淺析遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和通信方式

周瑩

中圖分類號(hào)：TM9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2017）11-000-01

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)抄表方式已經(jīng)不適用于當(dāng)今以信息化發(fā)展為主的電力行業(yè)，智能化的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?；诖?，本文首先從遠(yuǎn)程計(jì)量表、智能采集器、集中器和抄表終端四個(gè)部分介紹了遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，其后對(duì)電話線通信、CAN總線通信以及RS485總線通信三種遠(yuǎn)程抄表的通信方式進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) IC卡計(jì)量表 電話線通信技術(shù)

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)和通信技術(shù)，杜絕了傳統(tǒng)人工抄表工作存在的低效性和不穩(wěn)定性，很大程度上推動(dòng)了電力工作的科學(xué)化發(fā)展。因此，為了推廣遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用，有必要對(duì)其基本結(jié)構(gòu)和通信方式做出分析研究。

一、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

遠(yuǎn)程抄表即通過(guò)通信線路把各個(gè)電能表用戶端與遠(yuǎn)程操控的智能電腦終端進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，將用戶電能表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至特定系統(tǒng)的抄表方式。與傳統(tǒng)的人工抄表形式相比，現(xiàn)代化的抄表系統(tǒng)具有高精度、高速度、高效率的特點(diǎn)，其系統(tǒng)構(gòu)成主要包括以下四個(gè)部分：

（一）遠(yuǎn)程計(jì)量表

我國(guó)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)可選的計(jì)量表有機(jī)械表和電子表兩種。二者相比，電子表在精準(zhǔn)度、靈活性、安全性等方面都要優(yōu)于機(jī)械表，所以電子表在實(shí)際用戶用電量的計(jì)量中應(yīng)用相對(duì)較多。目前行業(yè)中電子計(jì)量表的制造工藝結(jié)合了先進(jìn)的復(fù)費(fèi)率技術(shù)、數(shù)據(jù)采樣技術(shù)、SMT工藝技術(shù)以及芯片技術(shù)，可以根據(jù)不同用戶的用電能力和裝置需求制定個(gè)性化的設(shè)計(jì)方案，以實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)方式自動(dòng)轉(zhuǎn)換、多終端通信、編程設(shè)置、遠(yuǎn)程抄表等功能。

（二）智能采集器

在實(shí)際裝設(shè)電表箱時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)一箱多表的情況，這時(shí)為了減輕遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的工作壓力，需要使用智能采集器對(duì)同一電表箱上多個(gè)電能表的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成處理，并通過(guò)通信渠道傳輸至上級(jí)系統(tǒng)中。作為遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的核心部分，智能采集器需要具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、系統(tǒng)參數(shù)預(yù)設(shè)、定值報(bào)警等多個(gè)功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶電能表數(shù)據(jù)的采集。

（三）集中器

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是一個(gè)多端口、多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)，集中器在其中起到橋梁性的作用，它與智能采集器以及數(shù)據(jù)中心相連接形成高度通達(dá)的數(shù)據(jù)傳輸子網(wǎng)絡(luò)，大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度和安全性。集中器的設(shè)置主要以配電變壓器為準(zhǔn)，通常一個(gè)配電平臺(tái)就是一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集中器作為該網(wǎng)絡(luò)的主站端口，通過(guò)電力線對(duì)低壓一側(cè)采集設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行管理。一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)集中器可以同時(shí)管理128個(gè)智能采集器，根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間對(duì)采集器所收集到的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行集中處理并傳輸。

（四）數(shù)據(jù)處理終端

數(shù)據(jù)處理終端是遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，主要有中心站計(jì)算機(jī)和人工手持終端兩種，它可以把用戶電能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成處理，轉(zhuǎn)化為電子設(shè)備可顯示的數(shù)字化信息，工作人員根據(jù)此類信息進(jìn)行停電、輸電的遠(yuǎn)程操控。此外，工作人員在數(shù)據(jù)處理終端上還能發(fā)現(xiàn)抄表系統(tǒng)通信過(guò)程中存在的故障問(wèn)題，并及時(shí)對(duì)線路進(jìn)行維修和管理。

