技术领域
[0001] 本发明涉及电管理的技术领域，具体为一种电管理用带预付费系统。
相关背景技术
[0002] 在当前电力供应与管理的大环境中，随着电力市场的不断发展和用户需求的日益增长，传统的后付费模式已逐渐暴露出其局限性。这一模式依赖于用户每月或每年的固定缴费时间点，导致电力公司在收取电费时面临巨大的资金回收压力和管理成本。此外，人工抄表的方式不仅效率低下，而且容易受到人为因素的影响，造成数据不准确和收费纠纷。
[0003] 现有的电力管理技术主要依赖手动抄表和后期收费机制，这种方式存在明显的弊端。首先，抄表过程耗时耗力且易出错，增加了供电企业的运营成本。其次，欠费现象普遍，用户拖欠电费的情况时有发生，给电力公司的资金流带来压力。此外，缺乏有效的用电监控和数据分析手段，使得电力资源的分配和使用效率不高。
[0004] 针对上述问题，如何确保预付费计量控制装置的稳定运行、数据安全以及与现有电网系统的无缝对接成为新的技术挑战。特别是在保障用户购电信息的安全性、防止电费流失及窃电行为方面，需要进一步的技术优化和完善。
具体实施方式
[0041] 下面结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
[0042] 如图1‑图4所示，一种电管理用带预付费系统，包括预付费计量控制装置、用户操作界面、通信模块、控制器以及至少一个电源输出端；
[0043] 其中，预付费计量控制装置与电源输出端电连接，用于控制电源输出；
[0044] 用户操作界面用于接收用户输入的预付费信息；
[0045] 通信模块用于与远程管理中心通信；
[0046] 控制器与预付费计量控制装置、用户操作界面和通信模块电连接，用于处理预付费信息并控制预付费计量控制装置根据预付费信息控制电源输出。
[0047] 其中，预付费计量控制装置进一步包括：电量测量单元、计费单元和断电控制单元；
[0048] 电流互感器位于电量测量单元内(电流互感器图中未展示)，直接与电源输出端相连，用于实时测量通过电源输出端的电流量，并将这些数据提供给计费单元进行计费处理，在电量测量单元中，电流互感器是第一个接触到来自电源输出端的电流的组件。它对这些电流进行精确测量，并将测量结果转换为数字信号，供计费单元使用。
[0049] 电量测量单元用于测量流经电源输出端的电量并将测量结果发送到计费单元；
[0050] 计费单元根据预付费信息和电量使用情况计算费用，并在费用达到预付费额度时发送信号到断电控制单元；
[0051] 断电控制单元用于在收到信号后切断电源输出端的电力输出。
[0052] 其中，通信模块通过GPRS方式与远程管理中心通信，接收来自管理中心的预付费参数设置和控制命令，并将预付费配电控制系统的状态信息发送给管理中心。
[0053] 还包括专变采集终端，专变采集终端与预付费计量控制装置和通信模块电连接，用于采集电源输出端的电能使用数据，并通过通信模块将采集的数据发送到远程管理中心。
[0054] 其中，专变采集终端能由远程管理中心设置和查询终端组地址、终端配置及配置参数、通信参数等，并能查询终端ID；
[0055] 专变采集终端与电能表通过RS485通信，按设定的抄收间隔抄收和存储电能表数据。
[0056] 还包括数据保护单元，用于在电源输入中断后自动保护预付费信息和电能使用数据，确保数据在无电的情况下保存时间超过10年。
[0057] 还包括警报提示系统，用于在用户的用电量接近预付费额度时发出声光报警，提示用户进行购电操作。
[0058] 其中，电源输出端进一步包括：隔离开关、交流接触器、中间继电器、指示灯、微型断路器、漏电断路器；
[0059] 隔离开关电连接到电源输出端，用于隔离电源，确保设备在安全状态下进行维护或更换；
[0060] 交流接触器与隔离开关相连，用于控制电源输出端的电力输出，根据预付费信息和计费单元的信号来切断或接通电源；
[0061] 中间继电器通过交流接触器电连接到微型断路器和漏电断路器，用于扩展控制器的控制能力，实现对多个电源输出端的控制；
[0062] 指示灯通过交流接触器电连接到微型断路器，用于显示系统的工作状态，如电源输出是否正常、预付费额度是否接近等；
[0063] 微型断路器电连接到中间继电器和指示灯，用于保护系统免受过载和短路的影响，确保系统安全稳定运行。
[0064] 漏电断路器电连接到中间继电器，用于检测和保护系统免受漏电的影响，确保人身安全。
[0065] 在使用中，用户首先通过用户操作界面输入预付费信息，这通常包括购买的电量或金额。用户操作界面将这些信息以数字信号形式传输给控制器。控制器接收并处理这些预付费信息，设置用户的预付费额度，并初始化系统的各项参数，确保系统按照用户的需求运行。
[0066] 电量测量单元是系统中的关键部分，它实时测量流经电源输出端的电量。这一测量是基于电流互感器和电压传感器的精确读数。测量得到的电量数据被转换为数字信号，并实时发送到计费单元。计费单元根据用户的预付费信息和实际电量使用情况计算费用。这个过程中，计费单元会实时更新用户的剩余预付费额度。当计费单元计算出的费用达到用户预设的预付费额度时，它会立即发送一个信号到断电控制单元，以防止用户继续使用电力而未支付额外的费用。
[0067] 断电控制单元是实现电源管理的关键组件。它在接收到计费单元的信号后，立即切断电源输出端的电力输出。如果用户的用电量未超过预付费额度，断电控制单元保持关闭状态，系统继续正常供电。这种控制机制确保了电力供应的公平性和安全性，防止了电力的盗用和滥用。
[0068] 通信模块通过GPRS方式与远程管理中心进行双向通信。这使得系统可以远程监控和管理。通信模块不仅接收来自管理中心的预付费参数设置和控制命令，还可以根据管理中心的要求调整系统设置。此外，通信模块还将预付费配电控制系统的状态信息(如剩余电量、已用电量等)发送给管理中心，以便进行实时监控和数据分析。
[0069] 专变采集终端负责采集电源输出端的电能使用数据。这些数据包括电流、电压、功率因数等关键参数。采集到的数据通过通信模块发送到远程管理中心。在管理中心，这些数据可用于负载分析、能耗管理和计费核算。这种数据采集和传输机制为电力系统的优化提供了丰富的数据支持，帮助提高能源利用效率。
[0070] 数据保护单元是确保用户数据安全的重要组成部分。它可以在电源输入中断后自动保护预付费信息和电能使用数据。这种保护是通过内置的备用电源和数据存储机制实现的，确保即使在无电的情况下，数据也能保存超过10年。这种设计保障了用户数据的安全和完整性，防止了数据丢失和篡改的风险。
[0071] 当用户的用电量接近预付费额度时，警报提示系统发出声光报警，提醒用户进行购电操作。这种及时的提醒不仅帮助用户避免突然断电的情况，还促进了用户对电力消费的自我管理。
[0072] 系统包括隔离开关、交流接触器、中间继电器、指示灯、微型断路器和漏电断路器等组成部分，共同确保系统的电气安全和稳定运行。这些组件在电路中起到保护作用，防止过载、短路、漏电等电气故障，从而保护设备和人员安全。
[0073] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
