【摘要】為了適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，供電企業(yè)也進(jìn)行了多方面的*與創(chuàng)新，其中*主要的就是智能化電表的使用，改變了傳統(tǒng)的用電模式。本文主要對(duì)智能預(yù)付費(fèi)電能表的功能特征進(jìn)行了分析，并對(duì)智能預(yù)付費(fèi)電能表的應(yīng)用給予分析，同時(shí)還對(duì)智能預(yù)付費(fèi)電能表的功能優(yōu)勢進(jìn)行了簡要的闡述。
【關(guān)鍵詞】智能；電能表；預(yù)付費(fèi)
前言
對(duì)于供電企業(yè)來說．電費(fèi)是其主要的資金收入，與企業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。按時(shí)上交電費(fèi)，有利于供電企業(yè)的正常運(yùn)行。一直以來．我國采取的用電模式為用戶先用電，后交費(fèi)，由于用戶的范圍比較大．對(duì)于電費(fèi)能否及時(shí)收回存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，在這一方面．不斷加強(qiáng)財(cái)力、人力的投入，但是依然存在的很大的管理壓力，針對(duì)于這樣的用電背景，智能預(yù)付費(fèi)電能表憑借自身的優(yōu)點(diǎn)，得到了供電企業(yè)的青睞和廣大用戶的認(rèn)可。
一、智能預(yù)付費(fèi)電能表的功能特征
①顯示功能，通過簡單的按鍵操作，就可以在液晶顯示屏上看到用電的相關(guān)信息，主要有：電價(jià)、總的用電量、剩余金額；②計(jì)量功能，如圖1所示，它可以對(duì)歷史的用電情況進(jìn)行保存，對(duì)于有功電能，可以采取單相分時(shí)的計(jì)量方法，此功能還具有凍結(jié)的作用：③通訊功能，為了實(shí)現(xiàn)電能表的通訊功能．這里所采用的接口方式為紅外接口與RS458接口，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)接口具有保護(hù)的作用，可以抵抗220V交流電的進(jìn)入，相當(dāng)于隔離器的作用；(復(fù)費(fèi)率功能，此功能可以對(duì)不同的時(shí)間段進(jìn)行設(shè)置，使費(fèi)率多樣化，所設(shè)計(jì)的定時(shí)時(shí)鐘，對(duì)溫度的變化具有補(bǔ)償?shù)淖饔茫虎萏崾竟δ?，這主要是針對(duì)于充值過程來說的．在電能表內(nèi)部都安裝有警報(bào)系統(tǒng)．它主要對(duì)顯示和斷電情況比較*，在關(guān)鍵時(shí)刻，還具有切斷的作用；⑥購電功能，它具有信息回抄的作用，對(duì)于每一個(gè)電能表只對(duì)應(yīng)一張卡。一旦購電卡插入到電能表的*位置后，相關(guān)的用電信息就會(huì)留在購電卡內(nèi)．當(dāng)進(jìn)行**次購電操作時(shí)。卡中的信息就會(huì)自動(dòng)被傳入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，然后計(jì)算機(jī)的控制*對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息給予存檔處理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)；⑦控制功能，主要是對(duì)過栽起控制作用。它主要是對(duì)功率進(jìn)行設(shè)定來實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于斷電時(shí)間的設(shè)計(jì)，主要有兩種方式，分別為延時(shí)斷電與立即斷電．對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)也是非常簡單的．只需要插卡或按鍵就可以解決：⑧對(duì)預(yù)付費(fèi)的控制作用，這里摒棄了以往的用電模式，智能電能表主要實(shí)現(xiàn)的是先購買、后用電的模式，一旦電能表處于欠費(fèi)狀態(tài)，電能表就會(huì)啟動(dòng)斷電功能，直到用戶將電購買好之后．只需要合閘．供電就恢復(fù)了．但是這樣死板的設(shè)計(jì)．會(huì)造成突然斷電的情況．將會(huì)給人們的生活帶來很大的影響，所以透支功能就誕生了，這樣對(duì)解決實(shí)際情況具有很大的幫助，用戶在斷電后，可以根據(jù)具體的情況，對(duì)透支金額進(jìn)行設(shè)置．直到用戶再次充值的時(shí)候，之前透支的費(fèi)用就會(huì)自動(dòng)扣除；(安全保護(hù)功能，這是一項(xiàng)技術(shù)性的設(shè)計(jì)，很好的保證了系統(tǒng)的安全性，這主要是通過認(rèn)證模式來實(shí)現(xiàn)的，認(rèn)證作用可以保護(hù)數(shù)據(jù)的傳輸過程，這里只是簡單的認(rèn)證操作，不涉及較為復(fù)雜的解密過程，用戶在購電時(shí)，只要通過連續(xù)的測試，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)購電卡信息的確認(rèn)。
