電力系統電能計量自動抄表技術分析

侯艷　梅占鰲

摘 要：近年來，隨著經濟的發展，我國人民物質文化生活水平不斷提升，工農業生產得以快速的發展，對電能的消耗量也不斷的增加，電力企業為了更好的進行電能的計量，則不斷的增加電能表的數量，這就給抄表工作帶來了較大的壓力。而科學技術的發展，使自動抄表系統得以成為現實，使抄表人員從高強度的勞動中解放出來，成為電能計量的重要工具之一，而且其還具有廣闊的發展前景。文章對電能計量自動抄表系統的構成進行了分析，并進一步對自動抄表技術的發展趨勢進行了闡述。

關鍵詞：自動抄表；電能計量；結構與應用

1 電能計量自動抄表系統的構成

1.1 前端采集子系統

電能計量自動抄表系統的數據采集方式有兩種，分別是本地和遠程自動抄表系統。

（1）在進行本地抄表時，則只需要抄表人員攜帶著掌上電腦即可完成抄表工作。其是利用電腦上裝設的紅外發射和接收裝置，從而對紅外距離內的儀表數據進行讀取，在無接觸情況下完成抄表工作，這種方法較為簡便，而且安全性較高，具有較好的經濟性。但由于利用此種方法數據只能在短距離內進行傳輸，所以只適宜針對于城市內的集中的小區使用，自動化程度低。

（2）遠程采集系統自動化程度較高，其不需要抄表人員到現場即可實現抄表工作。但前提是需要用戶裝設機電脈沖式電能表或是電子式電能表，此電能表將用戶的用電量傳給上一級數據采集數據，然后將數據利用光纖進行實時傳輸。這種抄表方式不僅降低了成本、減輕了抄表人員的工作強度，同時傳輸速度快，具有較高的可靠性及效率性，實現了真正意義上的自動化抄表。

1.2 通信子系統

通信子系統由兩技術組成，即無線通信技術和有線通訊技術。在抄表系統中通信子系統具有非常重要的意義，利用通信子系統實現了數據到控制中心的傳送，但在實際應用中，由于成本要求及環境條件具有較大的差異性，所以通信子系統的構成方案也呈多樣化，這樣才能在不同要求和條件下發揮基其相應的作用。

1.2.1 無線通信技術

利用無線通信技術有效的解決了分散及范圍廣闊情況下的通信要求，由于無線通信技術容量大，而且傳輸的頻帶較寬，而且采用散射的方式進行無線通信，所以即使遠距離通信，也可以確保與電能表通信的質量，而且所連接電能表的數量也較多。但利用無線通信技術進行通信時，存在著一個較大的弊端，其所利用的頻點需要進行使用權的申請，如果不能保證選擇頻點的正確性，那么相近的信號則會存在著相互干擾的情況，從而導致信號之間雜亂，影響正常的通信進行。

1.2.2 有線通訊技術

有線通訊技術一共有三種，分別是光纖傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸。

（1）光纖通信：由于利用光纖通信具有非常強的抗干擾性，而且可以進行遠距離的傳輸，所以即使造價和安裝費用都較高，但其運用率和普及率也非常高。（2）電話線傳輸：此種方法即是利用電話網絡來進行通信，在數據的收、發兩端裝上調制解調器，可以有效的保證數據傳輸的可靠性和安全性，而且對傳輸的效率可達到使用需求，相對于光纖通信來講，其成本較低，應用較為普遍，特別適宜在一些不方便布線的地方進行應用。但利用電線線傳輸則需要支持適用于較高的租賃費用，一旦有大容量系統的通信傳輸需要，則會導致數據堵塞情況的發生。（3）低壓電力線載波傳輸：這種傳輸方式主要利用的是電力線，并將其作為系統前端的數據傳輸信道。其基本運作原理是：在進行數據發送的時候，首先將數據調制到高頻載波上，一旦功率被放大，就能和電力線密合在一起。這種高頻信號通過電力線路，最終完成到接收方的傳輸。接收方將干擾信號過濾掉之后，將切實有用的信號放大，然后經調解電路，完成二進制數字信號的還原。此種傳輸方式是利用配電網絡來實現數據的傳輸，即不需要申請頻瞇，也不需要進行線路的租賃，其可以利用現在的配電網絡實現傳輸，不需要進行重新布線，只有要配電網絡的地方即可實現數據傳輸的覆蓋，具有特殊性，而且成本達到最小化，所以此種傳輸方式具有非常好市場前景。

1.3 數據綜合通信系統

電能遠程自動抄表系統采集的最前端是由加裝了廣電轉換載波前段采集系統的機電脈沖式電能表以及電子式載波電表構成，用戶電能數據會在短時間內用光電脈沖的方法傳到載波集中器里去。在此之后，載波集中器又通過無線或有線通信完成到電力運營商集中控制中心的傳送，最后才涉及到電能數據的統計和分析。通信子系統以不同媒介為依據，可分為光纖通信、衛星無線通信、市話網通信和電力載波線路通信等幾種模式。

2 自動抄表技術的發展趨勢分析

2.1 電力線載波通信

電力線載波通信，是將信息調制為高頻信號（一般為50～500kHz）并疊加在電力線路上進行通信的技術，電力線載波通信的關鍵是功能強大的電力線載波專門電路。

電力線載波通信不僅提供了實用的新興通信手段，而且具有現有物理鏈路、易維護、易推廣、易使用、低成本等優點，顯示出了良好的前景和巨大的市場潛力。

2.2 無線擴頻通信

擴頻技術是一種無線通信方式，把發送的信息轉換為數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經信息解調，恢復出原始信息。擴頻通信距離一般可達幾十千米，其最大的優點在于抗干擾能力較強，因此具有較強的安全保密性。

2.3 復合通信

在應用于電能計量自動抄表系統中的所有通信模式中，各種通信模式都有優缺點，任何一種采用單一通信技術的方案均很難完全滿足需要。為解決這類矛盾，提出了復合通信方案。復合通信方案是在自動抄表系統運行過程中，根據不同的通信階段采用不同的通信方式，組成復合通信網絡，實現電能的自動計量。對于不同通信方式的選擇，可以根據實際情況，但在使用過程中，不同的通信方式不能互相干涉，要有好的兼容性，這就需要在技術方面加以研究和設計。

2.4 自動抄表的安全性

自動抄表系統的安全性至關重要，也是需要時刻注意的重要問題，為了有效的確保自動抄表系統的安全，則需要采取科學有效的預防措施。在自動抄表系統中，由于采集器、集中器和中心處理站等共同來構成了數據傳輸的載體，從而實現了自動抄表系統的便捷性，所以需要對這三點在技術上用采取必要的安全性措施進行保障，同時自動抄表系統的中心處理子系統需要與網絡進行連接，這就使自動抄表系統需要面對來自于網絡上的攻擊，因此需要對網絡上的這些攻擊行為做好蠼措施，從而確保自動抄表系統的安全性。

3 結束語

目前電力企業處于激烈的市場競爭環境中，電力企業為了在市場競爭中占據優勢，則需要不斷的提升自身的服務質量，而抄表自動化技術應用，不僅實現了自動抄表和自動劃撥收費，給用戶帶來了較大的便利，同時也有效的提高了電力企業的服務質量，樹立了良好的外部形象，提升了電力企業服務中的科技含量，降低了企業的成本，為企業經濟效益目標的實現奠定了良好的基礎。

參考文獻

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[2]龍子莊.電力載波遠程抄表系統的研究和設計[D].中國科學院電子學研究所，2011.