適用于智能型電表的無線技術(shù)

楊愛民

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙　410000）

適用于智能型電表的無線技術(shù)

楊愛民

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙410000）

摘要：當(dāng)前在智能電網(wǎng)覆蓋區(qū)域逐漸加大的影響下，全球?qū)τ谥悄芑脩艚K端也有了越來越多的需求。職能電表是智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息收集的基礎(chǔ)性設(shè)備，負(fù)擔(dān)著整個電能系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集與傳送的工作，對于信息集成與體現(xiàn)具有保障性作用，因此針對智能電表的研究工作開展尤為重要。本文我們將就適用于智能型電表的無線技術(shù)問題進(jìn)行分析與論述。

關(guān)鍵詞：智能電表；電網(wǎng)；電力；無線技術(shù)

0　前言

在全球諸多較為發(fā)達(dá)的國家及地區(qū)，智能電表得到了非常普遍的運(yùn)用，當(dāng)前這一設(shè)備也逐漸的在我國普及開來。相對于普通的電表而言，智能電表必須具備較強(qiáng)的可靠性以及抵抗外界干擾的功能，因此對于其技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。無線技術(shù)在近年來得到了充分的發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)逐漸涉及到了電力領(lǐng)域，本文我們首先分析智能電表的構(gòu)成及運(yùn)用優(yōu)勢，然后就適用于智能型電表的無限技術(shù)進(jìn)行了分析。

1　智能電表概念及構(gòu)成分析

就智能電表的概念問題，當(dāng)前在國際上尚未形成一個一致的說法，同時也尚未有一致化的國際準(zhǔn)則，不過結(jié)合各種定義，可以概括為：智能電表是在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中一個智能型的儀表設(shè)備，其實(shí)作用在微處理器運(yùn)用及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上的，能夠自主的完成電力計(jì)量、數(shù)據(jù)分析處理，具備雙向通信的功能作用，可以完成雙向計(jì)量、遠(yuǎn)程通信、實(shí)時數(shù)據(jù)信息的共享、遠(yuǎn)程用電控制等工作。智能電表在電力系統(tǒng)中的接入及運(yùn)用，可以有效降低能夠的損耗、電網(wǎng)自動化調(diào)控，控制排放量等需求準(zhǔn)則。

智能電表屬于智能電網(wǎng)的終端設(shè)備，其并非是之前單純的電能表顯示儀器，它不僅能夠完成對電量的有效計(jì)量，同時也具備雙向計(jì)量、遠(yuǎn)程控制及實(shí)時數(shù)據(jù)互換等功能，這在很大程度上滿足了智能電網(wǎng)建設(shè)與新能源使用的實(shí)際發(fā)展需求。

智能電表在結(jié)構(gòu)組成、遵循原理上和以往我們所接觸的感應(yīng)式電表存在較大的區(qū)別。傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表一般是鋁盤、電流電壓線圈以及永磁鐵等多種零件所組合而成的，在工作的過程中所遵循的基本原理是借助電流線圈和可動鉛盤內(nèi)部感應(yīng)渦流彼此作用來完成計(jì)量工作的。但是智能電表結(jié)構(gòu)則是通過各種電子元件來組織形成的，它在工作的時候所遵循的基本原理為首先針對用戶進(jìn)行供電電壓與電流實(shí)時樣本的采集，接著借助專門的電能表完成集成電路，對所采集到的樣本電壓與電流加以進(jìn)一步處理，同時將其轉(zhuǎn)變?yōu)楹碗娔艹收壤P(guān)系的脈沖傳輸出去，然后借助單片機(jī)加以處理與控制，將脈沖以電量的形勢展示與輸送出去。