圖1電能表計(jì)量模塊的工作原理圖
*、智能預(yù)付費(fèi)電能表的應(yīng)用分析
1應(yīng)用功能的分析
這里主要講的是與遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的結(jié)合．如圖2所示．為系統(tǒng)工作的程序．在遠(yuǎn)程抄表中，通信方式多種多樣．主要有互聯(lián)網(wǎng)、電話線通信、有線電視通信、光纖通信、GPRS、衛(wèi)星通信等．不同的通信方式具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，在預(yù)付電能表中，主要根據(jù)每一種通信的特點(diǎn)，來對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。兩者融合之后，其主要的功能應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①遠(yuǎn)程抄表，主站進(jìn)行抄袁時(shí)，主要有兩種方式，一種是隨機(jī)抄表，通過對(duì)抄回的電表數(shù)據(jù)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化，可以判斷出用戶的用電情況，并對(duì)電表的故障進(jìn)行判斷，有利于對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)的處理。另一種就是按照日期定期抄表，主站可以根據(jù)抄回的電表數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，就可以計(jì)算電費(fèi)了；②遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)，在日常生活中，用戶購電的方式有很多，這樣就不會(huì)耽誤用戶的時(shí)間了，也可以*提高購電的速度。當(dāng)電能表顯示剩余金額為零時(shí)，電能表就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)斷電操作，這樣就不會(huì)出現(xiàn)欠費(fèi)的情況了。通過遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)，此操作具有可靠性、安全性，不會(huì)致使任何錯(cuò)誤信息的出現(xiàn)。有的時(shí)候．電價(jià)也會(huì)有所變化．主站就可以通過遠(yuǎn)程對(duì)電能表的電價(jià)參數(shù)進(jìn)行修改．這樣就*保證了主站與用戶電能表的電價(jià)是一樣的．這樣智能化的控制方式，簡單方便，在一定程度上，降低了電力企業(yè)的人力、財(cái)力投入；⑧防竊電，智能電能表在使用的過程中，會(huì)有一些異?，F(xiàn)象的發(fā)生，比如：失壓、電能表參數(shù)、接線錯(cuò)誤、失流等，對(duì)于這些故障信息．電能表可以自動(dòng)上傳到主站．檢查人員通過對(duì)相關(guān)信息的分析，就可以判斷出故障點(diǎn)所在的位置．進(jìn)而對(duì)竊電行為進(jìn)行檢測，另外，檢修人員還可以根據(jù)實(shí)際情況，到用戶用電的現(xiàn)場進(jìn)行檢查，*防止了竊電行為的發(fā)生：㈤負(fù)荷管理，智能電能表會(huì)對(duì)電量、電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)繼續(xù)保留，主站可以將這些信息收集起來．對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分析和管理。在分析時(shí)，可以將不同的電流數(shù)據(jù)．以曲線的方式將變化特征表現(xiàn)出來．就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電荷的變化情況的正確監(jiān)控。對(duì)于電壓合格率的計(jì)算，和上述方法相同，對(duì)電壓值進(jìn)行科學(xué)的分許即可。另一方面，電能表可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)有功功率的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的科學(xué)管理，保證用戶的安全用電。
圖2系統(tǒng)工作流程圖
2智能預(yù)付費(fèi)電能表的功能優(yōu)勢
①智能化的抄表方式．不斷提升了抄表的工作效率，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，這主要是由于電能表的接口方式。選擇的是紅外接口與RS458接口，可以對(duì)電表數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)批量抄錄，對(duì)于電力企業(yè)的管理工作具有很大的*作用；②對(duì)于欠費(fèi)的問題進(jìn)行了*的處理和解決，智能電能表實(shí)現(xiàn)智能化的預(yù)付費(fèi)形式，不僅降低了收回電費(fèi)的工作難度，還對(duì)電費(fèi)收回的安全性提供了保障：(對(duì)于我國的地理現(xiàn)狀來說，一些地區(qū)用戶居住的比較分散．因此交費(fèi)存在很大的難度．智能化的交費(fèi)方式，全新的用電模式，是這一問題得到了解決。
