跨平台预付费用电APP设计与实现_开题报告

传统二级用电市场概述

近年来国家电网和南方电网（下文简称“国网”）相继展开了用电终端的智能化改造，实现了远程集中抄表、集中计费、预存代扣业务，摆脱了过去抄表员人工抄表、录入成本高、收缴效率低的问题。通过智能化改造，国家电网对一级市场用电户的管理效率得到了极大的提高。

受限于经营范围限制，目前国网只对拥有不动产权证的真实业主实行一户一表政策。而在国网的下级还存在一个流动性高、集中度差、分散、凌乱，国网无法覆盖的二级用电市场。

典型的二级用电市场包括写字楼、企业园区、专业市场商户、出租房以及近年来兴起的青年公寓、民宿等。这些二级用电市场用户的共同点是以租户作为用电主体，物业拥有者或经营者（下文简称“业主”）通过安装符合国家标准的用电计量器，对租户收取高于市电价格的电费，业主对租户实行自主定价、人工抄表、手工核算、统一收缴，并通过其集中向国网缴纳电费的模式运行。

然后这种方式伴随着租户数量的增加，业主对租户收缴电费的难度也不断增加。同时，像企业商户等用电大户往往由于用电量大，业主需要提前在国网账户内预充大量资金，才能确保企业商户正常用电。为了解决抄表效率低、收缴难度高、占用流动资金等诸多难题，电表厂家生产出了多种半智能、智能用电计量器。典型的预付费式智能电表终端分为三类：

储值卡式电表

储值卡式电表又称为IC卡预付费电能表，是以IC卡作为电量值数据传输介质，在电度表（电子式电度表或机械式电度表）中加入负荷控制功能模块，从而实现电量抄收和电量结算的半智能型电度表。

加密键盘式电表

加密键盘式电表是一种利用时间加密算法结合电量数据，动态变化产生充值密码的新型电能表，该表适用于没有网络环境的远程用户自助充值场景。

远程智能电表

远程智能电表是一个智能终端，它除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能用电终端的发展方向。

二级用电市场存在的问题及提升空间

目前二级用电市场大量存量用户仍在使用老式的传统电表，这部分电表的使用需要人工定期抄录用电数据，并手工计算费用，再向租户收取电费。不仅投入大，效率低，也不适用于现代物业企业大规模集约化运营的要求。

部分新建、改造的科技园区、专业市场、出租屋及公寓等开始采用IC卡式或加密键盘式半智能电表。相对于传统电能表，这类电表解决了人工抄表、计费及电费催收难的问题，但仍存在诸多不足，如：租户缴纳电费，须通过专门的工作人员刷卡充值；退租结算时必须现场抄表、手工清算等。

针对上述问题，我们可以借鉴国网的经验，通过采用远程智能电表，将电能表和通信网络连接起来。借助互联网，实现远程预付费集中抄表。租户只需要借助手机APP，就可以实现足不出户，自助充电的需求。服务器确认电费到账后，即可远程控制电能表供电。解决了连锁公寓企业、企业园区、商业楼宇、批发市场大量的抄表工作和电费收取及拖欠难题，极大减少电费收取工作量。

本文将讨论通过手机APP进行远程抄表、充值的方案，实现预付费管理的目标。

跨平台预付费用电APP技术实现

跨平台预付费APP的实现采用分为前后端分别讨论：

前端框架采用国内快速APP开发框架ApiCloud的打包服务，以WebApp作为用户交互界面。主要依赖的技术框架为HTML、jQuery、CSS。

后端框架采用Seasar，一种类似Spring AOP的轻量级整合快速开发框架。该框架封装了AOP管理、数据持久层等组件。

通过前后端实现APP操作功能的同时，APP部分功能需要与智能电表进行通信，如读取电表余额、拉合闸等操作，这些接口访问可以借助RMI完成本地服务调用。

另外服务器与智能电表间则采用基于TCP/IP的Socket通信协议，为了提高通信稳定性、降低通信编程复杂度，采用Mina作为通信中间件，解决服务器集中管理智能电表的需求。

二、^范文提纲

预付费用电APP分析与设计

预付费用电业务概述

业务模型分析与设计

系统设计目标

系统整体架构

基本设计与功能分解

远程智能电表功能介绍与指令设计

核心模块实现分解

远程电表通信管理模块设计

APP与硬件RMI调用

APP缴费与充值实现

总结与完善

三、参考文献

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