摘 要：在本文中，筆者在比較傳統電能計量方式與現代電能計量方式的基礎上，分析遠程抄表系統幾種方式的特點和應用狀況，并且指出了遠程抄表系統的發展方向，以供參考。

　　關鍵詞：計量裝置,遠程抄表

　　引言

　　在新的形勢下，南方電網公司對供電企業的營銷管理工作提出了新的更高的要求。創新技術管理手段，充分運用信息、網絡等新技術、新設備，實現營銷數據的實時采集、在線監測、實時分析、數據共享，實現營銷管理的規范化、信息化、精細化、智能化，引導電力客戶優化用電方式，提高終端用電效率，從而為保證電網安全、經濟運行，減少電網建設投資，推動供電企業與用電客戶及社會雙贏奠定堅實基礎，促進企業戰略目標的實現。智能電網概念的提出，對電力建設有很大的推動和指導作用。遠程抄表作為電網智能化的基石，它可以實時收集終端用戶的電量信息，監控其工作狀態，實現有序用電、自動抄表和用電監控，同時為電網企業線損率管理、用電分析、負荷預測、電價評估和營銷決策提供有力的技術支持。實際上，在抄表行業中，從傳統的手工抄表發展到遠程自動抄表系統，今后必將朝著信息化抄表和管理一體化的新的抄表方式方向發展[1-4]。

　　目前，比較多的抄表方式主要有兩種：

　　(1)人工抄表模式。這是一種挨家挨戶的抄表方式，工作量大，對居民用戶的影響大，出錯率高，因此而容易引起糾紛。相對有些改進的手持紅外抄表器，利用紅外數據傳輸用手持儀器對電表進行抄表，雖然減少了出錯率也節省了時間，但是仍需要一家一戶進行，沒有發生根本性的進步。

　　(2)遠程抄表模式。遠程抄表系統也稱集抄系統，又稱自動抄表系統，是指利用現代電子技術、信息技術等實現電表、水表、燃氣表、暖氣表等表計儀器的自動化遠程抄送和處理的系統。

　　遠程抄表系統不但是技術進步、生產力提高的表現，也是實現信息化發展和管理的一種營銷模式，具有重要意義。隨著科學技術特別是電子技術的發展數字化社會建設的進行，抄表也同樣發生了革命性的進步，出現了載波電表遠抄系統、無線網絡遠抄系統和基于廣播電視網的遠抄系統等功能強大而成本較低的信息化抄表系統。

　　1遠程抄表總體結構

　　如圖1所示，遠程抄表系統的組成部件有電能計量裝置，采集器，集中器，網絡和數據中心。

　　遠程抄表的基本方式為：每個電表或者每個電表箱安裝一個采集器，通過一定的數據接口和通信協議，從電表上采集電能量等數據，一個區域內(比如一個小區或者一個臺區)所有的采集器采集到的數據集中到集中器，然后通過一定的網絡將數據傳送到數據中心(主站平臺)。

　　

　　具體的遠程抄表的結構多種多樣，主要決定因素是通信信道的選擇，包括采集器和集中器之間的底層通信以及集中器和數據中心的網絡選擇。目前應用較多的有：(1)電力線載波遠抄系統、(2)GPRS/CDMA無線網絡數據傳輸系統、(3)基于Zigbee等短程無線網絡和Internet技術的遠程抄表系統、(4)基于廣播電視網的遠抄系統。還有其它多種方式。

　　2電能計量裝置和采集器

　　2.1電能計量裝置

　　目前，電能計量裝置可以分為以下幾種。

　　(1)傳統機械式電表。這種電表已很少在新安裝項目中使用，但是仍然有一定數量的保有量。

　　(2)脈沖式電表。這種電表分為電能測量部件和脈沖部件。這種電表也很少在新安裝項目中使用，但是仍然有一定數量的保有量。

　　(3)紅外接口的電能表。這種電表是電子式電表，測量到的數據保存到非易失性存儲器中，通過紅外調制信號輸出。用手持儀器或者其它對應的紅外數傳儀器可以與這種電表進行通信，讀取數據并可以設置參數。

