關(guān)于自動(dòng)化抄表技術(shù)的相關(guān)問題研究

黃少華

目前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)自動(dòng)化抄表技術(shù)越來(lái)越重視，各相關(guān)部門都投入了大量的資金和人力、物力開發(fā)自動(dòng)抄表系統(tǒng)，不斷推廣使用自動(dòng)抄表或集中抄表方式。鑒于此，該文也選擇自動(dòng)化抄表技術(shù)為研究對(duì)象，對(duì)關(guān)于自動(dòng)化抄表技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究。文章首先分析了傳統(tǒng)抄表方式的缺點(diǎn)，主要有入戶難、電力部門負(fù)擔(dān)重、管理費(fèi)用開資過高、抄表勞動(dòng)強(qiáng)度加大、問題多等缺點(diǎn)，然后介紹了運(yùn)用自動(dòng)化抄表技術(shù)在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用，最后針對(duì)國(guó)內(nèi)自動(dòng)化抄表技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。希望該文的研究能為自動(dòng)化抄表技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)新的啟示，同時(shí)對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的其他研究也能起到拋磚引玉的作用。

自動(dòng)化抄表；技術(shù)；方式

以往我國(guó)使用的電度表為感應(yīng)式機(jī)械電度表，當(dāng)時(shí)采用將電表安裝在用戶室內(nèi)或樓道內(nèi)，靠人工抄讀的方式獲得用電數(shù)據(jù)。對(duì)供電部門和用戶來(lái)說(shuō)，這種傳統(tǒng)的抄表收費(fèi)方式存在的弊病越來(lái)越突出，抄表收費(fèi)難也成了電力部門經(jīng)營(yíng)管理上的問題，由此可見對(duì)于抄表技術(shù)的相關(guān)改進(jìn)和研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1.統(tǒng)抄表方式的缺點(diǎn)分析

入戶難。由于居民生活水平的提高、家庭財(cái)產(chǎn)價(jià)值越來(lái)越高、越來(lái)越重視隱私權(quán)等原因，用戶不希望被人打擾；同時(shí)入戶抄表只能在早、晚居民休息時(shí)間，抄表人員實(shí)際可利用抄表時(shí)間較短，因而使抄表率、收費(fèi)率達(dá)到專業(yè)公司要求很難，電費(fèi)漏抄、欠收、漏收嚴(yán)重，實(shí)際收費(fèi)遠(yuǎn)低于統(tǒng)計(jì)值，費(fèi)用流失嚴(yán)重。

電力部門負(fù)擔(dān)重。傳統(tǒng)抄表收費(fèi)結(jié)算方式給電力部門經(jīng)營(yíng)帶來(lái)困難。管理費(fèi)用開資過高。如10萬(wàn)戶電用戶，抄表和管理人員有40~80人，年費(fèi)用近100多萬(wàn)元。特別是隨著城市的發(fā)展，抄表收費(fèi)問題更為突出，嚴(yán)重制約了相關(guān)企事業(yè)單位的發(fā)展。

抄表勞動(dòng)強(qiáng)度加大。抄表收費(fèi)人員工作條件差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大；由于樓層越來(lái)越高、各住戶逐步裝修，所以入戶難，且只能在早、晚入戶抄表收費(fèi)；各地收費(fèi)人員遭搶或犯罪分子冒充收費(fèi)人員入室作案時(shí)有發(fā)生，影響社會(huì)安定；現(xiàn)行抄表收費(fèi)大多是人工抄表、人工收費(fèi)、手工結(jié)算，效率低、誤差大，已不適應(yīng)企業(yè)管理現(xiàn)代化的要求。

問題多。用戶、收費(fèi)人員竊電、偷漏電、拒交電費(fèi)時(shí)有發(fā)生，造成各類電費(fèi)不能及時(shí)準(zhǔn)確的收繳。隨著改革的深入、人民生活水平的提高、住宅商品化的發(fā)展，居民住宅的質(zhì)量和檔次越來(lái)越高，住戶對(duì)住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的要求也日益提高。

