预付费电能表系统硬件构成系统的设计与应用

摘要

该设计解决了IC卡预付费电能表存在的问题，同时继承了先购电后用电的管理模式.电力部门的管理微机通过RS485网络对电能表进行管理，以防止用户窃电；选用射频卡作为用户卡以解决IC卡易被污染和损坏的问题。

1 引言

IC卡预付费电能表采用先购电后用电的管理模式,在一定程度上解决了电力部门收取电费难的问题。然而IC卡预付费电能表存在很大的问题，首先是由于电力部门缺乏对IC卡电能表用户的监管，当IC卡被破密后,很难发现和査处，导至国家损失大量的电费；其次IC卡易被污染和损坏等。

本设计的主要目的就是为了解决IC卡预付费电能表的存在的问题,同时继承了先购电后用电的管理模式。电力部门的管理微机通过RS485网络对电能表进行管理，以防止用户窃电；选用射频卡作为用户卡以解决IC卡易被污染和损坏的问题。

2 电能表管理系统

为了降低成本，管理微机既作为电能表用电管理上位机，同时还和发卡机一起完成发卡任务。电能表管理系统如图所示。

管理微机与发卡机通过C0M1来实现通信，采用RS232C通信接口标准。管理微机与电能表通过COM2来实现通信,采用RS485通信接口标准。发卡机具备射频卡读写功能,其主要作用是读写射频卡,与管理微机一起实现用户的开户、交费、注销、电量查询等功能。

3 电能表系统硬件构成

电能表硬件结构如图所示，整个系统由七大部分组成：射频卡读写模块、电能计量模块、存储器模块、通讯模块、显示模块、电源模块以及继电器和声光报警等。

系统采用模块化设计思想，以MCU为核心，将其他模块有机的整合在一起,形成一个统一的系统。以下各节是系统各部分的具体设计方案

4 软件模块的构成

软件釆用模块化设计，共划分为五大模块（如图所示）,分别为与管理微机的通讯模块、电能计量模块、声光报警模块、射频卡读写模块以及黑黄名单的验证模块。为了实现每个大模块的功能，又把每个大模块划分为若干个相应的功能子程序或小模块。主程序的作用是系统的初始化、中断管理和监视以及各功能模块的调用等。

5 安科瑞预付费管理系统及现场硬件选型

5.1远程预付费控制系统

本系统分为五大模块，分别是操作员登陆模块、系统配置模块、租户（商铺）管理模块、售电管理模块、报表中心模块，系统大致运行和操作流程如下：

本系统所有的报表及记录查询，都支持excel格式导出的功能。

5.2应用场所

（一）分布式商业

（二）连锁门店

（三）物业管理企业

（四）分布式企业

（五）多分支院校

（六）智慧社区

5.3平台结构

5.4设备选型

注：预付费仪表、电流互感器等应根据现场回路电流大小等选择配置，安装、接线等由甲方负责。

结束语

本设计解决了IC卡预付费电能表存在的问题，同时继承了先购电后用电的管理模式。本设计形成产品后市场前景广阔,对于我国电力市场的规划管理将起到积极的作用。

编辑：黄飞