用電交互終端預付費系統技術方案

一種智能交互終端用電預付費系統，包括智能電表、采集器、GPRS網絡及服務器，所述系統增加了智能插排和智能交互終端；智能插排和智能電表設在用戶端，采集器、智能交互終端和服務器設在電力收費管理端，通過GPRS網絡或載波將用戶的用電信息傳遞到智能交互終端并進行預付費處理和用電管理。本發明專利技術利用智能插排可獲得每一用電電器的用電量、電流、電壓、有功功率等信息，通過電力載波方式可將信息傳送到采集器、智能交互終端和電力營銷系統；本發明專利技術通過外置銀聯刷卡鍵盤刷卡、輸入密碼及購電金額，智能交互終端負責將這些信息、數據傳送到營銷系統，實現本地付費購電的目的。本發明專利技術可廣泛用于電力用電終端預付費。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用電交互終端預付費系統，屬電力計量

技術介紹
目前，電表預付費有三種實現方式即遠程預付費、終端預付費以及電表預付費。遠程預付費的概念，是結算在后臺系統完成，后臺給出跳閘信號。電表只需要提供電表用電信息給后臺即可。這種方式對電表的功能要求不高，但是對通信的要求比較高。電表只需要提供實時的結算數據，但是對通信的實時性要求很高。電表預付費的實現方式則是結算在電表進行，電表中需要保存用戶的剩余電費， 電表需要通過電力公司認可的資費模式進行結算。這種方式的優點是對通信的要求不是很高，但是對通信的安全性要求高(如果是通過遠程下載剩余電費的話)，對電表的功能要求也比較高。除非有一整套完整的規范可以通訊遠程下載資費政策，并且有快速可靠的通信信道可以使得電表快速更新到新的資費政策，否則，電力公司不能隨時調整電費政策，因為結算在電表進行。終端預付費則是和電表一起同時掛一個終端，終端按照一個參考電價來核算給出跳閘信號，但是真實的電費仍然是在后臺結算，真實電費和終端參考電費之間的差異，用戶到電力公司充值的時候，電力公司會給出差異說明。終端只需要有一種參考電價和參考結算方式即可。但是電表則需要提供完整的電參數數據，同時提供通信信道到后臺。這種方式的優點是對通信的要求不需要太高，對電表的功能要求也不必太高，但是由于后臺有電費調整模塊，參考電價和真實電價的差異容易使得用戶對電力公司提出疑義。這種終端預付費除在用戶側需增加采樣處理和發送裝置外，還必須要有一個智能交互終端。國家電網公司“SG186”營銷業務應用系統已全面上線運行，并正在推廣實施電力用戶用電信息采集系統和智能小區工程建設。營銷業務的全面變革對電能計量的自動化、 信息化和互動化提出了更高的要求，對整個電網電能計量的信息化建設都將會產生深遠的影響。目前“電力用戶用電信息采集系統”已具備遠程購電和本地用電卡購電方式，該兩種方式都需用電用戶到購電營業窗口或銀行購電窗口購電。因此，本專利技術旨在開發研究智能交互終端，通過智能交互終端將用戶和銀行之間、用戶和電網公司之間、銀行和電網之間形成網絡互動和即時連接，實現數據交換的實時、高速、雙向的總體效果；實現電力、電訊、電視、遠程家電控制和電池集成充電等的多用途開發。它可以整合系統中的數據，優化電網的管理，實現電力用戶能在本地使用銀聯卡購電。將電網提升為互動運轉的全新模式，形成電網全新的服務功能，提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。
技術實現思路
本專利技術的目的是(1)公開一種智能交互終端用電預付費系統，通過信息交互技術、信息展現技術，實現用戶、電網公司和銀行之間形成網絡互動和即時連接，達到電力用戶可在本地終端使用銀聯卡購電的目的。(2)利用智能交互終端用電綜合監控技術，監測電力設施狀態，掌握電力設施的運行工況和電力網絡的潮流等信息。(3)開發終端智能顯示技術，顯示用電設備用電數據，分析用電量及用電負荷在各時段的分布情況，為電力管理部門提供更加節能高效的用電方案。實現用電監測、控制、用電交互、諧波監測、自動抄表、負荷管理、 報警信息等多種功能。(4)開發終端故障判斷技術，采用智能故障判斷技術進行故障判斷， 協助維護人員及時查找、處理問題。本專利技術的技術方案如下，用電交互終端預付費系統由智能插排、智能電表、采集器、智能交互終端、GPRS網絡及服務器組成。智能插排和智能電表設在用戶端，采集器、智能交互終端和服務器設在電力收費管理端，通過GPRS網絡或載波將用戶的用電信息傳遞到智能交互終端并進行預付費處理和用電管理。本專利技術用電交互終端預付費系統中的智能電表、采集器、GPRS網絡及服務器是現有電力營銷系統已有設備，但現有智能電表只能采集某一用戶的總電量，不能分別采集用戶內的各用電設備的用電情況，比如不知道該用戶空調的用電情況，也不知冰箱的用電情況……，現有的終端也不具備通過銀聯卡實現付費功能。本專利技術通過在用電信息采集系統，即用戶端加裝智能插排，用以實現采集各個用電電器的用電信息；將原有的電力終端更換為智能交互終端，用以實現本地銀聯卡購電。