因此，自動(dòng)化抄表技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)化抄表技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種管理信息系統(tǒng)，它綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、通信和自動(dòng)控制等方面的先進(jìn)技術(shù)，集電表讀數(shù)的抄錄與電費(fèi)的計(jì)費(fèi)管理等多種功能于一體，主要用于智能大廈、居民生活小區(qū)的物業(yè)管理等領(lǐng)域。它是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種高科技產(chǎn)品，逐漸成為二十一世紀(jì)智能化住宅物業(yè)管理之必備系統(tǒng)。

因此，為了電力工業(yè)的發(fā)展和電力體制改革的深入，同時(shí)為了滿足電力商業(yè)化的需求，利用自動(dòng)化抄表技術(shù)建立一套電力系統(tǒng)先進(jìn)、完善、使用簡(jiǎn)單、易維護(hù)和升級(jí)的電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，以提高電量計(jì)量、電能控制與信息交換水平已勢(shì)在必行。

2.用自動(dòng)化抄表技術(shù)在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用

概述。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)（Automatic Meter Reading System）是一種不需人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)就能完成自動(dòng)抄表的新型用電管理系統(tǒng)，適合用戶表計(jì)相對(duì)集中安裝的環(huán)境，它將一定數(shù)量表計(jì)的脈沖信號(hào)集中到采集終端，以采集終端為單位通過220V電力線或RS485總線（或其他方式）將水、電、氣表數(shù)據(jù)送到集中器，再由集中器通過電話網(wǎng)或GSM通訊網(wǎng)絡(luò)等其他方式送到管理中心計(jì)算機(jī)，代替人工抄表及一連串后續(xù)工作。

采集頭：適合電能表改裝的一種光電脈沖轉(zhuǎn)換裝置，通過檢測(cè)表盤上的黑條而產(chǎn)生脈沖，每經(jīng)過一個(gè)黑條產(chǎn)生一個(gè)脈沖而達(dá)到計(jì)量的目的。

采集器：采集多塊表計(jì)的脈沖信號(hào)，并將每塊表計(jì)的脈沖數(shù)存儲(chǔ)起來(lái)。集中器：收集一個(gè)變壓器臺(tái)區(qū)所轄的采集器采集的電能脈沖數(shù)并存儲(chǔ)在集中器中。集中器在整個(gè)系統(tǒng)中起到上傳下達(dá)，數(shù)據(jù)緩存，交換通信模式的作用，安裝在臺(tái)區(qū)變壓器低壓配電網(wǎng)的三相電上，原則上一個(gè)配變裝一臺(tái)集中器。

集中器數(shù)據(jù)抄收方式。抄收是指中心計(jì)算機(jī)主站將集中器中的數(shù)據(jù)抄回，分近抄和遠(yuǎn)抄兩種。近抄是指在現(xiàn)場(chǎng)使用手提電腦通過串口直接與集中器連接將集中器中的數(shù)據(jù)抄收到電腦中；或者用專用的手抄器通過紅外線傳送方式將數(shù)據(jù)暫時(shí)抄收到手抄器中，然后將手抄器帶回中心站又將數(shù)據(jù)送入中心計(jì)算機(jī)中。遠(yuǎn)抄也有多種方式。通常使用電信的通訊網(wǎng)絡(luò)電話線轉(zhuǎn)送方式，計(jì)算機(jī)主站通過MODEM（調(diào)制解調(diào)器）與集中器通訊；也有使用移動(dòng)通訊的GSM無(wú)線接入方式將數(shù)據(jù)傳回主站；也可通過寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)主站與集中器的通訊。

采集器數(shù)據(jù)抄讀方式。抄讀是指集中器將采集器中的數(shù)據(jù)抄回并存儲(chǔ)起來(lái)。有低壓載波方式和RS485通訊方式，或兩者的混合。低壓載波方式和RS485通訊方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)比較如下：

