分析自動抄表技術在電能計量領域中的應用

陳浩 周柳

摘要：自動抄表技術有機結合了計算機、通信、電子等現代科技，具有精確度高、速度快、實時性好等特點，應用于電能計量領域可以有效克服傳統人工抄表工作中勞動強度高、誤差大等缺點。

關鍵詞：自動抄表技術；電能計量；應用

中圖分類號：FU88 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0188-01

電能綜合計量管理是現代電力營銷研究的一個重點和熱點，傳統人工抄表進行電能統計是通過抄表人員定期登門抄表、手動校核等復雜過程完成。電力運營商對電能數據的統計分析在實時性、準確性等方面都受到抄表人員人為因素的影響，存在明顯不足。隨著國民經濟的發展，電力用戶對供電可靠性及電能質量方面的要求有了明顯提高。因此，電力運營商為了提高電能數據統計分析的效率，建立新型的遠程自動抄表系統已成為提高電能服務質量的綜合發展需要。

1 電能自動抄表系統的結構以及特點

電能自動抄表系統作為一種分布式系統，首先通過數據收集器把用戶、企業的使用電力數據進行收集，把采集到的數據使用通信網絡傳送到集中器，數據集中器的功能主要是抄表和中轉，集中存儲的計量數據通過上行通道傳送到電能自動抄表系統中，進而進行電能數據的進一步處理。典型的電能自動抄表系統的組成主要包括三部分：前端電能自動采集、數據綜合通信、電能數據統計分析。

1.1 前端電能自動采集系統

根據對電能計量收集數據方法的不同，可以將電能自動抄表系統分為本地和遠程自動抄表系統。本地自動抄表系統通過把用戶的使用電量數據轉變為紅外信號，抄表員工只需要攜帶抄表計算機就可以做到數據的收集。遠程自動抄表系統是將用戶的使用電量數據以脈沖的方式向上級采集設備傳輸。

1.2 數據綜合通信系統

數據綜合通信系統是將前端電能自動采集系統采集到的電能數據傳輸到載波集中器，然后再通過通信通道將數據傳送到控制中心，從而實現對用戶電能數據的統計。根據通信介質的差異，可以將通信子系統分為光纖、無線、電話線、低壓電力線載波線路通信等。

1.2.1 光纖線路通信。這種通信模式的特點是傳輸快、傳送遠、抗干擾，但是其安裝成本較高、結構復雜，對于分散數據而言，不利于集中傳送，因此主要是用于對重要數據的傳送。

1.2.2 無線通信。對于那些很分散而且分布范圍廣闊的用戶，非常適合使用無線通信。這種通信技術的傳送距離遠，其原理是通過使用特定頻率波段把分散用戶的電能數據進行通信傳播。同時隨著無線通信技術的日漸成熟，遠程無線通信技術得到了廣泛的應用，但是它的檢修維護難度較大，而且容易受到其他波段信號的影響，從而降低傳送數據的精確性。

1.2.3 電話線通信。這種通信方式指的是使用電話網絡來傳輸電能數據。這種通信傳輸的投資少、安裝簡單，只需要在電能數據的發射、接受兩端安裝調制解調器即可。同時這種通信方式的傳輸速度高、可靠性強，因此在我國目前這種方式是最主要的。但是，電話線通信受到網絡的影響較大，可能會發生通道堵塞，導致電能數據的延遲傳輸。

1.3 電能數據統計分析系統

由于我國目前大部分的數據通信系統是電話線通信，電能數據在通過電話線通信系統傳輸后，到達電能數據的系統終端。經過調制解調器把電能數據的載波信號轉化為可供計算機識別的數字信號，同時計算機會以二進制的方式進行電能數據的統計分析，最終在數據終端統計系統當中自動生成對應的電能數據表格、數據曲線，這種直觀性的電能數據統計方式由主電力運營商對電力進行合理經濟的分配，從而確保電力的合理運行，提升電力系統的供電安全可靠性。

