淺談多廠家IC卡預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)管理方法的研究

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：本文以預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)為基礎(chǔ)，討論了對(duì)多廠家生產(chǎn)的不同的IC卡、不同

預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理的思路，給出了以動(dòng)態(tài)鏈接庫方式的收費(fèi)管理

系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)原理和方法。

關(guān)鍵詞：預(yù)付費(fèi)電能表；預(yù)付費(fèi)控制器；動(dòng)態(tài)連接庫；管理方法

0概述

用電收費(fèi)管理是電力管理工作的重要內(nèi)容，是直接與用戶相連的后環(huán)節(jié)，也是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成果的終實(shí)現(xiàn)。電力企業(yè)迫切需要解決用電抄表難、收費(fèi)難的問題，而使用IC卡預(yù)付費(fèi)電能表是解決該問題簡(jiǎn)單、有效的辦法。

多年來，我省各地、縣供電部門分別小批量購進(jìn)了不同廠家生產(chǎn)的預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)。由于預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)的發(fā)展初期沒有統(tǒng)一的管理規(guī)范，是由各個(gè)廠家自行開發(fā)，因而所使用的IC卡、預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)相互不兼容。在實(shí)際使用中，一個(gè)營(yíng)業(yè)點(diǎn)有多個(gè)廠家的預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)，配備多個(gè)讀，寫卡器、多個(gè)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，給收費(fèi)和管理造成很多麻煩。針對(duì)這一現(xiàn)狀，湖北省電力公司要求在全省統(tǒng)一預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。

我院與空軍雷達(dá)學(xué)院科研所協(xié)作，引入動(dòng)態(tài)鏈接庫概念，聯(lián)合制定了“IC卡預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)和售電系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序通信協(xié)議"，研制開發(fā)出了相應(yīng)的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。該系統(tǒng)將不同廠家的預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)、不同的IC卡類型、不同的計(jì)量方式、不同的電費(fèi)計(jì)算方式進(jìn)行整合，以形成相同的工作流程和操作界面、統(tǒng)一的賬單、報(bào)表、單據(jù)格式。它既兼容了各地縣供電部門已使用和新招標(biāo)的多個(gè)廠家預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)，又統(tǒng)一了全省預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法比較

對(duì)多廠家的預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)的方式主要有以下幾種。

1．1系統(tǒng)集成方式

該方式是將不同廠家生產(chǎn)的系統(tǒng)通過一定方式進(jìn)行集成，在進(jìn)入系統(tǒng)之前首先對(duì)廠家進(jìn)行選擇，然后進(jìn)入該廠家自己的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。這種集成方式簡(jiǎn)單易行，但對(duì)不同的廠家所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)規(guī)范不一，用戶使用繁瑣，需要學(xué)習(xí)不同廠家的軟件。因而，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，報(bào)表格式各異，匯總困難。

1．2系統(tǒng)集合方式

該方式是將不同廠家的系統(tǒng)分成相同的功能模塊，通過一定方式進(jìn)行集合，在進(jìn)入系統(tǒng)之后先對(duì)IC卡進(jìn)行廠家識(shí)別，分別調(diào)用各廠家的功能模塊，所涉及到IC卡操作的功能由廠家提供，數(shù)據(jù)庫格式統(tǒng)一、編程語言統(tǒng)一。這種方式雖然達(dá)到了操作和流程、賬單、報(bào)表、單據(jù)格式統(tǒng)一，但是編程語言如要統(tǒng)一，實(shí)際操作難度較大，系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)十分困難。

1．3系統(tǒng)整合方式(動(dòng)態(tài)鏈接庫方式)

該方式是在系統(tǒng)集合方式基礎(chǔ)上，將所涉及到IC卡操作的功能部份單獨(dú)分離出來，引入Windows操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)鏈接庫的概念，制定“IC卡預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)和售電系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序通信協(xié)議"，統(tǒng)一動(dòng)態(tài)連接庫調(diào)用格式，不同廠家僅提供按“通信協(xié)議"編制的動(dòng)態(tài)鏈接庫。系統(tǒng)通過動(dòng)態(tài)鏈接庫對(duì)IC卡進(jìn)行操作。動(dòng)態(tài)鏈接庫編程語言可與系統(tǒng)不同，擴(kuò)充廠家方便，系統(tǒng)進(jìn)行配置即可，達(dá)到了系統(tǒng)管理界面統(tǒng)一，各廠家IC卡電能表數(shù)據(jù)格式互相保密的要求。下文主要就該種方式的實(shí)現(xiàn)原理和系統(tǒng)構(gòu)造進(jìn)行說明。

