摘要：在最近几年的发展当中，我国的智能电网工程不读那进步，传统的抄表技术显然不能适应当今市场经济的需求，智能抄表技术的进步刻不容缓。智能抄表技术在用户和配电单位之间提供了很好的交流，能够实现有效的管理，在一定程度上缓解了人力因素引起的误差，结合计算机技术实现了抄表的自动化，增强了抄表智能化管理，以及抄表数据的精确性，对电力企业发电效率的提高有重要意义，能够让有关企业实现对电力的合理分配，对电力用户的生活同样带来很大方便。基于此本文介绍智能抄表系统，阐述智能抄表技术的现状以及智能抄表系统技术，并展望智能抄表系统技术的发展方向。
关键词：智能抄表；计量表；采集器；集中器；通信模式
智能抄表系统是一种不需要人员到达现场就能完成抄读数据的智能化管理系统,实时的用户使用数据,有利于管理部门实现能源的监控管理,提高使用效益。
1、智能抄表系统
智能抄表系统是指把数据经过采集、传输以及处理后，应用于水、电、气等方面的应用和管理系统中的一项技术。这一系统把用户用量和管理部门的电脑网络中心联成一体，提高了用水、用电、用气管理的自动化程度，弥补了人工抄表的不足，解决了缴费不及时、中间环节多等问题，为用户和管理部门工作带来了便利，同时能够从不同角度满足用户的多样需求。所以，建立智能抄表系统是适应抄表工作自动化要求的有效手段，是抄表工作现代化发展的必由之路。
2、智能抄表技术各部分原理简介
2.1、各类计量表
这里的计量表已经不是传统意义上的机械式计量表，一般都是在原有机械基表上加装传感电路形成的，这种方式的优点很明显:首先这三种基表在整个国际应用历程中已达到了非常成熟的程度，精密、可靠；其次能够方便地在不影响性能的情况下加装电子电路；此外加装电子电路后，有机械与电子两套显示，且显示具有一致性，符合大众消费心理。转换的方式一般有光电管型、霍尔元件型、干簧管型和自保持开关型，通过这些传感器把机械计量的结果转换为模拟量、开关量或者脉冲量，加上相应的采集电路构成智能电子水、电、气表。
2.2、采集器
用于实时数据采集、故障判断、数据传输等。数据采集器与直读远传表之间采用RS485进行信号传输；数据采集器与燃气泄漏报警器、电动阀之间采用多芯电缆进行点到点的方式传输。数据采集器与主站之间采用RS485进行信号传输。数据采集器可以就地取220V市电，也可使用不间断电源UPS外加蓄电池供电。
2.3、集中器
集中器（concentrator device）是连接终端、计算机或通信设备的中心连接点设备。它成为电缆汇合的中心点。在若干终端密集区内，通常为减少通信线路，先把终端接到集中器，然后再经过高速线路将集中器连接到计算机的通信控制器，因此，集中器也是共享线路和提高线路利用率的一种有效设备。具有缓冲存储和智能能力，当集中器发生超负荷运转情况时，可以输入信息进行缓存和排队；具有通信控制软件，可以执行数据流的复接和分接以及执行传输控制规程。增强信号的功能。
2.4、管理中心计算机
管理中心计算机的作用主要有:(1)数据处理，计算每个用户的水、电、气使用费用，实时观察、记录、保存整个水、电、气的使用情况和相关数据，定时自动生成各用户的水、电、气的使用用量报表和计费报表。(2)查询，管理人员可以通过密码随时查询总的用户水、电、气实时及历史使用情况，更便于管理部门掌握能源的动态使用情况，可以绘制出相应的动态曲线，并有针对性的做出控制、调节和优惠鼓励政策。(3)实时动态监控，报警的功能。
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3、智能抄表系统的通信模式
3.1、无线网方式
利用无线电波进行无线通信，对于范围广、布局分散的集中器进行数据通信，是一种较好的选择。其特点是传输频带较宽，通信容量较大，通信距离长。在进行通信时，管理中心主机控制无线电台发出呼叫命令，各集中器收到命令后进行地址对比，如正确则发出应答信号，完成数据链路的建立，然后进行数据通信。使用这种通信方式，安装调试方便，主要缺点是需申请频点使用权，如果频点选择不合理，相邻两个信道会产生相互干扰。另外自己需对通信网络进行维护，目前这种专网通信系统的可靠性也没有公网高。一般情况下，小型无线电台的通信速率较低，所以这种通信方式的使用场合有一定的限制。
3.2、CAN总线
CAN总线是德国Bosch公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测量仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线。CAN总线的特点是依据优先权进行总线访问的多主站结构，配置灵活，允许局域网扩展，最高传输位速率达1Mbps。CAN节点在错误严重的情况下，具有自动脱离总线的功能，使总线上其他操作不受影响。CAN控制局域网络是一种具有高可靠性、支持分布式控制、实时控制的串行通信网络，与主从方式的RS485现场总线不同。CAN是一种对等式现场总线网络，其物理层使用双绞线，符合SO/DIS11898标准，其数据链路层采用了具有优先级控制的载波侦听及碰撞检测机制(CSMA/CD)。
4、智能抄表系统未来发展趋势
智能抄表系统具体有两类:(1)总线制集中多表自动计量计费系统:采用光电技术，对电表、水表、煤气表和热能表的转盘信息进行采样，采集器记录数据。2)电力载波式集中多表自动计量计费系统:通过小区已有的低压电网载波传输信息。由于数字式远传表的出现，会强化行业对自动抄表工作的重视程度和信心，将其列人行业采购的范围，可大大促进行业向正规化、中心化发展。数字式远传表并不是一种与表分离的系统，而是表具中的一种。数字式远传表的大力发展将会自然地要求全市联网，从而逐步将抄表行业变成主流行业。由此可以预见，数字式远传表将对市场、行业布局产生深远的影响。
随着国家对小区内自动抄表行业方面的重视，最近推出了一种居民专线抄表系统，传输方式由以前的RS一485线改成CAN总线传渝。CAN[3俱有通信速率高、可靠性强、连接方便和性能价格比高等特点。总线在速度上和距离上都比RS485总线要优越得多。居民专线抄表系统将采用分层分布式结构，由小区管理微机、凌宇主机、智能终端和CAN现场控制网络构成。系统具有丰富的自诊断功能，能及时检测出系统的故障及其部位，减少维修时间，为小区管理的正常工作创造了条件.总之，该系统在信息传输的安全性、准确性、实时性方面都达到了较高的要求，具有良好的商业开发前景。
结束语
总之，智能抄表系统技术是结合了网络技术、仪表测量及通信技术的一个综合课题，随着我国智能化建设的发展需要，对智能抄表系统的研究显得越来越重要，其应用前景也是广阔的。随着微电子技术的发展，更多的SOC芯片会应用到抄表系统中，而通信技术中的软件无线电、CDMA网络等新技术也会服务于智能抄表系统，总而言之，把其他相关领域的技术成果合理地移植到自动抄表系统中来，会促使智能抄表技术尽快完善并不断进步。
参考文献：
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[2]刘良荣.智能抄表系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.
[3]侯志辉.智能抄表系统的研发与应用[D].华北电力大学，2015.
[4]刘利彬.基于物联网技术的智能抄表系统的研究[D].东北电力大学，2014.
论文作者:高金成
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：智能论文; 集中器论文; 抄表系统论文; 抄表论文; 总线论文; 技术论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第26期论文;