摘 要：在本文中，筆者在比較傳統(tǒng)電能計量方式與現(xiàn)代電能計量方式的基礎上，分析遠程抄表系統(tǒng)幾種方式的特點和應用狀況，并且指出了遠程抄表系統(tǒng)的發(fā)展方向，以供參考。

　　關鍵詞：計量裝置,遠程抄表

　　引言

　　在新的形勢下，南方電網(wǎng)公司對供電企業(yè)的營銷管理工作提出了新的更高的要求。創(chuàng)新技術管理手段，充分運用信息、網(wǎng)絡等新技術、新設備，實現(xiàn)營銷數(shù)據(jù)的實時采集、在線監(jiān)測、實時分析、數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)營銷管理的規(guī)范化、信息化、精細化、智能化，引導電力客戶優(yōu)化用電方式，提高終端用電效率，從而為保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行，減少電網(wǎng)建設投資，推動供電企業(yè)與用電客戶及社會雙贏奠定堅實基礎，促進企業(yè)戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。智能電網(wǎng)概念的提出，對電力建設有很大的推動和指導作用。遠程抄表作為電網(wǎng)智能化的基石，它可以實時收集終端用戶的電量信息，監(jiān)控其工作狀態(tài)，實現(xiàn)有序用電、自動抄表和用電監(jiān)控，同時為電網(wǎng)企業(yè)線損率管理、用電分析、負荷預測、電價評估和營銷決策提供有力的技術支持。實際上，在抄表行業(yè)中，從傳統(tǒng)的手工抄表發(fā)展到遠程自動抄表系統(tǒng)，今后必將朝著信息化抄表和管理一體化的新的抄表方式方向發(fā)展[1-4]。

　　目前，比較多的抄表方式主要有兩種：

　　(1)人工抄表模式。這是一種挨家挨戶的抄表方式，工作量大，對居民用戶的影響大，出錯率高，因此而容易引起糾紛。相對有些改進的手持紅外抄表器，利用紅外數(shù)據(jù)傳輸用手持儀器對電表進行抄表，雖然減少了出錯率也節(jié)省了時間，但是仍需要一家一戶進行，沒有發(fā)生根本性的進步。

　　(2)遠程抄表模式。遠程抄表系統(tǒng)也稱集抄系統(tǒng)，又稱自動抄表系統(tǒng)，是指利用現(xiàn)代電子技術、信息技術等實現(xiàn)電表、水表、燃氣表、暖氣表等表計儀器的自動化遠程抄送和處理的系統(tǒng)。

　　遠程抄表系統(tǒng)不但是技術進步、生產力提高的表現(xiàn)，也是實現(xiàn)信息化發(fā)展和管理的一種營銷模式，具有重要意義。隨著科學技術特別是電子技術的發(fā)展數(shù)字化社會建設的進行，抄表也同樣發(fā)生了革命性的進步，出現(xiàn)了載波電表遠抄系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡遠抄系統(tǒng)和基于廣播電視網(wǎng)的遠抄系統(tǒng)等功能強大而成本較低的信息化抄表系統(tǒng)。

　　1遠程抄表總體結構

　　如圖1所示，遠程抄表系統(tǒng)的組成部件有電能計量裝置，采集器，集中器，網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心。

　　遠程抄表的基本方式為：每個電表或者每個電表箱安裝一個采集器，通過一定的數(shù)據(jù)接口和通信協(xié)議，從電表上采集電能量等數(shù)據(jù)，一個區(qū)域內(比如一個小區(qū)或者一個臺區(qū))所有的采集器采集到的數(shù)據(jù)集中到集中器，然后通過一定的網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心(主站平臺)。

　　

　　具體的遠程抄表的結構多種多樣，主要決定因素是通信信道的選擇，包括采集器和集中器之間的底層通信以及集中器和數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡選擇。目前應用較多的有：(1)電力線載波遠抄系統(tǒng)、(2)GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、(3)基于Zigbee等短程無線網(wǎng)絡和Internet技術的遠程抄表系統(tǒng)、(4)基于廣播電視網(wǎng)的遠抄系統(tǒng)。還有其它多種方式。

　　2電能計量裝置和采集器

　　2.1電能計量裝置

　　目前，電能計量裝置可以分為以下幾種。

　　(1)傳統(tǒng)機械式電表。這種電表已很少在新安裝項目中使用，但是仍然有一定數(shù)量的保有量。

　　(2)脈沖式電表。這種電表分為電能測量部件和脈沖部件。這種電表也很少在新安裝項目中使用，但是仍然有一定數(shù)量的保有量。

　　(3)紅外接口的電能表。這種電表是電子式電表，測量到的數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲器中，通過紅外調制信號輸出。用手持儀器或者其它對應的紅外數(shù)傳儀器可以與這種電表進行通信，讀取數(shù)據(jù)并可以設置參數(shù)。

