摘要：隨著我國電網(wǎng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)的出現(xiàn)，節(jié)約了供電企業(yè)的人力資本支出，提高了供電企業(yè)抄表數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性，通過高度的自動化作業(yè)，遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)還能有效分析用電異常現(xiàn)象，及時發(fā)現(xiàn)漏電偷電問題，減少了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失和資源的浪費(fèi)。文章介紹了低壓集抄系統(tǒng)常見的工作方式，并針對容易發(fā)生的故障進(jìn)行分析，提出了積極的建議。

關(guān)鍵詞：低壓電力線；遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)；組網(wǎng)；載波節(jié)點(diǎn)

中圖分類號：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）10-0101-03

1 低壓集抄表系統(tǒng)的工作原理

1.1 抄表系統(tǒng)的工作原理

目前我國供電企業(yè)使用的低壓集抄表系統(tǒng)，即是利用了現(xiàn)代化微電腦的高新科學(xué)技術(shù)，對數(shù)字信息進(jìn)行處理的技術(shù)，通訊通信技術(shù)等其他相關(guān)技術(shù)通過通訊介質(zhì)來使電能量數(shù)據(jù)的輸送、采集、分析和儲存等系統(tǒng)方面的作用得以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴煌奈㈦娔X采用的通信載體不同，目前我國供電系統(tǒng)主要采用的是無線通信技術(shù)、電力線載波通信技術(shù)以及專線通信技術(shù)三種。在實(shí)現(xiàn)電力線載波集中抄表系統(tǒng)時技術(shù)人員需利用電力線作為通信介質(zhì)才能使得供電系統(tǒng)得到最好的自動抄表效果。一般來說，工作人員會把通信裝置安裝在電能使用者電能表一側(cè)的能量采集器的模板或者載波電能表的模塊上，從而實(shí)現(xiàn)電能的采集和電能表數(shù)據(jù)的儲存的雙重效果，以此來提高其工作效率。此外，使其與電能采集終端和集中器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙向連接進(jìn)行通訊工作，再以集中器通過無線電臺、GSM、光纖光纜、公用電話線等形式使電能的關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳遞給終端系統(tǒng)。相關(guān)的工作人員就是通過以上所介紹的方法實(shí)現(xiàn)手拿抄表器能夠?qū)﹄娔苡脩舫硐到y(tǒng)的采集器、電能表和重要參數(shù)的優(yōu)化配置。

1.2 電力線載波的特點(diǎn)

電力線載波是帶電系統(tǒng)所特有的一種通訊方式，其工作原理主要是通過現(xiàn)有的電力線路，以載波的形式對有用的數(shù)字信號等其他數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的輸送。電力線載波在進(jìn)行傳送信號的過程當(dāng)中并不需要中心架高網(wǎng)絡(luò)，其工作的條件就是工作現(xiàn)場有電線，可以通電用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，這是電力線載波的一個優(yōu)勢。

給供電企業(yè)抄核收技術(shù)人員工作帶來了很大的方便。

2 低壓集抄系統(tǒng)的組成

2.1 低壓集抄系統(tǒng)的組成和其主要作用

所謂集中抄表，就是指抄核收的工作人員能夠?qū)γ恳粋€電表安裝通訊模板，使每一個測量電能的電表都具有通信性能，從而使電表和電表的管理部門實(shí)現(xiàn)通信。這也可以稱為集中的工作方式。電力載波集中系統(tǒng)的工作模式就要包括集微電子技術(shù)、電力載波通信技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理技能，采用接力傳遞、自適應(yīng)電力載波、正交同步調(diào)制等通訊方法，在例變壓器當(dāng)中，其主要的通訊通道為其中的220V的低壓電力線，然后，集中器對該配變臺范圍內(nèi)的電表相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，而遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的操作工作則是由電線市話網(wǎng)的集合作用來實(shí)現(xiàn)的。集中器、電力載波表和中央計算機(jī)是集中抄表系統(tǒng)的重要組成部分。中央計算機(jī)的通信方式一般來說是通過電話網(wǎng)對集中器進(jìn)行連續(xù)，利用電力線和載波電表配合而進(jìn)行的。