載波方式的通訊距離與環(huán)境因素有很大的關(guān)系，電網(wǎng)上的各種干擾都會(huì)影響載波通訊的距離。在實(shí)踐中我還發(fā)現(xiàn)天氣對(duì)載波通訊也有很大的影響，下雨和潮濕天氣的通訊距離明顯比晴朗天氣的通訊距離近。

電力載波的通訊距離可通過軟中繼的方式來(lái)增加，就是利用中繼器將較遠(yuǎn)距離的采集器中的數(shù)據(jù)接力傳給集中器。該中繼器可安裝專門的中繼器也可利用采集器作中轉(zhuǎn)站，中繼方式有手動(dòng)中繼方式和自動(dòng)中繼方式兩種。表計(jì)的計(jì)數(shù)方式：分脈沖式表計(jì)和直讀式表計(jì)。脈沖式表計(jì)是將一定的電量轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈沖用于計(jì)數(shù)。該表計(jì)成本低，需系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不停地給予供電，且易產(chǎn)生誤差。直讀式表計(jì)是可直接讀取電表盤上的數(shù)字的一種裝置。該表計(jì)成本很高，它只在需要讀取數(shù)據(jù)的瞬間需要供電，不會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)誤差。

3.內(nèi)自動(dòng)化抄表技術(shù)的研究現(xiàn)狀

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，安全、舒適、現(xiàn)代化的智能小區(qū)建設(shè)在我國(guó)正在蓬勃興起。小區(qū)建設(shè)中水表、電表、氣表、熱表等壟斷企業(yè)也逐漸走向市場(chǎng)化。計(jì)量是市場(chǎng)交易中的一桿“秤”，其地位重要；而四表遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)計(jì)量及其管理自動(dòng)化的基礎(chǔ)，近年來(lái)倍受國(guó)人關(guān)注。為了推進(jìn)這一工作的發(fā)展，“全國(guó)電工儀器儀表生產(chǎn)力促進(jìn)中心”、“全國(guó)電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”等七個(gè)單位于2002年5月在北京召開了有200多個(gè)單位參加的“面向未來(lái)的開放式自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展論壇會(huì)”；自動(dòng)抄表系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草工作組已四次召開會(huì)議，自動(dòng)抄表系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有望在年內(nèi)出臺(tái)；國(guó)家建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“住宅廚房衛(wèi)生間三表計(jì)量出戶系統(tǒng)裝置”也在著手制定。

我國(guó)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的起步比國(guó)外晚，隨著微機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的日益成熟，于20世紀(jì)80年代初，我國(guó)亦開始使用遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。尤其是近年來(lái)，國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展迅速。在國(guó)內(nèi)低壓居民用戶自動(dòng)抄表技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)方面，經(jīng)過有

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關(guān)科研、生產(chǎn)、使用單位的4、5年的共同努力，已基本達(dá)到了實(shí)用化水平，并形成了多種自動(dòng)化抄表方式并存的局面。主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已從單機(jī)、雙機(jī)系統(tǒng)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)式的主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)也已從DOS發(fā)展到Windows/95/98/NT，系統(tǒng)功能上也從單純的抄表功能發(fā)展到具有實(shí)時(shí)線損統(tǒng)計(jì)、用電考核、遠(yuǎn)程控制、計(jì)費(fèi)及銀行聯(lián)網(wǎng)等功能，有的系統(tǒng)還具有可以通過實(shí)時(shí)用電統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)用戶偷電行為的功能。通過以上分析我們不難發(fā)現(xiàn)，利用自動(dòng)化抄表技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，與傳統(tǒng)方式相比較其特點(diǎn)較為明顯，可以解決傳統(tǒng)抄表方式入戶難、電力部門負(fù)擔(dān)重、管理費(fèi)用開支過高、抄表勞動(dòng)強(qiáng)度加大等缺點(diǎn)，不斷提高管理效率，降低管理成本。本文針對(duì)自動(dòng)化抄表技術(shù)的相關(guān)研究還應(yīng)該在實(shí)踐中不斷的總結(jié)和繼續(xù)的完善改進(jìn)。

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