2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)由管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和動(dòng)態(tài)鏈接庫三部分組成。系統(tǒng)管理部分負(fù)責(zé)用戶管理、售電、統(tǒng)計(jì)、維護(hù)等工作。以Windows2000作為操作平臺(tái)，開發(fā)語言采用由Delphi，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2000，服務(wù)器的操作系統(tǒng)采用Windows20ooServer。而用戶IC卡的操作由廠家提供動(dòng)態(tài)鏈接庫，動(dòng)態(tài)鏈接庫負(fù)責(zé)各廠家的用戶信息、購電信息等寫卡工作。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先通過自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出IC卡的類型，再根據(jù)IC卡的類型，通過IC卡上特定的標(biāo)志單元內(nèi)容(廠家代碼)識(shí)別出該IC卡的廠家，識(shí)別完成后，系統(tǒng)調(diào)用特定廠家的動(dòng)態(tài)鏈接庫，而動(dòng)態(tài)鏈接庫的調(diào)用格式是一致的，各個(gè)廠家按照規(guī)范自行編制對(duì)IC卡操作的函數(shù)庫。圖1示出了系統(tǒng)識(shí)別卡并調(diào)用廠家動(dòng)態(tài)連接庫的過程。

3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

Client／Server(CS模式)結(jié)構(gòu)一直是企業(yè)內(nèi)部管理信息系統(tǒng)的?；贗ntranet的B／S／D(BrowsedServer／Database)(BSD模式)的三層體系結(jié)構(gòu)解決了CS模式結(jié)構(gòu)存在的問題。結(jié)合本系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)的前期采用以CS模式兩層體系結(jié)構(gòu)，后期系統(tǒng)的開發(fā)采用基于Intranet的BSD模式三層體系結(jié)構(gòu)模式。三層體系結(jié)構(gòu)的原理如圖2所示。

系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

其中：從繳費(fèi)機(jī)、綜合管理機(jī)與SwitchHUB之間可使用雙絞線直接連接，或通過直線Modeom連接，或通過光纜及光纜設(shè)備連接。

4通信幀格式

管理系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)鏈接庫的數(shù)據(jù)交換采用通信幀的形式，其通信幀格式采用GB／T18460．2中的幀結(jié)構(gòu)。

幀格式：幀起始符令碼數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼幀結(jié)束符。

其中：幀起始符68H：表識(shí)一幀數(shù)據(jù)的開始；

令碼C：用于控制傳輸數(shù)據(jù)域的內(nèi)容；

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度L：代表數(shù)據(jù)域的字節(jié)數(shù)；

數(shù)據(jù)域data：包含數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)隨令碼的不同而不同。

5動(dòng)態(tài)鏈接庫通信協(xié)議

5．1動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)調(diào)用方法的確定

為了保證各個(gè)廠家編程的方便，以及系統(tǒng)的性，函數(shù)調(diào)用采用指針方式。其函數(shù)格式如下

#Icard(icdev：longint；sendstr：pchar；recvstr：．pchar；password：pchar)：long

其中#號(hào)表示廠家名稱的縮寫，如：阿迪克為RDK，函數(shù)名為RDKIcard(……)；

icdev：串口句柄． 類型：32位帶符號(hào)數(shù)；

Sendstr：．為發(fā)送幀． 類型：字符指針；

Recvstr：為響應(yīng)幀． 類型：字符指針；

5．2動(dòng)態(tài)連接庫基本功能

根據(jù)系統(tǒng)基本操作的基本要求，系統(tǒng)具備的功能主要有：開戶卡、購電卡、清零回收卡、設(shè)置卡、檢測(cè)卡等功能，對(duì)用戶購電卡、系統(tǒng)維護(hù)卡以單位區(qū)分，即不同區(qū)域的卡不能混用，以保證系統(tǒng)的安全。具體功能設(shè)置如表1。

