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第6章 远方抄表与电能计费系统
6.1 电能表的发展和现状 电能表发展过程：机械式电能表机械电子式电能
表电子式电能表。 机械式电能表：通过电磁感应驱动机械转动，机械
表盘转动圈数反映了用户用电量；可靠性高，抗干 扰性好，但测量精度不高，功能单一。 电子式电能表：测量精度高、性能稳定、功耗低、 体积小、功能丰富。 机械电子式电能表：在机械式电能表基础上加入电 子线路，性能介于上述两者间。 电子式电能表优点多，是一种应用趋势。
数字乘法器型：以微处理器为核心，由A/D对输入 电流、电压进行交流采样和数字处理，功能多。
2020/10/9
2020/10/9
6.3 多功能电子式电能表
1. 多功能电子式电能表功能 1）用电计测功能：包括累计计量（WP、WQ、WS）和
实时计量（I、U、P、Q、S、f）。 2）监视功能：用电最大需量、防窃电监视，缺相、
IC卡预付费复费率电能表原理框图 电能采集部分完成电度采集与脉冲转换，微处理器完成 脉冲计数，并与存入的IC卡电量信息比较，剩余电量不 足时发报警，为零时由漏电保安器跳闸。
2020/10/9
IC卡的组成
组成：CPU、工作缓冲器RAM、程序存储器ROM、 数据存储器E2PROM、通信单元（实现卡与外部读 写装置的串行异步通信）。
电能表、采集器等电能量采集装置已经成熟， 其关键技术就是如何构建通信网。
2020/10/9
纵观当前远方自动抄表通信方式，大致有以下 几种：
2020/10/9
4)自动抄表电能计费方式显然是一种自动化程 度更高、更先进的计费方式。
它便于将计算机网络和营业管理相结合，成为 配电自动化系统的一部分。
而且不久还可望发展成为自动抄表结合银行计 算机联网的收费方式，实行银行票据自动划拨， 从而更有效地确保电力企业的合法权益，到那 时预收费装置也就失去了其使用价值。
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但是，远程自动抄表系统需要建立通信网络， 增加了系统的复杂性，而且建设费也较大，而 预付费电能计费方式则无须建设通道。因而在 一些偏远并且地线辽阔的地区(如新疆、青海 等地)，预付费电能表目前仍有其存在价值。
2020/10/9
6.5 采用IC卡电能表的20/10/9
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6.2 电子式电能表
类型：热电转换型、模拟乘法器型、数字乘法器型， 其中数字乘法器型最适合于远方抄表技术。
热电转换型：通过热电转换电路，使热电偶输出与 平均功率成正比。
模拟乘法器型：包括分割乘法器、跨导型乘法器、 霍尔效应乘法器。通过对电流、电压进行脉宽、幅 度调制，或通过模拟乘法器实现。
IC卡功能： IC卡预付电费； 分时(峰、谷、平时段)计量有功、无功电度并计费； 分时计量有功、无功最大需求量； 功率因数测量； 提醒与跳闸； 防窃电。
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2.预付费电能管理系统
中央级
地区级
地区级
售电终端 售电终端
售电终端
售电管理系统计算机网络
售电终端功能：日常售电、用户查询、系统管理、打 印制表。
用电的自动控制，变人工抄表收费为用户买电插卡 用电，避免了收电费难现象。
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预付费计费方式和远程自动抄表计费方式的比较
预付费计费方式只是一种过渡方式，原因如下： 1)这种电能计费方式不能使供电管理部门及时了解
用户的实际用电情况和对电能的需求，因此难于掌握 用电规律、确定最佳供电方案。 2)采用预付费方式，需要改革供电部门的售电机构， 还要广设售电网点，这会带来大量的新问题。 3)拖欠电费的现象主要是法律不健全、法律观念差 造成的，应通过法律途径来解决，而不是拉闸限电， 随着电力企业走向市场，拉闸限电不仅对用户，而且 对供电企业均会造成一定的经济损失。
断电指示、恢复供电时间记录、电压异常报警。 3）控制功能：复费率分时计费的时段控制。 4）管理功能：时段/费率计费管理、抄表及组网管
理、负荷管理。 5）存贮功能：实现对参数、事件的记录存贮。 6）自恢复和自检测功能：看门狗电路、硬件自检测
实现。
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2．多功能电能表的电源
