国家电网公司自2010年初开始推行智能预付电费卡表和用电信息采集系统,但推行过程中还存在一些弊端和隐患。例如:主站集中算费数据量大,计算速度慢,容易出现死机;终端、主站和用户之间不能实现实时信息交互;CPU购电卡密钥有被破解的可能性、购电卡及刷卡设备容易损坏、用户自行操作易出现误操作等情况。为解决这些问题,本文提出了居民户表用户分布式算费预付电费方案,采用终端算费,主站存费,GPRS远程传输,这样既能减轻主站集中算费的计算量,又能减轻传输环节的通信压力,有效实现实时通信,提高智能电表的实用性和安全性。本文研究了分布式算费预付电费系统的概念、整体系统结构、整体业务流程、管理流程和研究设计中所使用的相关技术。本文涉及到硬件设备的设计和软件系统的设计,设计方案主要应用了ARM9、GPRS通信、载波通信、中间件、.NET平台技术等先进技术。其中硬件设计中重点研究了应用ARM9芯片集中器的模块化设计方案、数据处理流程、功能、性能技术指标等。软件设计方面主要研究了终端设备中电费计算的数学模型和算费程序设计流程,主站软件技术路线、功能模块和数据库设计原则,GPSR远程通信链路连接原理和上线连接后数据传送的程序设计流程,通过GPS系统对系统所有设备进行广播校时的程序设计流程,以及应用中间件技术实现与其他管理系统软件(重点介绍了与SG186系统)的接口方案和程序设计思路。整个软件业务框架建立在.NET的平台基础上,使整套预付电费系统设计模块化,并具有良好的扩展功能。经过研究和设计,硬件系统已通过调试,达到设计要求,可先期独立运行;软件系统的关键业务模块已通过测试,达到设计要求。整套系统经过软件测试和软硬件联合系统调试后,将可达到实用化要求,实现设计目的。