電能計量自動抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

1、<p>　　電能計量自動抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展</p><p>　　摘要：隨著時代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進步和改革開放的不斷深入以及經(jīng)濟的高速發(fā)展，都為電能計量自動抄表的普及奠定了基礎(chǔ)。電能計量自動抄表技術(shù)是現(xiàn)代電力營銷的重要手段，其發(fā)展的重點是研究通信方式。本文分析了電能計量自動抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電能計量；自動抄表技術(shù)；現(xiàn)狀；展望 </

2、p><p>　　中圖分類號：TM933.4文獻標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　電能計量是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要營銷環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電量結(jié)算依靠人工現(xiàn)場抄讀數(shù)據(jù)，在實時性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面存在不足。然而，用電客戶不僅要求有電用，還要求用高質(zhì)量電，享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。因此提高電費實時結(jié)算，建立新型抄表方式已

3、成為所有電力部門的共識。 </p><p>　　一、電能計量自動抄表技術(shù)的產(chǎn)生背景 </p><p>　　采用傳統(tǒng)抄表方式人工抄取電能表數(shù)據(jù)，不可避免地存在以下問題：抄讀數(shù)據(jù)存在誤差，操作難以規(guī)范化，數(shù)據(jù)采集不及時、耗費人工多、成本高、效率低。為解決上述問題，近年來出現(xiàn)了將電能計量數(shù)據(jù)自動采集、傳輸和處理的電能計量自動抄表系統(tǒng)。 </p><p>　　二、電能計量

4、自動抄表系統(tǒng)的組成 </p><p>　　電能計量自動抄表系統(tǒng)由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和主站三部分組成。 </p><p>　　按現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集不同，電能計量自動抄表系統(tǒng)分為本地和遠程自動抄表系統(tǒng)。本地自動抄表的電能表裝有紅外轉(zhuǎn)換模塊，抄表者攜帶手持紅外抄表器現(xiàn)場抄表，將用戶電表數(shù)據(jù)采集保存在抄表器中，回供電企業(yè)傳輸給計算機系統(tǒng)。這種抄表方式適于便攜性要求較高、布線施工困難、無法有線通

5、信的地方。抄表范圍僅限紅外傳輸距離5m內(nèi)非接觸性抄表，方位性要求高，沒有實現(xiàn)完全自動抄表。介于本地自動抄表系統(tǒng)局限性較大，自然遠程自動抄表系統(tǒng)就成為自動抄表技術(shù)研究的重點。 </p><p>　　遠程自動抄表系統(tǒng)由加裝了光電轉(zhuǎn)換器的機電脈沖式電能表或全電子式電能表及采集終端構(gòu)成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主站由管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等軟件和服務(wù)器、工作站等硬件構(gòu)成，處在自動抄表系統(tǒng)最頂層。主站功能有定時抄表、用電監(jiān)測、廣播校時、

6、線損分析、自動統(tǒng)計、分析處理、信息發(fā)布、報表生成打印等。系統(tǒng)伸縮性和擴展性良好，電能數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、唯一、完整、安全、可靠和不可更改。管理人員通過主站進行用電管理和營銷決策。通信系統(tǒng)是將采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡就ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，其分底層通信網(wǎng)和上層通信網(wǎng)。底層通信網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)集中器和采集終端間數(shù)據(jù)傳輸，上層通信網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)集中器和主站間數(shù)據(jù)傳輸。新通信網(wǎng)絡(luò)為自動抄表技術(shù)提供了更多途徑，電能計量自動抄表系統(tǒng)中通信方式是這項技術(shù)的關(guān)鍵。 </p&

7、gt;<p>　　三、電能計量自動抄表技術(shù)的現(xiàn)狀 </p><p><b>　　1、電能表 </b></p><p>　　傳感器、自動化儀表以及集成電路技術(shù)的發(fā)展,使得無論是機電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當(dāng)今電能計量自動抄表技術(shù)的需要。預(yù)計今后相當(dāng)一段時間內(nèi),電能計量自動抄表系統(tǒng)的終端采集裝置將以機電脈沖式電能表和電子式電能表兩種儀表為主。

8、 </p><p>　　2、采集器和集中器 </p><p>　　采集器和集中器是匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置,由單片機、存儲器和接口電路等構(gòu)成,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了較成熟的產(chǎn)品。 </p><p><b>　　3、通信信道 </b></p><p>　　通信子系統(tǒng)是電能計量自動抄表技術(shù)中的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)通信方式的選取要綜合考慮地理環(huán)

9、境特點、用戶用電行為、技術(shù)水平、管理體制和投資成本等因素。國內(nèi)外對于不同通信方式各有側(cè)重,在西方發(fā)達國家,對于電能計量自動抄表技術(shù)的研究起步較早,電力系統(tǒng)包括配電網(wǎng)絡(luò)較規(guī)范、完備,所以低壓電力線載波技術(shù)被廣泛應(yīng)用;在我國,受條件所限,較多使用電話線通信。近來,隨著對擴頻技術(shù)研究的深入,低壓電力線載波中干擾大的問題逐步得到解決,因此,低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術(shù)中的應(yīng)用有逐步推廣的趨勢。 </p><

10、p>　　四、自動抄表技術(shù)的發(fā)展趨勢分析 </p><p>　　1、圖形圖像抄表技術(shù) </p><p>　　將現(xiàn)場計量儀表所得符合要求圖像傳至管理部門，提高系統(tǒng)可靠性，對儀表實際運行可以更好的觀察，發(fā)現(xiàn)解決問題，這種抄表需現(xiàn)場加數(shù)碼相機及專用遠程視頻傳輸器。 </p><p>　　為實現(xiàn)抄表信息化并不用更換電表，可用基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的自動抄表和識別讀數(shù)，即

