国网邯郸供电公司 河北邯郸 056000
摘要：电力线载波技术在近些年得到快速发展,尤其是电力行业,已将电力线载波技术广泛应用于远程抄表系统中,达到了数据的远程采集与监控,设备的远程控制等目的。水表、热表、气表企业紧随其后，利用载波技术，尝试实现数据远传，而最新的四表合一技术，可将水、电、气、热四家企业紧密的联系在一起，实现四种表计数据的同时抄读，对客户、企业、社会来说均具有重大意义。
关键词：远程抄表系统；电力线载波；四表合一；协议转换
1研究课题背景及来源
电力线载波通信技术出现于19世纪二十年代。我国于19世纪六十年代开始致力于载波技术的研究，至七十年代具有中国特色的电力线载波机才得到广泛应用。八十年代中期，我国的第二代载波机开始成型，主要的技术进步为单片机自动盘代替了三极管或布线逻辑的自动盘；集成电路代替了笨重、多故障的模拟电路等。到了九十年代中期，国内首次采用了DSP(数字信号处理)技术，研发出数字化电力线载波机。由此开始，电力线载波业界进入了载波机的数字化革命阶段，电力线载波通信技术的日趋成熟。由于电力线载波通信技术具有无可比拟的方便、免维护、可靠性、经济性、即插即用等优势，在用电信息采集系统得到大范围应用，许多企业纷纷投入力量着力于数字电力线载波机的技术研究工作。目前国内广泛应用载波芯片厂商为：青岛鼎信、青岛东软、深圳瑞斯康、北京中睿昊天、国电南瑞、北京福星晓程等。
2四表合一方案的技术基础
2.1水表、热表、气表需是智能远传表计
目前，有两种远传表计，一种是带485线的远传表计，一种是带M-BUS线的远传表计。只有远传表计，才能实现数据采集。下面为部分远传表计的外观图
图1:带M-BUS接口的智能水表
图2：带M-BUS接口的智能燃气表
图3：带M-BUS接口的智能热量表
2.2四表合一系统构成描述
2.2.1主站系统
主站是指通过远程信道对集中器中的信息采集，并进行处理和管理的设备。通常采用远方计算机设备作为主站，目前河北省采用南瑞的用电信息采集系统，该主站采取主动方式对数据流进行控制，主站在一定范围内可以和不同地区的多个集中器进行数据交换，并集中采集处理的后台系统。
2.2.2转换器:
转换器是指用于采集单个或多个用户表（水、气、热）的计量数据信息，并将它处理后通过信道将数据传送到集中器或将集中器的命令转发到用户表（水、气、热）。转换器下行通过M-BUS直接与水、气、热三表相连，上行通过电力线载波传输至集中器。转换器配有不同的通信接口，可和配有不同通信接口的仪表联接抄读数据。
2.2.3集中器
集中器是指收集各水、电、气、热四表的数据，并进行处理储存，同时能和主站进行数据交换的设备。是一款基于嵌入式多任务实时操作系统的符合工业标准应用的无线数据智能通信设备，可实现数据短距离和远程无线传输，能用于单点对单点、单点对多点通信的无线数据通信产品。集中器下行使用电力线载波抄读用户表计（水、电、气、热）数据，集中器下行到载波路由使用的是376.2协议。集中器RS-485抄表使用的是DL/T645协议；集中器上行使用GPRS/CDMA模块等方式将数据传输到主站，集中器上行使用的是376.1协议。
2.2.4M-BUS总线:
M-BUS是一种由主机控制的分级通信系统，它由主机、从机和两条连接电缆组成。从机之间不能直接交换信息，只能通过主机来转发。M-BUS技术的传输介质为双绞线，数据传输速率可达300~9600bps，最大传输距离为1000米左右。另外，M-BUS总线可实现采集终端向计量设备远程供电，可解决四表合一水、气、热无法自取能的问题。
2.3四表合一整体方案设计
2.3.1如果现场选定小区的水表、气表为远传水表，则不需要更换表计，直接加通信转换器即可实现采集，若为老表，则需要更换为智能表。