2.2 核心站點(diǎn)管理系統(tǒng)的組成和意義

一般來說，每個供電系統(tǒng)的不同部門的計算機(jī)重要的應(yīng)用軟件上一定會安裝主站點(diǎn)管理系統(tǒng)，前置服務(wù)模板、客戶終端的軟件和數(shù)據(jù)庫的管理模板是構(gòu)成核心站點(diǎn)管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容。下面是對其的詳細(xì)介紹：

（1）前置服務(wù)模塊，也可以稱之為GPRS前置機(jī)器，它主要的工作內(nèi)容就是實(shí)現(xiàn)對GPRS數(shù)據(jù)的接收和再傳遞。它的主要工作原理是通過監(jiān)控和記載集中器和客戶終端的聯(lián)系來判斷和分析集中器和客戶終端的信息是否符合相關(guān)規(guī)定。接著，把客戶終端傳遞來的命令發(fā)送到GPRS集中器，再把集中器傳遞過來的信息轉(zhuǎn)發(fā)到客戶終端。前置服務(wù)模板工作的條件是它必須有一個不變的網(wǎng)絡(luò)IP，此IP地址主要用來實(shí)現(xiàn)集中成功登錄和注冊。

（2）客戶端軟件主要是負(fù)責(zé)基本信息的維護(hù)、數(shù)據(jù)的抄讀與查詢等。

（3）數(shù)據(jù)庫管理模板，它處于數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器的管理之下，主要工作是對系統(tǒng)電表抄讀下來的信息進(jìn)行維護(hù)，是基本數(shù)據(jù)信息的專用服務(wù)器。

3 低壓集抄系統(tǒng)常見的組網(wǎng)形式

因?yàn)榈蛪杭到y(tǒng)的工作現(xiàn)場變化性大，每一個工作現(xiàn)場的電路運(yùn)行環(huán)境不同，所以，集抄系統(tǒng)下級設(shè)備的通訊方式也各不相同。對于電表的集中安裝實(shí)際情況，可以采用采集器485表配置的工作模式來完成電表的相對分散的安裝布局，也可以果斷使用GPRS，小型的無線電表和載波的方法把信息傳遞到現(xiàn)場進(jìn)行采集。

3.1 RS485總線組網(wǎng)方案

如圖1所示，RS485總線組網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通訊的實(shí)時性較強(qiáng)，遠(yuǎn)程的斷電和復(fù)電控制的安全性能高是RS485總線組網(wǎng)方案的主要優(yōu)點(diǎn)。布線施工難度高、成本高是其主要缺點(diǎn)。

3.2 載波組網(wǎng)方案

如圖2載波組網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所表示。主要有半載波形式、全載波形式及混合形式三類。此種載波組網(wǎng)計劃的主要特點(diǎn)有：

（1）降低此系統(tǒng)的運(yùn)行成本、組網(wǎng)工作簡單、不需要繁瑣的布線工、施工條件少是全載波方案的優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時性能差，可以通過抄電表凍結(jié)電量或補(bǔ)抄方式來解決抄核收數(shù)據(jù)存在的問題，其成功率100%。此外，一般來說，在使用這一種組網(wǎng)形式的時候，一部分載波信號不好的試驗(yàn)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程斷電和復(fù)電的安全性能控制工作存在難度。

（2）半載波組網(wǎng)方案優(yōu)勢在于能簡化系統(tǒng)，適用范圍比較廣，相對總線來講能降低工程量及成本支出。劣勢是：仍存在一小分布線工程量，網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時性能差，可以通過抄電表凍結(jié)電量或補(bǔ)抄方式來解決抄核收數(shù)據(jù)存在的問題，其成功率100%。此外，在使用此種方案的時候，一部分載波點(diǎn)信號不好的地方實(shí)現(xiàn)斷電復(fù)電的難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常的位置。

（3）適應(yīng)性能好是混合形式方案的主要優(yōu)點(diǎn)。在使用過程中，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信的性能不好而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不完整的困難可以由抄電表的凍結(jié)電量和補(bǔ)充抄錄的訪求來解決，這樣一來，混合形式方案的成功率就大大提高。除此之外，在采用混合形式方案的時候，一些載波信號十分不好的地方的電表仍然很難實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程斷電和復(fù)電的安全性。如圖2所示：

