自动抄表系统中通信方案的现状与展望.doc

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1、自动抄表系统中通信方案的现状与展望1引言　　自动抄表系统，简称AMRS（AutomaticMeterReadingSystem），是一种不需要人员到达现场就能完成抄读用户消耗电能的智能化管理系统。近年来，这一技术在国内外应运而生，而且发展非常迅速。为加强用电管理，提高供电效益，使其适应市场经济需要，供电部门实行电度表自动抄表的用电的监控需要，供电部门实行电度表自动抄表和用电的监控管理是非常必要的。因此，自动抄表系统（AMRS）将是未来发展的主要方向，这对于提高电力部门的管理水平和经济效益无疑有着十分重要的意义。配电网中的自动抄表系统是用电营业管

2、理自动化的一个重要手段和组成部分，它的最终目的是：自动、集中、定时地抄录各用户的用电量；按用电的峰、平、谷时间和季节自动高速复费率去核算每个用户的电价；通过银行向各用户自动完成转帐收款、电费结算、打印收据；为电力部门提供有效的电网运行参数。该系统的实现是迈向配电自动化的第一步，并有助于提高电力系统用电管理的现代化水平。2现有方案的构架及特点　　我国的电能计量方式采取的是一户一表制，这就决定了抄表系统主要具有如下两个特点：其一，系统数据采集点多，成千上万，数据量大；其二，系统是一个覆盖面很广的通信网络（采集点具有分散性）。目前的远程抄表系统的通信

3、信道主要包括用电管理中心与集中器的通信信道和集中器与采集器的通信信道。一般来说，几乎所有AMRS系统的整体都采用分布式体系结构。这种体系结构分上下两层：上层（用电管理中心与集中器之间）数据的采集采用星型结构；底层（集中器与采集器之间）数据的采集采用总线型结构。　　2.1上层星型通信方案　　星型通信系统是以安装在供电局管理中心的系统工作站为中心点，以发散的形式分别通过通信信道与分散于各台变区域的集中器连接，形成1对N的连接形式。在这种方式下，信道的通信数据量较大，要求有一定的传输速率和带宽。根据信道的介质可分为光纤、电话线和无线三种模式。　　2.

4、1.1光纤通信网　　光纤通信具有很多优点，如频带宽、传输速率高、传输距离远，以及高抗干扰性等特点，非常适合上层通信网的要求。因为光纤本身难以实现T形连接，不能实现总线结构（除非采用光纤环网技术），因此特别适合于星型连接。由于目前星型连接节点造价高，安装费用也比较高，在ARMS系统中无法采用。随着光纤技术和网络的发展，不久以后在ARMS系统中借用其它现有光纤通信网进行上层通信将是一种很好的选择。　　2.1.2电话线网　　由于电话网在城镇的迅速普及，利用现有的电话网进行数据通信也是一个经济有效的方案。利用电话通信，只需在数据集中器和管理中心主机各加

5、装调制解调器（Modem）即可，其通信速率可达2.4kbps、9.6kbps甚至56kbps。主机对集中器的呼叫可通过拨号由交换机自动完成，也可以租用专线，但费用较高。租用电话线方式进行数据通信时，线路续接（包括呼叫应答等）时间较长，通常需几秒到几十秒。这一方面使得管理中心无法对用户实时监控；另一方面当集中器数目N较多时，租用电话线路多，其租用费用也很可观，因此不适合大容量系统。　　2.1.3无线通信网　　利用无线电波进行无线通信，对于范围广、布局分散的集中器进行数据通信，是一种较好的选择。其特点是传输频带较宽，通信容量较大（可达几千台），通信

6、距离长（一般几十公里，还可通过中继站延伸到更远）。在进行通信时，管理中心主机控制无线电台发出呼叫命令，各集中器收到命令后进行地址对比，如正确则发出应答信号，完成数据链路的建立，然后进行数据通信。使用这种通信方式，安装调试方便，主要缺点是需申请频点使用权，如果频点选择不合理，相邻两个信道会产生相互干扰。一般情况下，小型无线电台的通信速率较低，常用600bps或1200bps，且设备及安装成本较高，所以这种通信方式的使用场合有一定的限制，多用于大用户电力负荷的无线电监控及用电管理系统中。　　2.2底层总线型通信方案　　总线型通信系统是为克服星型连接

7、的不足而采用的，这种方式以一条串行总线连接各分散的采集器或电度表，实现各节点的互连。这种方式下，信道上节点较多，传输速率不很高（与通信介质有关），传输距离短，不超过2000m，因此一般用于底层电能数据的采集。常用的模式有低压电力线载波通信、RS-485网和仪表总线等。　　2.2.1RS-485网　　EIARS-485是CCITT标准化V.11/X.27兼容的平衡式电气特性标准。该标准采用集成电路，在一对平衡的互连电缆上传送差分信号，在接收端用差分接收器进行信号判决。这种接口是具有抑制共模干扰的能力，因此抗干扰性能很好，信号发送频率最高可达10M

8、Hz。在使用双绞线，信号速率小于100kbps时，传输距离可达1200m。RS-485接口在一个通道上可进行半双工通信，所以只需两根线便可双向通信，并