史渊源
(国网宁夏电力公司运营监测(控)中心 750001)
摘 要:电力工业的飞速发展以及“一户一表”制的逐渐推广使得电能表的使用数量大大增加，电力部门所管辖的计量设备也在不断地增多，如果采用传统的人工抄表工作模式，将会造成工作量急剧加大，因此，要完成准确得力的抄表工作，必须利用现代化的技术，电力市场也在不断朝着各种用户表计的自动抄表方向发展，这是信息时代的必然趋势。
关键词:电力自动化；抄表系统
目前，我国电表数据的采集大多以人工抄表方式为主，需要抄表人员每月走家串户读取电表值后，再通过微机或手工制作的电费单催缴用户电费，该方式存在错抄、漏抄、估抄以及抄表不及时等问题，影响了用户生活以及供电部门的经济效益和社会效益。随着电力市场的发展，电力营销正逐步向以提高服务质量、提高经济效益为目标的方向发展，自动抄表系统的应用是解决上述问题的有效途径之一。
一、电力自动化抄表
随着无线网络技术的发展，电力公司无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势。远程抄表采用先进的无线网络数据传输技术，利用WCDMA/GPRS无线网络对家庭和工商业用户的电表使用状况进行实时采集和远程监控，完成数据的集中存储和统一管理，实现对表具的远程维护和远程控制。产品以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，极大地提高了工作效率，降低了人力资源成本；同时为管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。
二、电力自动化抄表的基本功能
2.1 参数设置功能
一个自动化抄表系统在运行之前，需要进行相关参数的设置，以此来保证系统能够正常的工作。对参数的设置功能就是指对集中器、采集器等的参数进行设置，内容包括：地址的编号、各种时段以及电能表的相关参数等。
2.2 通信功能
自动化抄表最基本的功能就是实现了通信。主要是利用采集器以及集中器采集和储存电能表的数据，通过合理的手段将这些数据自动的传输到主站。自动化抄表能够实现数据的准确传输，并且传输过程可靠，所采集和传输的数据不仅包括有电能指示数，同时还包括了最大需量、电流、电压以及电能表的工作状态等等。
2.3 管理数据库的功能
由于自动化抄表系统一般都是以数据库的形式将资料进行储存，储存的资料包括有：用户信息、电能表、集中器以及采集器等，这就需要主站软件的支持，能够实现对这些数据的查询和修改，增加和删除等功能。
三、电力自动化抄表的系统构成
3.1 远程抄表终端
远程抄表终端是对用户电能使用信息进行采集的设备，具体包括：集中器+采集器+远传表具。
集中器以RS485总线、电力线载波等方式经采集器采集远传表具的数据信息，通过WCDMA/GPRS无线通信网络，完成与中心管理平台的数据交互。无线通信模块通常集成在集中器里。节点数量较少的情况下，远传表具可以不经过采集器，直接与集中器相连。
3.2 通信网络
负责网络数据的传输，为整个系统提供网络支撑能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常采用的无线传输方式为2G+APNGRE隧道加密方式，APN拨号流程如下：①GRE隧道建立；②用户拨号请求到达GGSN；③GGSN访问联通AAA，检查拨号信息；④用户与企业局域网建立PPP连接；⑤GGSN为用户分配IP地址；⑥用户成功访问企业网。
3.3 中心管理平台
中心管理平台包括前置通信服务器、数据库服务器、各类应用服务器等设备。主要功能就是定期检查远程抄表终端的状态，完成远程监控和维护。同时通过对远程抄表终端传送的各种数据进行处理，并进行实时分析，及时发现电能使用的异常情况，并产生相应的告警和提示信息，避免造成损失。
3.4 监控终端
监控终端包括电脑监控终端和手机监控终端。监控终端通过B/S或C/S客户端、Web方式，完成各种平台功能的访问。电力公司监控者可通过电脑或手机完成对终端的监控管理、数据采集与统计分析等工作。家庭和工商业用户可以通过电脑或手机实现实时数据查询、远程控制等，并可随时接收到来自电力公司的异常提醒和使用建议
四、电力自动化抄表的种类
4.1 无线自动化抄表
在这种方式的自动化抄表中，集中器上行信道或者与移动抄表设备之间采用无线通信，包括两种方式：一种方式是大功率的无线传输；另一种方式是微功率的无线传输。大功率的无线传输安装调试非常简单，并且不需要经常维护，对于通道的敷设，也能节省很多的费用。这种方式的自动化抄表较适用的地方是地理位置比较分散的地区，电话安装不太方便，比如：在农村的变电站或者是配网线路中使用这种方式都是较好的选择。而微功率无线传输的操作步骤是：首先抄表员到达现场，通过无线抄表器收集集中器中的存储数据，将数据带回主站后，通过串行通信将这些数据传入到计算机中，这种方式的主要不足是在无线传输的通路上要求不能有障碍，在一些高楼林立的城市这个要求是很难达到的，很多的建筑物将这一通信阻断。
4.2 有线自动化抄表
在这种方式的抄表中，集中器的上行、下行信道采用的都是有线连接方式。集中器和主站设备之间进行数据传输时，采用的是电话网，采集器与集中器之间的数据传输采用的是专线传输。这种方式的优点是投资较少，同时受气候和地形的影响比较小。由于集中器和采集器之间采用的是双绞线连接的，可以很方便的采用市话网与主站进行通信，在集中器中内置了modem，这是一种点到点的通信模式，在方便电话安装的场合使用非常适宜，比如：变电站和企事业单位中采用这种方式的自动化抄表方式是非常合适的；主要的不足时通信电缆敷设时施工比较困难。
4.3 载波自动化抄表
电力载波自动抄系统由基表(电表，水表，煤气表)、数据采集器、低压电力载波，数据集中器、上层数据传输系统、管理中心计算机(数据处理系统)组成抄表网络。采集终端、集中器、计算机之间的通信采用RS—485总结构，采集终端用专用供电电源，通过本系统可实现对水、电、煤气表数据的读取、处理、储存及上传。
这种抄表技术主要有两种调制方法：窄频和扩频。载波技术一般是在背景噪声比较强的情况下，能够有效地提取出有效地信号，对其通信产生影响的两类干扰分别是：线路信号的衰减和线路干扰。配电变压器作为载波抄表技术的应用单元，能够实现有效地采集和集中用户的电能量，集中器与采集器间的数据传输是通过电力载波来实现的。
4.4 光纤自动化抄表
在通信中使用光纤具有很多优势，比如：能够增大容量，提高数据传输的速度，提高可靠性等等。可以将光纤分为多模光纤、单模光纤。其中单模光纤在长距离的通信中非常实用，通常将其光纤网组建成环网。同时，光纤双环网还能够实现“自诊断恢复”的功能。这种方式的自动化抄表在变电站和配电线路中使用较多，采用光缆作为主干线，485双绞线作为支线。应该注意的是，采用光纤通信需要一次性投入的成本较高，所需要敷设的工程量很大。
参考文献
[1]巩浩.基于短距无线通信与3G的无线集中抄表系统[J].计算机工程，2011.
[2]王海；林业热电公司的电费管理系统[J]；林业机械与木工设备；2011(01).
作者简介
史渊源(1982.8-，男，宁夏固原人，武汉科技大学电子信息工程学士，工程师，技师，单位：国网宁夏电力公司运营监测(控)中心，研究方向：电力系统通信、自动化等电力生产。
论文作者:史渊源
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：抄表论文; 集中器论文; 方式论文; 终端论文; 电力论文; 数据论文; 载波论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;