淺談供電用表自動抄表的方法和思考

摘要：本文通過對國內已面市的各種供電用表自動抄表方法作相應的介紹和分析，并針對設計方面存在的問題，提出了幾點看法。

關鍵詞：自動抄表；擴頻技術；數字圖像攝錄法

【中圖分類號】 TM7 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-1297（2012）08-0274-01

一 “抄表”的概念

所謂“抄表”是指抄錄某時期內、某用戶電能表計數器窗口累計的全位示數。眾所周知，每只經過調試校驗合格的電能表的計數器窗口全位示數不可能皆為“0”。是運行后的累計示數與安裝時原始示數之差才是表計電量，所以說，抄表得到的示數并非表計電量。另外，除去居民生活用電的直通式電能表之外，用戶的實際用電量還與其表計倍率、計量方式（計量點的設定、表計的套數）等有很大關系。因此說，表計電量也并不是用戶的實際用電量。筆者認為，同時抄錄表計序號和表計示數這兩個數據，能更直觀地校對抄表數據與抄表對象的一致性，而且還為計算表計電量和實際用電量提供了必要條件。

二 擴頻技術自動抄表

擴頻技術是一種無線通信方式，把發送的信息轉換為數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經信息解調，恢復出原始信息。擴頻通信距離一般可達幾十千米，其最大的優點在于抗干擾能力較強。被擴頻信號的輸出信噪比與輸入信噪比的比值正比于擴頻信號的射頻帶寬與信息帶寬的比值。擴頻實質上是將干擾信號的頻譜展寬，使其變得頻譜寬而功率譜密度低。在接收端經窄帶濾波后，干擾信號大部分被濾出，殘留部分的能量低，而有用信號被壓縮還原成窄帶信號，順利通過濾波器，從而增大了信噪比。依據相關原理進行接收，發、受雙方必須使用相同的擴頻碼序列，而且擴頻通信在負信噪比情況下仍能正常工作，因此具有較強的安全保密性。擴頻技術種類較多，主要包括直接序列擴展頻譜（簡稱“直擴”）、跳頻、跳時和線性調頻等。直擴技術因其簡單且易于實現，故應用最為廣泛。擴頻通信實際上是一種點對點的通信方式，相互通信的兩點必須有工作在相同頻率的發射、接收電臺以及符合增益要求且極化方向相同的天線。兩電臺間必須可視，沒有山脈或高大建筑物阻隔，否則會影響通信效果。

擴頻技術在電能計量自動抄表的典型應用方式是：采集器通過電力線載波把數據傳至集中器，再由設置在集中器附近的擴頻電臺把數據發送給中央處理站的接收電臺。實際應用中，接收電臺一般安裝在車輛上，采集數據時只需開車在一定距離內行駛，即可將集中器的用戶數據收集起來。這樣就避免了因地形或障礙造成的通信阻隔。系統是由初始化程序、鍵盤中斷程序、始終程序、顯示程序、電度計量中斷程序、通訊程序共六大程序塊組成。

其中：初始化程序包含單片機終端初始化，緩沖區初始化。鍵盤中斷程序屬于系統軟件范疇，它的作用掃描鍵盤進行相應的處理。電度計量中斷程序是核心程序，實際含有電度脈沖計量分時段統計累加存儲。顯示程序的作用顯示電度數和時鐘的具體時間。通信程序是用來實現復費率智能電度表的抄表或參數整定工作。也可以實現電度表的聯網管理信息的提供。時鐘程序完成秒脈沖的累計，實現時鐘的時、分、秒的功能，它為分段計費提供時間標準，它的精確直接影響計費精度。

三 數字圖像攝錄自動抄表

數字圖像攝錄就是采用微型靜態數碼相眼，代替人的眼和手，按其指令信號同時攝錄表計序號和表計示數。筆者認為，采用數字圖像攝錄比目前廣泛采用的擴頻技術自動抄表更為切合實際工作，易為人們所接受。采用這種方法抄表，不僅提高了數據傳輸的可靠性，而且也為主臺微機管理提供了更為便利的條件。

數字圖像攝錄自動抄表終端裝置由電能表和功能模塊兩部分組成，采取分立組合式結構。終端裝置的電能表為脈沖電能表。這種電能表采用脈沖式機械計度器，還設置脈沖顯示燈和脈沖輸出端、銘牌標志重新統一規定，以便于計算機管理。終端裝置的功能模塊具備數據處理、雙向通信和控制負荷側電源通、斷的功能，同時還具有良好的互換性。這種分立組合式的終端裝置既能使電能表保持作為貿易結算計量器具的本色，又能滿足自動抄表的功能要求。

四 自動抄表的幾點思考

1.傳輸通道及鏈路的選定

傳輸通道及鏈路的選擇直接關系到信號、數據傳輸的可靠性和工程實施的可行性。通過對國內外有關文獻資料比較分析和試用效果的驗證，加之對我國配電網現狀、特性的研究分析之后，筆者認為，采用配電線作為變電所與其用戶之間的數據傳輸通道、光纜作為供電公司計算機與變電所計算機聯網的鏈路，這是一種既經濟又實用的最佳選擇。

2.信號數據的處理和檢測

任何一種傳輸通道及鏈路都不可避免的存在著不同程度的干擾。能否依據所選定的傳輸通道及鏈路的特征，對其信號、數據采取相應的包裝方式和檢測方法，將會直接影響到自抄系統的成敗。根據筆者對國內外有關電力線載波通訊技術進展的研究和試點運行效果的綜合分析，可以說，我國在理論和實踐上，已經研制成能夠適應我國配電網特點的電力載波微弱信號的包裝方式和檢測方法，并取得比較令人滿意的效果。

3.自動抄表管理網絡的建立

自動抄表管理網絡的建立是實現自動抄表的前提，選定一種符合實際、簡便可靠的管理網絡是自動抄表正常工作運行的保障。筆者認為，GPRS遠程抄表系統是一個不錯的選擇，除了準確、實時抄表外，還提供了設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數據保護功能，在停電48——72小時內仍可抄表和監控。并結合供電系統的短信平臺，在告警時，可根據具體內容發短信給相關的管理人員。

筆者相信，通過廣大供電服務工作者的相互探討、不斷實踐、與時俱進、勇于創新，必將會促進自動抄表在我國配電網運行及其全過程營銷管理（抄、核、收、控）方面得到實用和推廣。

參考文獻

[1] 栗玉霞.GPRS技術在自動抄表系統中的應用，《電力自動化設備》，2010年第12期

[2] 張愷.自動抄表系統應用模式的探討，《電網技術》，2011年第5期

[3] 蔡旭斌.電能計量自動抄表技術的現狀與發展，《廣東電力》， 2011年第2期