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1、自动抄表系统和电能计量应用 摘要；本文简单从电能表、采集器、集中器及通信信道等方面阐述了电能计量自动抄表技术的现状；指出自动抄表技术在电力线载波通信、微功率无线扩频通信、RS-485通信在远程通、断电技术和集中抄表等方面的应用。关键词；电能计量；低压；自动抄表；技术；应用中图分类号：R363.1+24文献标识码：A概述10自动抄表是采用微电子和计算机及网络技术自动读取和处理各类表计数据的自动化系统。自动抄表技术的应用克服了传统抄表方式(人工抄表)存在的问题:抄读数据存在人为误差,统计数据不准确;操作难以规范化,造成不明
2、损失增加;数据读取不及时,无法实时反应系统状况,不能对用户进行有效监控;数据存储、查询不方便、分析不准确,耗费人工多、成本高、效率低等。人工抄表模式直接阻碍了最大需量、复费率、预付费等增值服务的推行。自动抄表不仅能节约人力资源,更重要的是提高抄表的准确性,减少因人工估算或手工抄写而造成的各种错误,使供、用电管理部门能及时准确获得各电表的数据信息。自动抄表具有同步性好,准确度高,采集速度快,可靠性好等优点。电能计量低压自动抄表系统是将低压电力用户的电能量数据自动采集、传输和处理,可以实现多个用户同时抄表、单个用户分别抄表,
3、可以定时抄表或实时抄表。2电能计量低压远程自动抄表系统构成及特点典型的电能计量远程自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统三部分组成(如图1所示)。2·1前端采集子系统远程自动采集系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端,把用户用电量以电脉冲形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构,由安装于用户侧的采集器采集一至六个（目前江苏采集器最多外接六块表）电能表的示数，再由安装在配电变压器下的集中器负责从采集器读取数据，最后由用电信息
4、采集系统执行读取任务，把数据存储于数据库中。2·2通信子系统按照通信介质的不同,通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和电力线载波传输四种。光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点,适合上层通信网。但因其安装结构受限且成本高,很少在自动抄表系统中使用。10无线通信适用于用户分散且范围广的场合,在某个频点上以散射通信方式进行无线通信。其优点是传输频带较宽,通信容量较大(可与几千个电能表通信),通信距离远(几十千米,也可通过中继站延伸)。缺点是需申请频点使用权,如果频点选择不合理,相邻信道会相互
5、干扰。电话线通信是利用电话网络,在数据的发出和接收端分别加装调制解调器(modem)。该方法的数据传输率较高且可靠性好,投资少;缺点是存在费用(每部电话每月需20~30元)。低压电力线载波通信是利用低压电力线作为系统的数据传输通信信道。在发送数据时,先将数据调制到高频载波上,经功率放大后耦合到电力线上。高频信号经电力线路传输到接收方,接收机通过耦合电路将高频信号分离,滤去干扰信号后放大,再经解调电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络,避免租用线路或占用频段等问题,降低了成本,有利于运营管理。但如何抑制电力线
6、上的干扰，提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。10按照抄表系统线路连结的不同,通信系统可分为星形通信系统和总线形通信系统两种。星形通信系统是以中心处理工作站为中心点、以发散的方式分别通过通信信道与集中器连接,形成一对多的连结构架。信道通信数据量较大,要求有一定的传输速率和带宽。一般光纤、无线和电话线通信都采用该连结方式。总线形通信系统是以1条串行总线连接各分散的采集器或电能表,实现各结点的互连。特点是信道上结点较多,传输速率低、距离短,一般用于底层(采集器、集中器层)电能数据的采集。低压电力线载波及RS-485总线网是常见
7、的总线形结构。2·3中心处理子系统中心处理子系统主要由中心处理工作站及相应的软件构成,是整个电能计量自动抄表系统的最上层,所有用户的用电信息通过信道汇集到这里,管理人员利用软件对数据进行汇总和分析,作出相应的决策。如果硬件允许,还可直接向下级集中器或电能表发出指令,对用户的用电行为实行控制(如停、送电远程操作)。由于数据量大,要求中心工作站的硬件必须有一定的运算和存储能力。软件上要求操作系统稳定可靠,抄表软件必须具有处理大量数据的能力。典型的抄表软件具有的功能:远程设定抄表集中器和采集器内的参数;抄收整个系统中所有电能表
8、的数据;系统可以对某1块电能表进行时时抄表;系统可以使中央控制站远程对用户电能表进行断电和送电控制;运行数据库可生成用电量日报、月报,进行电费发行结算;系统可进行查询管理,对异常用户给予告警提示;系统对所属台区进行准确的线损分析。3低压自动抄表技术现状3·1电能表10传感器、自动化仪表及集成电路技术的发展,无论是机电