2　智能型電表的優(yōu)勢

智能電表的運(yùn)用能夠表現(xiàn)出十分顯著的優(yōu)勢。對于電力部門而言，可以借助自動化的信息數(shù)據(jù)收集這一功能獲取相應(yīng)的利益，防止了由于人工抄電表而造成的失誤問題，更為關(guān)鍵的一點(diǎn)是能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)了對人力成本的控制。不僅如此，數(shù)據(jù)信息的收集工作能夠更加便意，讓配電網(wǎng)規(guī)模與運(yùn)用可以得以改善。智能電表中診斷和實(shí)時故障偵測這一功能讓使預(yù)期性系統(tǒng)維護(hù)作業(yè)能夠得以完成，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)可靠性及其效率的進(jìn)一步提升。

而對于電力用戶而言，智能電表的運(yùn)用能夠?yàn)橛脩魝鬟f有關(guān)消費(fèi)習(xí)慣的可靠訊息。借助智能電表，用戶很多需求，比如說想了解洗衣機(jī)運(yùn)作一次的耗電情況、家庭每日對瓦斯的消耗情況等都能夠得以滿足。曾有多個研究實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)用戶對于自己的用電情況有一個大概的把握的情況下，就會去避免不必要的資源損耗，并采取一定的措施去實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)省，其總的用電量能夠降低兩成或者更多。因此，我們可以看到，智能電表的運(yùn)用在很大程度上實(shí)現(xiàn)了對主要能源的節(jié)約，從而降低了排放量，有利于社會可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。

3　適用于智能型電表的無線技術(shù)

智能電表采用的通信方式主要有：RS-485、紅外傳輸、低壓電力線載波、無線接口、GPRS接口等。其中大致可將其分為有線通信和無線通信兩類。

隨著當(dāng)前無線通信技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步，當(dāng)前這一技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用在了多個領(lǐng)域。用于無線監(jiān)測系統(tǒng)的通信方式包括射頻、衛(wèi)星和移動通信等。其也可分為短距離無線通信和遠(yuǎn)程無線通信兩大類。

（1）短距離無線通信中的射頻通信技術(shù)主要采用ISM頻段下的FSK（頻移鍵控）調(diào)制方式，常用的射頻通信協(xié)議包括Zigbee、Wi-Fi、藍(lán)牙等。由于短距射頻無線通信可以獲得更低的功耗和使用資費(fèi)，因而在工業(yè)乃至軍用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。美國專利局在90年代就受理過遠(yuǎn)程無線采集技術(shù)的專利申請。近年來，許多電子企業(yè)開始推出自己的射頻芯片，將射頻通信的核心電路全部集成于單芯片中，只留出標(biāo)準(zhǔn)接口供用戶操作，大大提高了產(chǎn)品的開發(fā)效率。與有線通信方式相比，無線通信不受空間的限制，從而，組網(wǎng)方式更加靈活。新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)包含大量的中間節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間通過多跳的方式實(shí)現(xiàn)自組織，并將監(jiān)測對象的信息傳送給遠(yuǎn)端的上位機(jī)上。無線通信網(wǎng)的巨大應(yīng)用價(jià)值毋庸置疑。

（2）遠(yuǎn)程無線通信中的移動通信技術(shù)提供了智能電表入網(wǎng)的低成本解決方案。我國擁有全球最大的移動通信網(wǎng)絡(luò)，幾乎所有地區(qū)均有信號覆蓋。GPRS（通用分組無線服務(wù)技術(shù)）作為2.5G通信技術(shù)的代表，具有傳輸速率高、接入時間短、使用成本低、支持IP協(xié)議等優(yōu)點(diǎn)，故被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離無線通信領(lǐng)域。

4　結(jié)束語

總而言之，在過去的數(shù)年間，在電子通信技術(shù)水平逐漸完善的影響下，電網(wǎng)顯示出智能化的發(fā)展趨向。在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，智能電表是十分重要且基礎(chǔ)的設(shè)備之一，隨著電子技術(shù)以及通訊技術(shù)的日漸成熟，智能化顯然已經(jīng)成為了未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能電表作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)備，無線技術(shù)的運(yùn)用對于電表智能化的實(shí)現(xiàn)具有重要保障意義，同時也在很大程度上推動了我國只能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。

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