遲春光

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學技術(shù)的不斷進步和改革開放的不斷深入以及經(jīng)濟的高速發(fā)展，為電能計量自動抄表的普及奠定基礎(chǔ)。電能計量自動抄表技術(shù)是現(xiàn)代電力營銷的重要手段，其發(fā)展的重點是研究通信方式。本文分析電能計量自動抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動抄表技術(shù)；電能；計量；應用

一、電能自動抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

電能計量自動抄表系統(tǒng)分為直接本地抄表系統(tǒng)、本地抄表系統(tǒng)和遠程自動抄表系統(tǒng)。其中直接本地自動抄表系統(tǒng)是完成數(shù)字化的電能表加裝紅外接口，并配備手持抄表單元組成，抄表時操作人員到現(xiàn)場使用抄表器，非接觸地讀取數(shù)據(jù)。直接本地自動抄表是現(xiàn)代遠程自動抄表系統(tǒng)中附屬功能，在智能電能表、采集器、集中器等設備中具備直接本地自動抄表功能，服務于現(xiàn)場監(jiān)查，故障排除，現(xiàn)場調(diào)試等。而本地抄表系統(tǒng)是遠程自動抄表的基層環(huán)節(jié)。

現(xiàn)在應用的遠程自動抄表系統(tǒng)大多采用兩級通訊網(wǎng)絡連接的三個層面的樹狀結(jié)構(gòu)方式。其中三個層面指前端采集儀表、兩級網(wǎng)絡的交匯節(jié)點-集中器和系統(tǒng)最終的匯集點-數(shù)據(jù)處理兼計費管理中心。兩級通訊網(wǎng)分別是本地抄表網(wǎng)絡或單位的局部網(wǎng)與遠程公共網(wǎng)絡，典型的遠程自動抄表系統(tǒng)。

二、電能計量智能技術(shù)系統(tǒng)組成

常用的電能計量智能技術(shù)系統(tǒng)，它由三個系統(tǒng)組成，分別是：前端采集子、通信子以及中心處理子系統(tǒng)。

1. 前端采集子系統(tǒng)

因為采集信息方法各異，將系統(tǒng)分成了兩類，一類是本地自動抄表系統(tǒng)，另一類是遠程自動抄表系統(tǒng)。（1）本地自動抄表系統(tǒng)的實現(xiàn)是靠一個紅外轉(zhuǎn)換設備來實現(xiàn)的，它把電量轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外信號，以此作為通信信號。工作人員在抄表時，所用到的是簡單式、快捷式、穩(wěn)定式的抄表微型計算機，這樣就實現(xiàn)了非接觸式讀出數(shù)據(jù)，減少了事故的概率。（2）遠程自動抄表系統(tǒng)的最前端是由電子式電能表或加裝了光電轉(zhuǎn)換器的機電脈沖式電能表構(gòu)成，且機電脈沖式一般都添加了光電轉(zhuǎn)換器。同時，在整個系統(tǒng)的最前面，使用電量被轉(zhuǎn)變成電脈沖的形式傳送給上一級別的設備采集處理。當前，在很多系統(tǒng)種，會用到兩級式數(shù)據(jù)匯聚的框架，即由安裝于用戶生活小區(qū)單元的采集器收集十幾到幾十個電能表的讀數(shù)，而安裝在配電變壓器下的集中器則負責定期從采集器讀取數(shù)據(jù)。

2. 通信子系統(tǒng)的含義

即為把數(shù)據(jù)傳遞到控制芯片的一種通道。為使其適應多變的環(huán)境，它常常由光纖傳輸、無線信號傳輸、電話線和低壓電力線載波傳輸這四種傳遞方式，就是按照通信介質(zhì)的不同而加以區(qū)分的。而通信子系統(tǒng)又是智能技術(shù)中的核心所在。數(shù)據(jù)通信方式的選擇需要考慮的因素很多，主要有地理環(huán)境特點、用戶用電行為、技術(shù)水平、管理體制和投資成本等因素所限定。而我國不同地方對通信方式使用的側(cè)重點不同。由于西方發(fā)達國家，電能計量自動抄表技術(shù)相對是先進的，在電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)絡很完善，因此低壓電力線載波技術(shù)也得以推廣；而國內(nèi)，由于受到很多因素的限制，只能依靠電話線實現(xiàn)通信。最近幾年，得益于擴頻技術(shù)的實質(zhì)性發(fā)展，低壓電力線載波外界干擾的問題得到很大的改善，所以我國也有低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術(shù)中的應用有逐步推廣的趨勢。

3. 中心處理子系統(tǒng)

中心處理工作站和軟件一經(jīng)組合，就結(jié)合成中心處理子系統(tǒng)?？梢哉f，它是電能計量智能技術(shù)系統(tǒng)的核心部分，全部的資料憑借信道傳輸?shù)竭@里，工作人員憑借軟件來對數(shù)據(jù)進行評估，最后得到解決的方案。那么，在硬件默認的情況下，還可向下級集中器或電能表等部件發(fā)送指令，最終實現(xiàn)對用電量控制的問題。

