專利名稱：新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種售電系統(tǒng)，特別是一種新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程 刷卡售電系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)有的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)一般都只能單獨(dú)通過光纖網(wǎng)絡(luò)通訊或GPRS通訊，功能較單一， 一旦光纖通訊或GPRS通訊中斷時(shí)，整個(gè)系 統(tǒng)就不能工作，影響設(shè)備的可靠性。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種線路合理，通過光纖網(wǎng)絡(luò)和無線 GPRS網(wǎng)絡(luò)對(duì)安裝在變電站或鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散用戶的預(yù)付費(fèi)電表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 測，并對(duì)該線路開關(guān)進(jìn)行控制，以及對(duì)預(yù)付費(fèi)電表進(jìn)行遠(yuǎn)程刷卡充值 售電的新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到 一種新型電費(fèi)預(yù)付 費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)，包括多個(gè)變電站、交換機(jī)，其特征在于還有 主服務(wù)器、光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器、接入服務(wù)器、售電客戶機(jī)、非接觸式卡 讀寫器、監(jiān)控客戶機(jī)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，主服務(wù)器與設(shè)在各個(gè)變電站內(nèi)的主控器之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各個(gè)變電站內(nèi)的主控器具有網(wǎng)絡(luò)接口，通過光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器連接光纖，通過交換機(jī)即可和主服務(wù)器通訊，接入服務(wù)器配置雙網(wǎng)卡， 一個(gè)網(wǎng)口和中國移動(dòng)的CMNET網(wǎng)絡(luò)相連，另一個(gè)網(wǎng)口與供電局預(yù)付費(fèi)局域網(wǎng)相 連，售電客戶機(jī)的一端與非接觸式讀寫器相連，另一端通過交換機(jī)與 主服務(wù)器相連，監(jiān)控客戶機(jī)通過交換機(jī)與主服務(wù)器相連，調(diào)度自動(dòng)化 系統(tǒng)通過串口與主服務(wù)器相連。本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到主服務(wù)器還通過 串口與GPS接收裝置相連。各變電站內(nèi)的主控器包括主控制器、可 編程邏輯控制器、通訊切換器、繼電器組、光纖收發(fā)器、非接觸IC 卡模塊、GPRS模塊、觸摸式液晶顯示屏，通訊切換器直接由主控 制器控制，控制切換到不同電度表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可編程邏輯控制器 由主控制器控制，執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，控制繼電器組輸出有效信號(hào)，非接 觸IC卡模塊讀取用戶刷卡數(shù)據(jù)，并傳送至主控制器，GPRS模塊直 接與主控制器串口連接，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)能不間斷傳送至主服務(wù)器，光 纖收發(fā)器將主控制器網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)換成光纖接口，直接就可以連接變電 站內(nèi)的光纖，完成與主服務(wù)器之間的聯(lián)網(wǎng)。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)采用光纖網(wǎng)絡(luò)和無線 GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通訊方法，居于windows server2003平臺(tái)和 oracle 10g standard Edition數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用總線集控和GPRS 無線接入相結(jié)合的方式，對(duì)用戶預(yù)付費(fèi)電表進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控和遠(yuǎn) 程刷卡售電。真正實(shí)現(xiàn)變電站無人值班，并且提高電力營銷管理效率 和經(jīng)濟(jì)效益，加速電費(fèi)回收和提高用戶滿意度。


