陳浩 周柳

摘要：自動(dòng)抄表技術(shù)有機(jī)結(jié)合了計(jì)算機(jī)、通信、電子等現(xiàn)代科技，具有精確度高、速度快、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)，應(yīng)用于電能計(jì)量領(lǐng)域可以有效克服傳統(tǒng)人工抄表工作中勞動(dòng)強(qiáng)度高、誤差大等缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)抄表技術(shù)；電能計(jì)量；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：FU88 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）20-0188-01

電能綜合計(jì)量管理是現(xiàn)代電力營(yíng)銷(xiāo)研究的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)，傳統(tǒng)人工抄表進(jìn)行電能統(tǒng)計(jì)是通過(guò)抄表人員定期登門(mén)抄表、手動(dòng)校核等復(fù)雜過(guò)程完成。電力運(yùn)營(yíng)商對(duì)電能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性等方面都受到抄表人員人為因素的影響，存在明顯不足。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力用戶(hù)對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量方面的要求有了明顯提高。因此，電力運(yùn)營(yíng)商為了提高電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的效率，建立新型的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)已成為提高電能服務(wù)質(zhì)量的綜合發(fā)展需要。

1 電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)

電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)作為一種分布式系統(tǒng)，首先通過(guò)數(shù)據(jù)收集器把用戶(hù)、企業(yè)的使用電力數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，把采集到的數(shù)據(jù)使用通信網(wǎng)絡(luò)傳送到集中器，數(shù)據(jù)集中器的功能主要是抄表和中轉(zhuǎn)，集中存儲(chǔ)的計(jì)量數(shù)據(jù)通過(guò)上行通道傳送到電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，進(jìn)而進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。典型的電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)的組成主要包括三部分：前端電能自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)綜合通信、電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

1.1 前端電能自動(dòng)采集系統(tǒng)

根據(jù)對(duì)電能計(jì)量收集數(shù)據(jù)方法的不同，可以將電能自動(dòng)抄表系統(tǒng)分為本地和遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。本地自動(dòng)抄表系統(tǒng)通過(guò)把用戶(hù)的使用電量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外信號(hào)，抄表員工只需要攜帶抄表計(jì)算機(jī)就可以做到數(shù)據(jù)的收集。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)是將用戶(hù)的使用電量數(shù)據(jù)以脈沖的方式向上級(jí)采集設(shè)備傳輸。

1.2 數(shù)據(jù)綜合通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)綜合通信系統(tǒng)是將前端電能自動(dòng)采集系統(tǒng)采集到的電能數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷d波集中器，然后再通過(guò)通信通道將數(shù)據(jù)傳送到控制中心，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)電能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。根據(jù)通信介質(zhì)的差異，可以將通信子系統(tǒng)分為光纖、無(wú)線(xiàn)、電話(huà)線(xiàn)、低壓電力線(xiàn)載波線(xiàn)路通信等。

1.2.1 光纖線(xiàn)路通信。這種通信模式的特點(diǎn)是傳輸快、傳送遠(yuǎn)、抗干擾，但是其安裝成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)于分散數(shù)據(jù)而言，不利于集中傳送，因此主要是用于對(duì)重要數(shù)據(jù)的傳送。

1.2.2 無(wú)線(xiàn)通信。對(duì)于那些很分散而且分布范圍廣闊的用戶(hù)，非常適合使用無(wú)線(xiàn)通信。這種通信技術(shù)的傳送距離遠(yuǎn)，其原理是通過(guò)使用特定頻率波段把分散用戶(hù)的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳播。同時(shí)隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的日漸成熟，遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，但是它的檢修維護(hù)難度較大，而且容易受到其他波段信號(hào)的影響，從而降低傳送數(shù)據(jù)的精確性。

1.2.3 電話(huà)線(xiàn)通信。這種通信方式指的是使用電話(huà)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸電能數(shù)據(jù)。這種通信傳輸?shù)耐顿Y少、安裝簡(jiǎn)單，只需要在電能數(shù)據(jù)的發(fā)射、接受兩端安裝調(diào)制解調(diào)器即可。同時(shí)這種通信方式的傳輸速度高、可靠性強(qiáng)，因此在我國(guó)目前這種方式是最主要的。但是，電話(huà)線(xiàn)通信受到網(wǎng)絡(luò)的影響較大，可能會(huì)發(fā)生通道堵塞，導(dǎo)致電能數(shù)據(jù)的延遲傳輸。

1.3 電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)

由于我國(guó)目前大部分的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是電話(huà)線(xiàn)通信，電能數(shù)據(jù)在通過(guò)電話(huà)線(xiàn)通信系統(tǒng)傳輸后，到達(dá)電能數(shù)據(jù)的系統(tǒng)終端。經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器把電能數(shù)據(jù)的載波信號(hào)轉(zhuǎn)化為可供計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)計(jì)算機(jī)會(huì)以二進(jìn)制的方式進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，最終在數(shù)據(jù)終端統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)中自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的電能數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，這種直觀性的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式由主電力運(yùn)營(yíng)商對(duì)電力進(jìn)行合理經(jīng)濟(jì)的分配，從而確保電力的合理運(yùn)行，提升電力系統(tǒng)的供電安全可靠性。

