電能計量自動抄表的相關研究

胡軍　劉書陽

摘要：文章首先依據電能計量自動抄表技術的特點，從電能自動抄表系統的結構和特點等方面敘述了電能計量自動抄表技術的應用，并通過對自動抄表系統的通信方式以及選擇的基礎上進行分析，在研究內容上指出了電能計量自動抄表技術現狀。

關鍵詞：電能計量；自動抄表；電力系統；配電網；網絡通信 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM60 文章編號：1009-2374（2016）09-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.065

隨著電力改革的進一步深化和改革，電能計量自動抄表技術有了很大發展，傳統的電磁式電能表已經被電子式多功能電能表慢慢替代。相對于之前人工抄表模式的效率不高，自動抄表系統通過自動采集、傳輸以及處理電能計量數據，顯著提高工作效率，推進了電能計量抄表的發展。但由于通信方式的一些不良因素，電能計量自動抄表系統在配電網的應用效率不是很高。所以要想實現電能計量遠程自動抄表的合理運用，應加以利用無線電和電話網絡等網絡通信，闡述了電能計量自動抄表技術的優勢及劣勢和未來的研究熱點與發展觀念。

1 電能計量自動抄表的優劣勢

1.1 本地自動抄表

本地自動抄表到現場完成自動抄表功能的方式是采用便攜式、操作簡單易懂、數據采集可靠的抄表設備。但這種方式耗費人工多、成本高、效率低，可以有效地補充自動化抄表系統。

1.2 移動自動抄表

要想實現在附近一定距離內能自動抄回這些電能數據，利用移動自動抄表就可以達到，不再用人員到用戶的現場進行操作，節省了人力資源。但是這種方式成本比較高，在應用中容易受到一定的影響。

1.3 遠程自動抄表

隨著無線網絡的不斷發展，遠程自動抄表已成為不可替代的發展趨勢，而且應用范圍也較為廣泛。這種方法耗費的時間較少，需要的人力也少，數據采集較為準確，是一種先進自動化的抄表方式。

1.4 預付費電能計

預付費電能計可以實現用戶在先付費預先購買一定數量的電量，當用戶消耗完這部分電量后，電能表將會自動進行斷電，實現了這一可行操作的方法。

2 電能計量自動抄表各個系統的特點

前端采集子系統、中心處理子系統和通信子系統是電能計量自動抄表系統的主要組成部分，以下介紹了它們各自的特點：

2.1 前端采集子系統

目前有脈沖式以及智能式兩種類型的遠程自動抄表系統的電能表，通過集中器與外部交換數據。

人們在實際應用過程中對于匯集結構大多數采用兩級式數據，由于安裝在用戶住宅小區模塊的采集器主要是收集周邊范圍一定用戶數量的電能表的讀數，安裝在配變電壓器上的抄表集中器主要讀取其相關的數據。

電能表與采集終端設備的通信方式一般有通過公共電話網、通過配電線載波、通過RS-485總線或紅外線等方式。配電線載波與抄表集中器適合對部分比較分散的用戶計量電能表進行通信，RS-485總線與抄表集中器適合對比較集中的用戶電能表進行通信，超標交換機下的二次集中設備對于部分用戶較為集中電能表數量多且信息量大的進行通信，在此基礎上收集各種集中器的數據，最后通過網絡通信將數據傳到計算機中央處理系統中。

除此之外，對于自動抄表系統采用的數據，一般用本地自動方式或采用遠程自動兩種方式，遠程自動抄表方式適用比較廣泛，本地自動抄表方式一般適合在因各種原因系統無法進行遠程自動抄表時使用，能及時取得準確完整的數據，在時間上提高了效率。

2.2 中心處理子系統

在中心處理子系統中可以查看用戶用電量的詳細情況，是整個計量抄表系統的核心層和最高層。假如硬件允許，還可以對下級集中器或電能表直接發出命令，從而對用戶的用電量進行有利控制。因此工作人員通過對數據進行對比分析和總結，做出了對應的處理措施。中心工作站的硬件必須有一定的運算和儲存能力，原因是電能計量自動抄表處理的數據量比較繁瑣。自動抄表軟件需要有能力處理大量的數據，軟件中需要操作系統穩定可靠地正常工作。

2.3 通信子系統

光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸是通信子系統主要的組成部分。

光纖通信的優點是傳輸距離遠、速率較高，而且有較強抗干擾性，符合上層通信網標準。但是光纖通信不建議在自動抄表系統中使用，因為它的安裝結構受很多制約，花費成本較高。

范圍較廣的場地多數適用無線通信，方式是采用散射。其通信距離相對比較遠，而且具有寬泛的傳輸頻帶，通信容量也比其他通信方式的通信容量大，但其也有需要頻點使用權需要申請的缺陷，倘若不進行周密選擇，較易引發相鄰信道的干擾。

在電話線通信中電話網絡的使用率最高，在數據接、發處分別裝置調制解調器，只有這樣的數據傳輸率才高，而且可靠性也強。但其缺點是需要很長時間的通信，無法有效提高時間效率。

