電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

1、<p>　　電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展</p><p>　　摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和改革開(kāi)放的不斷深入以及經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，都為電能計(jì)量自動(dòng)抄表的普及奠定了基礎(chǔ)。電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)是現(xiàn)代電力營(yíng)銷(xiāo)的重要手段，其發(fā)展的重點(diǎn)是研究通信方式。本文分析了電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電能計(jì)量；自動(dòng)抄表技術(shù)；現(xiàn)狀；展望 </

2、p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM933.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　電能計(jì)量是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要營(yíng)銷(xiāo)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電量結(jié)算依靠人工現(xiàn)場(chǎng)抄讀數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面存在不足。然而，用電客戶(hù)不僅要求有電用，還要求用高質(zhì)量電，享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。因此提高電費(fèi)實(shí)時(shí)結(jié)算，建立新型抄表方式已

3、成為所有電力部門(mén)的共識(shí)。 </p><p>　　一、電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的產(chǎn)生背景 </p><p>　　采用傳統(tǒng)抄表方式人工抄取電能表數(shù)據(jù)，不可避免地存在以下問(wèn)題：抄讀數(shù)據(jù)存在誤差，操作難以規(guī)范化，數(shù)據(jù)采集不及時(shí)、耗費(fèi)人工多、成本高、效率低。為解決上述問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了將電能計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理的電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)。 </p><p>　　二、電能計(jì)量

4、自動(dòng)抄表系統(tǒng)的組成 </p><p>　　電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和主站三部分組成。 </p><p>　　按現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集不同，電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)分為本地和遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。本地自動(dòng)抄表的電能表裝有紅外轉(zhuǎn)換模塊，抄表者攜帶手持紅外抄表器現(xiàn)場(chǎng)抄表，將用戶(hù)電表數(shù)據(jù)采集保存在抄表器中，回供電企業(yè)傳輸給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種抄表方式適于便攜性要求較高、布線(xiàn)施工困難、無(wú)法有線(xiàn)通

5、信的地方。抄表范圍僅限紅外傳輸距離5m內(nèi)非接觸性抄表，方位性要求高，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)抄表。介于本地自動(dòng)抄表系統(tǒng)局限性較大，自然遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)就成為自動(dòng)抄表技術(shù)研究的重點(diǎn)。 </p><p>　　遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)由加裝了光電轉(zhuǎn)換器的機(jī)電脈沖式電能表或全電子式電能表及采集終端構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主站由管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件和服務(wù)器、工作站等硬件構(gòu)成，處在自動(dòng)抄表系統(tǒng)最頂層。主站功能有定時(shí)抄表、用電監(jiān)測(cè)、廣播校時(shí)、

6、線(xiàn)損分析、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、分析處理、信息發(fā)布、報(bào)表生成打印等。系統(tǒng)伸縮性和擴(kuò)展性良好，電能數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、唯一、完整、安全、可靠和不可更改。管理人員通過(guò)主站進(jìn)行用電管理和營(yíng)銷(xiāo)決策。通信系統(tǒng)是將采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡就ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，其分底層通信網(wǎng)和上層通信網(wǎng)。底層通信網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)集中器和采集終端間數(shù)據(jù)傳輸，上層通信網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)集中器和主站間數(shù)據(jù)傳輸。新通信網(wǎng)絡(luò)為自動(dòng)抄表技術(shù)提供了更多途徑，電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)中通信方式是這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。 </p&

7、gt;<p>　　三、電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀 </p><p><b>　　1、電能表 </b></p><p>　　傳感器、自動(dòng)化儀表以及集成電路技術(shù)的發(fā)展,使得無(wú)論是機(jī)電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿(mǎn)足當(dāng)今電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的需要。預(yù)計(jì)今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的終端采集裝置將以機(jī)電脈沖式電能表和電子式電能表兩種儀表為主。

8、 </p><p>　　2、采集器和集中器 </p><p>　　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(jī)、存儲(chǔ)器和接口電路等構(gòu)成,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了較成熟的產(chǎn)品。 </p><p><b>　　3、通信信道 </b></p><p>　　通信子系統(tǒng)是電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)通信方式的選取要綜合考慮地理環(huán)

9、境特點(diǎn)、用戶(hù)用電行為、技術(shù)水平、管理體制和投資成本等因素。國(guó)內(nèi)外對(duì)于不同通信方式各有側(cè)重,在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,對(duì)于電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的研究起步較早,電力系統(tǒng)包括配電網(wǎng)絡(luò)較規(guī)范、完備,所以低壓電力線(xiàn)載波技術(shù)被廣泛應(yīng)用;在我國(guó),受條件所限,較多使用電話(huà)線(xiàn)通信。近來(lái),隨著對(duì)擴(kuò)頻技術(shù)研究的深入,低壓電力線(xiàn)載波中干擾大的問(wèn)題逐步得到解決,因此,低壓電力線(xiàn)載波通信方式在電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中的應(yīng)用有逐步推廣的趨勢(shì)。 </p><

10、p>　　四、自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析 </p><p>　　1、圖形圖像抄表技術(shù) </p><p>　　將現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量?jī)x表所得符合要求圖像傳至管理部門(mén)，提高系統(tǒng)可靠性，對(duì)儀表實(shí)際運(yùn)行可以更好的觀察，發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題，這種抄表需現(xiàn)場(chǎng)加數(shù)碼相機(jī)及專(zhuān)用遠(yuǎn)程視頻傳輸器。 </p><p>　　為實(shí)現(xiàn)抄表信息化并不用更換電表，可用基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的自動(dòng)抄表和識(shí)別讀數(shù)，即

