智能電能表及采集終端的遠(yuǎn)程控制技術(shù)分析

孟偉維

摘要：智能電能表是對傳統(tǒng)電表的升級和優(yōu)化，它具有自動抄錄功能，能對用電量進(jìn)行控制，并降低運(yùn)行能耗。本文對智能電能表的功能及采集終端遠(yuǎn)程控制技術(shù)進(jìn)行分析，為智能電能表提供廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：智能電用表;采集終端;遠(yuǎn)程控制技術(shù)

1基本概述

1.1智能電能表

就目前而言，市場上應(yīng)用較為廣泛的電能表主要以智能電能表為主，其通常是由數(shù)據(jù)處理單元、測量單元、通信單元共同構(gòu)成，目前常見的智能電能表種類有兩種，其一是單相表，其主要適用于對普通用戶進(jìn)行電能使用的計(jì)量，通常以220V為主，另外一種是三相表，其主要適用于對工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行電能使用的計(jì)量，通常以380V為主。工作人員可以根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行電能表種類的選擇。

1.2遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制主要是指工作人員借助信息網(wǎng)絡(luò)兩端撥號或者需要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的兩端設(shè)備都接入互聯(lián)網(wǎng)的方式來實(shí)現(xiàn)異地兩臺計(jì)算機(jī)設(shè)備的連接，工作人員可以通過自己的計(jì)算機(jī)設(shè)備來控制他人的計(jì)算機(jī)設(shè)備，通過這種方法來實(shí)現(xiàn)對異地計(jì)算機(jī)設(shè)備的軟件安裝、程序修改等操作行為。

2智能電能表

2.1應(yīng)用優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的電能表計(jì)量設(shè)備相比，該類電能表在實(shí)踐應(yīng)用中具有絕對的優(yōu)勢，具體如下：第一，功能多，該類電能表在實(shí)際應(yīng)用中處理具有計(jì)量電能的基本功能特性以外，還可以幫助工作人員實(shí)現(xiàn)24小時實(shí)時檢測電能計(jì)量情況的目標(biāo)，且該電能表還可以根據(jù)所獲取的電能用量數(shù)據(jù)信息對自動進(jìn)行控制，在最大限度上將電能損失降至最低;第二，計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性高，傳統(tǒng)的電能表在計(jì)量過程中不可避免地會因?yàn)闄C(jī)械磨損而產(chǎn)生不同程度上的計(jì)量誤差，而智能電表則可以有效地避免這一問題，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由精密性極高的電子元件所構(gòu)成，準(zhǔn)確等級一般在0.2-2范圍之內(nèi)，其在實(shí)際電能計(jì)量的過程中幾乎不會產(chǎn)生機(jī)械誤差;第三，啟動時所產(chǎn)生的電流較小，由于智能電表自身具有良好的靈敏性，對于人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^常應(yīng)用的型號為220V、5A的電能表而言，智能電表進(jìn)需要1.1W便可以正常運(yùn)行，即使室內(nèi)一些大功率設(shè)備處于待機(jī)的情況也能夠正常運(yùn)行;第四，信息交互能力較強(qiáng)，一般情況下，工作人員可以定期將電能表與信息采集系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳輸，通過這種方式來幫助工作人員實(shí)現(xiàn)對普通用戶的用電情況信息24小時的監(jiān)控，以此來顯著降低電力管理人員的日常工作量;第五，安裝簡單，工作人員在安裝傳統(tǒng)的電能表計(jì)量設(shè)備時需要對其懸掛垂直度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，若出現(xiàn)懸掛傾斜等偏差情況則會對最終的電能計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，而對于智能電表而言，其安裝流程就非常簡單，只要確保其處于靜止?fàn)顟B(tài)即可;第六，電能繳費(fèi)智能化，傳統(tǒng)的電能繳費(fèi)模式主要以一卡通為主，在該繳費(fèi)模式下人們幾乎不能對自己所使用的用電情況進(jìn)行查詢，所以經(jīng)常會出現(xiàn)欠費(fèi)停電的情況發(fā)生，而智能電表則可以有效地改善這種情況，其在實(shí)際應(yīng)用中可以自動對用戶們的電能使用情況進(jìn)行實(shí)時地監(jiān)控，對于余額不足的用戶予以相應(yīng)的梯形，通過這種方式來有效地提高用戶們繳費(fèi)的便利性。

2.2功能特性

智能電能表表在實(shí)際應(yīng)用過程中主要包括以下幾項(xiàng)功能特性：第一，分時計(jì)量，該功能特性主要是借助電表中的正向有功、四象限無功、反向有功等計(jì)量方式來幫助工作人員完成對電能電量的系統(tǒng)性控制，按照不同實(shí)踐段來分別記錄用戶用電量的峰值、谷值、平均值的記錄，從而幫助工作人員更加科學(xué)、合理地按照用戶們的用電需求來分配相應(yīng)的電能供應(yīng)量;第二，費(fèi)用控制，目前智能電表擁有兩種不同的電能費(fèi)用控制方法，一種是針對本地用戶的，用戶可以通過CPU卡來查詢電費(fèi)余額，若余額不足則對電能表會借助光亮或者聲音來對用戶進(jìn)行提醒，另一種則是針對遠(yuǎn)程用戶的，用戶可以通過載波來對電能表中所儲存的用電情況信息查詢，然后根據(jù)查詢結(jié)果采取相應(yīng)的解決措施;第三，測量檢測，該類智能電表在應(yīng)用過程中不僅可以有效地對用戶用電使用情況中的電壓和電流進(jìn)行實(shí)時地監(jiān)測，同時還可以對失壓、停電等異常情況進(jìn)行檢測，從而有效地確保用戶們用電的穩(wěn)定性;第四，永久記錄，顧名思義，該功能特性主要是指電能表可以將該用戶所有的用電信息都進(jìn)行準(zhǔn)確地記錄和儲存，其中還包括電力故障、時間等各種參數(shù)信息。

