遠程自動抄表系統現狀以及發展趨勢-論文

電能自動抄表系統是一種採用通訊和計算機網絡技術,將安裝在用戶處的電能表所記錄的用電量等數據透過遙測傳輸彙總到營業部門,代替人工抄表及後續相關工作的自動化系統。採用此方式不僅能節約大量人力資源,更重要的是可提高抄表準確性,供電管理部門能得到及時準確的數據資訊,如電能需量、分時電量和負荷曲線等,同時電力用戶不再需要與抄表者預約時間,電能自動抄表技術使電力公司根本上解決了入戶抄表收費給用戶和抄表人員帶來的麻煩,避免了許多不必要的糾紛,準確而便捷的收費系統,不但能提高管理部門的工作效率,也適應現代用戶對用電繳費的需求。

一、遠程自動抄表計費系統的發展

隨着電能計量表由傳統的機械式、電子式脈衝電能表向多功能電子式電能表的發展,遠程抄表計費系統也經歷了一個從集中式系統向分佈式、網絡化、開放式系統轉變的發展過程。電量數據採集也同樣從集中式脈衝處理系統發展爲分佈式直接傳輸系統。

採用集中脈衝方式的系統,電能採集和傳輸是以電能脈衝計數爲基礎的,在廠站需增加中間轉換器用來存儲和傳輸根據脈衝計數值而得到的電能資訊。數據採集中心不能直接與電能表通信,不能實現現代電能管理系統所必須的對電能表參數的下載功能。

脈衝電能表在80年代占主導地位,但90年代後分布式直接傳輸的智能電錶越來越普遍,且近年來的新型固態智能化多功能表的發展,使得先進的分佈式直接數字傳輸系統成爲可能並佔據主導地位。

二、遠程自動抄表計費系統的構成

遠程自動抄表系統主要包括4個部分:具有抄表功能的電能表、區域集中中心、抄表交換機和中央主控機房。區域集中中心是將多臺電能表連接成本地網絡,並將它們的用電量數據集中彙總,其本身具有通信功能且含有專用軟件。當多臺區域集中中心需再聯網時所採用的設備就稱爲抄表交換機,它可與公共數據網接口。有時區域集中中心和抄表交換機可合二爲一。中央主控機房是利用公用數據網,將所得電錶數據抄回並進行處理的計算機系統。

2.1電能表

具有自動抄表功能且能用於遠程自動抄表系統的電能表有脈衝電能表和智能電能表兩類。

2.1.1脈衝電能表 能夠輸出與轉盤數成正比的脈衝串。根據其輸出方式的不同又可分爲電壓型脈衝電能表和電流型脈衝電能表兩種。電壓型表輸出脈衝電平信號,採用三線傳輸方式傳輸距離較近;而電流型表的輸出脈衝是電流信號,採用兩線傳輸方式,傳輸距離較遠。

2.1.2智能電子錶 可以透過串行口以編碼方式進行通信,按照智能表的輸出接口通信方式劃分,智能電能表可分爲RS-485接口型和低壓配電線載波接口型兩大類。

2.1.3電能表的兩種輸出接口比較 輸出脈衝方式技術簡單但在傳輸過程中容易發生丟失脈衝或產生多脈衝現象,而且不可以重新發送。因此此方式電能表功能單一,一般只輸送電能資訊,難以獲得最大電量、電壓、和功率因數等多項數據。串行接口輸出方式只能用於採用微處理器的智能電子式電子錶,此方式可以將採集的多項數據進行遠程傳輸,但是由於沒有統一的通信規範使得各廠家的設備之間不便於互連。

2.2區域集中中心和抄表交換機

區域集中中心是將遠程自動抄表系統中的`電能表的數據進行一次集中的裝置。對數據進行集中後再透過電力線載波等方式將數據繼續上傳。抄表集中器能處理脈衝電能表的輸出信號也能透過RS-485方式讀取智能表的數據。抄表交換機是遠程抄表系統的二次集中設備,它集結的是區域集中中心的數據,然後再透過公用電話網或電力線載波方式傳輸到電能計費中心的主機。

2.3電能計費中心的計算機網絡

電能計費中心的計算機網絡是整個自動抄表系統的管理層設備,通常由單臺計算機或計算機局域網再配以相應的抄表軟件組成。

三、遠程抄表系統的典型網絡結構及實現

3.1抄表集中器透過RS-485讀取智能電錶數據或直接接受脈衝電能表輸出脈衝。區域集中中心與抄表交換機之間採用低壓配電線載波方式傳輸數據。抄表交換機與電能計費中心的計算機網絡之間透過公用電話網傳輸數據。

3.2區域彙總中心(local center)可透過串行通信芯片與PC機串行通信。採用巡檢方式讀取各表數據。專用電力線載波通信芯片可實現可靠的半雙工電力線數據通信。完整的DTMF收發器不僅能收發DTMF信號,還可選擇呼叫過程濾波器以檢測電話幹線上的回鈴音、撥號音、忙音等信號音,適合與單片機接口,且外圍邏輯電路簡單。

3.3中心微機軟件要求有良好的人機介面、實時地圖顯示及繪製等處理功能、強大的記錄功能,可將GIS(地理資訊系統)應用於遠程抄表系統中,便於中心主機作出分析判斷,可以以文字形式顯示各區域或用戶的用電量資訊;以圖形方式顯示用戶地點和工作人員前往的最佳路徑,實時動態的顯示系統當前設備裝置狀態,建立相應數據庫;對周月季年的用電量進行統計分析。

四、結論

本文介紹的自動抄表系統設計方案,充分結合電話和電力線載波兩種通信方式的優點,既能實現快速遠距離傳送資訊又能隨時巡檢用戶狀況。該方法應用於我國的電力配電網絡通信中將能夠大大提高效率和降低通信成本,其經濟效益和社會效益是十分巨大。