智能電表遠程數據采集器設計與應用研究

摘 要：隨著經濟的發展，對用電的需求迅速增加，對科學、經濟電力調度的需求不斷增加。為了合理安排每一段時間的供電，合理調整各時段的供電率，需要在電力生產和供電中使用更為先進的自動化技術，而遠程自動抄表技術是其中最重要的一項。為了滿足成本采集自動化管理的需要，對智能電表遠程數據采集器設計與應用進行研究。詳細分析了系統的結構、硬件框圖和操作過程。

關鍵詞：智能電表；遠程數據采集器設計；應用研究

中圖分類號：TP274.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0315-02

智能遠程數據采集系統采用網絡通信和計算機等先進手段，對智能電表遠程數據采集器進行遠程控制，傳統數據采集存在著效率低、統計數據不準確等問題，而智能電表遠程數據采集器設計能夠有效避免這些問題。

1 系統總體規劃設計

整個系統分為主站系統、用戶終端設備和多控遠程數據采集器3個部分（如圖1所示）。系統由總線和星形兩種連接方式進行連接。以主站為中心的星型連接是以星型發散的形式，通過所預設的通信信道與數據采集器形成1對IV的連接。通信數據量大，對傳輸速率和帶寬要求較高?？偩€通信是通過一個線直接連接到集中的收集器，從而來實現所有的連接。

2 主控站計算機數據處理系統

這是系統管理層的一部分。該系統的軟件平臺包括NDO00，用于應用服務器和網絡共享。軟件開發主要采用.NER開發平臺和C+。開發工具。軟件操作簡單、直觀，圖形操作容易接受，功能強大，廣泛支持各種通信硬件、局域網連接。例如，當費用到期時，系統會自動在地圖上提示?？傊?，該系統是一個多功能、高效、模塊化的操作系統。它結合了廣域網技術、智能系統和三大金融電子系統的應用。

2.1 主站結構及具體功能模塊

主站系統由Web服務器、主控計算機、數據庫服務器、推薦工作站、通信工作站和相應的軟件組成。它是整個遠程抄表系統的頂層。數據測量和控制信息通過信道收集。管理員使用上位機軟件和相應的軟件。通信協議對數據進行匯總、分析和修改，以便進行相應的控制和決策。主站系統主要具有以下功能模塊：①數據管理；②通用查詢；③統計數據的回收；④操作日志管理。

2.2 數據通信信道及系統數據處理

自動數據采集系統的數據通信通道的選擇是十分重要的。數據傳輸的通道在一定程度上直接關系到系統的穩定性能。以遠程集中式數據收集器為中心，將數據集中器與主控系統之間的通信定義為上行信道，將數據集中器與終端儀表之間的通信定義為下行信道。在該系統中，上行信道目前采用電話網、CPRS、GSM網絡和無線紅外網絡。下行鏈路信道目前使用的信道有電力網絡和RS485總線網絡。自動數據采集系統中所涉及的兩個通信網絡在各個環節上可以完全不同，因此可以組合多種不同的自動數據采集系統。同時，根據不同的通信介質，通信信道分為有線通信和無線通信。各種通信方式各有優缺點。

2.2.1 有線通信技術

①電話線傳輸。適用于布線不方便的區域。然而，這種數據傳輸方式易插，且租賃成本高。②RSA485總線。目前，一種比較流行的通信方式被采用。其數據傳輸速度快，可靠性高，通信質量高。但是布線工作大，通信信道容易受到外界因素的破壞，信道的后續維護非常繁重。③低壓電力線載波傳輸。它是一種獨特的供電系統通信方式，充分發揮低壓電力線覆蓋范圍廣的優點，不需要重新布線。通過多種調制和傳輸技術，實現了可靠、高速的數據傳輸。

2.2.2 無線通信技術

①紅外線。雙方都需要增加紅外收發模塊，成本低，可以實現紅外距離非接觸式抄表，但更適合方位角。它更適合于在儀表相對集中的區域中使用手持式數據。②GPRS、GSM通信。在管理中心和數據采集器中安裝無線通信模塊是必要的，不需要重新組織網絡。通信速度快，免維護。然而，系統的實時性和可靠性較差，可能會發生信息擁塞或丟失。它不適用于大量的系統“J”的應用。因此，在自動數據采集系統的不同通信階段，可以根據實際情況考慮不同的通信方式，形成一個穩定合理的自動數據采集網絡。

3 帶有多種通信方式的多路遠程集中數據采集器的構成

多通道遠程集中數據采集器多通信多功能的硬件設計，采用多種通信方式的遠程多通道集中式數據采集器的工作原理是：利用調制溶膠實現計量表、集中式數據采集器和三上位機之間的本地和遠距離數據通信。衰落、無線網絡、功率載波模塊和RS232和RS485通信接口。根據三者之間良好的通信協議，計算機統一采集和控制測量值。并將采集到的數據上傳到計算機，對各種數據進行歸檔和匯總。該裝置基于高速ARM7微處理器系統，配備紅外接收模塊、功率載波模塊、RS485總線模塊、GPRS、GSM無線載波模塊、內置調制解調器模塊等通信模塊。該裝置的硬件結構設計靈活，在設備外殼上裝有各種通信模塊。方便用戶將上下行通信信道的通信方式相結合。同時也支持了系統程序的在線升級，極大地方便了系統的在線調整，嘗試和維護。

4 遠程數據采集流程

4.1 遠程規劃數據采集

對于數據采集方案，操作員可以根據具體要求靈活、遠程地進行設置。首先，操作員設置常規的數據收集任務。例如，每月12點鐘，每間宿舍樓的水表在12點鐘抄襲。每個宿舍樓的煤氣表每月12點抄在每月12號的12點鐘。每個宿舍樓的電表每月都用LO復印。然后，宿舍樓中的控制終端根據設置的數據記錄任務，并在時間到達時執行預設任務。最后，當需要數據時，操作者將通過遙控終端連接到宿舍的終端，然后檢索數據的結果計劃數據收集功能，以便操作者能夠根據他的數據進行定期的數據保存和計劃修改。需要。根據計劃實現數據自動采集任務，無沖突。

4.2 遠程實時數據采集

遠程實時數據采集指的是在遠程連接下從遠程計算機直接讀取每個宿舍中的一米或幾米表數據。遠程實時數據采集功能使得操作者可以隨時收集數據，修改任何宿舍的任何表的參數，而不直接連接到所有的表。

遠程實時數據采集是指在遠程連接中從遠程計算機中直接讀取儀表或儀表數據。遠程實時數據采集功能使得操作員可以隨時收集數據，修改任何宿舍的任何表參數，而不直接連接到所有的表。

5 結束語

智能遠程數據采集系統采用網絡通信和計算機等先進手段，對智能電表遠程數據采集器進行遠程控制，傳統數據采集存在著效率低、統計數據不準確等問題，而智能電表遠程數據采集器設計能夠有效避免這些問題。隨著經濟的發展，對用電的需求迅速增加，對科學、經濟電力調度的需求不斷增加。為了合理安排每一段時間的供電，合理調整各時段的供電率，需要在電力生產和供電中使用更為先進的自動化技術，而遠程自動抄表技術是其中最重要的一項。為了滿足成本采集自動化管理的需要，對智能電表遠程數據采集器設計與應用進行研究。詳細分析了系統的結構、硬件框圖和操作過程。

參考文獻

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收稿日期：2018-5-10