低壓電力線載波通信的數據傳輸信道是配電線，只需要在兩端加裝配電線調制解調器。而利用配電網絡方式的電力線載波大大減少了占用頻段等不方便問題，同時也使電能計量自動抄表的成本得到明顯降低，對正常的運營管理益處較多，其發展前景比較明朗。但是，電力線相互干擾仍然沒有好的解決方法，通信的可靠性也沒有切實保障，有待進一步進行研究。

除以上所述外，某些通信方式適合在范圍小的場合適用，只是在有限制的小場合。

3 電能計量自動抄表技術給用戶帶來的便捷

近些年來，我國使用低壓電力用戶抄表系統已達到兩萬多戶，在批量安裝之后，所帶來的經濟效益與社會效益主要體現在以下五個方面：

第一，隨著一戶一表的推廣及改造，電能表的數量急劇增加，人工抄表的工作量隨之越來越大，進而所需抄表人員的人數量也越來越多，大幅度增加了人力成本。因此，通過采用電能計量自動抄表技術可以大大節約人力資源和成本，同時也增加了意想不到的良好效果。

第二，電能計量自動化水平得到了很大提高，通過在臺區出口進行裝表，加強了臺區電量的管理，為杜絕和防止竊電提供了很大幫助，減少了損失，同時也為電力企業向市場經濟過渡以及電網商業化運營的實現提供了專業技術保證。

第三，在加強管理下，用電營業分析工作得到了便利。由于其抄表系統能準確迅速地采集電能表實施的電能數據，可以把用戶的用電量情況以及負荷情況利用后臺計算機加以分析，并可以及時發現用戶計費表出現的異常，與此同時也加強了對用戶的管理工作，大大提高了用電營業對用戶的管理水平。

第四，通過計算機自動抄表系統，通常情況只需2～6分鐘完成抄錄一個居民臺區的每月用電量，在有效縮短時間的同時，自動抄表的及時性和準確性也得到可靠保障。另外，簡化了用戶結算計量的審核環節，為用戶提供了便捷，提高服務品質的同時提高了電費回收效率。

第五，自動抄表的后臺抄錄方式，減少了對客戶的影響，同時以前人工進行抄錄時可能出現的估抄、錯抄和漏抄的現象也得到有效遏制，為客戶提供了更為便捷的抄表收費服務，進而提高了服務質量，對樹立供電部門的良好形象有著積極樂觀的現實意義。

4 電能計量自動抄表的發展觀念

4.1 配電線載波通信

配電線載波通信是將信息調制為高頻信號并加疊在電力線路上進行通信的技術。它的主要優勢是利用配電線進行通信，而且避免額外鋪設通信信道，減少了投入，充分實現了“即插即用”。

4.2 無線擴頻通信

無線通信方式是把傳送的相關信息轉換為數字格式，然后再由數字信號向擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制，再去解擴用相同的頻碼序列，最后利用信息進行解調，恢復原有的信息。

4.3 混合通信

要想滿足要求，采用某一種通信技術的方案基本難以實現，我國提出的混合通信方案能有效地解決這些問題。自動抄表通信階段存在差異，混合通信方案組合各種通信方式，有效保障實現電能自動抄表的復合通信網絡，在此基礎上，盡量確保各個通信方式之間能夠較好地相容并減少彼此之間的干擾，并在混合通信系統的保障下能夠使原有的通信設施充分發揮作用，以便減少投資，也減少了人力和物力。

4.4 遠程自動抄表的防護操作

遠程自動抄表的安全性有以下兩種體現：其一是在自動抄表操作過程中的安全性；其二安全性是在處理子系統網絡時。在操作過程中應利用其安全性正常操作。在通信過程中：一方面數據的正常傳輸和安全傳輸需要保證；另一方面也要避免中心處理子系統時受到外來的攻擊。綜合運用防火墻技術和入侵檢測技術等相關技術是保護及防范的措施。

5 結語

我國在電能計量自動抄表技術上經過十多年的發展，而且發展很快，得到了頗為廣泛的應用。自動抄表系統的安全性與可靠性在電能計量自動抄表相關建設和研討中需要進一步加強，在選用正在開發和生產的企業的同時，相關調查以及研究的加強是必要的，相對成熟產品的使用能夠減少和避免不必要的問題，促進電力行業服務再上臺階。我國應推廣運用電能計量自動抄表的新技術，應大力開發新技術，這是進一步對電能計量自動抄表技術重要課題的研討。

參考文獻

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[3] 劉進勇，史毓巍.淺談電能計量自動抄表技術[J].科技致富向導，2012，（36）.

作者簡介：胡軍（1980-），男，山東日照人，國網日照供電公司技師，研究方向：營銷管理、電能計量；劉書陽（1982-），男，山東日照人，國網日照供電公司技師，研究方向：營銷管理、電能計量。

（責任編輯：秦遜玉）