三、安科瑞Acrelcloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)
1概述
AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表及DTSY-1352三相電子式預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠*的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。
2應(yīng)用場所
本平臺(tái)適用于公寓出租戶、商業(yè)廣場、公寓酒店、物業(yè)小區(qū)、寫字樓、物流倉儲(chǔ)、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場等場所。
3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4系統(tǒng)功能
4.1房間監(jiān)控
清晰簡潔的展示所有房間狀態(tài)信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費(fèi)用狀態(tài)等，進(jìn)入房間詳情可對(duì)房間當(dāng)前實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查看，并可了解當(dāng)天用電量和使用金額情況，可對(duì)房間內(nèi)的電表進(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制操作，比如、電價(jià)設(shè)置，售電、退電、報(bào)警金額設(shè)置、分合閘操作等等。
4.2電戶開表
系統(tǒng)針對(duì)商鋪不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價(jià)方案，單一電價(jià)、尖峰平谷電價(jià)、階梯電價(jià)等:支持預(yù)先設(shè)置信息后期一鍵;支持設(shè)置電表合額告警默認(rèn)三級(jí)告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機(jī)短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號(hào)推送等。
4.3充電繳費(fèi)
可以對(duì)已的電表進(jìn)行遠(yuǎn)程充值，電費(fèi)實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì)根據(jù)電度走字實(shí)時(shí)扣除電費(fèi)同時(shí)系統(tǒng)也支持早臺(tái)計(jì)費(fèi)，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。
4.4財(cái)務(wù)管理
訂單總覽，包含系統(tǒng)里所有水電充值記錄，以及物業(yè)費(fèi)扣費(fèi)流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時(shí)間跨度等不同維度統(tǒng)計(jì)水電費(fèi)收入情況，收入組成。
4.5報(bào)表
系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢。用電綜合報(bào)表，幫助財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費(fèi)，能耗同比分析，可以比較每個(gè)月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報(bào)表，按日，月，年三個(gè)不同維度查詢電表每個(gè)階段的用能情
4.6批量操作
為了方便用戶對(duì)大量儀表進(jìn)行管理和設(shè)置，可以在系統(tǒng)中新建批量操作任務(wù)，比如設(shè)置電價(jià)、電表控制、儀表設(shè)置、充值等，批量任務(wù)可以立即執(zhí)行，也可以定時(shí)執(zhí)行。
4.7自定義收費(fèi)方案
為了靈活應(yīng)對(duì)用戶多種多樣的收費(fèi)方案，比如物業(yè)費(fèi)，房租，等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費(fèi)項(xiàng)目。收費(fèi)方式可設(shè)置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設(shè)置周期性收費(fèi)或者一次性收費(fèi)，可以按固定金額收費(fèi)或者按房間面積換算等等。
4.8公共區(qū)域用電分?jǐn)?