圖1為本實(shí)用新型中心機(jī)房原理方框圖； 圖2為變電站主控器的原理方框圖； 圖3為控制執(zhí)行器的原理方框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖(實(shí)施例)作進(jìn)一步詳述-參照?qǐng)Dl、圖2，本實(shí)用新型包括多個(gè)變電站l、交換機(jī)2、主服 務(wù)器3、多個(gè)光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器4、接入服務(wù)器5、售電客戶機(jī)6、非 接觸式卡讀寫器7、監(jiān)控客戶機(jī)8、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)9、 GPS接收裝 置10等。各個(gè)變電站1內(nèi)的主控器包括主控制器12、可編程邏輯控 制器13、通訊切換器14、繼電器組15、光纖收發(fā)器16、非接觸IC 卡模塊17、 GPRS模塊18、觸摸式液晶顯示屏19、多個(gè)電度表20等。主服務(wù)器3主要運(yùn)行校時(shí)軟件、設(shè)備監(jiān)控服務(wù)軟件，所有軟件用 到的數(shù)據(jù)，均采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行支持。售電客戶機(jī)6主要運(yùn)行預(yù)付 費(fèi)管理系統(tǒng)；系統(tǒng)管理員可以在售電客戶機(jī)6上進(jìn)行權(quán)限設(shè)置等操 作；操作員可以在售電客戶機(jī)6上操作預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)，用其中的集 電管理模塊進(jìn)行充值等操作。監(jiān)控客戶機(jī)8主要運(yùn)行預(yù)付費(fèi)管理系 統(tǒng)；可以在監(jiān)控客戶機(jī)8上操作預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)，用其中的財(cái)務(wù)監(jiān)控 模塊進(jìn)行充值審核，充值糾錯(cuò)等操作。接入服務(wù)器5必須配置雙網(wǎng)卡， 一個(gè)網(wǎng)口和中國移動(dòng)的CMNET網(wǎng)絡(luò)11相連(采用光纖或E1方式，具 體接入方式和費(fèi)用，由供電局與中國移動(dòng)協(xié)商確定)，另一個(gè)網(wǎng)口與 供電局預(yù)付費(fèi)局域網(wǎng)相連，中間用接入服務(wù)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。所有 預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的監(jiān)控指令均經(jīng)過接入服務(wù)器5的接入服務(wù)軟件，轉(zhuǎn)發(fā)到各個(gè)變電站、或用戶的無線預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)；同樣，所有無線預(yù)付費(fèi) 控制系統(tǒng)的用電信息通過接入服務(wù)器的接入服務(wù)軟件，轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)付費(fèi) 服務(wù)器進(jìn)行處理。本系統(tǒng)采用光纖網(wǎng)絡(luò)和無線GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通信方式。對(duì)于 有光纖連接的變電站，變電站內(nèi)的主控器具有網(wǎng)絡(luò)接口，通過光纖收 發(fā)器16連接光纖就能和主服務(wù)器3進(jìn)行通訊，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps, 實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)定時(shí)上傳，默認(rèn)為三分鐘一次，同時(shí)隨時(shí)接受主服務(wù)器 3的命令，執(zhí)行相關(guān)操作，如遠(yuǎn)程控制閘門等。由于數(shù)據(jù)量不大，該 通訊不受系統(tǒng)容量限制，如今后系統(tǒng)增容，對(duì)通訊速度基本沒有任何 影響。本服務(wù)器定時(shí)對(duì)每個(gè)主控器進(jìn)行輪詢，得到用戶的用電信息。對(duì)于有32個(gè)變電站，每個(gè)變電站有32個(gè)主制器的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)， 每次輪詢的數(shù)據(jù)包括大小為20bytes/每個(gè)控制器，則數(shù)據(jù)來回傳輸 時(shí)間至少要1分鐘。另外考慮控制器有異常情況出現(xiàn)，比如某個(gè)控制 器的線路突然中斷，服務(wù)器需要設(shè)置延時(shí)時(shí)間判斷控制器是否正常。 所以，標(biāo)準(zhǔn)輪詢時(shí)間(數(shù)據(jù)采集周期)設(shè)置為3分鐘。輪詢時(shí)間可以 在預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置。先期預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)規(guī)模較小，如果只有 9個(gè)變電站和服務(wù)器連接，輪詢時(shí)間可以設(shè)置為1分鐘。作為光纖通訊的后備通訊，當(dāng)光纖通訊中斷時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入 GPRS通訊，設(shè)在變電站內(nèi)的主控器通過標(biāo)準(zhǔn)串口與GPRS模塊連接組 成無線GPRS網(wǎng)絡(luò)，完成功能同上。主服務(wù)器和主控制器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 的無線通信方式，通信速率為30 50kbps。該通訊也不受系統(tǒng)容量 限制，系統(tǒng)增容對(duì)通訊速度基本沒有任何影響。對(duì)于各個(gè)用戶用電信息的計(jì)算，是在每個(gè)控制器里面進(jìn)行。用戶 預(yù)付費(fèi)金額等信息是在操作員進(jìn)行預(yù)付費(fèi)售電時(shí)，由預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng) 扣除舊欠電費(fèi)后，發(fā)送售電指令至控制器，主要參數(shù)包括用戶編號(hào)， 用電時(shí)段，時(shí)段電價(jià)，電價(jià)類別，剩余告警金額，預(yù)付費(fèi)金額(金額 可正可負(fù)，正數(shù)代表金額充值，負(fù)數(shù)代表修正金額)等。設(shè)在各變電站的主控制器12根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的條件和主服務(wù)器3傳送的指令，通過標(biāo)準(zhǔn)串口對(duì)可編程邏輯控制器13發(fā)送控制指令， 由其執(zhí)行相關(guān)控制，來控制繼電器組15輸出相應(yīng)信號(hào)。