淺析遠程抄表系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和通信方式

周瑩

中圖分類號：TM9 文獻標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2017）11-000-01

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)抄表方式已經(jīng)不適用于當(dāng)今以信息化發(fā)展為主的電力行業(yè)，智能化的遠程抄表系統(tǒng)應(yīng)運而生。基于此，本文首先從遠程計量表、智能采集器、集中器和抄表終端四個部分介紹了遠程抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，其后對電話線通信、CAN總線通信以及RS485總線通信三種遠程抄表的通信方式進行了分析。

關(guān)鍵詞 遠程抄表系統(tǒng) IC卡計量表 電話線通信技術(shù)

遠程抄表系統(tǒng)通過結(jié)合先進的信息技術(shù)和通信技術(shù)，杜絕了傳統(tǒng)人工抄表工作存在的低效性和不穩(wěn)定性，很大程度上推動了電力工作的科學(xué)化發(fā)展。因此，為了推廣遠程抄表系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用，有必要對其基本結(jié)構(gòu)和通信方式做出分析研究。

一、遠程抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

遠程抄表即通過通信線路把各個電能表用戶端與遠程操控的智能電腦終端進行數(shù)據(jù)連接，將用戶電能表的實時數(shù)據(jù)傳輸至特定系統(tǒng)的抄表方式。與傳統(tǒng)的人工抄表形式相比，現(xiàn)代化的抄表系統(tǒng)具有高精度、高速度、高效率的特點，其系統(tǒng)構(gòu)成主要包括以下四個部分：

（一）遠程計量表

我國遠程抄表系統(tǒng)可選的計量表有機械表和電子表兩種。二者相比，電子表在精準(zhǔn)度、靈活性、安全性等方面都要優(yōu)于機械表，所以電子表在實際用戶用電量的計量中應(yīng)用相對較多。目前行業(yè)中電子計量表的制造工藝結(jié)合了先進的復(fù)費率技術(shù)、數(shù)據(jù)采樣技術(shù)、SMT工藝技術(shù)以及芯片技術(shù)，可以根據(jù)不同用戶的用電能力和裝置需求制定個性化的設(shè)計方案，以實現(xiàn)計時方式自動轉(zhuǎn)換、多終端通信、編程設(shè)置、遠程抄表等功能。

（二）智能采集器

在實際裝設(shè)電表箱時，經(jīng)常出現(xiàn)一箱多表的情況，這時為了減輕遠程抄表系統(tǒng)的工作壓力，需要使用智能采集器對同一電表箱上多個電能表的數(shù)據(jù)信息進行集成處理，并通過通信渠道傳輸至上級系統(tǒng)中。作為遠程抄表系統(tǒng)的核心部分，智能采集器需要具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)儲存、系統(tǒng)參數(shù)預(yù)設(shè)、定值報警等多個功能，以實現(xiàn)對用戶電能表數(shù)據(jù)的采集。

（三）集中器

遠程抄表系統(tǒng)是一個多端口、多節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)，集中器在其中起到橋梁性的作用，它與智能采集器以及數(shù)據(jù)中心相連接形成高度通達的數(shù)據(jù)傳輸子網(wǎng)絡(luò)，大大提高了系統(tǒng)的運行速度和安全性。集中器的設(shè)置主要以配電變壓器為準(zhǔn)，通常一個配電平臺就是一個子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集中器作為該網(wǎng)絡(luò)的主站端口，通過電力線對低壓一側(cè)采集設(shè)備的運行情況進行管理。一般來說，一臺集中器可以同時管理128個智能采集器，根據(jù)預(yù)設(shè)的時間對采集器所收集到的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行集中處理并傳輸。

（四）數(shù)據(jù)處理終端

數(shù)據(jù)處理終端是遠程抄表系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，主要有中心站計算機和人工手持終端兩種，它可以把用戶電能表的數(shù)據(jù)進行集成處理，轉(zhuǎn)化為電子設(shè)備可顯示的數(shù)字化信息，工作人員根據(jù)此類信息進行停電、輸電的遠程操控。此外，工作人員在數(shù)據(jù)處理終端上還能發(fā)現(xiàn)抄表系統(tǒng)通信過程中存在的故障問題，并及時對線路進行維修和管理。