　　(4)485通信接口電子式電表。這種表功能強大，數據量豐富，可以實現復費率，可記錄波峰波谷。數據接口采用工業級的485接口，穩定可靠，通信數據量大而方便，通用性強。

　　2.2相對應的采集器

　　針對以上幾種電表以及他們不同的數據接口，采集器的方式也不盡相同。

　　(1)對于機械式電表和脈沖式電表，采集器要求要求附加器件多。對不同廠家，機械式電表轉盤的轉數是不一樣，脈沖式電表的電量常數也不同，都需要針對不同廠家的電表而對采集器做相應的調整。目前已基本不用。

　　(2)紅外接口的電表，多用于手持抄表器，在遠程自動集抄系統中應用不多。可使用紅外通信元件直接讀取電表內存儲的電量數據。

　　(3)485接口的電表是全電子式的電表，數據通用性強。485電表已經形成了成熟的電子式電能表通信規約，應用范圍廣。對485電表進行數據采集很簡單，只要增加一個485接口即可，而采集器和電表之間的數據接線也只需要一根雙絞線。

　　3 集中器和數據中心(主站平臺)

　　集中器的方式決定于采用的通信方式，包括與采集器之間的通信和與數據中心(主站平臺)的通信。集中器收集的一個臺區的電量數據，大多采用485總線或載波與采集器通信，而與數據中心(主站)通信，采用電話線上網或者專用網線等Internet技術或者GPRS/CDMA等高級無線網絡。

　　數據量的增加和采集系統的智能化發展都要求數據中心(主站平臺)不僅僅局限于數據的收集和統計，而要具備數據共享、數據分析、數據挖掘能力及與諸如營銷業務系統以及銀行數據網等其它數據相銜接的功能。數據中心(主站平臺)可以與自助繳費系統聯網，用電客戶可以在自主繳費終端上自行操作繳納電費，也可通過簽約銀行的網上銀行和手機銀行等新型系統來實現方便快捷地繳費。客戶也可通過網絡等途徑查看自己的用電狀況。

　　4國內傳統遠程抄表系統的組網方案：

　　4.1 RS485總線式抄表方案

　　系統由主站、集中器、采集終端、電表組成。集中器與采集終端之間采用RS485總線通信方式組建抄表網絡，數字采集終端通過RS485總線和電表連接，脈沖采集終端每個脈沖端口只能接一塊脈沖表。

　　由于系統需要鋪設通信線路，所以適用于電表集中安裝、工程施工方便、容易鋪設通信線路的小區，鋪設線路費用昂貴。

　　4.2電力線載波抄表方案

　　抄表系統由主站、集中器、載波式電能表組成。系統的主站與集中器之間通過GPRS、CDMA等公共無線網絡來進行遠程通信，集中器與表計之間采用低壓電力線載波通信方式組建抄表網絡。

　　其缺點是由于現場條件下電力線存在有斷續的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。不同的時間，不同的地點，不同的調試方法，都有可能導致低壓電力線載波通信實時性和可靠性有很大的差異。目前電力線通信技術依然在發展階段，尚不能保證實時通信，所以系統僅適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉鎮、農村地區。

　　4.3 RS485總線、低功率無線混合抄表方案

　　系統由主站、無線集中器、無線數字采集終端、RS485電能表組成。系統的主站與集中器之間通過GPRS、CDMA等公共無線網絡來進行遠程通信，集中器與采集終端間采用短距離無線通信，采集終端和表計之間通過RS485總線方式組建抄表網絡。

　　適用于通信距離比較短，一般為可視距離100m之內，即集中器和采集終端之間最好不要有障礙物，如果有障礙物的話，可以通過設置中繼來處理，最多可設置4級中繼。

　　4.4 RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案

　　系統由主站、集中器、載波采集終端、電能表組成。系統的主站與集中器之間通過GPRS、CDMA等公共無線網絡來進行遠程通信，集中器與采集終端之間采用電力線載波通信，采集終端和表計之間RS485總線方式組建抄表網絡。

　　多適用于由于現場條件下電力線存在有斷續的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。不同的時間，不同的地點，不同的調試方法，都有可能導致低壓電力線載波通信實時性和可靠性有很大的差異。目前電力線通訊技術依然在發展階段，尚不能保證實時通信，所以系統適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉鎮、農村地區。