5．3廠家代碼、函數(shù)名稱的確定

根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別的要求，系統(tǒng)在自動(dòng)識(shí)別卡類型的基礎(chǔ)自動(dòng)識(shí)別廠家，分別調(diào)用各自廠家的函數(shù)，因此規(guī)定各自的廠家代碼及函數(shù)名稱。廠家函數(shù)設(shè)置見表2。

6系統(tǒng)主要功能介紹

系統(tǒng)除一般需求：能夠正確售電，統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)外，系統(tǒng)還具備：

(1)靈活的電價(jià)設(shè)置

調(diào)整電價(jià)時(shí)只需調(diào)整相關(guān)的電價(jià)設(shè)置就可達(dá)到對(duì)全部用戶的調(diào)整，從而保證電費(fèi)計(jì)算的準(zhǔn)確、及時(shí)；

(2)完整用戶檔案資料

用戶檔案包括用戶基本資料、用電設(shè)備資料等，“系統(tǒng)"從用戶申請(qǐng)用電開始建立用戶檔案庫，形成完整的用戶檔案資料。根據(jù)用戶號(hào)或申請(qǐng)?zhí)?，可以方便地查到用戶的全部資料或各個(gè)申請(qǐng)所形成的檔案變更。用戶銷戶時(shí)將用戶資料從當(dāng)前用戶檔案庫轉(zhuǎn)入檔案歷史庫中，以備將來查找；

(3)準(zhǔn)確的電費(fèi)計(jì)算

在電費(fèi)計(jì)算過程中，把用戶的明細(xì)電價(jià)情況都做了的記錄，同時(shí)，還根據(jù)用戶的配電信息進(jìn)行線損、變損的計(jì)算；

(4)數(shù)據(jù)的高安全性

系統(tǒng)采取了目前較為流行的安全登錄機(jī)制與安全授權(quán)機(jī)制，每個(gè)進(jìn)入系統(tǒng)的操作員核對(duì)姓名及密碼?！昂谙蛔?系統(tǒng)對(duì)操作員所有涉及到數(shù)據(jù)的變更都進(jìn)行記錄，保證了系統(tǒng)的安全追蹤性，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的責(zé)任管理。

系統(tǒng)的可恢復(fù)性已經(jīng)成為衡量一個(gè)系統(tǒng)是否完善的重要標(biāo)志，它的可恢復(fù)性則充分體現(xiàn)在局部恢復(fù)與整體恢復(fù)上。系統(tǒng)提供局部恢復(fù)和整體恢復(fù)功能；

(5)多功能綜合分析

“系統(tǒng)"能根據(jù)日常營(yíng)業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對(duì)售電量、售電收入、行業(yè)用電情況、線損、網(wǎng)損和計(jì)劃用電等項(xiàng)目進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，得出供電企業(yè)的運(yùn)行與經(jīng)營(yíng)狀況。對(duì)分析數(shù)據(jù)以報(bào)表方式表示，同時(shí)，還可以顯示歷史數(shù)據(jù)，以便于比較；

(6)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫資源共享、在同一局域網(wǎng)內(nèi)可以支持多臺(tái)客戶端同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作；

(7)提供系統(tǒng)操作日志，為糾正日常業(yè)務(wù)差錯(cuò)提供審計(jì)線索；

(8)提供基于Intemet的遠(yuǎn)程收費(fèi)、查詢管理模塊。

7、安科瑞Acrelcloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)

7.1概述

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表及DTSY-1352三相電子式預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。

7.2應(yīng)用場(chǎng)所

本平臺(tái)適用于公寓出租戶、商業(yè)廣場(chǎng)、公寓酒店、物業(yè)小區(qū)、寫字樓、物流倉儲(chǔ)、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等場(chǎng)所。

7.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

7.4系統(tǒng)功能

7.4.1房間監(jiān)控

清晰簡(jiǎn)潔的展示所有房間狀態(tài)信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費(fèi)用狀態(tài)等，進(jìn)入房間詳情可對(duì)房間當(dāng)前實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查看，并可了解當(dāng)天用電量和使用金額情況，可對(duì)房間內(nèi)的電表進(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制操作，比如開戶、電價(jià)設(shè)置，售電、退電、報(bào)警金額設(shè)置、分合閘操作等等。