电源形式：交流电源、表内电池(一般在停电时使用)。 1）交流电源 将50 Hz交流电变换成表内电子电路所需的直流低电压
检测电路动作，使电源切换到表内电池。
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6.4 抄表技术综述
1. 抄表计费的几种方式 1）手工抄表； 2）本地自动抄表； 3）移动式自动抄表； 4）预付费电能计费； 5）远程自动抄表。
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2. 预付费电能计费方式
需借助于预付费电能表的使用来实现。 预付费电能表方式： 1）投币式； 2）磁卡式； 3）IC卡式（Integrated Circuit Card)。 磁卡、IC卡预付费以卡上携带电量为基准，实施对
（一般5伏），几种变换方式： （1）变压器降压直接整流供电方式； （2）电阻或电容降压方式； （3）开关电源方式； （4）变压器降压加线性稳压电源。 2）电池：掉电期间充当电能表的电源，以维持时钟及
RAM 中的数据，可选镉镍、锂可充电电池。 3）电源切换：掉电后，电源电压下降至某一值时，掉电
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6.6 自动抄表技术
一. 本地自动抄表技术 采用携带方便、操作简单可靠的抄表微机来自动完
成抄表编程工作。 实现方法：以红外线作通信媒体，将某一区域内电
能表的各项数据集，传输到抄表集中器，再用便携 式掌上电脑将数据抄回。 掌上电脑功能：实现仪表数据的现场记录、现场设 置智能仪表特定参数或原始数据、与中心站计算机 系统通信上传采集数据；可配微型打印机，直接打 印收费通知单。
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二. 远程自动抄表技术(Automatic Meter Reading, AMR)
远方自动抄表是自动抄表技术随着通信技术的 发展而产生。
自动抄表包括移动式手持自动抄表仪、配电台 区集中式自动抄表和远方自动抄表系统。
从用途上，大致可以分为变电站、大客户和一 般居民客户3种类型。
6.1 电能表的发展和现状 电能表发展过程：机械式电能表机械电子式电能
表电子式电能表。 机械式电能表：通过电磁感应驱动机械转动，机械
表盘转动圈数反映了用户用电量；可靠性高，抗干 扰性好，但测量精度不高，功能单一。 电子式电能表：测量精度高、性能稳定、功耗低、 体积小、功能丰富。 机械电子式电能表：在机械式电能表基础上加入电 子线路，性能介于上述两者间。 电子式电能表优点多，是一种应用趋势。
数字乘法器型：以微处理器为核心，由A/D对输入 电流、电压进行交流采样和数字处理，功能多。
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6.3 多功能电子式电能表
1. 多功能电子式电能表功能 1）用电计测功能：包括累计计量（WP、WQ、WS）和
实时计量（I、U、P、Q、S、f）。 2）监视功能：用电最大需量、防窃电监视，缺相、
IC卡预付费复费率电能表原理框图 电能采集部分完成电度采集与脉冲转换，微处理器完成 脉冲计数，并与存入的IC卡电量信息比较，剩余电量不 足时发报警，为零时由漏电保安器跳闸。
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IC卡的组成
组成：CPU、工作缓冲器RAM、程序存储器ROM、 数据存储器E2PROM、通信单元（实现卡与外部读 写装置的串行异步通信）。
电能表、采集器等电能量采集装置已经成熟， 其关键技术就是如何构建通信网。
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纵观当前远方自动抄表通信方式，大致有以下 几种：
2020/10/9
4)自动抄表电能计费方式显然是一种自动化程 度更高、更先进的计费方式。
它便于将计算机网络和营业管理相结合，成为 配电自动化系统的一部分。
而且不久还可望发展成为自动抄表结合银行计 算机联网的收费方式，实行银行票据自动划拨， 从而更有效地确保电力企业的合法权益，到那 时预收费装置也就失去了其使用价值。
2020/10/9
但是，远程自动抄表系统需要建立通信网络， 增加了系统的复杂性，而且建设费也较大，而 预付费电能计费方式则无须建设通道。因而在 一些偏远并且地线辽阔的地区(如新疆、青海 等地)，预付费电能表目前仍有其存在价值。