*某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統(tǒng)每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費(fèi)從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計(jì)的麻煩。公攤方式多樣，可以根據(jù)比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費(fèi)方式有直接扣費(fèi)或者生成維費(fèi)賬單。
4.9后付費(fèi)模式
按日期生成后付費(fèi)用戶周期用電費(fèi)用，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)后生成繳費(fèi)賬單方便追蹤客戶繳費(fèi)情況可導(dǎo)出繳費(fèi)賬單以及欠費(fèi)賬單通知客戶。
4.10公眾號(hào)在線支付
用戶可以在微信小程序或者微信公眾號(hào)自助查詢電表使用情況以及繳費(fèi)。
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5系統(tǒng)硬件配置
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應(yīng)用場合 |
型號(hào) |
圖片 |
功能 |
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預(yù)付費(fèi)水電 云平臺(tái) |
AcrelCloud-3200 |
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主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠*的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。 |
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通訊管理機(jī) |
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1、電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點(diǎn)續(xù)傳，邊緣計(jì)算，命令透傳 2、通訊方式:下行2路RS485通訊上行網(wǎng)口/4G |
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Anet-2E4SM |
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1.電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點(diǎn)續(xù)傳，邊緣計(jì)算，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網(wǎng)通訊 |
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Anet-2E8S1 |
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1.電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點(diǎn)續(xù)傳，邊緣計(jì)算，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網(wǎng)通訊 |
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AWT100-4G |
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1路下行485，上行可選配4G、WIFI、網(wǎng)口 |
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AF-GSM500-4G |
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1.內(nèi)置嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集支持2或6路RS485總線接入 2.支持LORA無線通訊 3.數(shù)據(jù)上傳支持MODBUSTCP/MQTT/HJ212等多種協(xié)議 4.可選擇RJ45或4G上傳方式 5.具備協(xié)議轉(zhuǎn)換、斷點(diǎn)續(xù)傳、斷電報(bào)警等功能 6.內(nèi)嵌8GSD卡，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和事件記錄 |
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物聯(lián)網(wǎng)電表 |
DDSY1352-NK 單相預(yù)付費(fèi)電表 |
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1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) DDSY1352-NK2.支持雙向有功、無功、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量 單相預(yù)付費(fèi)電表3.支持*大需量及發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì);4支持兩路開關(guān)量輸出5.內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng) 7.充值方式:支持刷卡充值和遠(yuǎn)程充值;8.支持預(yù)付費(fèi)功能;9.支持時(shí)控功能; 10.支持惡性負(fù)載識(shí)別功能 11.支持強(qiáng)控功能: 12.通訊方式:RS485/4G/NB |
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DDSY1352-NK 三相預(yù)付費(fèi)電表 |
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DDSY1352-nDM |
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1.預(yù)付費(fèi)管理控制 2.支持支路時(shí)間管理控制 3.支持支路負(fù)載管理控制 4.遠(yuǎn)程充值 5.支持支路強(qiáng)控 6.夜間小功率控制 7.支持空調(diào)模式 8.支持白名單設(shè)置 9.支持全電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F）； 10.支持總電能計(jì)量，支路電能計(jì)量 11.跳閘記錄查詢 12.通訊方式：RS485/4G |
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ADF300L 多用戶計(jì)量箱 |
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1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F)2.支持雙向有功、無功、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì); 4支持兩路開關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng)7.充值方式:支持刷卡充值和遠(yuǎn)程充值;8支持預(yù)付費(fèi)功能9.支持時(shí)控功能;10.支持惡性負(fù)載識(shí)別功能11.支持強(qiáng)控功能;12.通訊方式:RS485/4G |
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ADF400L 多用戶計(jì)量箱 |
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1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) 2.支持雙向有功、無功、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì); 4支持兩路開關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng) 7.充值方式:支持刷卡充值和遠(yuǎn)程充值; 8支持預(yù)付費(fèi)功能 9.支持時(shí)控功能; 10.支持惡性負(fù)載識(shí)別功能 11.支持強(qiáng)控功能; 12.通訊方式:RS485/4G |
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物聯(lián)網(wǎng)水表 |
LXSY-O-M/NB |
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1.預(yù)付費(fèi)功能 2.閥門自動(dòng)維護(hù)功能 3.防水設(shè)計(jì) 4.防強(qiáng)磁干擾功能 5.低功耗設(shè)計(jì) 6.通訊方式:MBUS/NB |
四、結(jié)束語
綜上所述．通過對(duì)智能預(yù)付費(fèi)電能表功能的詳細(xì)分析，可以了解到智能化電能表具有很多優(yōu)點(diǎn)，也解決了當(dāng)前電費(fèi)不能按時(shí)收回的現(xiàn)狀．因此智能預(yù)付費(fèi)電能表得到了廣泛的推廣和應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
【1】彭雷．預(yù)付費(fèi)電能表的應(yīng)用分析[J]．今日科苑，2012(8)．
【2】余宇紅，吳志群，周虹．預(yù)付費(fèi)電能表的應(yīng)用研究[J]．華東電力，2013
(10)．
【3】吳記江.智能預(yù)付費(fèi)電能表的運(yùn)用
【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2019.11版
作者簡介：龔永波，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 28801392115@qq.com?????QQ:2881392115