3終端遠(yuǎn)程控制

智能電表中所使用的遠(yuǎn)程終端控制設(shè)備主要是一種以微處理為主要控制方式的電子設(shè)備，其工作原理是借助遙感技術(shù)將用戶的用電數(shù)據(jù)信息完整地傳輸至采集終端的總控制系統(tǒng)中，然后再通過合理地利用監(jiān)督控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來有效地控制遠(yuǎn)程需要連接的電子設(shè)備，從而完成整個終端遠(yuǎn)程設(shè)備的控制作業(yè)。從技術(shù)原理的層面上來說，RTU元件通常是以電路卡的形式所體現(xiàn)的，而這些電路卡又與CPU相連接，除此之外電路卡還對于一個或者多個通信接口相連接，如模擬輸入、數(shù)字輸出、模擬輸出、數(shù)值輸入、繼電器輸出等等，不同通信接口有其不同的功能特性，工作人員可以結(jié)合智能電表的具體使用情況對其采取現(xiàn)有的終端遠(yuǎn)程控制措施。目前市場上大多數(shù)智能電表在進(jìn)行終端遠(yuǎn)程控制時通常會涉及到以下幾項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)。

3.1數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境

通常來說智能電表在實(shí)際應(yīng)用過程中會為數(shù)據(jù)新的傳輸設(shè)置一個科學(xué)、合理的媒介，而這個媒介就是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常會使用到的GPRS移動網(wǎng)絡(luò)，工作人員可以借助該移動網(wǎng)絡(luò)將智能電表中所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解碼和轉(zhuǎn)碼處理，然后再通過公網(wǎng)對這些經(jīng)過特殊處理的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸，而這些數(shù)據(jù)信息也會被收錄到電力企業(yè)作為理論依據(jù)進(jìn)行備份，由于移動網(wǎng)絡(luò)具有成本低廉、安裝方便等應(yīng)用優(yōu)勢，因此其在很多電力企業(yè)的終端遠(yuǎn)程設(shè)備的控制作業(yè)中都發(fā)揮出了非常關(guān)鍵性的作用效果。

3.2數(shù)據(jù)信息的采集和獲取

智能電表在應(yīng)用過程中通常會直接與集中器設(shè)備相互連接，通過這種方式可以更好地滿足單個或者多個電能計(jì)量的基本要求。每一個集中器均可以看做是一個電能使用情況數(shù)據(jù)信息的采集點(diǎn)，其通過上述我們所提到的GPRS移動網(wǎng)絡(luò)將所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時地傳輸，從而更好地幫助工作人員實(shí)現(xiàn)對不同用戶用電情況的實(shí)時掌握。

3.3數(shù)據(jù)信息的存儲和輸送

為了可以有效地確保數(shù)據(jù)信息在遠(yuǎn)程運(yùn)輸過程中的安全性，工作人員通常會引進(jìn)ESAM安全模塊技術(shù)，并且將重要的數(shù)據(jù)信息均儲存在該模塊中進(jìn)行運(yùn)輸，若工作人員想要獲取該安全模塊中所儲存的數(shù)據(jù)信息，則需要通過一系列的身份驗(yàn)證，只有通過身份驗(yàn)證以后才能獲取安全模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，通過這種運(yùn)輸方式可以有效地提高電能使用情況傳達(dá)的準(zhǔn)確性和安全性，確保最終的遠(yuǎn)程控制結(jié)果能夠達(dá)到預(yù)期理想的狀態(tài)。

3.4控制主站對智能電表的遠(yuǎn)程控制

智能電表一般均設(shè)置在電能用戶所處的區(qū)域范圍內(nèi)，因此工作人員在設(shè)置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)時應(yīng)當(dāng)綜合考慮到整個智能電表的分布情況，然后在此基礎(chǔ)上對智能電表進(jìn)行科學(xué)、合理地布局設(shè)計(jì)，并且結(jié)合GPRS移動網(wǎng)絡(luò)來完成整個電能用電情況的數(shù)據(jù)運(yùn)輸，幫助電力企業(yè)的工作人員更好地實(shí)現(xiàn)對用戶電能使用情況的遠(yuǎn)程控制。

4結(jié)語

智能電能表作為智能電網(wǎng)的神經(jīng)末梢，在電力企業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)用比較普遍，很大程度提高了人們?nèi)粘Ｉ畋憷?。智能電能表相對比較復(fù)雜，它對技術(shù)參數(shù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求比較高。供電部門要結(jié)合人們的日常用電要求，對智能電能表進(jìn)行不斷升級和規(guī)范，使其達(dá)到良好的計(jì)量效果和應(yīng)用效果，并拓寬它的應(yīng)用空間，提高人們的日常用電質(zhì)量，推進(jìn)電力企業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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