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6.5 采用IC卡电能表的20/10/9
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6.2 电子式电能表
类型：热电转换型、模拟乘法器型、数字乘法器型， 其中数字乘法器型最适合于远方抄表技术。
热电转换型：通过热电转换电路，使热电偶输出与 平均功率成正比。
模拟乘法器型：包括分割乘法器、跨导型乘法器、 霍尔效应乘法器。通过对电流、电压进行脉宽、幅 度调制，或通过模拟乘法器实现。
IC卡功能： IC卡预付电费； 分时(峰、谷、平时段)计量有功、无功电度并计费； 分时计量有功、无功最大需求量； 功率因数测量； 提醒与跳闸； 防窃电。
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2.预付费电能管理系统
中央级
地区级
地区级
售电终端 售电终端
售电终端
售电管理系统计算机网络
售电终端功能：日常售电、用户查询、系统管理、打 印制表。
用电的自动控制，变人工抄表收费为用户买电插卡 用电，避免了收电费难现象。
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预付费计费方式和远程自动抄表计费方式的比较
预付费计费方式只是一种过渡方式，原因如下： 1)这种电能计费方式不能使供电管理部门及时了解
用户的实际用电情况和对电能的需求，因此难于掌握 用电规律、确定最佳供电方案。 2)采用预付费方式，需要改革供电部门的售电机构， 还要广设售电网点，这会带来大量的新问题。 3)拖欠电费的现象主要是法律不健全、法律观念差 造成的，应通过法律途径来解决，而不是拉闸限电， 随着电力企业走向市场，拉闸限电不仅对用户，而且 对供电企业均会造成一定的经济损失。
断电指示、恢复供电时间记录、电压异常报警。 3）控制功能：复费率分时计费的时段控制。 4）管理功能：时段/费率计费管理、抄表及组网管
理、负荷管理。 5）存贮功能：实现对参数、事件的记录存贮。 6）自恢复和自检测功能：看门狗电路、硬件自检测
实现。
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2．多功能电能表的电源
电源形式：交流电源、表内电池(一般在停电时使用)。 1）交流电源 将50 Hz交流电变换成表内电子电路所需的直流低电压
检测电路动作，使电源切换到表内电池。
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6.4 抄表技术综述
1. 抄表计费的几种方式 1）手工抄表； 2）本地自动抄表； 3）移动式自动抄表； 4）预付费电能计费； 5）远程自动抄表。
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2. 预付费电能计费方式
需借助于预付费电能表的使用来实现。 预付费电能表方式： 1）投币式； 2）磁卡式； 3）IC卡式（Integrated Circuit Card)。 磁卡、IC卡预付费以卡上携带电量为基准，实施对
（一般5伏），几种变换方式： （1）变压器降压直接整流供电方式； （2）电阻或电容降压方式； （3）开关电源方式； （4）变压器降压加线性稳压电源。 2）电池：掉电期间充当电能表的电源，以维持时钟及
RAM 中的数据，可选镉镍、锂可充电电池。 3）电源切换：掉电后，电源电压下降至某一值时，掉电
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2020/10/9
6.6 自动抄表技术
一. 本地自动抄表技术 采用携带方便、操作简单可靠的抄表微机来自动完
成抄表编程工作。 实现方法：以红外线作通信媒体，将某一区域内电
能表的各项数据集，传输到抄表集中器，再用便携 式掌上电脑将数据抄回。 掌上电脑功能：实现仪表数据的现场记录、现场设 置智能仪表特定参数或原始数据、与中心站计算机 系统通信上传采集数据；可配微型打印机，直接打 印收费通知单。
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二. 远程自动抄表技术(Automatic Meter Reading, AMR)
远方自动抄表是自动抄表技术随着通信技术的 发展而产生。
自动抄表包括移动式手持自动抄表仪、配电台 区集中式自动抄表和远方自动抄表系统。
从用途上，大致可以分为变电站、大客户和一 般居民客户3种类型。