7.4.2電戶開表

系統(tǒng)針對(duì)商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價(jià)方案，單一電價(jià)、尖峰平谷電價(jià)、階梯電價(jià)等:支持預(yù)先設(shè)置開戶信息后期一鍵開戶;支持設(shè)置電表合額告警默認(rèn)三級(jí)告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機(jī)短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號(hào)推送等。

7.4.3充電繳費(fèi)

可以對(duì)已開戶的電表進(jìn)行遠(yuǎn)程充值，電費(fèi)實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì)根據(jù)電度走字實(shí)時(shí)扣除電費(fèi)同時(shí)系統(tǒng)也支持早臺(tái)計(jì)費(fèi)，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。

7.4.4財(cái)務(wù)管理

訂單總覽，包含系統(tǒng)里所有水電充值退費(fèi)記錄，以及物業(yè)費(fèi)扣費(fèi)流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時(shí)間跨度等不同維度統(tǒng)計(jì)水電費(fèi)收入情況，收入組成。

7.4.5報(bào)表

系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢。用電綜合報(bào)表，幫助財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費(fèi)，能耗同比分析，可以比較每個(gè)月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報(bào)表，按日，月，年三個(gè)不同維度查詢電表每個(gè)階段的用能情況。

7.4..6批量操作

為了方便用戶對(duì)大量?jī)x表進(jìn)行管理和設(shè)置，可以在系統(tǒng)中新建批量操作任務(wù)，比如設(shè)置電價(jià)、電表控制、儀表設(shè)置、充值等，批量任務(wù)可以立即執(zhí)行，也可以定時(shí)執(zhí)行。

7.4.7自定義收費(fèi)方案

為了靈活應(yīng)對(duì)用戶多種多樣的收費(fèi)方案，比如物業(yè)費(fèi)，房租，服務(wù)費(fèi)等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費(fèi)項(xiàng)目。收費(fèi)方式可設(shè)置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設(shè)置周期性收費(fèi)或者一次性收費(fèi)，可以按固定金額收費(fèi)或者按房間面積換算等等。

7.4.8公共區(qū)域用電分?jǐn)?/p>

某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統(tǒng)每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費(fèi)從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計(jì)的麻煩。公攤方式多樣，可以根據(jù)比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費(fèi)方式有直接扣費(fèi)或者生成維費(fèi)賬單。

7.4.9后付費(fèi)模式

按日期生成后付費(fèi)用戶周期用電費(fèi)用，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)后生成繳費(fèi)賬單方便追蹤客戶繳費(fèi)情況可導(dǎo)出繳費(fèi)賬單以及欠費(fèi)賬單通知客戶。

7.4.10公眾號(hào)在線支付

 用戶可以在微信小程序或者微信公眾號(hào)自助查詢電表使用情況以及繳費(fèi)。

1. 系統(tǒng)硬件配置

9結(jié)束語

我們合作開發(fā)的售電管理系統(tǒng)目前已投入運(yùn)行，單機(jī)版系統(tǒng)已進(jìn)入武漢市的城區(qū)供電公司和郊區(qū)的各個(gè)營(yíng)業(yè)所及荊州、咸寧等地區(qū)的各個(gè)營(yíng)業(yè)所，配置使用了多個(gè)廠家的預(yù)付費(fèi)控制器和預(yù)付費(fèi)電能表，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好。

參考文獻(xiàn)

[1]陶永法等．電水氣“一卡通"后勤綜合收費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．計(jì)算機(jī)軟件與應(yīng)用，2OO4(3)．

[2]王光文．IC卡電能表及其售電管理系統(tǒng)的分析、改進(jìn)與選型[J]．今日電氣，2004(6)．

[3]IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)-IC卡及其管理[Z]．GB／T 18460．2—2001．

[4]王作維，付漢東，馬利人，陶永法，徐健等.多廠家 IC卡預(yù)付費(fèi)電能表(控制器)管理方法的研究.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手，2019.11版.