2.3.2自来水公司负责协调用户，对老式水表进行更换，更换为M-BUS总线型水表，核对用户信息档案。
2.3.3燃气公司负责协调用户，对老式燃气表进行更换，更换为M-BUS总线型水表或燃气表，核对用户信息档案。
2.3.4供电公司负责整个采集方案的设计，完成通信通道建设，组织安装调试集中器、采集系统升级、匹配客户档案、安装通信转换器、敷设通信线缆，实现表计数据采集及数据传递。
3四表合一方案成功应用实例
3.1山东省供电公司
山东供电公司已在2015年6月25日，在济宁、威海、青岛、潍坊四城市完成了首批万余户的四表合一（包含热能表）改造，到8月16日为止，累计实现31051户客户的用能信息一体化采集，每天上传、分析、应用数据超过1000万条。济宁市就已推广市政一卡通10余万张，新上小区全部同时绑定四表账户，电水气热一卡充值缴费客户达到6.5万户。
3.2北京市供电公司
北京市供电公司已在两个试点小区安装了317只具备采集功能的新式水表，在公司系统内率先实现电水表一体化采集。2015年7月底，在丰台区建新苑小区完成71只新式燃气表的更换与调试，实现了电表、气表、水表三表集抄，目前相关表计采集抄通率达到100%。
3.3上海市供电公司
上海市供电公司2015年6月底前已完成保利临港新城、仁恒森兰雅苑两个小区，合计908户的现场施工工作，投入试运行。在试运行的基础上，2015年11月底前完成符合“三表集抄”创新服务模式要求的信息系统升级，具备统一账单、统一收费功能，并在试点小区开展应用。
3.4江苏省供电公司
江苏省于2015年4月初选定扬州、苏州两个地区试点开展电、水、气表一体化采集工作，涉及用户424户，并已完成了用电信息采集系统和营销业务应用系统相应功能开发、现场水气表和采集设备的安装调试工作。
3.5浙江省供电公司
国网浙江义乌公司自2015年5月开始电、水、气三表合一试点工作，现已实现了223户水、电二合一采集接入和4户电、水、气三表合一采集接入。目前运行情况良好，每月按时向水、气公司提供水、气表抄表数据，供其比对准确性，获得了水、气公司的认可。
4四表合一方案的意义及展望
“四表合一”通过建立水、电、气、暖领域信息资源共享机制，推行集约化、规模化的表计远程采集,让用户的四个账单合成一个账单，给居民生活带来便捷，使居民享受优质服务。而且，随着电、水、气、暖将可能实现同平台充值缴费，缴费资源的共享互通，有针对性地代抄、代收服务有望推出。借助各种类型的电子化服务手段，真正实现快速、便捷的生活方式。“四表合一”不但改变了是用户的缴费方式，也改变了过去的收费方式。利用供电公司的用电信息采集系统，就可实现水电表信息的联合集中自动采集，将实现跨行业用能信息资源共享，使企业大大减少了人工现场抄表和数据处理工作量，大幅提升了抄表的及时率、准确率和客户满意率，避免了配套硬件的重复建设，并降低了企业的综合运营成本。
结语
相信在不久的将来，随着“四表合一”技术的普及，其能够在真正意义上起到综合利用社会公共资源，提升社会公共事业服务水平的作用，最终达到“便民、为民、惠民”的目的。
参考文献：
[1]吴建军.远程电力抄表系统[J].贵州大学，2008.
[2]刘剑波.智能远传水表系统设计探讨[J].《现代装饰理论》，2010（5）.
论文作者:柴永冲,杨明,陈延巍
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/19
标签：载波论文; 集中器论文; 电力线论文; 水表论文; 公司论文; 数据论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第27期论文;