11、數(shù)字圖像處理和嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)抄表器，用攝像頭采集電表圖像，自動(dòng)處理采集數(shù)據(jù)，識(shí)別出數(shù)值及用戶(hù)信息，存入抄表器，實(shí)現(xiàn)抄表終端信息化。這種抄表系統(tǒng)不需改造原電表，又把操作從體力勞動(dòng)解放出來(lái)，在抄表系統(tǒng)中會(huì)有很好前景。 </p><p>　　2、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù) </p><p>　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，品種的增加和成本下降，今后將有較大發(fā)展。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)不能完全替代有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，可作為有線(xiàn)通信網(wǎng)

12、絡(luò)補(bǔ)充。自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，具備無(wú)線(xiàn)通信能力的智能終端可在主站和底層數(shù)據(jù)采集器間構(gòu)造無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集傳輸。 </p><p>　　3、無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù) </p><p>　　RobuNet無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)是在研究了眾多前沿?zé)o線(xiàn)Ad-Hoc組網(wǎng)理論和系統(tǒng)（包括Zigbee等技術(shù)）的基礎(chǔ)上，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)集中抄表復(fù)雜環(huán)境，發(fā)展出來(lái)的最新方案。技術(shù)起點(diǎn)高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、易于安裝、減少相互干擾、提高

13、信道利用率等特點(diǎn)。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)有：高度頻率自適應(yīng)機(jī)制，系統(tǒng)一次成功抄讀率和魯棒性高，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，數(shù)據(jù)安全。 </p><p><b>　　4、藍(lán)牙技術(shù) </b></p><p>　　短距離內(nèi)用藍(lán)牙技術(shù)自動(dòng)抄表系統(tǒng)，成本低、方式靈活、抗干擾強(qiáng)、可靠安全、適應(yīng)性強(qiáng)，可便攜式設(shè)備間近距離通信，適合大量數(shù)據(jù)采集測(cè)控。但藍(lán)牙技術(shù)在短程無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中，傳輸速度慢、造價(jià)高。技術(shù)進(jìn)

14、一步發(fā)展，傳輸速度和距離增加，價(jià)格降低，藍(lán)牙技術(shù)前景更廣闊。 </p><p><b>　　5、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù) </b></p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是3C技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及高層次控制設(shè)備間聯(lián)系?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)開(kāi)放、數(shù)字化、分散、互可操作等特點(diǎn)，可廣泛用于自動(dòng)抄表系統(tǒng)構(gòu)建?，F(xiàn)在較為流行的有：CAN總線(xiàn)、FF現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、Profibus總線(xiàn)、CC-Link總

15、線(xiàn)、HART總線(xiàn)、LonWorks總線(xiàn)。這一自動(dòng)抄表系統(tǒng)低成本、高實(shí)時(shí)性和可靠性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、安裝維護(hù)方便。但現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)領(lǐng)域通信標(biāo)準(zhǔn)一直不統(tǒng)一，本身還形不成一個(gè)全開(kāi)放互聯(lián)系統(tǒng)，在自動(dòng)抄表領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用受到一定制約。 </p><p><b>　　6、嵌入式系統(tǒng) </b></p><p>　　將微處理器嵌入到電能表，嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動(dòng)抄表系統(tǒng)傳輸速率高、穩(wěn)定性

16、和抗干擾性好、兼容性好易于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、成本低、系統(tǒng)維護(hù)方便、性?xún)r(jià)比高。 </p><p>　　利用嵌入式系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)感應(yīng)電表改造，不破壞感應(yīng)電表結(jié)構(gòu)且不增加體積，用嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建電能表智能控制單元，增強(qiáng)電能表可靠性。構(gòu)建智能型計(jì)量?jī)x表存儲(chǔ)器、模擬電路、微處理器及各轉(zhuǎn)換器集成，實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)處理等功能系統(tǒng)級(jí)芯片。 </p><p><b>　　7、衛(wèi)星通信 </b&

17、gt;</p><p>　　對(duì)于難以抄到的電表，可預(yù)約通信系統(tǒng)(SC)。SC雙向通信低成本、高效率，為客戶(hù)提供自動(dòng)操作和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?，F(xiàn)在允許SC方式操作的有：分時(shí)計(jì)費(fèi)、住宅、負(fù)荷狀況及需量測(cè)定。自動(dòng)抄表應(yīng)用系統(tǒng)也包括溫變控制、負(fù)荷控制、收費(fèi)清單、供電中斷監(jiān)測(cè)及顧客信息等。 </p><p>　　同地面無(wú)線(xiàn)抄表比，衛(wèi)星抄表全過(guò)程無(wú)需人員出動(dòng)，實(shí)現(xiàn)徹底自動(dòng)化。作為一項(xiàng)超前新技術(shù)，衛(wèi)星抄表技術(shù)含量

18、高、性能高、市場(chǎng)前景廣闊。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　自動(dòng)抄表系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，需行業(yè)主管、電網(wǎng)公司、抄表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)企業(yè)和用戶(hù)共同努力，從技術(shù)和管理上雙管齊下，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，技術(shù)上緊跟行業(yè)國(guó)際水平，加快自動(dòng)抄表系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)范和細(xì)化工作。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) &

19、lt;/b></p><p>　　[1]潘曉君，秦軍等.自動(dòng)抄表技術(shù)及其在電能計(jì)量領(lǐng)域的應(yīng)用[J].電測(cè)與儀表，2009.2 </p><p>　　[2]馬木森.電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010.4 </p><p>　　[3]蔣俊峰.自動(dòng)抄表技術(shù)研究[ J].電測(cè)與儀表, 2005, 40(10): 41-44,