淺析電力遠程抄表系統設計

李才良

摘要：隨著國民經濟和電力事業的迅速發展，一戶一表制已基本普及，企業級的電力負荷監測、控制系統已在一些地區投入使用，取得了較好的效果。但低壓電力用戶由于數量多，地域分布廣，電力公司的抄表工作量相當大。因此采用新的技術手段，利用本地和遠程自動抄表技術，完成自動抄表并達到實時監控電能表計的目的，同時減少人工上門抄表、數據輸入等繁雜又容易出錯的勞動，提高工作效率，真正做到用電管理自動化，遠程電力抄表系統就成為電力公司解決抄表問題的一種選擇。本文旨在提供一種低成本、高可靠地實現公共事業收費自動化和小區物業管理智能化的技術應用。

關鍵詞：硬件;抄表系統;集中器;遠程抄表;

一、引言

在如今這個自然能源嚴重短缺的社會，我們必須進行合理的電力利用，我們之前的查收電費的方式是人工上門查收，由查收員將數據收集整理，進行收費。隨著我國的飛速發展我國的電力事業也飛速發展，又出臺了分用電方式計費，和分時間計費，用電規模日益加大，所以之前的人工抄表的方式所帶來的弊端也越來越嚴重。這些問題嚴重困擾電力部門，并成為制約有關部門的一個大難題，所以研究遠程自動抄表系統也成為一個切實可行的方案。

隨著現在實一個單獨的電表一家一戶一個電表，以及對農村電表的改造，發展遠程自動抄表技術是提高用戶用電的管理水平，也是當今計算機發展的一個必經之路，計算機具有速度快精度高等的特點，而這些特點可以運用到遠程抄表系統的設計中，降低抄表人員的工作強度，減少勞動力損耗，而且還可以降低容差率，減少漏電，遠程自動抄表系統從根本上克服了傳統的人工超表的各種弊端，遠程自動抄表具有很多優勢，比如：

1.使用電力遠程抄表系統，不用再打擾居民，可以直接讀取數據足不出戶，就可以掌握居民的用電情況，方便用戶，方便管理人員。

2.也隨著每戶一個電表和農村電網的改造，電表的數量在短時間內迅速增加，如果

3.使用遠程電力抄表系統可以加強對用電的管理，也能加強對不法份子竊電的整治，也能杜絕之前收電費難，整治一些釘子戶，也能防止一些政府官員貪污腐敗。

在100多年前，國家為了商業收費就已經開始了抄表工作，只不過在早期是有專門的抄表員挨家挨戶進行抄表收費，來進行統計數據，分段計費解決了家庭用電和工業用電的差異，并且自動抄表系統可以使用手持終端抄表等無線全自動抄表，從古至今最常見的抄表方式有這幾種：人工抄表，手持終端人工抄表：手持終端自動抄表：自動抄表。

二、遠程電力抄表系統的構成及功能

本章節主要介紹了遠程自動超表系統的主要組成和原理，和集中器的工作原理和各個模塊的主要功能。

2.1 遠程抄表系統的構成

如系統構成框圖所示，使用用戶載波表加載載波終端，就可以使用電力載波通信的使用以達到使用電量，電壓和使用功率，用來記錄數據，集中器捆綁在同一臺配變器的電力線上，根據設計的數據進行分時記錄數據，并且及時保存計算，主站計算機還可以通過電話網或者其他的通信對集中期發布指令，還可以遠程更改設置，對集中器進行綜合的抄收數據和整理，也可以對集中器下的任意一臺電表進行斷電控制。從而可以實現自動遠程抄表的目的，這一發展加強了國家對電網的控制，提高了社會經濟效益，很大程度上減少了勞動力的使用，降低了成本，為以后電力管理和走向現代化水平打下了堅實的基礎。

2.2. 集中器工作原理

2.2.1 集中器原理圖

集中器在遠程自動抄表系統中代表著人的腦子，電腦的cpu處于核心的地位，是整個通信抄表系統的核心，用來完成中心服務器與集中器通訊功能的串行通訊模塊，可以實現集中器與采集器通訊功能的基于RS232接口，RS485接口兩個接口電路模塊，用來存儲采集器傳送過來的數據的Flash存儲器，LCD和鍵盤用來對集巾器初始化和參數設置。? 工作原理如圖2-2所示。

集中器根據已設置好的不同的抄表方案對各載波電表實現雙向數據傳送，具有內部硬時鐘可與系統進行廣播校時，并實施定時抄表命令，存儲抄表數據，可通過各種網絡媒介與主站完成數據交換。集中器的作用是將配變臺區載波電能表連成本地網絡，能自動抄錄數據采集終端及載波單表的數據，集中并存儲。通過抄表器或電話線將數據傳輸給電力局的計算機中心。

2.2.2. 集中器各部分組成

數據集中器是由CPU， RAM、直流電源、指示電路及接口組成，是通過載波接口及RS232接口與外面通信的單片機系統通。

下面各組成部分：

（1） 直流電源：利用5V直流電壓。

（2） LCD觸摸屏顯示電路：利用TSC2200IRHB芯片。

（3） 控制模塊：由STM32F103ZET6芯片控制。

（4） 接口電路：具有RS232接口、RS485接口兩個接口電路。其中RS232接口和RS485接口是通過電纜進行抄表器通信、計算機通信。

（5）NAND FLASH存儲模塊：NAND FLASH存儲器用來存儲采集器傳輸過來的用戶使用數據。

（6）仿真器接口：與電腦連接進行調試，利用芯片ARM JTAG。

總結與展望

遠程自動抄表系統具有遠程自動采集，數據集中，支付管理，電量統計分析，復合監測和綜合查詢等功能。推進電力行業配電自動化，實現分時收費計劃具有重要意義。該系統的使用將大大減少電力部門的勞動量，并將在電力公司的分級和創造卓越方面發揮重要作用。同時，提高了電力系統的現代化管理水平，具有很好的社會效益和經濟效益，并且體系略有擴展。燃氣表和水表的自動計量工作可以完成，促進了智能小區的建設。但是，我們也應該清醒地認識到，鑒于我國集中抄表系統的總體發展水平，必須滿足大面積推廣和使用的要求。系統的可靠性和數據傳輸的質量還有待進一步提高。我們相信隨著這項技術的不斷應用和改進，我們肯定會降低電力系統的效率，提高勞動生產率，保證抄表的及時性和正確性。它為防止盜電和加快電費回收提供了有效的技術手段。可以預見該技術有著廣泛的發展前景。

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