系統(tǒng)默認(rèn)控制輸出信息有電費(fèi)告警信號(hào)、電費(fèi)己完信號(hào)、電度表故障信號(hào)。電 度表故障信號(hào)表達(dá)的是主控器無法和電度表通訊。設(shè)在變電站的主控器能接收非接觸IC卡讀寫模塊17傳送的數(shù)據(jù)，并通過加解密校驗(yàn)判斷是否合法，如合法，就將數(shù)據(jù)放置在相應(yīng)電表數(shù)據(jù)區(qū)，用以采集電 量的比較，實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)功能，并提供充值修正功能。數(shù)據(jù)采用國標(biāo)準(zhǔn)加密算法，保證安全可靠。主控制器12擔(dān)負(fù)著采集、運(yùn)算、通訊、 控制、預(yù)付費(fèi)控制等主要功能。通訊切換器14直接由主控制器12控制，實(shí)際相當(dāng)于切換開關(guān)， 控制切換到不同電度表20進(jìn)行數(shù)據(jù)采集?？删幊踢壿嬁刂破?3(PLC) 主要功能是接受主控制器12的指令，執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，控制繼電器組 15輸出有效信號(hào)，PLC內(nèi)部是可編程的，可根據(jù)實(shí)際情況靈活修改。 非接觸IC卡模塊17負(fù)責(zé)讀取用戶刷卡數(shù)據(jù)，并傳送至主控制器12。 GPRS模塊18直接與主控制器12串口連接，具有自動(dòng)上線功能，掉 線自動(dòng)重連，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)能不間斷傳送至主服務(wù)器3。光纖收發(fā)器16就是將主控制器12網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)換成光纖接口的設(shè)備，通過光纖收 發(fā)器16直接就可以連接變電站內(nèi)的光纖，完成與主服務(wù)器3之間的聯(lián)網(wǎng)。軟件主要包括數(shù)據(jù)管理軟件，核時(shí)軟件、設(shè)備監(jiān)控服務(wù)軟件、數(shù) 據(jù)交換服務(wù)軟件、預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)、接入服務(wù)軟件。(1) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(Oracle 10g)和數(shù)據(jù)庫管理工具 數(shù)據(jù)庫管理軟件部署在服務(wù)器上，管理數(shù)據(jù)庫，為其他軟件提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)。(2) 校時(shí)軟件 校時(shí)軟件部署在服務(wù)器上，定時(shí)進(jìn)行控制器的校時(shí)。(3) 設(shè)備監(jiān)控服務(wù)軟件設(shè)備監(jiān)控服務(wù)軟件部署在服務(wù)器上，定時(shí)獲得控制器的實(shí)時(shí)信 息，并且把剩余金額和線路狀態(tài)發(fā)送至調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)9。設(shè)備監(jiān)控服務(wù)軟件分為有線數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)部分和無線數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)部分。有線 數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)部分是通過串口，與變電站主控器用光纖通信，實(shí)時(shí)采 集數(shù)據(jù)。無線數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)部分是通過網(wǎng)口，與變電站控制器用無線 GPRS通信，實(shí)時(shí)釆集數(shù)據(jù)。(4) 數(shù)據(jù)交換服務(wù)軟件 數(shù)據(jù)交換服務(wù)軟件部署在服務(wù)器上，預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口給電話收費(fèi)系統(tǒng)連接。以后電費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)可以連接到交換機(jī)2上，通過網(wǎng)絡(luò)，與數(shù) 據(jù)交換服務(wù)軟件通信；但是，電費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)與預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)， 必須先通過嚴(yán)格的數(shù)據(jù)加密與權(quán)限認(rèn)證。(5) 預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng) 預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)部署在集電部門的PC機(jī)(售電客戶機(jī)和監(jiān)控客戶機(jī))上。(6) 接入服務(wù)軟件 所有預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的監(jiān)控指令經(jīng)過接入服務(wù)器的接入服務(wù)軟件，轉(zhuǎn)發(fā)至各個(gè)變電站(或用戶)的無線預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)，同樣，所有無線 預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)的用電信息均通過接入服務(wù)器的接入服務(wù)軟件，轉(zhuǎn)發(fā) 至預(yù)付費(fèi)服務(wù)器進(jìn)行處理。