本專利技術用電交互終端預付費系統結構如圖1所示。本專利技術中的智能插排是安裝在用電端用電電源插座上的一個重要器件。智能插排由插口保護電路、分壓采樣電路和計量芯片所組成。輸入的電流電壓經接口保護電路，進入分壓采樣電路轉變成小的采樣電壓電流信號，采樣信號再進入計量芯片，獲得用電電器的用電量、電流、電壓、有功功率的信息。智能插排用于檢測某一用電電器(負載)的電量、電流、電壓、有功功率等信息，液晶顯示屏數字化顯示，停電后保留電能累計值。通過載波方式與采集器進行通訊。智能插排上有電源插頭和接用電電器的插座，智能插排使用時直接插在電源插座上，再將用電電器的電源插頭節插在智能插排的插座上。用電電器用電時電流就經過了智能插排，智能插排就可監測出用電電器的用電量、電流、電壓、有功功率等信息，智能插排采用電源線通過電力載波方式與采集器進行通訊，無需另外鋪設通訊線，通過載波方式將信息傳送到采集器和智能交互終端。本專利技術中的智能交互終端是系統安裝在電力收費管理端的重要器件。智能交互終端由接口保護電路、載波信道、上行信道(GPRS)、路由器、路由存儲器、數據管理器、數據存儲器、RS485通訊模塊、協議轉換器(32位單片機)和電源所組成。由采集器采集的用戶用電信息通過載波或RS485通信接口進入智能交互終端，經接口保護電路進入，數據通過上行信道傳遞給協議轉換器，協議轉換器按照自身所支持的規約格式轉換為一條或多條內部協議與數據管理器交換提取數據或設置參數，對返回的數據再進行協議封裝返回給上行信道。數據管理器則按照設置的工作時間和加載的電表自動控制路由器進行抄表，并將路由器抄回的數據保存到數據存儲器。路由器則控制載波通訊信道通訊，對集中器加載的電表進行抄表路徑的模糊性搜索、組織和優化，存儲抄表路徑，實現智能化抄表工作。用戶通過外置銀聯刷卡鍵盤刷卡、輸入密碼及購電金額，協議器負責將這些信息、數據按內部協議轉換并通過上行通道，將數據傳送到營銷系統，實現繳費作業。現有的“終端預付費機”直接與銀行接口，只具備付費功能。但不能與電力營銷系統接口，終端本身不能監測用電設備的用電數據，不能分析用電量及用電負荷在各時段的分布情況，不能提供更加節能高效的用電方案，不具備用電監測、控制、用電交互、諧波監測、自動抄表、負荷管理等多種功能。本專利技術的智能交互終端具備人機交互界面，不僅可以監測用電設備的用電數據， 分析用電量及用電負荷在各時段的分布情況，可以提供更加節能高效的用電方案，具備用電監測、控制、用電交互、諧波監測、自動抄表、負荷管理等多種功能。顯示用戶用電電量及電費等相關信息。最重要的是可以通過銀聯刷卡密碼鍵盤實現繳費功能。本專利技術的智能交互終端還可顯示主站下發的停電信息、停電計劃、電價信息、配電系統運行工況等；提供安全用電指導，引導科學用電。具體可實現以下功能(1)用電通知、公告信息支持客戶自定義顯示內容，通過后臺軟件將指定的內容信息， 通過GPRS下載到智能交互終端；(2)用電信息宣傳由于智能表箱部署范圍大、客戶量大、客戶層次面廣等優勢；可以通過智能表箱發布企業文化、政策法規、客戶服務、停電計劃、企業社會活動等信息及定向性的利民廣告信息；(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種智能交互終端用電預付費系統，包括智能電表、采集器、ＧＰＲＳ網絡及服務器，其特征在于，所述系統增加了智能插排和智能交互終端；所述智能插排和智能電表設在用戶端，采集器、智能交互終端和服務器設在電力收費管理端，通過ＧＰＲＳ網絡或載波將用戶的用電信息傳遞到智能交互終端并進行預付費處理和用電管理；所述智能插排由插口保護電路、分壓采樣電路和計量芯片所組成，輸入的電流電壓經接口保護電路，進入分壓采樣電路轉變成小的采樣電壓電流信號，采樣信號再進入計量芯片，獲得用電電器的用電量、電流、電壓、有功功率的信息；所述智能交互終端由接口保護電路、載波信道、上行信道（ＧＰＲＳ）、路由器、路由存儲器、數據管理器、數據存儲器、ＲＳ４８５通訊模塊、協議轉換器（３２位單片機）和電源所組成；數據管理器按照設置的工作時間和加載的電表自動控制路由器進行抄表，并將路由器抄回的數據保存到數據存儲器；路由器則控制載波通訊信道通訊，對集中器加載的電表進行抄表路徑的模糊性搜索、組織和優化，存儲抄表路徑，實現智能化抄表；用戶通過外置銀聯刷卡鍵盤刷卡、輸入密碼及購電金額，協議器負責將這些信息、數據按內部協議轉換并通過上行通道，將數據傳送到營銷系統，實現付費作業。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉水，黃洋界，張春強，王愛民，
申請(專利權)人：江西省電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：36