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        淺析電力遠程抄表系統(tǒng)設(shè)計

        2020-11-18 06:48:06李才良
        中國電氣工程學(xué)報 2020年14期

        李才良

        摘要:隨著國民經(jīng)濟和電力事業(yè)的迅速發(fā)展,一戶一表制已基本普及,企業(yè)級的電力負荷監(jiān)測、控制系統(tǒng)已在一些地區(qū)投入使用,取得了較好的效果。但低壓電力用戶由于數(shù)量多,地域分布廣,電力公司的抄表工作量相當(dāng)大。因此采用新的技術(shù)手段,利用本地和遠程自動抄表技術(shù),完成自動抄表并達到實時監(jiān)控電能表計的目的,同時減少人工上門抄表、數(shù)據(jù)輸入等繁雜又容易出錯的勞動,提高工作效率,真正做到用電管理自動化,遠程電力抄表系統(tǒng)就成為電力公司解決抄表問題的一種選擇。本文旨在提供一種低成本、高可靠地實現(xiàn)公共事業(yè)收費自動化和小區(qū)物業(yè)管理智能化的技術(shù)應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:硬件;抄表系統(tǒng);集中器;遠程抄表;

        一、引言

        在如今這個自然能源嚴(yán)重短缺的社會,我們必須進行合理的電力利用,我們之前的查收電費的方式是人工上門查收,由查收員將數(shù)據(jù)收集整理,進行收費。隨著我國的飛速發(fā)展我國的電力事業(yè)也飛速發(fā)展,又出臺了分用電方式計費,和分時間計費,用電規(guī)模日益加大,所以之前的人工抄表的方式所帶來的弊端也越來越嚴(yán)重。這些問題嚴(yán)重困擾電力部門,并成為制約有關(guān)部門的一個大難題,所以研究遠程自動抄表系統(tǒng)也成為一個切實可行的方案。

        隨著現(xiàn)在實一個單獨的電表一家一戶一個電表,以及對農(nóng)村電表的改造,發(fā)展遠程自動抄表技術(shù)是提高用戶用電的管理水平,也是當(dāng)今計算機發(fā)展的一個必經(jīng)之路,計算機具有速度快精度高等的特點,而這些特點可以運用到遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計中,降低抄表人員的工作強度,減少勞動力損耗,而且還可以降低容差率,減少漏電,遠程自動抄表系統(tǒng)從根本上克服了傳統(tǒng)的人工超表的各種弊端,遠程自動抄表具有很多優(yōu)勢,比如:

        1.使用電力遠程抄表系統(tǒng),不用再打擾居民,可以直接讀取數(shù)據(jù)足不出戶,就可以掌握居民的用電情況,方便用戶,方便管理人員。

        2.也隨著每戶一個電表和農(nóng)村電網(wǎng)的改造,電表的數(shù)量在短時間內(nèi)迅速增加,如果

        3.使用遠程電力抄表系統(tǒng)可以加強對用電的管理,也能加強對不法份子竊電的整治,也能杜絕之前收電費難,整治一些釘子戶,也能防止一些政府官員貪污腐敗。

        在100多年前,國家為了商業(yè)收費就已經(jīng)開始了抄表工作,只不過在早期是有專門的抄表員挨家挨戶進行抄表收費,來進行統(tǒng)計數(shù)據(jù),分段計費解決了家庭用電和工業(yè)用電的差異,并且自動抄表系統(tǒng)可以使用手持終端抄表等無線全自動抄表,從古至今最常見的抄表方式有這幾種:人工抄表,手持終端人工抄表:手持終端自動抄表:自動抄表。

