目前，已經投入使用的預付費低壓集中抄表系統(tǒng)主要是采用帶有載波通信模塊的IC卡預付費電表，它結合了IC卡預付費表和集中抄表系統(tǒng)兩者的優(yōu)點，有利于提高抄表效率、促進電費回收。但是，這種系統(tǒng)也存在一些技術質量、管理方面的問題，使其難以滿足電力營銷管理改革的需要：抗干擾能力脆弱，特別是其開放的讀寫窗口易受外界攻擊;質量問題突出，容易出現(xiàn)IC卡無法充值的現(xiàn)象，導致用戶買了電卻無法用電;必須有足夠的營業(yè)網點，每個用戶都必須到供電營業(yè)廳購電，既給用戶帶來麻煩，也增加了供電企業(yè)的工作量。因此，急待開發(fā)新的先進的抄表收費系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的需要。

1 遠程控制預付費集中抄表系統(tǒng)

目前，國內開發(fā)生產的低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的廠家非常多，抄表成功率、準確率都相當高，其中，南京三能電力儀表有限公司開發(fā)的網橋式自動抄表系統(tǒng)，已在天津、上海等地投入運行，抄表和遠程通斷電的成功率都能達到100%。在此類系統(tǒng)的基礎上，進行二次開發(fā)，擴展功能，即可實現(xiàn)預收電費、遠程切斷電力供應/恢復電力供應、實時抄讀電表數(shù)據、實時在線監(jiān)測、定時線損分析等功能。

電力線載波遠程控制預付費系統(tǒng)結構和一般集中抄表系統(tǒng)大體一致，主要由后臺管理系統(tǒng)、集中器、電力載波電能表及通信信道組成。系統(tǒng)采用分布式體系結構：后臺管理系統(tǒng)與集中器之間通過移動無線網絡連接，為上層。

集中器與電力載波預付費電表之間通過低壓電力線載波連接，為下層。下面分別介紹系統(tǒng)各部分的組成和主要功能。

1.1 后臺管理系統(tǒng)

后臺管理系統(tǒng)是遠程控制集中抄表系統(tǒng)的管理平臺，是系統(tǒng)的神經中樞，承擔整個系統(tǒng)的管理，包括電表數(shù)據抄錄，電表通斷電控制等，具體功能如下：檔案管理功能。系統(tǒng)需建立操作員檔案，并賦予相應的操作權限;建立臺區(qū)檔案，注冊每一臺區(qū)集中器的信息參數(shù);建立表計檔案，注冊每一臺區(qū)下所有電表的信息，包括電表地址、表計類型、用電類型、相序類別、倍率、電表型號。必要時可增加注冊電表對應用戶信息。

抄表數(shù)據管理。主要包括數(shù)據查詢，數(shù)據維護，表計故障自檢，以及線損數(shù)據分析的功能。并可以分析定時數(shù)據(從歷史表底中)，以及可手工設置月末表底，這是針對因為設備故障，不能抄回表底時，采用手工錄入的方法補充這一個(或一批)計量點表底。

集中器管理功能。包括加載和讀取參數(shù)，用于將上位機正確注冊的集中器及表計的檔案數(shù)據加載到『集中器』設備中，并將加載的數(shù)據讀取回來以便于操作員核對加載的數(shù)據是否正確;還有協(xié)議檢查功能，用來確認集中器和上位機之間通信所采用的協(xié)議是否相同、校時功能，可定時對集中器自動校時，以保證集中器時間的正確性;同時集中器可對所轄電表廣播校時，以確保時間的一致性。

數(shù)據抄錄和通斷電控制管理功能。對集中器下的所有電表進行抄錄，抄錄電表表底及抄錄時間;也可實時抄錄單個單表的數(shù)據及狀態(tài);并可通過控制電表繼電器的通斷來控制電力供應。與用電營銷管理系統(tǒng)進行接口的功能，實現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間實時數(shù)據交換。

1.2 通信信道

上層數(shù)據的采集采用星型結構，即一個后臺管理系統(tǒng)對多個集中器;上層通信系統(tǒng)以安裝在供電企業(yè)管理中心的系統(tǒng)工作站為中心點，通過通信信道與分散于各臺變的集中器連接所形成的1對N連接形式的系統(tǒng)。在這種方式下，信道的通信數(shù)據量較大，要求有一定的傳輸速率和帶寬。目前，蜂窩移動無線網(GSM)覆蓋面幾乎遍及全國，因此，構建這種抄表系統(tǒng)時完全可以利用現(xiàn)成的GSM無線網絡而不必重新建設新的基站。基于移動無線網絡的抄表系統(tǒng)必須在管理中心和采集器中加裝無線通信模塊，由于這種無線通信模塊結構簡單、控制容易，后臺管理系統(tǒng)與各個采集器都裝有這種無線通信模塊，它們之間的通信是通過撥號或以短消息SMS的模式接入GSM網來進行傳數(shù)據、下達命令。利用移動無線網使用和維護都相當方便。

底層數(shù)據的采集采用低壓電力線載波通信。電力線載波通信是指將信息調制為高頻信號后疊加在電力線路上進行通信的技術，在同一變壓器區(qū)域下，一個集中器采集若干個采集器或電能表的數(shù)據，構成一個基于電力線的通信網。其優(yōu)勢在于：電力線是屬電力部門完全控制的通信信道，不必另外鋪設通信信道;電力線是所有住房和建筑物的基礎設施，以電力線作為通信信道可大大節(jié)省鋪設通信信道的投資;幾乎不需要維護或維護量極小;以電力線為通信信道可以靈活地實現(xiàn)即插即用。因此，底層數(shù)據采用電力線載波通信，運行成本低、安全性好、可維護性強。

1.3 集中器

集中器是本系統(tǒng)的中心設備，是連接后臺管理系統(tǒng)和前端電能表的橋梁。它能集中抄錄和存儲所在臺區(qū)的電能表數(shù)據，可以將抄讀的電表數(shù)據傳回后臺管理系統(tǒng)，并將系統(tǒng)控制信息傳遞至電能表，以實現(xiàn)抄表和遠程通斷電控制。

集中器的主要功能：設置參數(shù)，可由后臺系統(tǒng)或掌上電腦進行設置，包括數(shù)據庫表號、時鐘、時段、凍結抄表時間、自動周期抄表日、中繼參數(shù)以及啟動抄讀、停止抄讀狀態(tài)參數(shù)等;抄讀和存儲數(shù)據，集中器在抄表時段內集中抄讀臺區(qū)電表數(shù)據并存儲起來。中繼功能，集中器能夠依據學習結果自動啟用中繼，實現(xiàn)中繼抄表;凍結功能，集中器能夠依據后臺設置對臺區(qū)電表進行凍結抄表;遠程監(jiān)控，支持后臺系統(tǒng)遠程實時監(jiān)控電表，對電表情況進行分析;自診斷功能，可自動進行系統(tǒng)檢測，發(fā)現(xiàn)異常即進行記錄和報警;智能化，具備記憶與感知電網結構的智能，對抄讀結果自行分析與自我學習，一旦某只電表直接抄讀不成功，能夠通過學習結果迅速選擇合適的中繼電表實現(xiàn)中繼抄讀。

1.4 載波電能表<