電力遠(yuǎn)程智能電表抄表系統(tǒng)研究

劉博 田增 盧迪

摘 要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，以及人們需求的不斷增長，通訊行業(yè)的發(fā)展速度已經(jīng)變得越來越快了，近幾年來我國電網(wǎng)的覆蓋面積已經(jīng)變得越來越廣泛了，電力工業(yè)的自動化程度也已經(jīng)變得越來越高了，我國電表的數(shù)量也變得越來越多了，但是隨著通訊行業(yè)的不斷發(fā)展，我國電表的抄表率反而降低了不少，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因就是因?yàn)殡姳沓憝h(huán)節(jié)人工的影響因素太多了造成的，這種情況不僅會讓我國電網(wǎng)線的損壞率嚴(yán)重上升，在一定程度上還會阻礙我國通訊行業(yè)的發(fā)展。本文就電力遠(yuǎn)程智能電表抄表系統(tǒng)進(jìn)行研究，希望能夠讓我國電表抄表系統(tǒng)變得更加完善，讓我國通訊行業(yè)得到更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GPRS；RS485；電力載波

網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代不僅給人們的生活帶來了非常大的便利，同時(shí)也給各行各業(yè)的發(fā)展帶來了非常大的沖擊，現(xiàn)在我國通訊行業(yè)在進(jìn)行抄表的時(shí)候，更多的還是沿用以前的人工抄表形式，這種人工抄表的方式不僅嚴(yán)重的影響通訊行業(yè)的工作效率，同時(shí)也在一定程度上阻礙了電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化管理的發(fā)展。信息化技術(shù)在通訊行業(yè)中的應(yīng)用，讓無人值班和智能抄表系統(tǒng)在應(yīng)用范圍變得越來越廣泛了，這些信息化系統(tǒng)的應(yīng)用不僅在一定程度上提高了電力系統(tǒng)的智能化程度，還讓電力系統(tǒng)的工作效率和發(fā)展速度得到了提升。

1 概述

為了適應(yīng)社會的需要，保證用戶安全、合理、方便地用電，對傳統(tǒng)的電表和用電的管理模式進(jìn)行改造，使之符合社會發(fā)展的需要就顯得很有必要。要實(shí)現(xiàn)電表集中自動抄表，其前提是電表需首先實(shí)現(xiàn)智能化，這樣才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)出戶，以達(dá)到集中抄表的目的。要實(shí)現(xiàn)自動抄表，就要使電度表具有遠(yuǎn)傳功能，而常用的電度表多為感應(yīng)式機(jī)械電度表，這種表具有運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但不具有遠(yuǎn)傳功能。

2 電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)簡介

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，我國信息通訊技術(shù)也已經(jīng)變得越來越先進(jìn)了，為了能夠讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群桶踩玫礁玫谋ＷC，我國對通信技術(shù)的投入力度也已經(jīng)變得越來越大了，無線通訊技術(shù)的應(yīng)用范圍也已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，GPRS通訊的應(yīng)用也進(jìn)一步的促進(jìn)了通訊行業(yè)的發(fā)展，采用這種通訊方式不僅可以讓移動實(shí)現(xiàn)IP通訊，同時(shí)也可以將GPRS通訊作為一個(gè)獨(dú)立的通訊通道來進(jìn)行信息傳輸，并且企業(yè)可以作為很多電臺的輔助手段，而這種手段應(yīng)用在遠(yuǎn)程智能電表抄表上的話，那么就可以自動的進(jìn)行智能抄表，這種方式不僅可以提高抄表的效率，同時(shí)還可以在一定程度上提升智能抄表的質(zhì)量，減少在抄表過程中由于人工的原因造成的抄表數(shù)據(jù)失誤率。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)

在進(jìn)行遠(yuǎn)程智能電表抄表系統(tǒng)研究的過程中，我們主要是利用通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)這兩種技術(shù)來對抄表系統(tǒng)進(jìn)行研究，希望能夠讓抄表系統(tǒng)變得更加完善，讓電力遠(yuǎn)程智能電表系統(tǒng)的工作效率得到提高，讓其能夠發(fā)揮出更大的作用，利用無線通訊技術(shù)來進(jìn)行電表抄送不僅可以簡化電表抄送的流程，還能夠提高智能電表的抄表質(zhì)量，這種方式無疑是一種非常方便的抄表模式，但是利用這種方式來進(jìn)行抄表，還有一個(gè)非常大的缺點(diǎn)，那就是電力遠(yuǎn)程智能電表抄表系統(tǒng)的耗電量是非常大的，因此現(xiàn)在這種電力遠(yuǎn)程智能電表抄表系統(tǒng)現(xiàn)在我國還并沒有大規(guī)模的推廣，因此電力遠(yuǎn)程智能電表抄表系統(tǒng)需要做的路仍舊還有很長。

