張靜威

（勃利縣電業(yè)局農電公司，黑龍江 勃利 154500）

1 概述

集中抄表系統(tǒng)是一個結構化的開放式系統(tǒng)，采集器通過電能表的通信接口采集電量數(shù)據，并通過一定的網絡設備傳輸?shù)焦╇娖髽I(yè)數(shù)據庫中，做為電費結算的依據。目前大多數(shù)居民集中居住區(qū)都已經安裝了集中抄表系統(tǒng)，并投入使用，大大降低了抄表人員的勞動強度，和人為因素造成的抄表誤差。本文對集中抄表系統(tǒng)提出一些設計改進，使其能增加實時電壓監(jiān)測、故障報修、信息發(fā)布、電費控制等功能，提高電力營銷信息化程度。

2 集中抄表系統(tǒng)結構和工作原理

2.1 系統(tǒng)的組成

集中抄表系統(tǒng)是一個結構化的開放式系統(tǒng)，主要有三個部分：分別是硬件部分、軟件平臺、數(shù)據傳輸。各個部分都具有較強的兼容性、移置性、升級性和可維護性，方便進行二次開發(fā)和性能改進。同時各個部分的升級換代和功能擴充都很方便，無需對整個系統(tǒng)做大的改動。

2.2 硬件部分

原來的集中抄表系統(tǒng)硬件部分只有數(shù)據采集器和數(shù)據集中器，擴充設計了電壓監(jiān)測模塊、控電模塊和顯示模塊。

數(shù)據采集器：數(shù)據采集器能通過485 總線與電能表建立數(shù)據通信連接，并針對不同的電能表型號，自動選擇合適的通訊規(guī)約，實時自動采集各個用戶的用電數(shù)據，并將采集到的信息發(fā)送到數(shù)據集中器。

數(shù)據集中器：數(shù)據集中器的主要功能就是將采集器采集到的電能信息數(shù)據，和其他硬件模塊采集的數(shù)據傳輸?shù)綌?shù)據庫，并對傳送的數(shù)據進行校驗，防止數(shù)據在傳輸中發(fā)生改變。

電壓監(jiān)測模塊：電壓監(jiān)測模塊通過傳感器和電壓采樣線對用戶電能表的電壓實施實時監(jiān)鍘。并經模數(shù)電路轉換為數(shù)據信息，然后將采集的電壓數(shù)據發(fā)送到數(shù)據集中器內?？梢员O(jiān)測相對地、相對相、相對零等電壓，以及電壓的異常波動。電壓采樣由于采用了光電隔離措施，能有效的避免強電串入弱電對人身安全帶來的威脅，和防止設備的損壞。

控電模塊：控電模塊是帶復式控制功能的開關組合模塊，主要功能是對用戶的電源實現(xiàn)遠程控制，能根據系統(tǒng)操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。要求切斷容量適合，并且?guī)щ娮詣訌臀还δ堋?/p>

顯示模塊：顯示模塊是能顯示點陣漢字的信息顯示屏，可以安裝在數(shù)據采集器上，它的主要功能是顯示各種用電信息，如電費金額、電壓信息、欠費信息、停電通知和故障信息等等。

2.3 軟件平臺

軟件部分由應用軟件、數(shù)據庫、硬件支撐平臺組成。其中應用軟件負責對系統(tǒng)進行日常管理操作；數(shù)據庫負責采集數(shù)據的交換、引用、索引；支撐平臺負責硬件部分的運行、維護。我主要在應用軟件中增加了故障報警功能、信息發(fā)布功能、控電操作功能。

應用軟件：系統(tǒng)管理軟件已封裝成標準的ActiveX 控件，可以方便的與供電公司電力營銷管理系統(tǒng)連接。

數(shù)據庫：通過采用CIGS 中間層可以使應用系統(tǒng)結構清晰，維護簡單易行。CICS 其全稱是Customer Information Control System，即客戶信息控制系統(tǒng)。CICS 通過關系數(shù)據庫從主數(shù)據庫中獲得資源，建立在操作系統(tǒng)、1SO的分布式計算環(huán)境和Encina 服務上。

硬件支撐平臺：硬件支撐平臺采用了固化核心和遠程程序下載技術，基于BIOS 的硬件結構，使得軟件功能的升級擴充都無需進行現(xiàn)場維護，可以在遠程操作端自動完成。

2.4 數(shù)據傳輸

數(shù)據傳輸部分主要負責建立硬件設備之間的數(shù)據鏈路，將采集到的數(shù)據傳輸、發(fā)送，并確保傳輸快速準確。原先的設計有PLC、485、以太網和手機無線網絡。根據技術發(fā)展，我對3G技術在集中抄表系統(tǒng)中的應用，做了簡單的介紹和預想。

