自动抄表系统的原理及其应用

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1、自动抄表系统的原理及其应用摘要：自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成，通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现抄表收费一体化自动抄表系统的原理及其应用:3、载波抄表系统(1)低压电力线的基本传输特性及通信技术：简单的说，影响电力线载波传输质量主要有两个因素：一个是电力网络的阻抗特性及其衰减，另一个是噪声的干扰。第一个因素制约着信号的传输距离，第二个因素决定着数据传输的质量。低压电力网的噪声干扰主要由配电变压器和用户装置产生。噪声基本来源为：通用交、直流两用电机，带有可控硅的调光装置，电视接收机等。这些设备产生的背景噪声包

2、括：随机噪声、平滑频谱噪声以及工频谐波噪声等。以上可以看出，载波传输系统所处的环境是很恶劣的，所以应采取某些措施消除噪声，特别是脉冲噪声对数据传输的影响。到目前为止，国内厂家生产的载波采集模块大部分是基于FSK调制技术的，部分厂家使用的是扩频技术。相对于采用扩频技术的模块而言，基于FSK调制的采集模块的优点是成本较低，实现比较容易，但其缺点也比较明显，即抗噪声干扰和抗谐波能力相对较差。对于采用扩频技术的采集模块，由于采用具有宽带传输特征的扩频通信技术，使得系统在抗干扰能力方面有了较大幅度的改进，使得抄表系统的可靠性得到了一定程度的提高。实践证明，为适应不同

3、电网结构、不同居民区、以及不同时间剧烈变化的负荷的实际要求，不论是FSK调制，还是扩频调制的电力线载波系统，都必需针对具体情况，通过接力或加大功率(在允许的范围内)等措施延长传播距离和提高传输可靠性，以实现全天候可靠的电表数据抄收。(2)单表载波模块的载波抄表系统：单表载波模块的载波抄表系统指每块表内均安装一块载波采集模块，每个采集模块完成电量的数据采集计算，并通过低压电力线与设在变压器副边侧的集中/转发器进行通信。系统由主站、信道、载波集中器、载波电能表构成。主信道(上行)一般采用公用电话网(PSTN)，集中器与载波电能表之间(下行)采用低压电力线载波。

4、该载波电能表是由电能表加载波模块组成。其主要优点：充分利用电力线资源，无需重新布线，技术先进，是抄表技术的发展方向。主要缺点：①高频载波信号只能在一个台区内传输，无法跨台区传送信号，必需借助其它通信手段将电表数据从集中器送到电表抄收中心或营业中心。②由于低压电力线本身的介质、结构和负荷的影响，载波信号易受干扰，全天候的电能表可靠抄收比较困难，必需通过中继或其它技术手段加以解决。③由于单表模块尺寸和成本的限制，使得在软件和硬件上，很难进一步提高模块的可靠性和稳定性，这也在一定程度上，影响了系统的性能。(3)"多表一个采集器"的载波抄表方式："多表一个采集器"

5、的载波抄表方式类似于485总线的抄表方式，多块电能表共用1个采集器。唯一不同的是采集终端(模块)与集中器之间的通信不是采用485双绞线，而是通过低压电力线实现载波通信。4、其它特殊自动抄表系统(1)超窄带(UNB)载波抄表系统(跨台区单表载波)：该系统适合于城乡分散的居民用户和工业用户抄表，特别适用于对农村配变电能表的跨台区的抄收。该系统的技术特点：超窄带技术的传输带宽只有0.001Hz，传输功率只需0.3m。由于使用极低的频率(5～9.5Hz)进行信号传输，因此信号穿透力强，可通过变压器、线路和电容器，不需附加任何增益设备，不受其他设备的干扰，也不干扰其

6、他设备的正常运行。但由于采用超窄带调制技术，数据传输速率较低，传输一个数据位需要33min，传送一个完整的电量数据需要16h，实时性差。对于抄表系统而言，如果我们能够忍受系统的延迟性(一个完整的数据包传送需要十几个小时以上)，那么出于超窄带传输系统的极高传输可靠性以及极强的穿透力，完全可以认为此系统是一可使用的实用抄表系统，对此应当引起我们的重视。(2)红外抄表系统：系统由主站、红外掌上机、采集器和电能表构成，采集器完成对革一表箱中的所有电表的电量采集，不设集中器，也不需要通信线路，抄表时由工作人员到现场，用掌上机抄收采集器中存储的电能表数据，然后返回主站

7、，将掌上机中已抄的电能表数据通过RS232口，传送到主站计算机。该系统由于省去了集中器和485布线，故工程造价大大降低，缺点是需人到现场，自动化程度有所降低。适合于城市或农村的电能表已集中的居民抄表。(3)配变抄表系统：系统由主站、信道、抄表终端和配变总表构成。该系统主要实现对配电变压器总表电能量的抄收。抄表终端可以直接采集电能表的脉冲信号，也可抄收多功能电能表的数据，并通过通信线路和设备将所抄数据传送到主站中。信道一般采用公用电话网(PSTN)，也可采用其他通信信道，如无线电、光纤、载波等。(4)工频抄表系统工频抄表系统类似于超窄带抄表系统，不过它使用的

8、是通过工频过零点进行调制的载波通信技术，相比超窄带抄表系统而言，易