二、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的通信方式

（一）電話線通信

電話線通信技術(shù)在我國(guó)抄表系統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用已有二十余年，其通信主要基于電話交互網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，通?？墒褂米饨桦娫捑W(wǎng)的形式實(shí)現(xiàn)，其構(gòu)建方法十分簡(jiǎn)單，只需要將調(diào)制解調(diào)器分別安置在電話主機(jī)臺(tái)終端即可。但由于電話網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)限制，其信道的數(shù)據(jù)交互較為緩慢，無(wú)法滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)傳輸，如果經(jīng)集中器集成傳出的數(shù)據(jù)信息較多，還可能造成通信線路的阻滯，使得信息的傳輸速率大打折扣。所以，不建議在大規(guī)?；蚨嘟K端的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中使用電話線通信技術(shù)。

（二）CAN總線通信

CAN總線（控制器局域網(wǎng)總線）以O(shè)SI模型為設(shè)計(jì)依據(jù)，是一種多元化、多端口、高數(shù)字化的通信總線。它應(yīng)用非破壞性仲裁技術(shù)，可以通過(guò)一對(duì)一、一對(duì)多、一對(duì)網(wǎng)絡(luò)等不同形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受，其輻射的通信距離可達(dá)10km，節(jié)點(diǎn)多達(dá)120個(gè)。同時(shí)，CAN總線使用造價(jià)較低的雙絞線，網(wǎng)絡(luò)接口簡(jiǎn)單，且構(gòu)建系統(tǒng)的技術(shù)要求不高，可以有效節(jié)約通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架成本。但CAN總線無(wú)法與Internet建立聯(lián)系，數(shù)據(jù)傳輸只限于線路傳輸，無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)共享。

（三）RS485總線通信

RS485總線通信是一種較為開放化的有線通信技術(shù)，其傳輸媒介多為差分雙絞線，可進(jìn)行全雙工、半雙工兩種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架形式，傳輸長(zhǎng)度最遠(yuǎn)可達(dá)1200米。在RS485通信雙絞線的差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)間為-7至12V，數(shù)據(jù)接收裝置的精度范圍為±200mV，阻抗能力≥12kΩ。此外，其芯片驅(qū)動(dòng)器以同時(shí)驅(qū)動(dòng)32個(gè)負(fù)載節(jié)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，若無(wú)法滿足遠(yuǎn)程抄表數(shù)據(jù)的傳輸需求，還可通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)將阻抗能力按倍數(shù)增大，使得傳輸負(fù)載的節(jié)點(diǎn)數(shù)可增加至64個(gè)、128個(gè)、256個(gè)等。

（四）GPRS通信

GPRS是以網(wǎng)絡(luò)IP和GSM系統(tǒng)為基礎(chǔ)的無(wú)線數(shù)據(jù)交互技術(shù)，它通過(guò)建立用戶端與公網(wǎng)或移動(dòng)服務(wù)網(wǎng)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)交互。這種通信方式不受實(shí)體線路的限制，所以接入范圍極廣，且可以按照用戶的不同需求對(duì)傳輸速率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，是一種技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠的通信技術(shù)。但其數(shù)據(jù)交互過(guò)程中產(chǎn)生的費(fèi)用按流量計(jì)算，從而增加了通信成本，所以這種技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)有的遠(yuǎn)程抄表工作中還未取得大范圍的應(yīng)用。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和通信設(shè)計(jì)上結(jié)合了計(jì)算機(jī)、電力以及通信等多專業(yè)技術(shù)，能有效地對(duì)用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控。由上文分析可知，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)要依靠計(jì)量器統(tǒng)計(jì)、采集器收集、集中器整合傳輸以及終端收發(fā)等多環(huán)節(jié)工作的層層配合，同時(shí)還要按實(shí)際情況選擇相應(yīng)的通信方式，才能保證供電公司遠(yuǎn)程抄表工作的穩(wěn)定化、高效化。最后，希望通過(guò)本文為遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)日后的完善優(yōu)化做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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