　　(4)485通信接口電子式電表。這種表功能強大，數(shù)據(jù)量豐富，可以實現(xiàn)復費率，可記錄波峰波谷。數(shù)據(jù)接口采用工業(yè)級的485接口，穩(wěn)定可靠，通信數(shù)據(jù)量大而方便，通用性強。

　　2.2相對應的采集器

　　針對以上幾種電表以及他們不同的數(shù)據(jù)接口，采集器的方式也不盡相同。

　　(1)對于機械式電表和脈沖式電表，采集器要求要求附加器件多。對不同廠家，機械式電表轉盤的轉數(shù)是不一樣，脈沖式電表的電量常數(shù)也不同，都需要針對不同廠家的電表而對采集器做相應的調整。目前已基本不用。

　　(2)紅外接口的電表，多用于手持抄表器，在遠程自動集抄系統(tǒng)中應用不多。可使用紅外通信元件直接讀取電表內存儲的電量數(shù)據(jù)。

　　(3)485接口的電表是全電子式的電表，數(shù)據(jù)通用性強。485電表已經(jīng)形成了成熟的電子式電能表通信規(guī)約，應用范圍廣。對485電表進行數(shù)據(jù)采集很簡單，只要增加一個485接口即可，而采集器和電表之間的數(shù)據(jù)接線也只需要一根雙絞線。

　　3 集中器和數(shù)據(jù)中心(主站平臺)

　　集中器的方式?jīng)Q定于采用的通信方式，包括與采集器之間的通信和與數(shù)據(jù)中心(主站平臺)的通信。集中器收集的一個臺區(qū)的電量數(shù)據(jù)，大多采用485總線或載波與采集器通信，而與數(shù)據(jù)中心(主站)通信，采用電話線上網(wǎng)或者專用網(wǎng)線等Internet技術或者GPRS/CDMA等高級無線網(wǎng)絡。

　　數(shù)據(jù)量的增加和采集系統(tǒng)的智能化發(fā)展都要求數(shù)據(jù)中心(主站平臺)不僅僅局限于數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計，而要具備數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘能力及與諸如營銷業(yè)務系統(tǒng)以及銀行數(shù)據(jù)網(wǎng)等其它數(shù)據(jù)相銜接的功能。數(shù)據(jù)中心(主站平臺)可以與自助繳費系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，用電客戶可以在自主繳費終端上自行操作繳納電費，也可通過簽約銀行的網(wǎng)上銀行和手機銀行等新型系統(tǒng)來實現(xiàn)方便快捷地繳費。客戶也可通過網(wǎng)絡等途徑查看自己的用電狀況。

　　4國內傳統(tǒng)遠程抄表系統(tǒng)的組網(wǎng)方案：

　　4.1 RS485總線式抄表方案

　　系統(tǒng)由主站、集中器、采集終端、電表組成。集中器與采集終端之間采用RS485總線通信方式組建抄表網(wǎng)絡，數(shù)字采集終端通過RS485總線和電表連接，脈沖采集終端每個脈沖端口只能接一塊脈沖表。

　　由于系統(tǒng)需要鋪設通信線路，所以適用于電表集中安裝、工程施工方便、容易鋪設通信線路的小區(qū)，鋪設線路費用昂貴。

　　4.2電力線載波抄表方案

　　抄表系統(tǒng)由主站、集中器、載波式電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過GPRS、CDMA等公共無線網(wǎng)絡來進行遠程通信，集中器與表計之間采用低壓電力線載波通信方式組建抄表網(wǎng)絡。

　　其缺點是由于現(xiàn)場條件下電力線存在有斷續(xù)的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。不同的時間，不同的地點，不同的調試方法，都有可能導致低壓電力線載波通信實時性和可靠性有很大的差異。目前電力線通信技術依然在發(fā)展階段，尚不能保證實時通信，所以系統(tǒng)僅適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村地區(qū)。

　　4.3 RS485總線、低功率無線混合抄表方案

　　系統(tǒng)由主站、無線集中器、無線數(shù)字采集終端、RS485電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過GPRS、CDMA等公共無線網(wǎng)絡來進行遠程通信，集中器與采集終端間采用短距離無線通信，采集終端和表計之間通過RS485總線方式組建抄表網(wǎng)絡。

　　適用于通信距離比較短，一般為可視距離100m之內，即集中器和采集終端之間最好不要有障礙物，如果有障礙物的話，可以通過設置中繼來處理，最多可設置4級中繼。

　　4.4 RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案

　　系統(tǒng)由主站、集中器、載波采集終端、電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過GPRS、CDMA等公共無線網(wǎng)絡來進行遠程通信，集中器與采集終端之間采用電力線載波通信，采集終端和表計之間RS485總線方式組建抄表網(wǎng)絡。

　　多適用于由于現(xiàn)場條件下電力線存在有斷續(xù)的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。不同的時間，不同的地點，不同的調試方法，都有可能導致低壓電力線載波通信實時性和可靠性有很大的差異。目前電力線通訊技術依然在發(fā)展階段，尚不能保證實時通信，所以系統(tǒng)適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村地區(qū)。

