淺談電能計量自動抄表技術的現狀及展望

摘 要：自動抄表技術將數據采集、數據傳輸以及數據處理合三為一，改變了傳統人工現場抄表的局面，極大地增強了電能計量的效率，這對于推進電力事業的發展有著十分積極的作用。本文從自動抄表技術的構成元素著手，對該技術的現狀及未來發展方向進行分析展望。

關鍵詞：電能計量；自動抄表技術；現狀；展望

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.157

0 引言

隨著我國電力改革進程地不斷深入以及電力技術手段地更新換代，電能計量自動抄表技術結合了通信傳感、計算機網絡以及自動一體化等技術，改變了傳統人工現場抄表的局面，開辟了電能計量數據采集、傳輸以及處理一體化的新道路，極大地提高了電能計量的準確性和實時性，這對于推進電力事業的發展有著十分積極的作用。鑒于此，世界上許多國家已經在電網改造過程中開始應用自動抄表技術，進而強化了電網的配電管理。

1 電能計量自動抄表技術的構成元素

自動抄表技術實現了數據采集、數據傳輸以及數據處理合三為一的目標，使得電能計量能夠自動進行[1]，無需人工現場抄錄數據，該技術主要由信號采集、數據傳輸以及處理系統三部分構成。

1.1 信號采集系統

電能計量采集系統是自動抄表技術的核心之一，它是體現該自動抄表技術準確性以及實效性的重要標準。一般來說，自動抄表技術的采集系統可以根據數據采集方式的不同分為本地采集系統和遠程采集系統。一方面，本地采集系統通常安裝了紅外電能轉換模塊，該模塊可以實現紅外信號同數據信號之間的轉換，抄表人員無需抄錄數值，只需拿著紅外抄表器捕捉該紅外信號在傳輸至計算機管理系統之中便可得到具體的電能計量。本地采集系統通常應用于有線通信未覆蓋的區域，具有一定的局限性，并仍需人員進行現場抄表，并未完全實現自動抄表。另一方面，遠程采集系統在電能表中安裝了光電轉換模塊以及采集終端，通過工作站、服務器以及數據庫等硬軟件來實時記錄并儲存電能數據。

1.2 傳輸系統

電能計量傳輸系統是自動抄表技術的中介載體，其實現了電能數據的相互傳輸，從而保證各種信號數據能夠上傳至服務器之上。通常來說，該系統的傳輸速率、傳輸質量以及傳輸穩定性會更加傳輸手段以及方式的不同而產生較大差異。在目前電能計量自動抄表技術中，光纖、無線電、電話線以及載波等傳送方式廣泛應用于該技術之中[2]，其中光纖傳輸性能穩定，傳輸質量相對較高，但材料價格較為昂貴，普及程度較低；無線電傳輸覆蓋面廣，通信量較大，可以實現大跨度的數據信號傳輸，這在目前的自動抄表技術中應用最為廣泛；電話線以及電力載波傳輸雖然價格便宜，但是信號傳輸過程中極易受到其他信號的干擾，不利于電能信號的傳輸送達。

1.3 處理系統

處理系統是整個自動化抄表技術的核心單元，負責處理了各個工作站上傳的所有數據信號，從而實現電能計量自動化控制管理。該處理系統依托服務器和數據庫對各個工作站上傳的信號數據進行解碼破譯，從而得到具體的電能數值，并匯集所有用戶的用電情況，工作人員可以根據這一系統進行遠程送停電等一些操作，從而起到遠程控制用電的效果。

2 電能計量自動抄表技術的展望

自動抄表技術目前在我國多地域的電能計量得到了十分廣泛的應用，并取得了一些成效，特別是在環境惡劣和條件艱苦的區域，自動抄表技術改變了傳統現場抄表的局面，極大地減輕了抄表人員的勞動強度。由于信號干擾帶來的數據失真等一系列技術性的問題，自動抄表技術目前還未全面推廣，在此筆者對其未來的研究方向進行展望。

2.1 電力線載波通信

電力線載波通信是目前自動抄表技術中研究最為普遍的課題之一，該技術以電力線作為信號傳輸通道，無需大面積廣縱深地鋪設電纜，在很大程度上節約了電力部門的開支，使得電力系統朝著節約型方向發展。另外，數據信號借助于電力線進行傳播輸送，避免了信號干擾源的影響，實現了數據信號的穩定傳輸，從而解決了因信號干擾而造成的數據失真這一問題。就目前而言，電力線載波通信技術還處于理論和實驗研究階段，技術還未成熟，然而基于高穩定性的信號傳輸以及大幅度地節約成本這兩個因素的考慮，該項技術仍然將會是未來自動抄表研究及發展的方向。

2.2 無線擴頻通信

無線擴頻通信技術是基于無線電信號傳輸的基礎上提出來的，由于無線電所傳輸信號的頻率帶寬十分有限，數據信號經常在傳輸的過程中因為衰減以及其它信號的干擾而造成信號失真。無線擴頻通信技術首先將傳輸信息的帶寬進行擴展數倍，然后再將信號數據發送出去，此時傳輸道路的帶寬遠大于信號源自身多需要的帶寬，信號與信號自己的干擾將會大大減弱，同時信號強度也不會因為傳輸距離以及其他因素的干擾而衰減。目前無線擴頻通信技術已經在自動抄表技術中應用，并且取得了一定的成果，該技術未來研究的方向是如何實現信號的直接傳遞，減少中轉環節。

2.3 運用復合型的通信材質

信號傳輸系統的傳輸速率、傳輸質量以及傳輸穩定性會因為傳輸手段以及方式的不同而產生較大差異，其傳輸手段和方式通常與傳輸材質有著十分密切的關聯。在進行信號數據的傳輸過程中，電力部門要根據每一階段的實際情況來確定不同的通信材質來實現信號傳輸，從而確保信號的穩定傳輸。

2.4 自動抄表的安全性

自動抄表的安全性既包括保障抄表的安全性，同時也應該保障其信號傳輸的安全性[3]。由于自動抄表技術都是利用計算機通信來實現遠程電量計量，為了確保數據的準確性和真實性，避免數據泄露以及黑客入侵，因此電力部門要運用一些安全防護技術來提升系統安全。就目前而言，網絡信息技術是一把雙刃劍，它再給我們帶來便利的同時也隱藏著風險，因此未來自動抄表技術將會在網絡通信安全性方面進行相應的研究。

總而言之，自動抄表技術將數據采集、數據傳輸以及數據處理合三為一，改變了傳統人工現場抄表的局面，極大地增強了電能計量的效率，這對于推進電力事業的發展有著十分積極的作用。在對該技術的未來發展及前景展望時，有關人員應當從其構成元素出發，不斷革新技術同時還要更加注重系統安全。

參考文獻：

[1]孫國銀，周尚禮等.電能計量自動抄表技術的現狀及展望[J].信息化研究，2010（10）.

[2]蔡旭斌，羅玲等.電能計量自動抄表技術的現狀及發展[J].廣東電力，2003（04）.

[3]熊偉.電能計量自動抄表技術的發展[J].水利與電力，2010（09）.