电力线载波抄表系统的设计与实现

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1、东北电力大学第41卷第11期中国电力Ｖｏｌ．41，Ｎｏ．11２００8年11月中国电力ＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲNov第.２０4０18卷科研专栏电力线载波抄表系统的设计与实现陈晓娟1，夏增极1，隋吉生2（1.东北电力大学信息工程学院，吉林132012；2.吉林省电力有限公司，吉林长春130011）摘要：远程集中式管理的自动抄表系统以其高效、便捷的智能化管理，得到日益广泛的应用。自动抄表系统利用现有的低压电力线作为传输介质，不必另外架设通信电缆，能够大大节省投资。在对低压抄表系统原理及实现方法进行总结分析的基础上，提出一种采用嵌入式技术设

2、计集中器的方案，来完成自动抄表系统。提出的嵌入式新方法，克服了原有缺陷，实现了数据的实时采集与集中控制，解决了传统抄表技术的根本性问题。关键词：电力线载波通信；远程抄表；嵌入式技术中图分类号：TN913.6文献标识码：B文章编号：１００４-９６４９（２００8）11-００74-03块的抄表数据进行收集、存储和管理。采集模块（抄0引言表器）将用户用电量转化为电脉冲进行累计或直接读取智能表数据，并将累计电量、数据等传送给集中随着国家电力系统两网改造工程的逐渐推进及器或传送到终端。集中器处在变压器和采集模块中“一户一表，供电到户”政策的贯彻实

3、施，电力用户数间，既需要与远程通信网连接至管理中心，也需要与量的急剧膨胀，用电网络日益庞大，供电企业的用电区域内各个电能表处的采集模块之间通过电力线进管理任务也越来越重，加之发电、送电、配电职能的行通信，承担着整个系统的通信桥梁作用，集中器的分开，更要求供电企业加大对电力用户的监控力度。工作性能决定了系统的高可靠性和稳定性。集中器而传统的抄收方式主要是依靠人工每月定期上门抄完成的工作主要包括2部分：一部分是自动完成日取，这种做法不仅耗费大量的人力物力，工作效率常抄表和检查预付费工作；另一部分是负责执行管低，给用户带来诸多不便，经常发生

4、电费拖欠现象，理中心的各类指令，包括实时抄表，上传抄表数据，造成电力公司的损失。若以电力线作为通信介质，进设置各类数据信息等。行数据的采集与传输，从根本上克服了人工抄表带来的诸多缺点，具有施工量小、可靠性高、成本低等优点。现以电力线载波抄表系统开发应用为背景，详细论述基于嵌入式技术的远程抄表系统的结构和基本软硬件设计，并对电力线载波通信系统的可靠性和传输速率的局限性以及结合新技术的发展进行了讨论。图1低压电力线抄表系统原理Fig.1Principleofremotermeterreadingsystembasedon1远程抄表系统原理

5、low-voltagepowerline电力线载波抄表以其安装维护方便、成本低廉其中，电能表还可以是水表、气表或热量表，实等优点成为多种自动抄表通信方案中的首选。如图现水、电、气、热四表集中器抄收。远程集中抄表系统1所示，集中器通过低压电力线抄收各居民电能表具有窃电监察功能。针对每个用户均安装有2套电的读数，并经由GPRS无线网络将数据上传至管理能计量装置：一套为安装在电能表旁边的采集器；另中心构成完整的抄表系统。集中器负责对各采集模一套计量装置安装在用户分支配电线与主配电线的收稿日期：２００8-07-28作者简介：陈晓娟（1970-

6、），女，吉林九台人，教授，从事电力线通信、模拟电路故障诊断和生物信号处理研究。E-mail：cxj_neiep@126.com74东北电力大学第11期陈晓娟等：电力线载波抄表系统的设计与实现科研专栏电气连接处，每套计量装置相对于集中器独立工作。这样，通过比较这2个计量读数，如果存在差异，则该用户可能存在窃电行为，管理中心给出报警信号以及对该用户电量数据进行多次采集，可使用电管理部门实时监察窃电行为。2基于PL3200采集器设计本设计是基于51兼容芯片PL3200的单片机，对4路电能表的脉冲进行实时采集、计算，变成各路图3集中器硬件框图

7、电表的用电量数据进行保存。通过RS485串行通信Fig.3Concentratorhardware口可利用外设对系统初始化设置和数据抄录。初始化设置包括系统编号、电表常数和表底数设置，系统微处理器是整个系统的核心，它实时地采集和依据这些参数进行电量转换。系统内配有电源监视处理电表的数据，同时接收并执行管理中心的操作器和看门狗，保证系统可靠运行。同时，还具备红外指令。或其他方式的通信功能，以便在采集器与外界联系中断时，采用半自动的方式进行抄表［4］。系统的硬件4远程信息管理结构如图2所示，它实现的功能是对电能的计量和与外界进行通信。远程

8、管理计算机系统在线运行时，一方面是通过远程通信网建立与集中器的通信连接，获取各采集模块的电能等信息；另一方面将相关信息存入数据库中，并根据数据库设定经集中器向采集模块发送命令，向预付费用户发出欠费报警或控制供电线路通断。