電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用及展望

馮海清 馮迎春 楊逸晴 盧志鵬

【摘 要】隨著居民生活水平的提高和城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的結(jié)束，居民用電戶數(shù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的人工抄表方式逐漸暴露出效率低，耗費(fèi)人工多的缺點(diǎn)。而電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)具有計(jì)算精度高、抄表效率高的特點(diǎn)，成為解決企業(yè)抄表難題的重要途徑?；诖耍疚脑诜治鲎詣?dòng)抄表系統(tǒng)具體應(yīng)用的基礎(chǔ)上，闡述電子計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的未來(lái)展望，以期為當(dāng)前抄表技術(shù)的發(fā)展提供一些指導(dǎo)意見。

【關(guān)鍵詞】電能計(jì)量 自動(dòng)抄表 應(yīng)用及展望

在現(xiàn)代電力營(yíng)銷中，電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)是一種重要的技術(shù)手段，它對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

1電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的構(gòu)成

一般而言，電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)是由采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中心處理系統(tǒng)三個(gè)部分組成。自動(dòng)抄表技術(shù)系統(tǒng)的連接方式一般有總線型和星型?？偩€型通訊方式是由一條總線將各個(gè)電能表和信息采集器連接起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的互連。然而這種總線連接方法信道上的節(jié)點(diǎn)過多，傳輸效率較低，所以多用于底層電能數(shù)據(jù)的采集。相較于總線連接法，星型連接是目前供電企業(yè)常用的一種自動(dòng)抄表技術(shù)系統(tǒng)的連接方式。星型連接是以工作主站為中心，利用星型發(fā)散方式將集中器和通訊信道連接，從而形成一對(duì)多的連接，這種連接方式的信道通訊量極大，需要供電設(shè)備具有一定的頻寬和傳輸效率。

2電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)采集

2.1.1采集方式

一般而言，電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的數(shù)據(jù)采集主要有本地自動(dòng)抄表和遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表兩種方式。紅外方式是本地自動(dòng)抄表系統(tǒng)常用的數(shù)據(jù)采集方式，紅外采集不需要通信線路，也不需要設(shè)置集中器。工作人員只需要用掌上機(jī)來(lái)抄收采集器中存儲(chǔ)的電能數(shù)據(jù)，再將電能數(shù)據(jù)通過RS232數(shù)據(jù)口傳送到企業(yè)的主站計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中即可。這種采集方式效率高，環(huán)節(jié)少，具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性。而遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)更多采用的是集中器和采集器結(jié)合的兩級(jí)式數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)。工作人員采集集中器上的數(shù)據(jù)后，再將數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)的主站計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.1.2采集設(shè)備

電能表、采集器和集中器是電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的三大采集設(shè)備。電能表是數(shù)據(jù)采集的最前端，一般有全電子式和機(jī)電脈沖式兩大類電能表。電能數(shù)據(jù)采集器的主要功能是采集、存儲(chǔ)和處理電表數(shù)據(jù)，并上報(bào)其電表流量。電能集中器是整個(gè)電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的通訊橋梁。集中器首先通過循環(huán)查詢手段來(lái)向采集器發(fā)送指令，計(jì)算采集器中的計(jì)數(shù)值，其次對(duì)采集器上的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和進(jìn)一步的分析處理。最后，集中器在收到企業(yè)總站主機(jī)的命令后，按照指令將用戶端的用電數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)中，從而完成整個(gè)用電數(shù)據(jù)的傳輸。

2.2數(shù)據(jù)通訊

數(shù)據(jù)通訊是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)系統(tǒng)性能的提高有著直接的作用。供電企業(yè)在選擇數(shù)據(jù)通訊方式時(shí)，首先要考慮用戶的數(shù)量、分布，以及系統(tǒng)拓展升級(jí)和兼容性等問題，其次針對(duì)每種通信介質(zhì)的特性，來(lái)確定通訊方式。目前較為常見的通訊方式有光纖通訊、無(wú)線電通信、電力線載波通信和GPRS傳輸通信。