電力載波：電力線載波PowerLineCarrier，簡稱PLC 是電力系統(tǒng)特有的通信方式，它是利用現(xiàn)有電力線，通過載渡方式高速傳輸模擬或數(shù)字信號的技術。優(yōu)點是使用電力線作為傳輸介質，不需要線路投資。但是缺點是由于配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以PLC 只能用在同一配變的供電區(qū)域內。

RS－485：RS－485 是串行數(shù)據接口標準，具有接線簡單，傳輸距離長(最大傳輸距離約為1219米)的優(yōu)點，但是傳輸速度低，只能用于抄表采集模塊之間的通信。

以太網：以太網采用拓撲總線結構，具有傳輸速度高，連接方便，通用性強的特點。缺點是在電纜供電的小區(qū)內只能在地下電纜管線內走線，施工難度大，日常維護困難。

無線方式：主要有GPRS、CDMA 兩種技術，GPRS、CDMA 都是無線通信網絡，利用移動手機的本站發(fā)射信號。所以在構建集中抄表系統(tǒng)時。不必重新建設機站，也不需要中繼器，組網簡單，建設費用低，可以適合各種施工地形，減少網絡設備的維護。

3 G 是英文3rdGeneration 的縮寫，指第三代移動通信技術。相對1G 和2G 主要是提升了傳輸速度，3G技術在室內、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)／每秒)、384kbps(千字節(jié)／每秒)以致 144kbps 的傳輸速度。目前3c 技術蓬勃發(fā)展，將來極有可能代替GPRS 和CDMA 成為尤線數(shù)據傳輸?shù)闹髁?，所以現(xiàn)在也應當對網絡傳輸模塊預留3G升級接口，一旦技術成熟就可以立即向3G過渡。

3 集中抄表系統(tǒng)在電力營銷管理的應用

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求已經不僅僅滿足于有電用，良好的供電質量和服務水平，成為社會對供電企業(yè)的新要求。在電力營銷的發(fā)展過程中，原來以用電管理為主的職能正逐漸向用電服務為主的方向過渡，供電企業(yè)為提高供電質量和服務水平，必需要有一套完善的電力營銷管理系統(tǒng)，對用戶的用電狀態(tài)進行實時監(jiān)測，及時掌握低壓配電網的運行情況，發(fā)現(xiàn)異常供電和異常線損、定位電網故障，杜絕供電隱患。但是目前用電監(jiān)控裝置只是以低壓電網中的配變和單位用戶專變?yōu)楸O(jiān)測對象，對廣大的居民用電狀況沒有實時監(jiān)測、控制的能力。

現(xiàn)階段集中抄表系統(tǒng)的建設相當于在居民用戶端與供電企業(yè)之間架設起一條信息高速公路，但這條信息高速公路設計是單向的，只能將數(shù)據信息從用戶端上傳至供電企業(yè)。但是通過對該系統(tǒng)進行設計改進，我們完全可以把它建設成雙向傳輸?shù)男畔⒏咚俟?，利用這條數(shù)據鏈路來實現(xiàn)雙向的信息交換，從而為居民用戶提供豐富的用電服務。對集中抄表系統(tǒng)的設計改進主要通過增加硬件組合模塊和軟件分析操作模塊，使其能實現(xiàn)以下幾種功能：

自動分辨故障類型，發(fā)生缺相、接地、缺零、電表燒壞等故障時。彈出報修信息，自動生成報修單。

自動控制用戶欠費，對欠費用戶遠程操作停電，發(fā)送欠費通知信息。

自動發(fā)布停電通知，告知用戶最新的用電信息。

其中故障報修功能、信息發(fā)布功能屬于電力用戶服務的增強，欠費信息通知、控電操作功能是電費管理的增強，從而實現(xiàn)對居民用電狀況進行實時管理，達到提高電力營銷管理信息化的目的。

4 結束語

通過對集中抄表系統(tǒng)進行改進，提高電力營銷管理的信息化程度，提高供電質量和用電服務水平，其帶來的經濟效益和社會效益是十分巨大的。與此同時，我們也應該注意到目前該類系統(tǒng)設計尚無統(tǒng)一的國家或行業(yè)標準，配套軟件功能也有待提高。希望各生產企業(yè)與供電企業(yè)緊密協(xié)作，在實際運行中發(fā)現(xiàn)問題，及時改進，進一步完善和提高系統(tǒng)的各項功能，也希望有關部門加快國家或行業(yè)標準的制定工作，規(guī)范企業(yè)生產標準，使集中抄表系統(tǒng)在用電管理中切實發(fā)揮作用。

[1]金福根,肖民,陳安軍.居民電能表集中抄表系統(tǒng)存在問題分析.電力需求側管理.2007-09-20.