2 自動抄表技術在電能計量領域中的應用

2.1 自動抄表技術在電能計量領域中的應用現狀

2.1.1 通信信道

安全可靠的通信信道是確保自動抄表技術正常發揮效用的關鍵因素。因而在選擇數據傳輸方式時要結合具體地理環境、用戶用電情況、投資成本、技術水平等條件綜合考慮。且不同國家的通信方式各不相同，西方發達地區在電能計量領域研究起步早，自動抄表技術的應用也相對成熟，對于利用配電網絡免去租用線路或占用頻段等問題的低壓電力線載波通信方式已有相當廣泛的應用。但在我國，迫于技術等條件限制，目前較普遍使用公用電話線通信方式。隨著技術的引進及我國對相關領域研究的不斷深入，我國在電能計量自動抄表技術中應用低壓電力載波等其它高性能通信方式上將逐漸成為可能。

2.1.2 集器和集中器

采集器和集中器是自動抄表系統中的電量數據交換裝置，由接口電路、存儲器、單片機組成。隨著高性能軟硬件平臺和高精度電能計量技術的不斷成熟，采集器和集中器在遠程抄表、配備監測、大用戶用電管理等方面的功能愈加完善，這將更有利于自動抄表技術的數據采集、傳輸、存儲等工作。

2.2 自動抄表技術在電能計量領域中的應用熱點

2.2.1 自動抄表的安全性

中心處理及數據傳輸是涉及自動抄表安全性的重點環節。對于電能計量來說，數據信息的準確、可靠性無疑是至關重要的，為了保證這一點，就務必提高抄表系統的運行質量，確保傳輸通道及終端數據統計兩大安全系統的相對安全，未來對于自動抄表技術的研究也將會朝著這個方向努力。其中主要的威脅因素是來自網絡黑客、病毒及人為操作失誤等方面，因此要采取有效措施做好防護工作。

2.2.2 電力線載波通信

電力線載波通信被看做是未來重要的現場設備總線通信技術，是通信系統中新的研究熱點。這種通信技術通過利用專門的調制解調器將信息調制為高頻信號，并把信號加載到電力線路中進行通信。其最明顯的優勢在于通信信道直接由電力線取代，而免去了另外設置通信信道的人、物力成本投資，不僅便于維護，而且增加了“即插即用”的靈活便捷性。目前，我國在10kV以上的電力線載波通信技術應用上已有一定成就，但對于低壓等級的電力線載波技術的應用仍有很大提升空間。

2.3自動抄表技術在電能計量領域的未來應用展望

隨著新科技產品的不斷更新和發展，電能計量自動抄表技術將有望進一步突破現有格局，實現在衛星通信、藍牙技術、無線局域網及嵌入型系統中的高效率應用。例如，衛星通信中的預約通信系統具有高效率、低成本的雙向通信特點，將其應用于電能計量自動抄表技術中，則相當于借用同步衛星的數據轉發器來替代抄表車，因而可以更實時、準確進行現場監控及自動化操作。又如，將藍牙技術應用于電能計量抄表系統中，則可以借用藍牙在短距離內實現數字語音及數據通信的功能，來對自動抄表系統的數據信息進行近距離便捷式設備間傳輸，從而實現大量數據信息的快速采集和實時測控。除此之外，在自動抄表系統的智能終端構建無線局域網，或將微處理器嵌入到電表中，也能實現數據高質量、高速率及高性價比傳輸。

3 結束語

總而言之，自動抄表技術的應用不僅有效簡化了電能計量工作程序、降低了人力成本、提高了電力計量的實時準確性，還能為電力企業準確掌握配網信息及用戶用電情況創造了便利，是現代企業提高營銷效率及保障服務質量的必要手段。相關人員應始終貫徹安全高效原則，積極推廣和開發自動抄表技術在電能計量領域中的應用新途徑，從而推動我國電力行業快速、高效發展。

參考文獻

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