3電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的未來(lái)展望

3.1無(wú)線通信

利用無(wú)線通信技術(shù)，電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的傳輸，高效完成數(shù)據(jù)采集上傳工作。使用最多的無(wú)線通信自動(dòng)抄表方式為遠(yuǎn)程無(wú)線抄表。這種抄表方式的技術(shù)較為成熟，覆蓋范圍廣，推廣費(fèi)用低。但是在使用過程中企業(yè)需要申請(qǐng)頻點(diǎn)使用權(quán)，因此對(duì)使用場(chǎng)合有一定的限制。當(dāng)前我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展較好，較為普遍的車載無(wú)線通信自動(dòng)抄表系統(tǒng)已經(jīng)投入生產(chǎn)，這對(duì)電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。

3.2無(wú)線局域網(wǎng)

無(wú)線局域網(wǎng)采用無(wú)線傳輸媒體，同時(shí)利用技術(shù)提供令牌網(wǎng)絡(luò)計(jì)算功能的一種局域網(wǎng)。無(wú)線局域網(wǎng)不需要傳輸線纜介質(zhì)，就能夠通過無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)、集線器、網(wǎng)橋和網(wǎng)卡等設(shè)備，來(lái)實(shí)現(xiàn)局域內(nèi)的無(wú)線通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和電磁波發(fā)送。和傳統(tǒng)有限網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相比，無(wú)線局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是可移動(dòng)性強(qiáng)。無(wú)線局域網(wǎng)不需要像傳統(tǒng)有限網(wǎng)絡(luò)一樣受到節(jié)點(diǎn)位置的困擾，可以自由進(jìn)行移動(dòng)。二是數(shù)據(jù)傳輸效率高，抗干擾能力強(qiáng)。無(wú)線局域網(wǎng)的速度極快，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行信息交換，并且可靠性高，不易亂碼，使得網(wǎng)絡(luò)管理更為方便。三是兼容性好，使用靈活。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會(huì)遇到不能兼容而無(wú)法安裝網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)象，而無(wú)線局域網(wǎng)在這方面的限制較少，這就使得無(wú)線局域網(wǎng)的安裝更為方便快捷，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量高。四是開發(fā)運(yùn)營(yíng)成本低，利于技術(shù)的推廣及應(yīng)用。但是，無(wú)線局域網(wǎng)在發(fā)展過程中，也確實(shí)存在了一些問題，具體表現(xiàn)在無(wú)線局域網(wǎng)的一次性投入費(fèi)用較高，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品較為昂貴等。近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品種類正在不斷增加，研發(fā)成本也得到了有效控制。

3.3無(wú)線自組網(wǎng)

目前，無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)中。有些自動(dòng)抄表系統(tǒng)的廠家已經(jīng)研發(fā)出RobuNet無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)，這種技術(shù)是在研究了Ad-Hoc組網(wǎng)理論及系統(tǒng)和前沿?zé)o線技術(shù)Zigbee的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的一種最新解決方案，RobuNet無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)環(huán)境適應(yīng)力極強(qiáng)，技術(shù)起點(diǎn)高，具有響應(yīng)快、干擾小和信道利用率高的優(yōu)點(diǎn)，是電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的一種重要趨勢(shì)。

4結(jié)語(yǔ)

供電企業(yè)在實(shí)際實(shí)施電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)時(shí)，要嚴(yán)格遵守“先試點(diǎn)，后推廣”的原則，并根據(jù)自動(dòng)抄表系統(tǒng)實(shí)際操作條件和要求，來(lái)謹(jǐn)慎選擇操作模式及相應(yīng)產(chǎn)品，從而促進(jìn)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的發(fā)展，更好地為企業(yè)電力生產(chǎn)提供服務(wù)。

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