淺談GPRS遠程抄表及NB-IoT技術應用

龐 鑠

（國網安徽省電力有限公司滁州供電公司，滁州 239000）

1 引言

隨著移動和光纖通信的迅速發展，極大提高了通信信息化水平。伴隨經濟發展和社會進步，人們對用電需求逐漸提高，使得對智能電表的使用越來越普遍。傳統依靠人工抄表用電管理模式給居民帶來諸多不便，而且增加管理人員的工作量，會造成人力、物力和時間上的極大浪費。為了適應社會需要，保證用戶方便、安全用電，逐步實現了電表集中自動抄表。

伴隨著遠程集中自動抄表應運而生和GPRS網絡的成熟應用，一方面節省人力物力資源同時也提升了相關工作效率，另一方面可在錯峰電力調度時提供實時數據，為電能計量管理水平的提升提供了準確和高效的數據信息。傳統人工抄表雖應用廣泛，但其存在抄表效率低，可能存在漏抄和安全等方面問題。

雖然GPRS遠程抄表使用面已較廣，但通訊基站用戶容量小、功耗高等問題將限制其大面積推廣。NB-IoT技術作為一種新型物與物相連的無線網絡，繼承了GPRS遠程抄表功能的同時還擁有海量容量和電力功耗低等優點，具有較廣泛的應用前景。

2 傳統抄表系統組成

圖1 傳統抄表系統組成

傳統遠程自動抄表系統構成部分主要有前端采集系統、通信系統和中心處理系統。

（1）前端采集系統。根據數據采集方式的不同，自動抄表有本地抄表和遠程抄表兩種方式。本地抄表的電能表主要由紅外轉換裝置（該裝置把電量轉換成紅外信號）組成，操作員通過使用便攜式微機讀取相關數據，遠程抄表主要由電子或電脈沖式電能表（加裝光電轉換器）構成。

（2）通信系統。無線通信系統作用是把前端采集數據傳送到中心處理子系統，考慮通信傳輸介質不同，通信傳輸系統主要有有線光纖、無線傳輸和載波傳輸等，各類傳輸因其不同傳輸方式，具備各自優勢。

有線光纖傳輸具備頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠和抗干擾性強等優點，但當前使用范圍仍較廣的無線通信方式為GPRS無線通信網絡，其傳輸頻帶較寬，通信容量較大，通信距離相對較遠。可高效、可靠、便捷的進行數據傳輸。但其需要申請頻點使用權，如頻點使用不合理，會導致相鄰信道干擾[1]。

（3）中心處理系統。中心處理系統組成部分主要由中心處理工作站和相關軟件組成，它是整個自動抄表系統核心部分，海量的用電信息經過傳輸通道匯集到此，管理員對海量數據進行匯總分析。若硬件條件允許，同時可向下級電能表或集中器發指令，對住戶的停、送電進行遠程操作[2]。

因自動抄表涉及海量數量要處理，硬件上對中心工作站的存儲和運算能力提出一定要求，軟件上操作系統必須穩定可靠，且具備處理海量數據能力。

3 NB-IoT技術

NB-IoT作為當前一個新興技術，與傳統技術相比，NB-IoT待機時間長，低功耗設備可在廣域網的蜂窩支持數據連接。同時，NB-IoT技術還具備以下主要優勢：

一是功耗低。NB-IoT終端的模塊，其待機時間相對傳統設備具備低功耗，待機時長可長達10年左右時間；二是覆蓋廣。NB-IoT相同頻段下，具備更高的網絡增益，擴大了網絡覆蓋的廣度；三是具備海量連接能力，其具備一個扇區可支撐10萬個連接；四是模塊成本低，其無線網絡配置簡單，便于企業人員上手，節約企業運營成本[3]。

因NB-IoT具備功耗低、覆蓋廣、大容量和成本低等優勢，在未來遠程抄表中具有廣泛的應用前景。

4 結束語

伴隨著國家"堅強智能電網"的不斷推進，電力行業發展非常迅速。在這個過程之中，首先要實現的就是遠程抄表，實現抄表智能化。本文簡述了GPRS網絡遠程抄表基本原理，但會因通訊基站用戶容量小、功耗高等問題，使得GPRS遠程抄表無法全面推廣。NB-IoT技術作為一種新型物與物相連的無線網絡，繼承了GPRS遠程抄表功能的同時還擁有海量容量和電力功耗低等優點，具有較廣泛的應用前景。