參照?qǐng)D3，對(duì)于非變電站管理的獨(dú)立預(yù)付費(fèi)用戶，采用獨(dú)立的執(zhí) 行控制器。執(zhí)行控制器包括執(zhí)行器21、 IC卡讀寫模塊22、 LCD顯示 模塊23、 GPRS模塊24、繼電器輸出控制觸點(diǎn)25、三相電表26等。 具體功能如下-(1) 可外接GPRS模塊24，自帶LCD顯示模塊23;(2) 通過GPRS模塊24,接收系統(tǒng)服務(wù)器預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存；(3) 24小時(shí)定時(shí)采集三相電度表26的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存并通過GPRS 模塊24上傳至系統(tǒng)服務(wù)器。(4) 根據(jù)用電量進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作，當(dāng)用量少于指定量，發(fā)送報(bào)警信號(hào)。(5) 當(dāng)系統(tǒng)預(yù)付電費(fèi)為0時(shí)，主動(dòng)切斷用戶供電，并報(bào)警。(6) 提供3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)繼電器輸出接口。接口動(dòng)作方式可編程。(7) 可讀寫IC卡，進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)受檢等操作。
權(quán)利要求1. 一種新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)，包括多個(gè)變電站、交換機(jī)，其特征在于還有主服務(wù)器、光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器、接入服務(wù)器、售電客戶機(jī)、非接觸式卡讀寫器、監(jiān)控客戶機(jī)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，主服務(wù)器與設(shè)在各個(gè)變電站內(nèi)的主控器之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各個(gè)變電站內(nèi)的主控器具有網(wǎng)絡(luò)接口，通過光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器連接光纖，通過交換機(jī)即可和主服務(wù)器通訊，接入服務(wù)器配置雙網(wǎng)卡，一個(gè)網(wǎng)口和中國移動(dòng)的CMNET網(wǎng)絡(luò)相連，另一個(gè)網(wǎng)口與供電局預(yù)付費(fèi)局域網(wǎng)相連，售電客戶機(jī)的一端與非接觸式讀寫器相連，另一端通過交換機(jī)與主服務(wù)器相連，監(jiān)控客戶機(jī)通過交換機(jī)與主服務(wù)器相連，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通過串口與主服務(wù)器相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)， 其特征在于主服務(wù)器還通過串口與GPS接收裝置相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)， 其特征在于各變電站內(nèi)的主控器包括主控制器、可編程邏輯控制器、 通訊切換器、繼電器組、光纖收發(fā)器、非接觸IC卡模塊、GPRS模 塊、觸摸式液晶顯示屏，通訊切換器直接由主控制器控制，控制切換 到不同電度表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可編程邏輯控制器由主控制器控制，執(zhí) 行相應(yīng)動(dòng)作，控制繼電器組輸出有效信號(hào)，非接觸IC卡模塊讀取用 戶刷卡數(shù)據(jù)，并傳送至主控制器，GPRS模塊直接與主控制器串口連 接，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)能不間斷傳送至主服務(wù)器，光纖收發(fā)器將主控制器接口轉(zhuǎn)換成光纖接口，直接就可以連接變電站內(nèi)的光纖，完成與主服 務(wù)器之間的聯(lián)網(wǎng)。
專利摘要一種新型電費(fèi)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程刷卡售電系統(tǒng)，包括多個(gè)變電站、交換機(jī)，其特征在于還有主服務(wù)器、光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器、接入服務(wù)器、售電客戶機(jī)、非接觸式卡讀寫器、監(jiān)控客戶機(jī)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，主服務(wù)器與設(shè)在各個(gè)變電站內(nèi)的主控器之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各個(gè)變電站內(nèi)的主控器具有網(wǎng)絡(luò)接口，通過光纖收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器連接光纖，通過交換機(jī)即可和主服務(wù)器通訊。本實(shí)用新型線路合理，通過光纖網(wǎng)絡(luò)和無線GPRS網(wǎng)絡(luò)對(duì)安裝在變電站或鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散用戶的預(yù)付費(fèi)電表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對(duì)該線路開關(guān)進(jìn)行控制，以及對(duì)預(yù)付費(fèi)電表進(jìn)行遠(yuǎn)程刷卡充值售電。
文檔編號(hào)G07F15/06GK201111244SQ20072005284
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者何白玫 申請(qǐng)人:何白玫