電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

張曉燕 冉翠霞

(國網(wǎng)河南?？h供電公司,河南?？h 456250)

電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

張曉燕 冉翠霞

(國網(wǎng)河南浚縣供電公司,河南?？h 456250)

長期以來,供電企業(yè)電能量數(shù)據(jù)的抄算都是基于電能表的手工作業(yè)方式。隨著國家電力系統(tǒng)兩網(wǎng)改造的結(jié)束,“一戶一表,管電到戶”政策的貫徹,用電網(wǎng)絡(luò)急劇膨脹,使得供電企業(yè)對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的管理任務(wù)日益加劇,如何把龐大且分散的居民用電量及其他數(shù)據(jù)及時(shí)有效地加以收集和統(tǒng)計(jì)成為供電部門一個(gè)棘手的難題。供電企業(yè)迫切需要采用最新現(xiàn)代技術(shù)的,能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映用電情況,且投資較少,安裝及維護(hù)方便,通訊可靠,計(jì)量準(zhǔn)確的電能表遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)解決方案,來解決日益龐大的用電戶的管理問題,提高供電部門的效率、效益和自動(dòng)化管理水平。

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) GSM GPRS

遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)自動(dòng)將用戶的用電量記錄到抄表系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，并由軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，過去抄表員的工作全部由自動(dòng)抄表系統(tǒng)承擔(dān)。因此是一種不需要人員到現(xiàn)場，自動(dòng)化程度更高的新型抄表方式。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)由自動(dòng)抄表裝置、通信媒體和供電部門營業(yè)所計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的軟件構(gòu)成。

1 電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)研究

1.1 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)通訊技術(shù)的現(xiàn)狀簡析

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，我國電力事業(yè)的發(fā)展得到了廣闊的發(fā)展空間，我國的電力事業(yè)在很多方面都進(jìn)行了相應(yīng)的改革，抄表收費(fèi)作為電力事業(yè)的主要的工作的內(nèi)容，傳統(tǒng)的抄表方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要了，傳統(tǒng)的人員進(jìn)行的手工抄表工作量浩大，浪費(fèi)了大量的人力資源，并且，在一定程度上還存在著因人為因素而造成的誤差，造成了電力企業(yè)的不可挽回的損失。同時(shí)，隨著我國的科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐漸被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，這就為電力遠(yuǎn)程自定抄表奠定了基礎(chǔ)，促使了遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的發(fā)展。另外，在許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始采用了自動(dòng)化的遠(yuǎn)程抄表。

對(duì)于集中抄表系統(tǒng)中存在的主要的問題就是：數(shù)據(jù)通訊的問題，所以，遠(yuǎn)程查表也就隨著集中抄表系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來了?，F(xiàn)階段遠(yuǎn)方集中抄表系統(tǒng)中的通訊方式主要分為有線信道通訊、無線信道通訊和電力線載波信道通訊。

1.2 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸通道

在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的過程中，一定要做好通訊方式的選擇，因?yàn)檫@有可能直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能的好與壞。而目前最常見的通訊方式包括：光纖、電話線、電力載波、GSM，而在進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，就要根據(jù)具體的情況，即系統(tǒng)面對(duì)的對(duì)象、用戶的分布、用戶的數(shù)量、地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)情況、期望達(dá)到的目標(biāo)、系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級(jí)，以及與其他網(wǎng)絡(luò)的兼容等因素，權(quán)衡利弊，選擇適合的通訊方式。

2 電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 采集終端

采集終端就是為實(shí)現(xiàn)電表箱的集中裝表而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用它將對(duì)許多用戶的電能表進(jìn)行信息的采集，并將這些信息進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后在傳送到統(tǒng)一的上一級(jí)的設(shè)備中。另外，數(shù)據(jù)采集模塊可以同時(shí)采集32路電表的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電表數(shù)據(jù)的集體與遠(yuǎn)程的采集，節(jié)省了電力企業(yè)的人力資源，而且這種方式一般情況下是不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的差距的。

2.2 集中器

集中器就是一配電電壓為單位而設(shè)置的，每一個(gè)地區(qū)會(huì)專門配置一個(gè)子系統(tǒng)，而集中器就是這個(gè)子系統(tǒng)的主站端，它可以獨(dú)立的完成數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理以及上報(bào)等工作，接受主站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并能夠?qū)@些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分析以及校對(duì)的工作。電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)至少有一臺(tái)集中器，一臺(tái)集中器通常能采集到幾十到上千只采集模塊(或采集終端)的數(shù)據(jù)信息，它具有獨(dú)立的存儲(chǔ)空間，能完成對(duì)下級(jí)采集模塊或采集終端的數(shù)據(jù)采集，也能夠響應(yīng)上級(jí)抄表機(jī)或接受計(jì)算機(jī)指令，完成數(shù)據(jù)通信任務(wù)。

2.3 集中器與主站的遠(yuǎn)程通信

根據(jù)集中器與計(jì)算機(jī)終端中央處理器的通信方式的不同，主要有以下幾種： 第一，無線電臺(tái)：在計(jì)算機(jī)終端和各個(gè)集中器上都安裝一個(gè)無線電波收發(fā)器，其通訊距離在50KM以內(nèi)，但容易受客觀環(huán)境條件和城市建設(shè)的影響。第二，公共電話網(wǎng)：計(jì)算機(jī)和各個(gè)集中器都通過調(diào)制解調(diào)器和公共電話網(wǎng)相連，這種方式不受距離和客觀環(huán)境條件的限制，撥號(hào)通信和掛機(jī)都通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)操作，其使用的方便程度不亞于無線傳輸，和無線傳輸相比它不涉及到頻帶占用，通信質(zhì)量比較穩(wěn)定，計(jì)算機(jī)和集中器的位置不受限制，真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程全自動(dòng)抄表。尤其是在電話日益普及的今天，這種通信方式越來越來得到推廣。第三，Internet網(wǎng)：供電局的主控計(jì)算機(jī)與集中器連入Internet網(wǎng)，通過Internet網(wǎng)，主控計(jì)算機(jī)向集中器發(fā)出讀電度表或設(shè)置電度表參數(shù)的命令，由集中器將主控計(jì)算機(jī)下發(fā)的數(shù)據(jù)幀拆開，分解為面向下位機(jī)(即電表)的指令，并根據(jù)上位機(jī)的要求對(duì)電表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和參數(shù)設(shè)置。集中器收到下位機(jī)的響應(yīng)數(shù)據(jù)幀后，生成對(duì)主控計(jì)算機(jī)的應(yīng)答幀或主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)幀，然后上報(bào)給主控計(jì)算機(jī)。 第四，GSM移動(dòng)通信網(wǎng)：GSM網(wǎng)通信方式在緒論部分已經(jīng)做了介紹，即可以在傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)中利用GSM引擎模塊，結(jié)合已有的單片機(jī)系統(tǒng)通過RS232接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。

3 結(jié)語

總之，隨著時(shí)代與科技的發(fā)展，我國居民的生活水平得到了提高，所以他們對(duì)電力事業(yè)的服務(wù)提出了更多的要求，傳統(tǒng)的抄表模式已經(jīng)不能滿足廣大用戶的需要，耽誤了電力企業(yè)電費(fèi)的收繳工作，給居民的生活造成影響，而運(yùn)城抄表系統(tǒng)大大改善了傳統(tǒng)抄表存在的弊端，為居民提供了更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

[1]王文斌.基于ARM的CAN總線電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的研究[D].西華大學(xué),2008.

[2]周游.基于GIS的電力抄表導(dǎo)航系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].中南大學(xué), 2012.