3 系統(tǒng)原理分析

3.1 系統(tǒng)構(gòu)架功能

多個(gè)電表通過RS485通信接口把電表數(shù)據(jù)傳到采集終端器上，采集終端通過RS485或是電力載波將數(shù)據(jù)傳送到采集集中器上，采集集中器通過RS485通信接口和通信IPmodem連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器可以使用GPRS、APN專線或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò)接入。當(dāng)集中器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)，建立透明數(shù)據(jù)通道后，采集終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只要送到串口，集中器就會把收到的數(shù)據(jù)原封不動地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)；同時(shí)服務(wù)器主機(jī)下發(fā)的命令通過通道傳輸?shù)郊衅骱螅衅魍ㄟ^串口送到采集終端，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。

3.2 系統(tǒng)組成

3.2.1 電能表

電能變主要分為單相無功電表和單相無功電表兩種，在功率上主要分為無功2級電表和有功0.5級，一般應(yīng)用的都是低壓電力載波通訊接口和RS485兩種，并且在處理器上采用的是單片微處理器，以及最新的外圍的芯片設(shè)計(jì)，采用美國AD公司的專用單相電能計(jì)量芯片，通過對電流、電壓信號采樣，能計(jì)量雙向有功電能，實(shí)現(xiàn)對低壓居民用戶的電力線載波自動抄表。

3.2.2 采集器

采集器主采用先進(jìn)微電子技術(shù)及SMT生產(chǎn)工藝制造，應(yīng)用于低壓電力線載波自動抄表系統(tǒng)，作為系統(tǒng)的終端設(shè)備之一，自帶24個(gè)I/O口，可帶24戶電度表，停電數(shù)據(jù)保護(hù)，帶后備電源，停電后仍可抄表。實(shí)現(xiàn)24路用戶電表的電量等數(shù)據(jù)采集，適合與帶RS485接口的電能表進(jìn)行配合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表。

4 項(xiàng)目構(gòu)架的開發(fā)

4.1 傳輸終端和采集終端連接

目前無線傳輸模塊同時(shí)支持RS232/485接口，可通過RS232/485與終端通訊。本系統(tǒng)采用的是485的接口方式。

4.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入方式

中心采用APN專線，所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP，管理中心通過一條2MAPN專線接入移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。傳輸設(shè)備采用F2103，其功能齊全，性能穩(wěn)定，簡單易用，它是一款工業(yè)級別的無線傳輸終端，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種各樣的工業(yè)，金融場合。終端設(shè)備和傳輸設(shè)備連接好后，設(shè)置好各種通訊參數(shù)，工作模式后，在傳輸設(shè)備F2103中填入數(shù)據(jù)中心的地址和應(yīng)用程序的端口號。這樣當(dāng)終端設(shè)備數(shù)據(jù)傳給傳輸設(shè)備F2103，F(xiàn)2103就會把數(shù)據(jù)透明地傳輸?shù)街行摹?/p>

終端設(shè)備支持多種中心模式（主備中心、多中心），多種激活模式（電話、短信、數(shù)據(jù)），多種工作模式（TCP、UDP、telnet等），方便用戶組網(wǎng)和各種系統(tǒng)需求。心跳包機(jī)制、注冊包機(jī)制、數(shù)據(jù)幀可控、重連機(jī)制等多種機(jī)制不僅保證設(shè)備實(shí)時(shí)在線，而且穩(wěn)定可靠，同時(shí)方便客戶根據(jù)現(xiàn)場的情況，來設(shè)置各種傳輸參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到最佳效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，電力遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)對電力行業(yè)的發(fā)展造成了非常大的影響，不僅讓通訊行業(yè)的工作效率得到了提升，同時(shí)還滿足人們對通訊行業(yè)發(fā)展的需求，讓通訊行業(yè)得到更加長遠(yuǎn)的發(fā)展，讓用電變得更加方便、高效。要想讓通訊行業(yè)得到更好的發(fā)展，我們就必須要不斷加強(qiáng)對用電管理模式和傳統(tǒng)電表的改造研究力度，只有這樣通訊用戶的用電安全和需求才能夠得到更好的保證，我們必須要不斷提高電表管理系統(tǒng)的自動化程度，只有這樣電表的抄表效率才能夠得到提高，電力管理系統(tǒng)的兼容性才能夠變得更好。

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