基于多功能電能表單表遠程抄表系統的設計研究

趙陽

目前電力系統的手工抄表方式已經落后，現在依靠遠程采集技術，把電能表的信息傳遞到電腦上，讓抄表員足不出去就能采集到數據，節省了人力物力。以下本文就來介紹基于多功能電能表單表遠程抄表系統的設計研究工作，并給出具體方案。

【關鍵詞】多功能電能表單表 電能采集技術 遠程抄表系統

對于電能表采集中，應用現代化技術，設計多功能電能表單表遠程抄表系統，可以實現通過系統管理中心網絡，對電網內的公變用戶、專變用戶的多功能電能表進行實時監控，具有實際研究價值。以下本文對此做具體介紹：

1 當前電能采集技術的發展現狀

對于電力企業中，其當前電能采集技術還具備以下優缺點，需要改進電能采集技術，才可以符合實際工作需求。

1.1 傳統技術弊端

在實際用戶電能表抄表工作中，由于用電用戶數量眾多，且地理位置分散的弊端，不僅使得傳統用戶電能表的抄表中需要投入大量人力、物力、財力，且抄表餓時間長，對于電表用電量也易出現漏抄、錯抄的情況；還有就是降低用電數據統計計費的及時性，為入戶抄表人員和用戶帶來不便。

1.2 現代化技術優勢

設計多功能電能表單表遠程抄表系統，在端下行通道中，應用RS485總線技術，實現對電能表數據信息的采集功能，對于無線抄表終端的上行通道，可以采用基于GPRS的無線網絡，實現遠程傳輸電能表單表數據的功能，并且也可以根據用戶的電表交費情況以及用戶的用電負荷大小，通過多功能電能表單表遠程抄表系統系統的后臺，運程遙控送電，具備智能性與人性化管理機制。

2 研究應用多功能電能表單表遠程抄表系統的意義

設計多功能電能表單表遠程抄表系統，采用電力載波和電話通信方式相結全的通信方形式，兼有二者優點，功能齊全，成本低，且多功能電能表單表遠程抄表系統組織靈活，采用高可靠、處理器功耗低，運行穩定，使用壽命長，選擇性強。 電力載波系統直接利用電力網通信，采用FSK載波通信方式，數字電度表采用PIC16C73單片機實現高精度數字式電度表，支持曲線數據采集功能，每隔15分鐘記錄一個數據點。當系統中用戶的剩余電量低于催費門限時，將會發出警告，采取短信的方式，每15分鐘發送1次，將用戶的表號以及電表的剩余電量發送給的指定用戶，共發送3次催費警告；且當用戶剩余電量低于拉閘門限時，將會有系統終端控制實現開關跳閘，停止供電，該系統具有實際應用價值。

3 設計多功能電能表單表遠程抄表系統的步驟

3.1 需求分析

無線抄表系統中，系統結構簡單，需要采用無線收發設備來傳輸數據，且由于不需專門架線實現數據傳輸工作，不僅節約大量人力資源，更重要的是可提高抄表準確性，供電管理部門能可以及時得到用戶的電表數據信息，電力用戶不再需要與抄表者預約時間，具有一定便利。

3.2 硬件設計

PIC16C73芯片具備低功耗、高性能的特點，是CMOS8位單片機，其尋址空間達到4K×14大小。 PIC16C73單片機中設有專門的串行數據發送端口（引腳RC5/SDO）和相應的時鐘信號發送端口（引腳RC3/SCK）。

3.3 系統結構體系

系統中，采取采集器、集中器以及主機三部分控制，軟件控制其中的采集器與集中器，主要通過市電網來傳輸數據信號。對于采集器則需要通過485線與各個電能表的基表相連，主要用來負責采集以及發送電表數據。

3.4 軟件設計

利用所學的單片機軟件編程，并在實驗平臺操作其程序，在設計的圖形中必須在實驗室中操作將其流程實驗成功。在多功能電能表單表遠程抄表系統中，為確保發送的短消息可以多承載用戶數據，故此可將系統的GSM模塊定義成文本模式。

3.5 程序實現

設計多功能電能表單表遠程抄表系統，可以通過編程采取軟件濾波方式，提高系統內電表數據通信的可靠性。發送程序的軟件編程如下：

RT BIT P1.0

MOV PCON，#80H

MOV TH1，#0D0H

MOV TMOD，#21H

SETB TR1

MOV SCON，#70H

CLR T1

CLR RT

MOV R2，#0

LOP1：DJNX R2，LOP1

MOV SBUF，#0FFH

LOP2：JNB T1，LOP1

CLR T1

MOV SBUF，#0EBH

LOP3：JNB T1，LOP3

CLR T1

MOV SBUF，#90H

LOP4：JNB T1，LOP4

MOV SBUF，#OFFH

LOPS：JNB T1，LOPS

CLR T1

SETB RT

BIT P1.0

MOV PCON，#80H

MOV TH1，#0D0H

MOV TMOD，#21H

MOV SCON，#70H

SETB TR1

SETB RT

CLR R1

LOP1：JNB R1，LOP1

CLR R1

LOP3：MOV A，#0EBH

CJNE A，SBUF，LOP1

LOP2：JNB R1，LOP2

CLR R1

MOV A，#90H

CJNE A，SBUF，LOP3

4 結論

綜上所述，針對當前用戶電能表抄表工作，轉變傳統人工方式，應用電子技術結合數字通信技術、計算機網絡技術，可以實現對多功能電能表單表的遠程自動抄表功能，具有實際應用價值，值得在實際中推廣應用。

參考文獻

[1]朱兆優.RS-485總線在遠程自動抄表系統中的應用[J].東華理工學院學報（自然科學版，2012，7（18）：41-42.

[2]張銳.基于多載波擴頻理論的低壓電力線數據通信技術的研究[D]；哈爾濱理工大學，2011，14（12）：76-77.

[3] 朱兆優，林剛勇，王海濤.CAN總線與LPT通信接口設計的與實現[J]；東華理工學院學報（自然科學版），2010，21（14）：56-57.

[4]王瓊，劉正瓊，陳雁翔等.紅外遙控技術在智能抄表系統中的應用[J].儀器儀表學報，2011，6（34）：45-46.

作者單位

國網河南省電力公司洛陽供電公司 河南省洛陽市 471000endprint