自動(dòng)抄表系統(tǒng)和電能計(jì)量應(yīng)用

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1、自動(dòng)抄表系統(tǒng)和電能計(jì)量應(yīng)用　　摘要；本文簡(jiǎn)單從電能表、采集器、集中器及通信信道等方面闡述了電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀；指出自動(dòng)抄表技術(shù)在電力線載波通信、微功率無線擴(kuò)頻通信、RS-485通信在遠(yuǎn)程通、斷電技術(shù)和集中抄表等方面的應(yīng)用。關(guān)鍵詞；電能計(jì)量；低壓；自動(dòng)抄表；技術(shù)；應(yīng)用中圖分類號(hào)：R363.1+24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A概述10自動(dòng)抄表是采用微電子和計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動(dòng)讀取和處理各類表計(jì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化系統(tǒng)。自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用克服了傳統(tǒng)抄表方式(人工抄表)存在的問題:抄讀數(shù)據(jù)存在人為誤差,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確;操作難以規(guī)范化,造成不明

2、損失增加;數(shù)據(jù)讀取不及時(shí),無法實(shí)時(shí)反應(yīng)系統(tǒng)狀況,不能對(duì)用戶進(jìn)行有效監(jiān)控;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢不方便、分析不準(zhǔn)確,耗費(fèi)人工多、成本高、效率低等。人工抄表模式直接阻礙了最大需量、復(fù)費(fèi)率、預(yù)付費(fèi)等增值服務(wù)的推行。自動(dòng)抄表不僅能節(jié)約人力資源,更重要的是提高抄表的準(zhǔn)確性,減少因人工估算或手工抄寫而造成的各種錯(cuò)誤,使供、用電管理部門能及時(shí)準(zhǔn)確獲得各電表的數(shù)據(jù)信息。自動(dòng)抄表具有同步性好,準(zhǔn)確度高,采集速度快,可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。電能計(jì)量低壓自動(dòng)抄表系統(tǒng)是將低壓電力用戶的電能量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理,可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)抄表、單個(gè)用戶分別抄表,

3、可以定時(shí)抄表或?qū)崟r(shí)抄表。2電能計(jì)量低壓遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)典型的電能計(jì)量遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要由前端采集子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和中心處理子系統(tǒng)三部分組成(如圖1所示)。2·1前端采集子系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)采集系統(tǒng)由電子式電能表或加裝了光電轉(zhuǎn)換器的機(jī)電脈沖式電能表構(gòu)成系統(tǒng)的最前端,把用戶用電量以電脈沖形式傳遞給上一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置。目前實(shí)際應(yīng)用的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)大多采用兩級(jí)式數(shù)據(jù)匯集結(jié)構(gòu),由安裝于用戶側(cè)的采集器采集一至六個(gè)（目前江蘇采集器最多外接六塊表）電能表的示數(shù)，再由安裝在配電變壓器下的集中器負(fù)責(zé)從采集器讀取數(shù)據(jù)，最后由用電信息

4、采集系統(tǒng)執(zhí)行讀取任務(wù)，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中。2·2通信子系統(tǒng)按照通信介質(zhì)的不同,通信子系統(tǒng)主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和電力線載波傳輸四種。光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)以及抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn),適合上層通信網(wǎng)。但因其安裝結(jié)構(gòu)受限且成本高,很少在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中使用。10無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場(chǎng)合,在某個(gè)頻點(diǎn)上以散射通信方式進(jìn)行無線通信。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸頻帶較寬,通信容量較大(可與幾千個(gè)電能表通信),通信距離遠(yuǎn)(幾十千米,也可通過中繼站延伸)。缺點(diǎn)是需申請(qǐng)頻點(diǎn)使用權(quán),如果頻點(diǎn)選擇不合理,相鄰信道會(huì)相互

5、干擾。電話線通信是利用電話網(wǎng)絡(luò),在數(shù)據(jù)的發(fā)出和接收端分別加裝調(diào)制解調(diào)器(modem)。該方法的數(shù)據(jù)傳輸率較高且可靠性好,投資少;缺點(diǎn)是存在費(fèi)用(每部電話每月需20~30元)。低壓電力線載波通信是利用低壓電力線作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通信信道。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),先將數(shù)據(jù)調(diào)制到高頻載波上,經(jīng)功率放大后耦合到電力線上。高頻信號(hào)經(jīng)電力線路傳輸?shù)浇邮辗?接收機(jī)通過耦合電路將高頻信號(hào)分離,濾去干擾信號(hào)后放大,再經(jīng)解調(diào)電路還原成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。電力線載波直接利用配電網(wǎng)絡(luò),避免租用線路或占用頻段等問題,降低了成本,有利于運(yùn)營管理。但如何抑制電力線

6、上的干擾，提高通信可靠性仍是亟待解決的問題。10按照抄表系統(tǒng)線路連結(jié)的不同,通信系統(tǒng)可分為星形通信系統(tǒng)和總線形通信系統(tǒng)兩種。星形通信系統(tǒng)是以中心處理工作站為中心點(diǎn)、以發(fā)散的方式分別通過通信信道與集中器連接,形成一對(duì)多的連結(jié)構(gòu)架。信道通信數(shù)據(jù)量較大,要求有一定的傳輸速率和帶寬。一般光纖、無線和電話線通信都采用該連結(jié)方式。總線形通信系統(tǒng)是以1條串行總線連接各分散的采集器或電能表,實(shí)現(xiàn)各結(jié)點(diǎn)的互連。特點(diǎn)是信道上結(jié)點(diǎn)較多,傳輸速率低、距離短,一般用于底層(采集器、集中器層)電能數(shù)據(jù)的采集。低壓電力線載波及RS-485總線網(wǎng)是常見

7、的總線形結(jié)構(gòu)。2·3中心處理子系統(tǒng)中心處理子系統(tǒng)主要由中心處理工作站及相應(yīng)的軟件構(gòu)成,是整個(gè)電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的最上層,所有用戶的用電信息通過信道匯集到這里,管理人員利用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析,作出相應(yīng)的決策。如果硬件允許,還可直接向下級(jí)集中器或電能表發(fā)出指令,對(duì)用戶的用電行為實(shí)行控制(如停、送電遠(yuǎn)程操作)。由于數(shù)據(jù)量大,要求中心工作站的硬件必須有一定的運(yùn)算和存儲(chǔ)能力。軟件上要求操作系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,抄表軟件必須具有處理大量數(shù)據(jù)的能力。典型的抄表軟件具有的功能:遠(yuǎn)程設(shè)定抄表集中器和采集器內(nèi)的參數(shù);抄收整個(gè)系統(tǒng)中所有電能表

8、的數(shù)據(jù);系統(tǒng)可以對(duì)某1塊電能表進(jìn)行時(shí)時(shí)抄表;系統(tǒng)可以使中央控制站遠(yuǎn)程對(duì)用戶電能表進(jìn)行斷電和送電控制;運(yùn)行數(shù)據(jù)庫可生成用電量日?qǐng)?bào)、月報(bào),進(jìn)行電費(fèi)發(fā)行結(jié)算;系統(tǒng)可進(jìn)行查詢管理,對(duì)異常用戶給予告警提示;系統(tǒng)對(duì)所屬臺(tái)區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確的線損分析。3低壓自動(dòng)抄表技術(shù)現(xiàn)狀3·1電能表10傳感器、自動(dòng)化儀表及集成電路技術(shù)的發(fā)展,無論是機(jī)電