　　5 基于廣播電視網(wǎng)(CATV)遠程抄表系統(tǒng)

　　基于廣播電視網(wǎng)的寬帶低壓集中抄表系統(tǒng)，由主站平臺、通訊信道、智能用電管理終端、RS485接口電能表、智能繼電器五個部分構成。主站平臺，是實現(xiàn)低壓集中抄表業(yè)務功能，存儲客戶數(shù)據(jù)的管理信息系統(tǒng)，是整個系統(tǒng)的核心。通訊信道，是廣電網(wǎng)絡公司提供的信息傳輸通道，是智能用電管理終端和主站服務平臺通訊的鏈路。智能用電管理終端，是聯(lián)系主站平臺與RS485電表、智能繼電器的通訊設備和控制設備。RS485接口電表，是指帶有RS485通訊接口的普通低壓電表。智能繼電器，是指帶有RS485接口的可控繼電器。

　　比較以前的傳統(tǒng)集抄方式主要凸顯以下幾點：

　　5.1解決低壓集抄抄表效率低的問題。原低壓集抄技術，由于GPRS信號不穩(wěn)定、低壓線路信號干擾、485線路通訊傳輸距離近等原因，抄表數(shù)據(jù)不是產生丟包、漏包的現(xiàn)象就是產生誤抄的現(xiàn)象，無法100%一次性抄到到所有的低壓用戶。通過CATV網(wǎng)絡安全可靠的信道通訊，使抄表率達到100%。

　　5.2解決了低壓集抄抄表覆蓋率的問題，目前廣電網(wǎng)絡已經(jīng)覆蓋全國的百分之九十九，覆蓋面廣，使低壓集抄系統(tǒng)能適應城市居民社區(qū)、公變臺區(qū)用戶、農村用戶等各種用電環(huán)境，從而使擴大低壓集抄范圍到100%成為可能。

　　5.3通過以后系統(tǒng)的升級可以利用現(xiàn)行的CATV網(wǎng)絡通道，實現(xiàn)OSD信息的發(fā)布。解決人工送單、人工停復電催費的服務模式。通過OSD信息發(fā)布系統(tǒng)的項目實現(xiàn)，使全面取消人工送單成為可能。

　　通過上表的比較，我們不難看出，傳統(tǒng)的組網(wǎng)方式不是傳輸效率低就是成本費用高，而CATV智能用電管理終端采用RS485+RF無線傳輸信號，使整個系統(tǒng)即具備了RS485傳輸穩(wěn)定、準確的優(yōu)點，又具備了本地無線(免布線)的優(yōu)點。而且遠程連接主站采用有線電視網(wǎng)的傳輸，可以大大節(jié)省傳輸線路的費用。同時既彌補了傳統(tǒng)無線傳輸距離短的缺點，又解決了傳統(tǒng)依靠電力載波傳輸數(shù)據(jù)丟包嚴重的缺點。

　　6總結

　　遠程抄表系統(tǒng)要達到可靠、準確運行的要求，必須解決其計量的準確性和可靠性的問題，而要真正解決準確性及可靠性問題，就需要改變傳統(tǒng)的機械式轉輪電能表和以脈沖信號累計為計量方式的抄表方式。485總線作為工業(yè)級的串行總線，以其穩(wěn)定可靠的工作性能和通用性而得到越來越廣泛的應用。485接口的智能電能表也正在大量地被采用，將是今后電能表的發(fā)展方向。

　　對于數(shù)據(jù)傳輸，基于CATV網(wǎng)絡的雙向信息互動集抄的推廣，將能夠彌補我國現(xiàn)有幾種傳統(tǒng)集抄系統(tǒng)普遍存在的傳輸距離短、漏抄、誤抄、數(shù)據(jù)丟包、數(shù)據(jù)錯誤等缺點。實現(xiàn)低壓遠程集抄系統(tǒng)突破性進展。系統(tǒng)采用有線電視網(wǎng)連接到主站，由于有線電視網(wǎng)均已經(jīng)覆蓋小區(qū)及各家各戶，所以不需要額外的布線費用，即可實現(xiàn)遠程抄表的功能。

　　在市區(qū)集中居民小區(qū)及街道集中區(qū)域，由于絕大部分已實現(xiàn)CATV廣電網(wǎng)絡的全覆蓋，應優(yōu)先考慮建設基于CATV的雙向互動集抄系統(tǒng)，可以485總線等遠傳抄表方式作為補充.

　　對市區(qū)公變臺區(qū)，當具有有線網(wǎng)絡的地方應首選用有線網(wǎng)絡傳輸?shù)募�抄方式，沒有線網(wǎng)絡地方的可選用載波通訊的集中抄表方式。

　　對遠郊農網(wǎng)區(qū)域，應首先考慮無線通訊技術或電力載波技術。

　　參考文獻：

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