        二、遠程電力抄表系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

        本章節(jié)主要介紹了遠程自動超表系統(tǒng)的主要組成和原理,和集中器的工作原理和各個模塊的主要功能。

        2.1 遠程抄表系統(tǒng)的構(gòu)成

        如系統(tǒng)構(gòu)成框圖所示,使用用戶載波表加載載波終端,就可以使用電力載波通信的使用以達到使用電量,電壓和使用功率,用來記錄數(shù)據(jù),集中器捆綁在同一臺配變器的電力線上,根據(jù)設(shè)計的數(shù)據(jù)進行分時記錄數(shù)據(jù),并且及時保存計算,主站計算機還可以通過電話網(wǎng)或者其他的通信對集中期發(fā)布指令,還可以遠程更改設(shè)置,對集中器進行綜合的抄收數(shù)據(jù)和整理,也可以對集中器下的任意一臺電表進行斷電控制。從而可以實現(xiàn)自動遠程抄表的目的,這一發(fā)展加強了國家對電網(wǎng)的控制,提高了社會經(jīng)濟效益,很大程度上減少了勞動力的使用,降低了成本,為以后電力管理和走向現(xiàn)代化水平打下了堅實的基礎(chǔ)。

        2.2. 集中器工作原理

        2.2.1 集中器原理圖

        集中器在遠程自動抄表系統(tǒng)中代表著人的腦子,電腦的cpu處于核心的地位,是整個通信抄表系統(tǒng)的核心,用來完成中心服務(wù)器與集中器通訊功能的串行通訊模塊,可以實現(xiàn)集中器與采集器通訊功能的基于RS232接口,RS485接口兩個接口電路模塊,用來存儲采集器傳送過來的數(shù)據(jù)的Flash存儲器,LCD和鍵盤用來對集巾器初始化和參數(shù)設(shè)置。? 工作原理如圖2-2所示。

        集中器根據(jù)已設(shè)置好的不同的抄表方案對各載波電表實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳送,具有內(nèi)部硬時鐘可與系統(tǒng)進行廣播校時,并實施定時抄表命令,存儲抄表數(shù)據(jù),可通過各種網(wǎng)絡(luò)媒介與主站完成數(shù)據(jù)交換。集中器的作用是將配變臺區(qū)載波電能表連成本地網(wǎng)絡(luò),能自動抄錄數(shù)據(jù)采集終端及載波單表的數(shù)據(jù),集中并存儲。通過抄表器或電話線將數(shù)據(jù)傳輸給電力局的計算機中心。

        2.2.2. 集中器各部分組成

        數(shù)據(jù)集中器是由CPU, RAM、直流電源、指示電路及接口組成,是通過載波接口及RS232接口與外面通信的單片機系統(tǒng)通。

        下面各組成部分:

        (1) 直流電源:利用5V直流電壓。

        (2) LCD觸摸屏顯示電路:利用TSC2200IRHB芯片。

        (3) 控制模塊:由STM32F103ZET6芯片控制。

        (4) 接口電路:具有RS232接口、RS485接口兩個接口電路。其中RS232接口和RS485接口是通過電纜進行抄表器通信、計算機通信。

        (5)NAND FLASH存儲模塊:NAND FLASH存儲器用來存儲采集器傳輸過來的用戶使用數(shù)據(jù)。

        (6)仿真器接口:與電腦連接進行調(diào)試,利用芯片ARM JTAG。

        總結(jié)與展望

        遠程自動抄表系統(tǒng)具有遠程自動采集,數(shù)據(jù)集中,支付管理,電量統(tǒng)計分析,復(fù)合監(jiān)測和綜合查詢等功能。推進電力行業(yè)配電自動化,實現(xiàn)分時收費計劃具有重要意義。該系統(tǒng)的使用將大大減少電力部門的勞動量,并將在電力公司的分級和創(chuàng)造卓越方面發(fā)揮重要作用。同時,提高了電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理水平,具有很好的社會效益和經(jīng)濟效益,并且體系略有擴展。燃氣表和水表的自動計量工作可以完成,促進了智能小區(qū)的建設(shè)。但是,我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識到,鑒于我國集中抄表系統(tǒng)的總體發(fā)展水平,必須滿足大面積推廣和使用的要求。系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量還有待進一步提高。我們相信隨著這項技術(shù)的不斷應(yīng)用和改進,我們肯定會降低電力系統(tǒng)的效率,提高勞動生產(chǎn)率,保證抄表的及時性和正確性。它為防止盜電和加快電費回收提供了有效的技術(shù)手段??梢灶A(yù)見該技術(shù)有著廣泛的發(fā)展前景。

        參考文獻

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