3.3 集中器無線組網(wǎng)方案

如圖3集中器無線組網(wǎng)方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所表示。其特點(diǎn)：電表跟集中器之間不能直接進(jìn)行通信，因?yàn)闊o限型采集的終端設(shè)備在中間連接了一個；采集的終端設(shè)備主要是以短距離無線的形式和集中器來實(shí)現(xiàn)其通電的性能；而電表和采集終端設(shè)備則直接通過RS485的組線形式完成通信。通信的實(shí)時準(zhǔn)確性高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了載波通信形式是無線級網(wǎng)方案的主要優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)主要是：有一些分布線的工程量會大大增加運(yùn)行現(xiàn)場的調(diào)試工作量，這樣一來，系統(tǒng)的成本就會超出預(yù)算。

4 分析低壓集抄系統(tǒng)的故障問題

4.1 集中器不能在登陸前置機(jī)的檢查

抄核收技術(shù)人員在對集中器進(jìn)行檢查工作的時候，一定要注意對出現(xiàn)運(yùn)行故障的集中器的類型進(jìn)行區(qū)分，判斷其是通用的集中器還是每個地方使用的不同的集中器，對集中器的上行規(guī)約是否能夠與上位機(jī)軟件的規(guī)約統(tǒng)一。只有在相關(guān)的技術(shù)人員通過檢查確定集中器和主站的類型無誤之后，才可以進(jìn)行下一步的檢查工作：

（1）在集中器的外在表現(xiàn)查找原因。

（2）要先判斷集中器工作狀態(tài)是否正常，供電條件是否正常，SIM卡是否放入到集中器內(nèi)，SIM卡是否存在欠費(fèi)現(xiàn)象，如果一切正常，就可以把天線擰緊了。

（3）對GPRS參數(shù)在集中器中的讀取進(jìn)行有效設(shè)置，保證集中器的參數(shù)設(shè)置情況與登錄的服務(wù)器的參數(shù)一樣。

4.2 檢查集中器與主站通信的問題

（1）首先要先確認(rèn)主站的電腦是否能與服務(wù)器運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效連接。

（2）再一次對主站和服務(wù)器的連接情況以及參數(shù)的正確性進(jìn)行檢查，其中參數(shù)主要換手APN、IP、端口等。

（3）檢查服務(wù)器運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)情況。

4.3 所有的載波節(jié)點(diǎn)在抄表時沒有出現(xiàn)任何錯誤

（1）確認(rèn)抄表的信號可以從集中器中發(fā)出來。

（2）集中器的抄表信號是否可以對所有電表進(jìn)行回應(yīng)。

（3）如果表端不能做出回應(yīng)，并且集中器也不能夠接收電表的回應(yīng)，這樣的狀況就是表明集中器載波的相關(guān)接收路線出現(xiàn)了問題。

（4）找出使集中器的抄表回應(yīng)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題的原因。

4.4 抄核收技術(shù)人員在抄表工作數(shù)量中起伏變化比較大的問題

（1）抄核收技術(shù)人員在抄電表的期間如果存在外界的一些干擾或存在干擾的時間不是很明確，在干擾環(huán)境下會導(dǎo)致抄電表的效果不是很好。要解決干擾問題，必須要找出干擾的情況，用隔離變壓器將變頻設(shè)備把干擾隔離。

（2）如果同臺區(qū)集中器一起在進(jìn)行抄表的工作，一旦出現(xiàn)這樣的情況，就很容易使集中器出現(xiàn)相互干擾的問題，從而影響到抄電表的運(yùn)行與工作效率，兩臺集中器一起工作，其載波信號會在工作中相互抵消。一般出現(xiàn)比較多的情況是兩臺集中器的線路之間。載波信號的抵消與疊加會降低集中器收發(fā)有效的載波信號工作效率。

5 結(jié)語

綜上所述：在我國供電系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)已使用了十多年，一般應(yīng)用在新建的住宅區(qū)中比較常見。遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)可以將電表的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到接收方電腦設(shè)備上，通過處理數(shù)據(jù)后，可以為用戶管理方提供方便、準(zhǔn)確的計量、監(jiān)控、收費(fèi)、查詢等服務(wù)，提高了住宅區(qū)內(nèi)的供應(yīng)管理服務(wù)水平。

作者簡介：梁永華（1975-），男，廣東順德人，供職于廣東電網(wǎng)公司佛山順德供電局，研究方向：抄表核算。

（責(zé)任編輯：劉 晶）