關于電力載波自動抄表技術的探討

杜茜林

（畢節供電局，貴州 畢節 551700）

前言

自動抄表是指采用通信和計算機網絡等技術自動讀取和處理表計數據。在用電管理方面，采用自動抄表技術，不僅能節約人力資源，更重要的是可提高抄表的準確性，使供用電管理體制部門能及時準確獲得數據信息，并進行負荷預測及控制，以實現電力行業整體經濟效益的提高和管理水平的進步。

1、電力載波自動抄表技術

電力載波自動抄系統由基表（電表，水表，煤氣表）、數據采集器、低壓電力載波，數據集中器、上層數據傳輸系統、管理中心計算機（數據處理系統）組成抄表網絡。采集終端、集中器、計算機之間的通信采用RS—485總結構，采集終端用專用供電電源，通過本系統可實現對水、電、煤氣表數據的讀取、處理、儲存及上傳。

利用電力載波自動抄表系統，對于在已建好或不易布的居民區和對于比較分散的用戶的采用分散式的，當集中器通過低壓電力載波與各采集終端通訊，每個電能表里面或端子蓋旁邊安裝一個載波模塊為分散式的。又如采集終端通過脈沖接收各電能表的脈沖信號，集中器通過低壓電力載波與各電能表的載波模塊通訊為集中式的。本文著力集中式的低壓電力載波方式，集中式的低壓電力載波自動抄表系統如圖所示：

2、電力載波自動抄系統的原理：

2.1 數據處理系統：

內裝遠程抄表系統的上層操作軟件，對系統所轄設備進行管理，通過轄下的集中器可以隨時調用系統內任一表計的數據，并對數據進行處理；同時可以對系統內設備發出各種指令，本系統所用計算機為一般辦公用計算機。

2.2 上層數據傳輸系統：

上層數據傳輸系統有以下幾種主要的方式：

(a)電話網絡，現場總通過一個電話——現場總轉換裝置與公用電話網相連，電腦通過Modem經公用電話網實現與現場總的通訊；

(b)以太網，現場總通過一個網絡——現場總轉換裝置與局域網相連，電腦通過局域網實現與現場總的通訊；

(c)GPRS移動通訊網絡，現場總通過一個GPRS——現場總轉換裝置與公用移動電話網相連，電腦通過Modem經移動電話網實現與現場總的通訊。

2.3 數據集中器：

整個系統的橋梁，用于終端管理、數據緩存；起下傳計算機命令、上傳終端數據給計算機的作用。

系統選用TCU2122型集中器，接口為標準的RS485接口，數據存儲器帶有后備電源供電，當交流斷電時，可保持其中的數據不丟失。通訊距離1200米，通訊速率：上行4800bps，下行：1200 bps；工作方式：連續。工作環境：-10℃～50℃，相對濕度：20%～95%；電源要求：AC220V±30%，50Hz±5%；

2.4 采集終端：

選用RTU4112BD型采集終端，最多可采集12只遠傳基表發出的脈沖信號，并對基表的信號進行處理、轉換和存貯，可接收來自集中器發來的各種操作命令，向集中器回送表計數據。通訊速率：1200 bps；工作方式：連續。工作環境：-10℃～50℃，相對濕度：20%～95%；電源要求：為DC15V直流電源，專用供電電源；

2.5 基表（電表，水表，煤氣表）：

將基表的機械計度轉換成電脈沖信號。信號類型：TTL脈沖信號，無源觸點信號或光耦的C、E極。脈沖輸出信號寬度：≥40ms脈沖輸出信號傳輸距離：≤100米。

3、自動抄表軟件

遠程抄表監控軟件由五部分組成：通訊模塊，抄表設置模塊，計費模塊，電腦抄表通訊以及數據庫模塊。

(1)通訊模塊主要完成系統與底層硬件接口的實現，由動態鏈接庫（DLL）的形式提供；(2)抄表模塊為EXE文件，通過調用通訊模塊的接口函數完成數據采集，設置，遠程控制，數據的保存，查詢，管理操作，同時完成系統運行數據庫的建立維護工作；(3)計費模塊主要完成客戶收費管理工作，可以按照指定周期統計用戶用水，電，氣用量及金額；(4)計算用戶的相關費用，提供與銀行的數據接口，電腦抄表模塊軟件是安裝在電腦中運行的軟件，通過紅外完成進行數據通訊以及數據保存功能；(5)數據庫模塊提供數據的保存查詢接口。

4、結束語

自動抄表系統是隨著近年來計算機技術、通訊技術在計量儀表領域的廣泛應用而掀起的一場重大變革，一個完整的自動抄表系統最終實現的目的是要將計量儀表的數據通過通信網絡傳送到遠方的計算機設備，通過數據處理為用戶和計量儀表的管理方提供計費和管理服務。電力公司推出的電力載波自動抄表系統采用了兩級網絡結構，即由遠方計算機主站與現場的集中器作為一級網絡，其間采用電話、專或無進行通信，而由集中器與現場大量的計量儀表構成二級網絡，采用低壓電力載波作為通信方式，根據目前國內外的應用情況，電力載波自動控制的水，電，煤氣表的一體化方案抄表系統是可行的，具有較高的應用價值和現實意義。

電力載波自動抄表系統通信中既保證所抄數據的安全、可靠傳輸，又確保中心處理子系統不會受到來自傳輸網絡的意外攻擊。網絡中心處理子系統的安全性主要是指其包含的計算機網絡安全性，而主要的安全隱患來自以下4個方面：黑客、病毒、合法人員的失誤和網絡系統自身的脆弱性。保護及防范的措施是綜合運用密碼技術、身份驗證技術、訪問控制技術、防火墻技術、安全內核技術、網絡反病毒技術、信息泄漏防治技術、網絡安全漏洞掃描技術和入侵檢測技術等防范，但對電力載波自動抄表系統無如此安全隱患。該系統的應用可將大量的住宅耗能信息集中統一管理，而管理機構只需投入少量人員即可運用電力載波實現遠程集中抄表，并完成數據的采集、累計、費用計算、費用收取，實現住宅耗能計量的高質量管理，作品具有實際應用價值和現實意義及推廣前景。

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