基于NB-IOT的智能抄表系統的應用分析

王國賢

摘要： 電力行業中，傳統抄表作業需要工作人員上門抄表統計匯總數據，非常耗費人力財力，數據統計不及時，維護也非常困難。隨著科技的不斷發展，NB-IoT的出現幫助我們實現通訊過程中的安全可靠傳輸的問題，本文針對NB-IoT技術實現電力行業遠程抄表系統應用問題進行了分析。

關鍵詞： 電力系統，NB-IoT，智能抄表

中圖分類號： TM933.4??? 文獻標識碼： A??? 文章編號： 1672-9129（2018）09-0120-01

Abstract：? In the electric power industry， the traditional meter reading requires the staff to come to the door to copy the table statistics and summarize the data， which is very expensive and time-consuming， and difficult to maintain. With the continuous development of science and technology， the emergence of nb-iot helps us to realize the problem of safe and reliable transmission in the communication process. This paper proposes to adopt nb-iot technology to realize the technical solution of remote meter reading in the power industry.

Key words：?? Power system， NB-IoT， Intelligent Meter Reading

1 NB-IoT遠程抄表系統

NB-IoT遠程抄表系統是針對電表的抄表工作而設計的一個大規模的遠程抄表通訊網絡系統。它融合了業內最先進的NB-IoT技術，結合了多年來GPRS遠程抄表的經驗，以及多年來的GPRS數據傳輸經驗，是一套造價及運行費用低廉、組網方便、可擴展性強的大型GPRS遠程抄表系統。該系統由中心數據后臺計算機、中心后臺軟件、中心數據庫服器、NB-IoT服務器、電能采集終端、帶RS485接口的電能表以及手抄器組成。該遠程抄表系統適用于對一個城市區域或城市小區的電表進行全自動遠程抄表管理。該系統具有組合靈活，擴充方便的特點，從而滿足了用戶的需求，真正地實現了智能網絡抄表的科學管理。

2 抄表系統功能設計

基于NB-IoT網絡系統功能設計，主要通過以下幾個方面完來實現對抄表系統的各個方面進行執行和管理。

2.1GPS數字基帶信號處理方案。衛星信號GPS仿真器其道德是一種模擬效果，在假定接收機進行的是有規律的運行形式，仿真器模擬了接收機在一定運動規律下接收到的GPS信號，用于檢驗接收機的準確定位功能。

2.2數據采集。數據采集器作為一種系統與電表相銜接的環節，主要完成兩個方面的功能：一是完成系統對電表的指令傳輸，以控制停電與恢復送電的功能，二是完成電表抄表器的定位、數據的導入，以實現電表數據的遠程抄送。

采集器主要有六個主要功能：設置參數、中繼功能、遠程監控、凍結功能、自診斷功能和智能化。設置參數包括設置電表的抄表周期、抄表狀態、電表運行時間、電表運行狀態以及電表的系統對時等問題;采集器的中繼功能則是運用自動化的設置參數，自動運行中繼功能，協助實現抄表功能的實現;遠程監控則是為了更好地維護保障供電系統的運行，對電表運行狀態進行的遠程觀測，以及時發現并處置突發情況;凍結功能則是根據提前設置的模式以及具體情況變化，對電表進行一定時間段的凍結，以保障電力運行系統的安全;自診斷功能是采集器對電表運行可以進行自我檢測，一旦發現異常情況便可進行及時報警，以防范危險情況的發生與惡化;智能化則是對電網結構具備感知與記憶功能，通過對數據的綜合分析，實現整體系統運行情況的判斷，并相應給出處理結果并進行自我修復的功能。數據采集器可以通過使用ARM7單片機作為系統設備的主控芯片，根據上位機的相關指令或請求，在MODEM數據通訊鏈路建立的情況下，實現采集器參數與電表數據的加載與傳輸，并適時進行相應的時間校對。

抄表系統功能的實現具有多種優點：一是開發人員關注的焦點可以只放在某一個層面，而不用考慮整體架構問題，節約了開發時間與難度，提升了工作效率;開發人員在進行系統升級與維護的時候，可以隨時更換相應的部件，而不用擔心影響到整體架構的運行問題，大大節約了系統升級與維護成本。

3 NB-IoT在智能表中的市場應用情況

NB-IoT網絡建設在我國也逐漸受到各級部門的高度重視，2017年6月初，中國工業和信息化部下發了《關于全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發展的通知》，要求到2020年中國NB-IoT網絡的基站規模達到150萬個，實現對全國的普遍覆蓋及深度覆蓋。國內三大電信運營商也加快了建設步伐，一年來在全國部署超過50萬個NB-IoT基站。預計2018年底，全球多個國家至少會建設50多張NB-IoT網絡。

2017年3月份，深圳水務正式規模商用成為我國建成的全球第一個NB-IoT智慧稅務，預計在2020年之前將完成58萬個NB-IoT智能水表的部署;隨后，福州智慧水務項目于當年6月宣布正式啟動規模商用部署，30萬個NB-IoT智能水表部署開來;緊接著，鷹潭10萬個NB-IoT 智能水表商用于當年10月份上線，標志著全球第一個萬量級的NB-IoT智能水表商用項目在鷹潭正式落地。

在國際市場上，2017年7月，葡萄牙JANZ公司發布了全球首款支持NB-IoT的電表，并計劃在2020年前，在全國全面部署基于NB-IoT的智能水電氣表。意大利也在2017年宣布，將在2020年部署超過1500萬個NB-IoT智能水氣表。除此之外，丹麥KAMSTRUP公司和中國華為公司一起也在南美進行了NB-IoT水表的試點工作。

參考文獻：

[1]劉穎，王再英.遠程無線抄表系統設計與實現[J].現代建筑電氣，2012，（8）：67-70，78.

[2]迎九.NB-IoT有望用于水表和氣表行業[J].電子產品世界.2017（11）：23-25.

[3]譚丹，田仲平，張文濤.淺析NB-IoT技術和LoRa技術在智能抄表中的應用[J].物聯網技術.2018（4）：76-78，81.