系統主站與終端之間主要通過遠程通信網絡GPRS公網連接，終端與電能表之間通過電力載波線路構成的本地通信網絡連接，如圖2所示
電費遠程下發主要包括身份認證、電費寫入前余額和購電次數召測、電費寫入以及電費寫入后余額和購電次數召測4個步驟,實質上是數據包通過通信網絡在主站、終端和電能表之間相互傳遞，整個下發過程中的報文交互過程如圖3所示其中在電費寫入過程需要驗證購電次數，效驗規則如表2所示,只有當購電次數效驗成功,才能進行后續流程。
從圖3可以看出，電費下發過程包括8個報文交互過程,只有每個過程都成功，電費下發才能完成。電費遠程下發是以集抄功能為基礎的,數據召測的成功與否宜接影響電費下發結果。但集抄率并不等于充值成功率，因為電費遠程下發的每一次通信是實時的,而集抄率是反映日凍結數據在2 d內成功召測的情況，因此考慮集抄率及電費下發過程，可將電費遠程下發成功率定義為
如果不考慮微信、支付寶等第三方軟件平臺對電費遠程充值的影響,則電費遠程下發成功率即為電費遠程充值成功率。
3 電費遠程充值失敗的原因及解決方法
3.1電費遠程充值成功率指標計算
為排除集抄對遠程充值的影響,分析下發流程存在的問題，選取5個集抄率為百分百的臺區進行研究。由于臺區的集抄率為1,且電費遠程下發規則為一定時間內下發多次，因此不用考慮集抄率和遠程短時通信異常對電費遠程充值成功率的影響，公式（1）可簡化為
3.2充值失敗原因
對上述5個臺區的遠程充值任務進行為期1個月的跟蹤，這些臺區的遠程充值成功率只有73.2~80.7,通過對遠程充值的返回結果進行分析,并結合式（2），總結出造成電費遠程充值失敗的原因有：
（1）系統異常導致用電信息系統接收不到充值任務工單，或在接收到充值任務工單后不自動下發。
（2）對于部分新裝或輪換的電能表,由于秘鑰及開戶信息沒有下發至表內使得身份認證失敗。
（3）上次充值失敗后，再進行充值時不滿足購次數效驗規則。
（4）由于終端與電能表之間通信距離遠且線路復雜,造成終端與電能表的報文互換超過主站規定的時間。
3.3解決措施
根據以上問題結合當前實際情況，制訂以下解決措施。
（1）在營銷業務系統中增加電費充值任務補發功能,完善用電信息采集系統充值任務工單自動下發功能，并增加手動下發功能。
（2）確保新裝或輪換的電能表及時安裝到位并保證電能表通電，使相應的充值任務工單完成后開戶信息能及時下發至表內;對于秘鑰未下發的電能表一經發現立即進行現場下發。
（3）利用購電卡對電費遠程充值失敗的用戶進行現場下發,及時處理充值失敗任務，以免影響后續充值。
（4）升級終端并將IV代載波調換為V代載波,提高終端與電能表之間的通信速率。對于線路較遠的用戶可在終端與電能表之間加裝中繼器來完成通信，同時延長主站接收終端報文的時間。
以上措施實施后，上述5個臺區的電費遠程充值成功率比以前明顯提高，如表3所示
4 安科瑞費控電能表在遠程預付費系統中的介紹及應用
4.1系統簡介
系統為B/S架構，主要包括前端管理網站和后臺集抄服務，配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現電能計量和電費管理等功能。
4.2系統功能
AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網關-預付費電能表組成，通過通信網絡完成系統到表的充值、查詢、監控、控制及短信報警等功能。
本系統適用于一些大集團和大物業，往往需要將多個物業環境、分散于各地的物業集中式收費和管理，面臨著數據公網傳輸，財務操作分散，在線支付，總部財務扎口等復雜的需求。
遠程集中抄表：抄表信息通過網關實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表。
遠程售電:財務集中管理，電量實時下發，并比對充值次數防止作弊，方便快捷。
能耗分析:用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務數據、能耗和財務的期初期末值等數據。
在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實現在線自助充值水電費，也可以實時關注商鋪用水用況。
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設備選型
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設備名稱 |
型號 |
主要功能 |
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預付費型 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路范圍內配置），進線電流3*250A，出線電流規格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，預付費控制、定時控制、強制控制、惡性負載識別等控制功能 |
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內控型預付費電表 |
三相 DTSY1352-NK |
電流規格10(60)A、三相電能計量、內置磁保持繼電器、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus-RTU協議、LCD液晶顯示，配套充值終端或遠程售電系統實現預付費 |
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單相 DDSY1352-NK |
電流規格10(60)A、單相電能計量、內置磁保持繼電器、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus-RTU協議、LCD液晶顯示，配套充值終端或遠程售電系統實現預付費 |
5 結束語
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、減少了供電營業所工作量，而且進一步優化了用電信息采集系統功能，可為實現用戶側管理、配電網自動化等功能提供保障。
參考文獻：
[1]劉玉軍.包頭地區電費收繳方式及其發展趨勢分析［J］.內蒙古電力技術,2016,34（4）：40-42,60.
[2]付學禮,楊澤華.基于費控電能表的電費遠程丸值業務優化[J].內蒙古電力技術.
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版.
作者簡介：
李茜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為預付費系統的研發與應用,Email:3008713918@qq.com；QQ:3008713918
