微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)的相關分析

王娟

摘 要：微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)解決了載波抄表存在的問題。本文介紹了國內(nèi)電力載波抄表技術(shù)的發(fā)展過程，分析了單模通信存在的問題及影響因素，并詳細介紹了載波-無線雙模模塊通信技術(shù)，對載波-無線雙模模塊通信技術(shù)的實現(xiàn)方案進行了探究，以期為微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)的發(fā)展應用提供幫助。

關鍵詞：微功率；載波-無線雙模模塊；抄表技術(shù)；單模通信；實現(xiàn)方案

1低壓電力載波抄表技術(shù)發(fā)展過程

中國的高壓輸電網(wǎng)中已經(jīng)普遍應用EMS進行管理，而中、低壓配電系統(tǒng)的自動化程度則相對較低，推進其自動化工程建設是社會發(fā)展的必然趨勢。電力客戶抄表自動化是配電自動化的基本功能，同時也是電力系統(tǒng)營業(yè)管理自動化必不可少的一個手段。自動抄表是指電表能自動、集中、定時抄錄電量，這一過程是通過智能化電表與控制中心計算機聯(lián)絡實現(xiàn)的。自動抄表的實質(zhì)是一個信息自動交換的過程，這一過程給現(xiàn)代人的生活、工作創(chuàng)造了很大的便利。同時，自動信息交換能快捷、準確的傳遞信息，從而使數(shù)據(jù)管理更加科學先進。供電企業(yè)的傳統(tǒng)抄表方式是基于電能表的手工抄表方式，需要花費大量的人力和時間，同時人為因素對抄表的準確性存在較大的影響。抄表技術(shù)能及時、有效地將龐大、分散的居民用電量及相關數(shù)據(jù)收集起來并進行統(tǒng)計，有效降低了用電網(wǎng)絡的管理難度。

國內(nèi)的低壓電力載波抄表技術(shù)的發(fā)展過程可以分為三個階段。在第一階段，抄表技術(shù)的發(fā)展目標主要是增加載波芯片的物理層通信距離，載波芯片的系統(tǒng)廠家通過增加發(fā)送功率的方法增加了芯片點對點物理通信距離，切實提高了載波芯片的物理層通信能力。第二階段，靜態(tài)自組網(wǎng)技術(shù)成為了優(yōu)化系統(tǒng)抄收性能的主要方法。靜態(tài)自組網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)和應用進一步提高了電力系統(tǒng)的抄收性能和可靠性，同時減少了現(xiàn)場工程維護工作量。第三階段，自適應的全動態(tài)中繼（組網(wǎng)）技術(shù)，該技術(shù)能很好的適應不同的低壓電網(wǎng)環(huán)境，隨著低壓電力網(wǎng)的變化而進行動態(tài)變化，大幅度的提高了系統(tǒng)抄收的可靠性。表1對這三大階段進行了概括。

2單模通信

低壓電力用戶抄表系統(tǒng)目前采用的技術(shù)主要是無線電力載波和微功率無線這兩種。電力載波通信技術(shù)近年來在低壓集抄中得到了普遍的應用，其在實際應用中具有許多優(yōu)點，如施工方便，不需要布線，覆蓋范圍廣等。同時，受電力線特性及電網(wǎng)環(huán)境的影響，無線電力載波通信技術(shù)在實際應用中仍存在一些問題。為了解決電力線的干擾、衰減問題，微功率無線技術(shù)應運而生。微功率無線通信技術(shù)通信速率較高，有力的保障了通信的實時性，但其仍存在一些缺陷。表2概括了無線電力載波通信技術(shù)和微功率無線通信技術(shù)存在的問題。

3載波-無線雙模模塊通信

3.1概念

載波-無線雙模模塊通信就是指結(jié)合電力線窄帶載波和微功率無線兩種通信技術(shù)，這一模塊通信方法基本能適用于目前所有的采集臺區(qū)。同時，安裝這一雙模模塊通信，只需在單一的采集方案上進行集中器、電能表或采集器端模塊的更換就可實現(xiàn)。通常智能電能表以變壓器為依據(jù)劃分臺區(qū)，而抄表系統(tǒng)則根據(jù)劃分好的臺區(qū)對電能表進行單位集中管理，即臺區(qū)內(nèi)物理空間環(huán)境在未發(fā)生特殊情況時固定不變。密集的建筑物、鐵質(zhì)材料都會在很大程度上衰減無線信號，進而縮短無線信號的傳輸距離。同時，電網(wǎng)的阻抗、噪聲諧波的變化也會影響載波信號的傳輸。為此，微功率無線和載波雙信道技術(shù)具有實際意義。

3.2實現(xiàn)方案

微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)的實現(xiàn)方案主要分為硬件配置和通信技術(shù)兩大方面。首先是硬件配置，硬件配置需要遵循以下幾條原則。第一，選擇國內(nèi)較成熟，并且具有可靠性的載波信道硬件產(chǎn)品。第二，雙模模塊外形應與載波模塊外形相似，并保留電力載波接口以及弱電通信接口。第三，微功率無線天線。第四，合理設置模塊通信指示燈，對信道進行標識，以優(yōu)化信道間的數(shù)據(jù)收發(fā)便利性，同時降低后期維護管理難度。其次是通信技術(shù)。微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)的實質(zhì)是在電力線載波技術(shù)、自組網(wǎng)技術(shù)的基礎上增加無線信道。當微功率無線和載波雙信道集中器端、表端模塊的現(xiàn)場安裝工作完成后，起初網(wǎng)絡節(jié)點并沒有組網(wǎng)信息，需要集中器路由單元機械能網(wǎng)絡組建。

4小結(jié)

隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，全采集、全覆蓋、全費控的政策被提出，而電網(wǎng)公司也在不斷落實這一政策。為此，必須提高現(xiàn)場集中抄表系統(tǒng)的可靠性和準確性。微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)能有效優(yōu)化系統(tǒng)抄收性能，并幫助推廣遠程集中抄表技術(shù)。

參考文獻

[1]李國鈺，張成文，張強等.基于DBPSK低壓電力線載波通信和微功率無線通信的雙模通信在低壓載波集抄系統(tǒng)中的應用[J].制造業(yè)自動化，2015，37（24）：130-133.

[2]田華，彭翔，申莉等.微功率無線和載波雙信道抄表技術(shù)的研究與應用[J].電測與儀表，2014，（z1）：4-6.

（作者單位：江蘇蘇源光一科技有限公司）