無線抄表系統(tǒng)在電力管理中的應(yīng)用分析

陸駿

摘 要 隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到企業(yè)電費(fèi)中的核算，電費(fèi)核算也向著自動化、智能化的方向發(fā)展。無線抄表系統(tǒng)在電力管理中的應(yīng)用，不僅大大提高了電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的安全性，而且有效降低了電力系統(tǒng)中的維修成本，彌補(bǔ)了有線抄表系統(tǒng)存在的缺陷，具有很大的優(yōu)勢。文章先是對傳統(tǒng)人工抄表中存在的問題進(jìn)行概述，然后闡述人工抄表問題的解決方案，最后分析介紹無線抄表系統(tǒng)的構(gòu)成。

關(guān)鍵詞 無線抄表系統(tǒng)；電力管理；應(yīng)用；工作效率，經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：F274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）09-0076-01

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于我國的多個領(lǐng)域中，且在我國電力企業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，我國電力企業(yè)中的用電收費(fèi)向著自動化的方向發(fā)展，大大提高了電費(fèi)收費(fèi)的工作效率。而在電費(fèi)的自動收取中，需要使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，并根據(jù)實際情況制定巡檢方案和維修計劃，以獲取電力系統(tǒng)中的實時能耗，不僅大大提高了電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的安全性，而且有效降低了電力系統(tǒng)中的維修成本，傳統(tǒng)的人工抄表存在的問題更為突出，增加了電力管理的難度。

1 傳統(tǒng)人工抄表中存在的問題

1）巡查所需時間較長。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，配電設(shè)備的數(shù)量也急劇增加，因此抄表人員進(jìn)行巡查的時間不斷延長。

2）人工抄表數(shù)據(jù)存在誤差。在傳統(tǒng)人工抄表的過程中，工作效率較低，受到人工因素的影響，存在較大的誤差。人工抄表無法在同一時間進(jìn)行多個電能表的數(shù)據(jù)記錄，因此電能數(shù)據(jù)的計算不精確，存在誤差。

3）電能考核時間延后。由于人工抄表中，受到人工主觀因素的影響，因此抄表數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)實時性，導(dǎo)致電能考核時間延后，增加了電力管理的難度。

4）管理部門工作量大。受到人工抄表的影響，電費(fèi)抄表的工作效率較低，因此人工抄表的周期較長，電費(fèi)統(tǒng)計的速度較慢，嚴(yán)重影響了管理部門獲取的經(jīng)濟(jì)效益。

5）管理資金成本較高。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力設(shè)備的數(shù)量急劇增多，因此手工抄表所需人員的數(shù)量和管理人員數(shù)量大大增加，不僅限制了電力企業(yè)的發(fā)展，而且電力企業(yè)管理資金成本的增加。

2 人工抄表問題的解決方案

根據(jù)上述所說的問題，制定解決方案，以符合智能電網(wǎng)與電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的要求，集抄系統(tǒng)在電力管理信息化占據(jù)極為重要的地位，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但是現(xiàn)實與理論之間存在很大的區(qū)別?，F(xiàn)階段，我國集抄系統(tǒng)中多數(shù)使用有線集抄方案，但是還存在缺陷，很多企業(yè)將它視為非常嚴(yán)重的問題，且超過90%的人員認(rèn)為抄表沒有實際意義，且有線抄表過程中沒有讀取成功的數(shù)據(jù)，還需要人工進(jìn)行抄表，大大增加了有線抄表的資金成本的投入，且硬件設(shè)備的花費(fèi)較高，因此電力故障無法有效控制。在人工抄表的過程中，不僅需要將表碼抄回，而且還需要對電能表的現(xiàn)場變化進(jìn)行關(guān)注，以及時的發(fā)現(xiàn)電能表中存在的問題，以制定完善的解決方案。

隨著我國無線通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，GSM、GPRS被應(yīng)用到抄表過程中，雖然具有良好的穩(wěn)定性，但是在實際的收費(fèi)過程中，實時性較差，且收費(fèi)高峰期非常擁擠；而ZigBee不僅收費(fèi)較低，而且實時性較好，屬于無線抄表系統(tǒng)的一種，能夠?qū)ζ髽I(yè)用電的抄表實現(xiàn)智能化。

3 無線抄表系統(tǒng)的構(gòu)成

無線抄表系統(tǒng)中最關(guān)鍵的是無線網(wǎng)絡(luò)，包括3個部分：無線組網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理，組合成無線抄表系統(tǒng)的多層分布結(jié)構(gòu)。無線抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 無線抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

廠房中的電表盒采集器之間的相連需要使用RS-485總線，采集器收集到的數(shù)據(jù)通過電表數(shù)據(jù)反映出來。不同廠房之間的線路需要無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個完善的網(wǎng)絡(luò)。由于廠區(qū)所處的環(huán)境較為特殊，受到多種因素的影響，因此無線網(wǎng)絡(luò)的通道的可行性不能受到保障，如果其中的一條通道出現(xiàn)故障，則需要通過別的通道傳輸，有效提高了數(shù)據(jù)資料的安全性與可靠性。無線抄表系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)資料需要通過集中器的處理與整理，需要通過GPRS公共網(wǎng)絡(luò)傳遞至集抄中心，對收取的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行記錄，并進(jìn)行電費(fèi)的核算。

而廠區(qū)中的無線網(wǎng)絡(luò)是通過ZigBee協(xié)議進(jìn)行，且具有很高的可靠性，和CDMA、GSM非常相似，與移動網(wǎng)絡(luò)基站的作用非常相似，在通訊距離一般的情況下，根據(jù)實際情況對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)展。

1）功耗低。在實際應(yīng)用中，1 mW的發(fā)射功率，因此ZigBee所具備的傳輸速率較低，使用休眠模式，功耗較低，導(dǎo)致ZigBee設(shè)備具有良好的經(jīng)濟(jì)性。例如ZigBee在使用的過程中，兩節(jié)5#電池最短使用半年，最長可使用2年，具有很高的優(yōu)勢。

2）資金成本低。ZigBee在實際使用的過程中，所需的資金成本是6美元，但是隨之ZigBee使用時間的增長，資金成本會大大下降，在2美元左右，且ZigBee協(xié)議免費(fèi)使用，資金成本低是ZigBee的一個較為特殊的優(yōu)勢，因此ZigBee的使用范圍較為廣泛。

3）時間較短。ZigBee協(xié)議的通信激活所需的時間較短，一般設(shè)備的延長在30 ms左右，而ZigBee的激活時間在15 ms，而道路接通時間延長在15 ms。因此ZigBee在無線抄表系統(tǒng)中較為適用。

4）容量超大。ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)中，可存在1個主設(shè)備與254個從設(shè)備，而在同一個區(qū)域中，ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量可以達(dá)到100個，且無線網(wǎng)絡(luò)的組合較為靈活。在固定帶寬的時隙中，且能夠有效避免數(shù)據(jù)資料的沖突與競爭，且具有良好的傳輸模式，都需要接收方進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的確認(rèn)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可以重新進(jìn)行傳輸。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國計算機(jī)的不斷發(fā)展，無線通信網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的應(yīng)用，且已經(jīng)得到了企業(yè)能源管理的認(rèn)可。無線抄表系統(tǒng)在電力管理中的應(yīng)用，不僅有效降低了有線通信系統(tǒng)所需的資金成本，而且還有效降低了維修所需的成本，方便成本核算，具有很高的靈活性。

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