二、遠程抄表系統(tǒng)的通信方式

（一）電話線通信

電話線通信技術(shù)在我國抄表系統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用已有二十余年，其通信主要基于電話交互網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，通常可使用租借電話網(wǎng)的形式實現(xiàn)，其構(gòu)建方法十分簡單，只需要將調(diào)制解調(diào)器分別安置在電話主機臺終端即可。但由于電話網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)限制，其信道的數(shù)據(jù)交互較為緩慢，無法滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r傳輸，如果經(jīng)集中器集成傳出的數(shù)據(jù)信息較多，還可能造成通信線路的阻滯，使得信息的傳輸速率大打折扣。所以，不建議在大規(guī)模或多終端的遠程抄表系統(tǒng)中使用電話線通信技術(shù)。

（二）CAN總線通信

CAN總線（控制器局域網(wǎng)總線）以O(shè)SI模型為設(shè)計依據(jù)，是一種多元化、多端口、高數(shù)字化的通信總線。它應(yīng)用非破壞性仲裁技術(shù)，可以通過一對一、一對多、一對網(wǎng)絡(luò)等不同形式進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受，其輻射的通信距離可達10km，節(jié)點多達120個。同時，CAN總線使用造價較低的雙絞線，網(wǎng)絡(luò)接口簡單，且構(gòu)建系統(tǒng)的技術(shù)要求不高，可以有效節(jié)約通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架成本。但CAN總線無法與Internet建立聯(lián)系，數(shù)據(jù)傳輸只限于線路傳輸，無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)共享。

（三）RS485總線通信

RS485總線通信是一種較為開放化的有線通信技術(shù)，其傳輸媒介多為差分雙絞線，可進行全雙工、半雙工兩種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架形式，傳輸長度最遠可達1200米。在RS485通信雙絞線的差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)間為-7至12V，數(shù)據(jù)接收裝置的精度范圍為±200mV，阻抗能力≥12kΩ。此外，其芯片驅(qū)動器以同時驅(qū)動32個負載節(jié)點為標(biāo)準(zhǔn)，若無法滿足遠程抄表數(shù)據(jù)的傳輸需求，還可通過適當(dāng)設(shè)計將阻抗能力按倍數(shù)增大，使得傳輸負載的節(jié)點數(shù)可增加至64個、128個、256個等。

（四）GPRS通信

GPRS是以網(wǎng)絡(luò)IP和GSM系統(tǒng)為基礎(chǔ)的無線數(shù)據(jù)交互技術(shù)，它通過建立用戶端與公網(wǎng)或移動服務(wù)網(wǎng)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時交互。這種通信方式不受實體線路的限制，所以接入范圍極廣，且可以按照用戶的不同需求對傳輸速率進行轉(zhuǎn)換，是一種技術(shù)先進、運行可靠的通信技術(shù)。但其數(shù)據(jù)交互過程中產(chǎn)生的費用按流量計算，從而增加了通信成本，所以這種技術(shù)在我國現(xiàn)有的遠程抄表工作中還未取得大范圍的應(yīng)用。

三、結(jié)語

總而言之，遠程抄表系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和通信設(shè)計上結(jié)合了計算機、電力以及通信等多專業(yè)技術(shù)，能有效地對用戶用電數(shù)據(jù)進行遠程管理和監(jiān)控。由上文分析可知，遠程抄表系統(tǒng)的功能實現(xiàn)要依靠計量器統(tǒng)計、采集器收集、集中器整合傳輸以及終端收發(fā)等多環(huán)節(jié)工作的層層配合，同時還要按實際情況選擇相應(yīng)的通信方式，才能保證供電公司遠程抄表工作的穩(wěn)定化、高效化。最后，希望通過本文為遠程抄表系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)日后的完善優(yōu)化做出貢獻。

參考文獻：

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