三、電能計量自動抄表技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.電能表

傳感器、自動化儀表以及集成電路技術(shù)的發(fā)展，使得無論是機電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當今電能計量自動抄表技術(shù)的需要，今后電能計量自動抄表系統(tǒng)的終端采集裝置將以機電脈沖式電能表和電子式電能表兩種為主。

2.采集器和集中器

采集器和集中器是匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置，由單片機、存儲器和接口電路等構(gòu)成，現(xiàn)在的產(chǎn)品也比較成熟。

3.通信信道

電能計量自動抄表技術(shù)中的關(guān)鍵是通信子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通信方式選取要綜合環(huán)境特點、用電行為、技術(shù)水平、管理體制和投資成本等因素。國內(nèi)外對于不同通信方式各有側(cè)重，國外發(fā)達國家對電能計量自動抄表技術(shù)研究起步較早，配電網(wǎng)絡較規(guī)范、完備，低壓電力線載波技術(shù)被廣泛應用。而我國受條件所限，較多使用電話線通信。隨著擴頻技術(shù)研究的深入，低壓電力線載波中干擾大的問題目前已逐步得到解決，低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術(shù)中的應用也逐步推廣。

四、電能計量自動抄表技術(shù)未來發(fā)展展望

1.信息傳遞發(fā)展的趨勢

當前發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)且切實科學的通信方式有很多，具有明顯優(yōu)勢的有低壓電力線載波技術(shù)與無線擴頻通信兩種。低壓電力線載波技術(shù)工作原理是將用電信息進行高壓調(diào)制形成高頻信號，并將其疊加在供電線路中，通過電力供應實現(xiàn)信息的傳輸。與其他的信號傳輸方式相比，低壓電力線載波技術(shù)不需要鋪設專門的通信信道，可以有效節(jié)約建設成本[3]。同時，該技術(shù)的維護較為簡單，使用也相對簡單。目前10KV以上的高壓電力線載波技術(shù)以及發(fā)展成熟，而低壓線路中依然存在著許多穩(wěn)妥。相信隨著科技的發(fā)展，該技術(shù)最終為應用到所有電能計量自動抄表系統(tǒng)中去。線擴頻通信技術(shù)是將電力信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過擴頻碼發(fā)生器調(diào)制后以擴展信號的形式傳播出去。該技術(shù)的主要特點抗干擾能力較強。每一種通信技術(shù)都有各自的優(yōu)勢與弊端，為確保電能計量自動抄表系統(tǒng)的正常運行，可以結(jié)合幾種技術(shù)形成復合通信。

2.建立基于電能計量自動抄表系統(tǒng)的信息化平臺

綜合性的信息化管理平臺是提高電力企業(yè)工作效率的重要手段，同時也是客戶與電力企業(yè)進行信息交流的重要平臺?？茖W合理的信息平臺必須能夠滿足電力企業(yè)工作人員的各項管理需要，同時還必須滿足電力企業(yè)信息發(fā)布，對電力系統(tǒng)進行管理的需要。同時，該系統(tǒng)還必須具有客戶與電力企業(yè)直接對話的問題，方便客戶獲取自身用電信息，并實現(xiàn)繳費、信息查詢、業(yè)務預約等諸多功能。

3.加強電能計量自動抄表系統(tǒng)的安全性

電能計量自動抄表系統(tǒng)安全性主要是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，即?shù)據(jù)不會受到非法攻擊而丟失，也不能因此而出現(xiàn)泄漏。信息安全已經(jīng)成為當前人們普遍關(guān)心的一個話題。電能計量自動抄表系統(tǒng)未來的發(fā)展必然要加強做好這一部分的管理，通過強化防御措施，抵御數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳播與數(shù)據(jù)處理過程中安全問題。

4.復合通信

在電能計量自動抄表系統(tǒng)中的所有通信模式中，各種通信模式都有利弊，采用單一通信技術(shù)的方案很難完全滿足需要，因此提出復合通信方案。復合通信方案是在自動抄表不同通信階段采用不同通信方式，組成實現(xiàn)電能自動抄表的復合通信網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數(shù)據(jù)采集階段可采用如紅外、低壓電力線載波甚至點對點的通信方式；而在集中器到中央處理站段，可采用電纜、電話線或無線通信等。選擇什么樣的復合方式，需根據(jù)實際情況綜合考慮?；旌鲜褂玫母鞣N通信方式之間要有良好相容性，不能相互干擾。

結(jié)語

電力營銷效率的提高，主要取決于營銷部門對配網(wǎng)信息、用戶現(xiàn)狀和需求的了解程度，對各種數(shù)據(jù)分門別類加以采集分析并有效利用。電能計量自動抄表系統(tǒng)，可以充分采集用戶的各種數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)進行集中存儲和統(tǒng)一分析，對加強需求管理，具有重要的意義。

參考文獻：

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[3]石娟，李蕾. 淺析電力計量自動抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 低碳世界，2015（9）：64-65.