王娟

摘 要：微功率無(wú)線和載波雙信道抄表技術(shù)解決了載波抄表存在的問(wèn)題。本文介紹了國(guó)內(nèi)電力載波抄表技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，分析了單模通信存在的問(wèn)題及影響因素，并詳細(xì)介紹了載波-無(wú)線雙模模塊通信技術(shù)，對(duì)載波-無(wú)線雙模模塊通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了探究，以期為微功率無(wú)線和載波雙信道抄表技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供幫助。

關(guān)鍵詞：微功率；載波-無(wú)線雙模模塊；抄表技術(shù)；單模通信；實(shí)現(xiàn)方案

1低壓電力載波抄表技術(shù)發(fā)展過(guò)程

中國(guó)的高壓輸電網(wǎng)中已經(jīng)普遍應(yīng)用EMS進(jìn)行管理，而中、低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度則相對(duì)較低，推進(jìn)其自動(dòng)化工程建設(shè)是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。電力客戶(hù)抄表自動(dòng)化是配電自動(dòng)化的基本功能，同時(shí)也是電力系統(tǒng)營(yíng)業(yè)管理自動(dòng)化必不可少的一個(gè)手段。自動(dòng)抄表是指電表能自動(dòng)、集中、定時(shí)抄錄電量，這一過(guò)程是通過(guò)智能化電表與控制中心計(jì)算機(jī)聯(lián)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)抄表的實(shí)質(zhì)是一個(gè)信息自動(dòng)交換的過(guò)程，這一過(guò)程給現(xiàn)代人的生活、工作創(chuàng)造了很大的便利。同時(shí)，自動(dòng)信息交換能快捷、準(zhǔn)確的傳遞信息，從而使數(shù)據(jù)管理更加科學(xué)先進(jìn)。供電企業(yè)的傳統(tǒng)抄表方式是基于電能表的手工抄表方式，需要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間，同時(shí)人為因素對(duì)抄表的準(zhǔn)確性存在較大的影響。抄表技術(shù)能及時(shí)、有效地將龐大、分散的居民用電量及相關(guān)數(shù)據(jù)收集起來(lái)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有效降低了用電網(wǎng)絡(luò)的管理難度。

國(guó)內(nèi)的低壓電力載波抄表技術(shù)的發(fā)展過(guò)程可以分為三個(gè)階段。在第一階段，抄表技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要是增加載波芯片的物理層通信距離，載波芯片的系統(tǒng)廠家通過(guò)增加發(fā)送功率的方法增加了芯片點(diǎn)對(duì)點(diǎn)物理通信距離，切實(shí)提高了載波芯片的物理層通信能力。第二階段，靜態(tài)自組網(wǎng)技術(shù)成為了優(yōu)化系統(tǒng)抄收性能的主要方法。靜態(tài)自組網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)一步提高了電力系統(tǒng)的抄收性能和可靠性，同時(shí)減少了現(xiàn)場(chǎng)工程維護(hù)工作量。第三階段，自適應(yīng)的全動(dòng)態(tài)中繼（組網(wǎng)）技術(shù)，該技術(shù)能很好的適應(yīng)不同的低壓電網(wǎng)環(huán)境，隨著低壓電力網(wǎng)的變化而進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化，大幅度的提高了系統(tǒng)抄收的可靠性。表1對(duì)這三大階段進(jìn)行了概括。

2單模通信

低壓電力用戶(hù)抄表系統(tǒng)目前采用的技術(shù)主要是無(wú)線電力載波和微功率無(wú)線這兩種。電力載波通信技術(shù)近年來(lái)在低壓集抄中得到了普遍的應(yīng)用，其在實(shí)際應(yīng)用中具有許多優(yōu)點(diǎn)，如施工方便，不需要布線，覆蓋范圍廣等。同時(shí)，受電力線特性及電網(wǎng)環(huán)境的影響，無(wú)線電力載波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問(wèn)題。為了解決電力線的干擾、衰減問(wèn)題，微功率無(wú)線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。微功率無(wú)線通信技術(shù)通信速率較高，有力的保障了通信的實(shí)時(shí)性，但其仍存在一些缺陷。表2概括了無(wú)線電力載波通信技術(shù)和微功率無(wú)線通信技術(shù)存在的問(wèn)題。

3載波-無(wú)線雙模模塊通信

3.1概念

載波-無(wú)線雙模模塊通信就是指結(jié)合電力線窄帶載波和微功率無(wú)線兩種通信技術(shù)，這一模塊通信方法基本能適用于目前所有的采集臺(tái)區(qū)。同時(shí)，安裝這一雙模模塊通信，只需在單一的采集方案上進(jìn)行集中器、電能表或采集器端模塊的更換就可實(shí)現(xiàn)。通常智能電能表以變壓器為依據(jù)劃分臺(tái)區(qū)，而抄表系統(tǒng)則根據(jù)劃分好的臺(tái)區(qū)對(duì)電能表進(jìn)行單位集中管理，即臺(tái)區(qū)內(nèi)物理空間環(huán)境在未發(fā)生特殊情況時(shí)固定不變。密集的建筑物、鐵質(zhì)材料都會(huì)在很大程度上衰減無(wú)線信號(hào)，進(jìn)而縮短無(wú)線信號(hào)的傳輸距離。同時(shí)，電網(wǎng)的阻抗、噪聲諧波的變化也會(huì)影響載波信號(hào)的傳輸。為此，微功率無(wú)線和載波雙信道技術(shù)具有實(shí)際意義。

3.2實(shí)現(xiàn)方案

微功率無(wú)線和載波雙信道抄表技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案主要分為硬件配置和通信技術(shù)兩大方面。首先是硬件配置，硬件配置需要遵循以下幾條原則。第一，選擇國(guó)內(nèi)較成熟，并且具有可靠性的載波信道硬件產(chǎn)品。第二，雙模模塊外形應(yīng)與載波模塊外形相似，并保留電力載波接口以及弱電通信接口。第三，微功率無(wú)線天線。第四，合理設(shè)置模塊通信指示燈，對(duì)信道進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以?xún)?yōu)化信道間的數(shù)據(jù)收發(fā)便利性，同時(shí)降低后期維護(hù)管理難度。其次是通信技術(shù)。微功率無(wú)線和載波雙信道抄表技術(shù)的實(shí)質(zhì)是在電力線載波技術(shù)、自組網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上增加無(wú)線信道。當(dāng)微功率無(wú)線和載波雙信道集中器端、表端模塊的現(xiàn)場(chǎng)安裝工作完成后，起初網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)并沒(méi)有組網(wǎng)信息，需要集中器路由單元機(jī)械能網(wǎng)絡(luò)組建。

4小結(jié)

隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全采集、全覆蓋、全費(fèi)控的政策被提出，而電網(wǎng)公司也在不斷落實(shí)這一政策。為此，必須提高現(xiàn)場(chǎng)集中抄表系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性。微功率無(wú)線和載波雙信道抄表技術(shù)能有效優(yōu)化系統(tǒng)抄收性能，并幫助推廣遠(yuǎn)程集中抄表技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李國(guó)鈺，張成文，張強(qiáng)等.基于DBPSK低壓電力線載波通信和微功率無(wú)線通信的雙模通信在低壓載波集抄系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2015，37（24）：130-133.

[2]田華，彭翔，申莉等.微功率無(wú)線和載波雙信道抄表技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].電測(cè)與儀表，2014，（z1）：4-6.

（作者單位：江蘇蘇源光一科技有限公司）