11、數(shù)字圖像處理和嵌入式技術(shù)設(shè)計抄表器，用攝像頭采集電表圖像，自動處理采集數(shù)據(jù)，識別出數(shù)值及用戶信息，存入抄表器，實現(xiàn)抄表終端信息化。這種抄表系統(tǒng)不需改造原電表，又把操作從體力勞動解放出來，在抄表系統(tǒng)中會有很好前景。 </p><p>　　2、無線局域網(wǎng)技術(shù) </p><p>　　無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，品種的增加和成本下降，今后將有較大發(fā)展。無線局域網(wǎng)不能完全替代有線網(wǎng)絡(luò)，可作為有線通信網(wǎng)

12、絡(luò)補充。自動抄表系統(tǒng)中，具備無線通信能力的智能終端可在主站和底層數(shù)據(jù)采集器間構(gòu)造無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集傳輸。 </p><p>　　3、無線自組網(wǎng)技術(shù) </p><p>　　RobuNet無線自組網(wǎng)技術(shù)是在研究了眾多前沿?zé)o線Ad-Hoc組網(wǎng)理論和系統(tǒng)（包括Zigbee等技術(shù)）的基礎(chǔ)上，針對網(wǎng)絡(luò)集中抄表復(fù)雜環(huán)境，發(fā)展出來的最新方案。技術(shù)起點高、環(huán)境適應(yīng)性強、易于安裝、減少相互干擾、提高

13、信道利用率等特點。其技術(shù)優(yōu)勢有：高度頻率自適應(yīng)機制，系統(tǒng)一次成功抄讀率和魯棒性高，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，數(shù)據(jù)安全。 </p><p><b>　　4、藍牙技術(shù) </b></p><p>　　短距離內(nèi)用藍牙技術(shù)自動抄表系統(tǒng)，成本低、方式靈活、抗干擾強、可靠安全、適應(yīng)性強，可便攜式設(shè)備間近距離通信，適合大量數(shù)據(jù)采集測控。但藍牙技術(shù)在短程無線局域網(wǎng)中，傳輸速度慢、造價高。技術(shù)進

14、一步發(fā)展，傳輸速度和距離增加，價格降低，藍牙技術(shù)前景更廣闊。 </p><p><b>　　5、現(xiàn)場總線技術(shù) </b></p><p>　　現(xiàn)場總線是3C技術(shù)的融合，實現(xiàn)生產(chǎn)領(lǐng)域現(xiàn)場設(shè)備及高層次控制設(shè)備間聯(lián)系。現(xiàn)場總線技術(shù)開放、數(shù)字化、分散、互可操作等特點，可廣泛用于自動抄表系統(tǒng)構(gòu)建?，F(xiàn)在較為流行的有：CAN總線、FF現(xiàn)場總線、Profibus總線、CC-Link總

15、線、HART總線、LonWorks總線。這一自動抄表系統(tǒng)低成本、高實時性和可靠性、結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力強、安裝維護方便。但現(xiàn)場總線領(lǐng)域通信標(biāo)準(zhǔn)一直不統(tǒng)一，本身還形不成一個全開放互聯(lián)系統(tǒng)，在自動抄表領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用受到一定制約。 </p><p><b>　　6、嵌入式系統(tǒng) </b></p><p>　　將微處理器嵌入到電能表，嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動抄表系統(tǒng)傳輸速率高、穩(wěn)定性

16、和抗干擾性好、兼容性好易于實現(xiàn)互聯(lián)互通、成本低、系統(tǒng)維護方便、性價比高。 </p><p>　　利用嵌入式系統(tǒng)對傳統(tǒng)感應(yīng)電表改造，不破壞感應(yīng)電表結(jié)構(gòu)且不增加體積，用嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建電能表智能控制單元，增強電能表可靠性。構(gòu)建智能型計量儀表存儲器、模擬電路、微處理器及各轉(zhuǎn)換器集成，實現(xiàn)測量、控制、數(shù)據(jù)處理等功能系統(tǒng)級芯片。 </p><p><b>　　7、衛(wèi)星通信 </b&

17、gt;</p><p>　　對于難以抄到的電表，可預(yù)約通信系統(tǒng)(SC)。SC雙向通信低成本、高效率，為客戶提供自動操作和現(xiàn)場監(jiān)控?，F(xiàn)在允許SC方式操作的有：分時計費、住宅、負荷狀況及需量測定。自動抄表應(yīng)用系統(tǒng)也包括溫變控制、負荷控制、收費清單、供電中斷監(jiān)測及顧客信息等。 </p><p>　　同地面無線抄表比，衛(wèi)星抄表全過程無需人員出動，實現(xiàn)徹底自動化。作為一項超前新技術(shù)，衛(wèi)星抄表技術(shù)含量

18、高、性能高、市場前景廣闊。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　自動抄表系統(tǒng)建設(shè)是一項系統(tǒng)性工程，需行業(yè)主管、電網(wǎng)公司、抄表系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)和用戶共同努力，從技術(shù)和管理上雙管齊下，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，技術(shù)上緊跟行業(yè)國際水平，加快自動抄表系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)范和細化工作。 </p><p><b>　　參考文獻 &

19、lt;/b></p><p>　　[1]潘曉君，秦軍等.自動抄表技術(shù)及其在電能計量領(lǐng)域的應(yīng)用[J].電測與儀表，2009.2 </p><p>　　[2]馬木森.電能計量自動抄表技術(shù)的特點、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010.4 </p><p>　　[3]蔣俊峰.自動抄表技術(shù)研究[ J].電測與儀表, 2005, 40(10): 41-44,