2 自動(dòng)抄表技術(shù)在電能計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)抄表技術(shù)在電能計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1.1 通信信道

安全可靠的通信信道是確保自動(dòng)抄表技術(shù)正常發(fā)揮效用的關(guān)鍵因素。因而在選擇數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)要結(jié)合具體地理環(huán)境、用戶(hù)用電情況、投資成本、技術(shù)水平等條件綜合考慮。且不同國(guó)家的通信方式各不相同，西方發(fā)達(dá)地區(qū)在電能計(jì)量領(lǐng)域研究起步早，自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用也相對(duì)成熟，對(duì)于利用配電網(wǎng)絡(luò)免去租用線(xiàn)路或占用頻段等問(wèn)題的低壓電力線(xiàn)載波通信方式已有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。但在我國(guó)，迫于技術(shù)等條件限制，目前較普遍使用公用電話(huà)線(xiàn)通信方式。隨著技術(shù)的引進(jìn)及我國(guó)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究的不斷深入，我國(guó)在電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中應(yīng)用低壓電力載波等其它高性能通信方式上將逐漸成為可能。

2.1.2 集器和集中器

采集器和集中器是自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)交換裝置，由接口電路、存儲(chǔ)器、單片機(jī)組成。隨著高性能軟硬件平臺(tái)和高精度電能計(jì)量技術(shù)的不斷成熟，采集器和集中器在遠(yuǎn)程抄表、配備監(jiān)測(cè)、大用戶(hù)用電管理等方面的功能愈加完善，這將更有利于自動(dòng)抄表技術(shù)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)等工作。

2.2 自動(dòng)抄表技術(shù)在電能計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用熱點(diǎn)

2.2.1 自動(dòng)抄表的安全性

中心處理及數(shù)據(jù)傳輸是涉及自動(dòng)抄表安全性的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。對(duì)于電能計(jì)量來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確、可靠性無(wú)疑是至關(guān)重要的，為了保證這一點(diǎn)，就務(wù)必提高抄表系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，確保傳輸通道及終端數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)兩大安全系統(tǒng)的相對(duì)安全，未來(lái)對(duì)于自動(dòng)抄表技術(shù)的研究也將會(huì)朝著這個(gè)方向努力。其中主要的威脅因素是來(lái)自網(wǎng)絡(luò)黑客、病毒及人為操作失誤等方面，因此要采取有效措施做好防護(hù)工作。

2.2.2 電力線(xiàn)載波通信

電力線(xiàn)載波通信被看做是未來(lái)重要的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備總線(xiàn)通信技術(shù)，是通信系統(tǒng)中新的研究熱點(diǎn)。這種通信技術(shù)通過(guò)利用專(zhuān)門(mén)的調(diào)制解調(diào)器將信息調(diào)制為高頻信號(hào)，并把信號(hào)加載到電力線(xiàn)路中進(jìn)行通信。其最明顯的優(yōu)勢(shì)在于通信信道直接由電力線(xiàn)取代，而免去了另外設(shè)置通信信道的人、物力成本投資，不僅便于維護(hù)，而且增加了“即插即用”的靈活便捷性。目前，我國(guó)在10kV以上的電力線(xiàn)載波通信技術(shù)應(yīng)用上已有一定成就，但對(duì)于低壓等級(jí)的電力線(xiàn)載波技術(shù)的應(yīng)用仍有很大提升空間。

2.3自動(dòng)抄表技術(shù)在電能計(jì)量領(lǐng)域的未來(lái)應(yīng)用展望

隨著新科技產(chǎn)品的不斷更新和發(fā)展，電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)將有望進(jìn)一步突破現(xiàn)有格局，實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星通信、藍(lán)牙技術(shù)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)及嵌入型系統(tǒng)中的高效率應(yīng)用。例如，衛(wèi)星通信中的預(yù)約通信系統(tǒng)具有高效率、低成本的雙向通信特點(diǎn)，將其應(yīng)用于電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中，則相當(dāng)于借用同步衛(wèi)星的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器來(lái)替代抄表車(chē)，因而可以更實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控及自動(dòng)化操作。又如，將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于電能計(jì)量抄表系統(tǒng)中，則可以借用藍(lán)牙在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音及數(shù)據(jù)通信的功能，來(lái)對(duì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行近距離便捷式設(shè)備間傳輸，從而實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)信息的快速采集和實(shí)時(shí)測(cè)控。除此之外，在自動(dòng)抄表系統(tǒng)的智能終端構(gòu)建無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，或?qū)⑽⑻幚砥髑度氲诫姳碇校材軐?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高質(zhì)量、高速率及高性?xún)r(jià)比傳輸。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用不僅有效簡(jiǎn)化了電能計(jì)量工作程序、降低了人力成本、提高了電力計(jì)量的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性，還能為電力企業(yè)準(zhǔn)確掌握配網(wǎng)信息及用戶(hù)用電情況創(chuàng)造了便利，是現(xiàn)代企業(yè)提高營(yíng)銷(xiāo)效率及保障服務(wù)質(zhì)量的必要手段。相關(guān)人員應(yīng)始終貫徹安全高效原則，積極推廣和開(kāi)發(fā)自動(dòng)抄表技術(shù)在電能計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用新途徑，從而推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)快速、高效發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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