　　5 基于廣播電視網(CATV)遠程抄表系統

　　基于廣播電視網的寬帶低壓集中抄表系統，由主站平臺、通訊信道、智能用電管理終端、RS485接口電能表、智能繼電器五個部分構成。主站平臺，是實現低壓集中抄表業務功能，存儲客戶數據的管理信息系統，是整個系統的核心。通訊信道，是廣電網絡公司提供的信息傳輸通道，是智能用電管理終端和主站服務平臺通訊的鏈路。智能用電管理終端，是聯系主站平臺與RS485電表、智能繼電器的通訊設備和控制設備。RS485接口電表，是指帶有RS485通訊接口的普通低壓電表。智能繼電器，是指帶有RS485接口的可控繼電器。

　　比較以前的傳統集抄方式主要凸顯以下幾點：

　　5.1解決低壓集抄抄表效率低的問題。原低壓集抄技術，由于GPRS信號不穩定、低壓線路信號干擾、485線路通訊傳輸距離近等原因，抄表數據不是產生丟包、漏包的現象就是產生誤抄的現象，無法100%一次性抄到到所有的低壓用戶。通過CATV網絡安全可靠的信道通訊，使抄表率達到100%。

　　5.2解決了低壓集抄抄表覆蓋率的問題，目前廣電網絡已經覆蓋全國的百分之九十九，覆蓋面廣，使低壓集抄系統能適應城市居民社區、公變臺區用戶、農村用戶等各種用電環境，從而使擴大低壓集抄范圍到100%成為可能。

　　5.3通過以后系統的升級可以利用現行的CATV網絡通道，實現OSD信息的發布。解決人工送單、人工停復電催費的服務模式。通過OSD信息發布系統的項目實現，使全面取消人工送單成為可能。

　　通過上表的比較，我們不難看出，傳統的組網方式不是傳輸效率低就是成本費用高，而CATV智能用電管理終端采用RS485+RF無線傳輸信號，使整個系統即具備了RS485傳輸穩定、準確的優點，又具備了本地無線(免布線)的優點。而且遠程連接主站采用有線電視網的傳輸，可以大大節省傳輸線路的費用。同時既彌補了傳統無線傳輸距離短的缺點，又解決了傳統依靠電力載波傳輸數據丟包嚴重的缺點。

　　6總結

　　遠程抄表系統要達到可靠、準確運行的要求，必須解決其計量的準確性和可靠性的問題，而要真正解決準確性及可靠性問題，就需要改變傳統的機械式轉輪電能表和以脈沖信號累計為計量方式的抄表方式。485總線作為工業級的串行總線，以其穩定可靠的工作性能和通用性而得到越來越廣泛的應用。485接口的智能電能表也正在大量地被采用，將是今后電能表的發展方向。

　　對于數據傳輸，基于CATV網絡的雙向信息互動集抄的推廣，將能夠彌補我國現有幾種傳統集抄系統普遍存在的傳輸距離短、漏抄、誤抄、數據丟包、數據錯誤等缺點。實現低壓遠程集抄系統突破性進展。系統采用有線電視網連接到主站，由于有線電視網均已經覆蓋小區及各家各戶，所以不需要額外的布線費用，即可實現遠程抄表的功能。

　　在市區集中居民小區及街道集中區域，由于絕大部分已實現CATV廣電網絡的全覆蓋，應優先考慮建設基于CATV的雙向互動集抄系統，可以485總線等遠傳抄表方式作為補充.

　　對市區公變臺區，當具有有線網絡的地方應首選用有線網絡傳輸的集抄方式，沒有線網絡地方的可選用載波通訊的集中抄表方式。

　　對遠郊農網區域，應首先考慮無線通訊技術或電力載波技術。

　　參考文獻：

　　[1]陳赤培.電能量計量表計應用和發展[J].電力自動化設備，2002，22(4)：55-57.

　　[2]吳在軍，王錚，胡敏強.集中抄表裝置及其通信系統的研究[J].電網技術，2002，26(2)：44-48.

　　[3]劉強，蔣立泳，張爽.新技術在居民集抄系統中的應用[J].電力需求側管理，2007，9(1)：52-53.