摘要：电力系统利用智能电能表实现远程集抄，其原则是借助远程智能抄表工具，对用户数据收集和分析，再利用数据通信传输功能，将在用户收集的数据传输至管理平台。采集到用户数据是实现智能用电的基础信息，发展电能自动抄表技术是实现智能用电和用电管理的必经之路，也是电力系统和智能数字化生活发展的必然产物。
关键词：电能计量；远程抄表；实现技术
1电能计量方式分析
1.1传统手工电能计量
在以往很长一段时间，各个用户电能计量工作的开展都是依靠人力手工计算出来的。因此，电能计量的工作量极大，工作人员只能是一家一户的对电表进行查抄，再综合相关数据来计算具体使用电能，进行电力收费。而这种零散的电能计量工作方式，无法满足电力企业对用户统一管理的需求。
1.2IC卡型电能计量
随着时代的发展与进步，IC卡逐渐被应用于电能计量工作中，成为了一种电能计量方式。通过对这一工作方式的应用，有效的降低了工作人员的工作负担，提升了工作效率，同时也有效的提升了电能计量结果的准确性。而这种方式在实际工作中的应用，都是采用的预付费模式，要求用户预先储值买电，然后再进行电能的使用。
1.3自动抄表电能计量
而近些年来，我国逐渐开始兴起了一种新型的电能计量方式，即自动抄表系统，其主要是基于计算机一级网络通信技术来运行的。其实际运行过程主要是由系统进行用户使用电量信息数据的采集，然后通过采集器的连接与通信网络来传递给电力管理部门，以便对电能进行准确计量。随着网络信息技术的快速发展，相信在不远的将来，移动网络势必会与自动抄表系统进行有效融合。这一电能计量方式的应用优势在于能够满足集中管理的需求，提升电力企业的管理能力。
2远程抄表技术
2.1蓝牙技术
蓝牙技术具有低成本、数据传输稳定，可采用调频技术，减少同频干扰。但是蓝牙技术传输距只有几十米，适合小范围，电表数量较少的场合。
2.2ZigBee技术
ZigBee技术具有低功耗、低成本、工作可靠等特点，带载能力强，可带65535个通讯模块。ZigBee技术类似于移动网络基站，标准传输距离可至几千米。ZigBee具有无线自组网功能，模块间就近组网，形成稳定、远距离数据传输。当链路中某一数传模块故障时，其他模块会重新自动组网，隔离故障模块，实现电表数据的不间断传输。但是ZigBee的衍射能力弱，穿墙能力弱，障碍物对信号影响大，在建筑密集区域需要考虑数据传输的信号强度的问题。
2.3Lora技术
Lora技术具有低功率、网络连接可靠、抗干扰性强、传输距离远、低成本等特点。Lora网络采用全球免费的频段，一般在智能电表或采集器中集成Lora模块，然后通过Lora网关控制，实现数据的双向通信。在低功耗的前提下，实现超远距离传输，最高可达到几十千米的传输距离，即使在密集的城市群，也可达到两千多米的传输距离。Lora网关可实现对通讯模块的精准定位，便于网络的维护。内置Lora技术的网关或集中器可实现多信道的数据处理，但随着Lora的设备和网络部署的增多，互相之间会形成频谱干扰。
2.4NB-IoT抄表技术
NB-IoT是IoT领域的一个新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT具备功耗低、传输远、运营成本低、支持多用户访问等优势。NB-IoT具有超强连接能力，在同一基站下，可以比现有无线技术提供50倍以上的用户接入数。支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。目前国内三大运行商积极推进NB-IoT网络的基础设施建设，因此ＮNB-IoT无需重新建网。NB-IoT适用于远距离低速数据传输，特别是非实时低频次数据传输，因此NB-IoT非常适合应用于无线抄表领域。
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3电能计量自动抄表系统的构成
3.1前端采集子系统
对电能自动抄表系统而言，有下列两种完全不同的采集方式。一是本地，二是远程自动抄表系统。（1）本地抄表时，抄表人员身上带上掌上电脑就能够马上抄表。电脑上装载了红外发射以及接收装置，能够顺利地读取红外范畴中的仪表数据，在没有接触的条件完成抄表。该方法相对普遍，有较强的安全性。该种方法数据，必须在短时间内完成传输。故而，针对那些城市中用电比较集中的住宅小区而言，其自动化水平不高。（2）远程采集系统支持全面地自动化。它无需抄表人员深入现场，同样也能够完成抄表。但条件在于用户必须装载机电脉冲式，也可以是电子式电能表。该种电能表，能够对用户日常的用电量传送至上级系统，运用光纤来对数据完成传输。该抄表方式节约了成本，同时也降低了抄表人员自身的强度，其传输效率高，有不错的可靠性，做到了自动化抄表。
3.2通信子系统
通信子系统涵盖了两项不同的技术，一是无线通信，二是有线通讯。抄表系统内，通信子系统有相当深刻的意义。借助通信子系统，我们能够向控制中心来对数据进行传送。不过考虑到成本需求或是环境条件的不同，通信子系统实际的构成方案也有很大的不同。在多元要求或是环境下，可以达到预期的效果。（1）无线通信技术。借助无线通信技术，缓解了分散或是吵范围下的通信需求。无线通信技术有较高的容量，频带相对偏宽。散射条件下，支持无线通信。故而就算是远距离通信，同样能够保证电能表原本的通信品质。同时，电能表个数相对偏多。运用无线通信技术来完成通信时，有明显的弊端。利用频点应当要申请必要的使用权。若无法确保选择频点的精准性，则周边信号也可能彼此干扰，紊乱信号，阻碍正常的通信。（2）有线通讯技术。有线通讯技术分成三种不同的传输类型，一是光纤，二是电话线，三是低压电力线载波。
4电能计量远程抄表系统设计
4.1登录界面登录界面设计中，作为功能选择的端口，可以设置由1-4不同的程序，因此选择ComboBox控件作为端号选择的基础。当所选择的串口被正确使用，系统会弹出MsgBox并显示“对不起，您选择的端口已经被打开，请选择别的端口”；若选择的串口有效，就可以连接成功，并显示出测试完毕的字样。在窗口项目点击中，存在着系统连接以及初始化的现象。
4.2系统功能主界面
在系统功能界面创设中，需要点击数据请求按钮，用户需要选择呼叫的表号，并及时得到数据的读取。
4.3用户信息注册界面
在用户注册信息模块设计中，可以添加新用户电能表用户，信息的录入数据库会向用户自动获取电能号及电能表号，这种设计可以避免数据库中数据冗余的现象。当用户注册信息显示有误时，可以在选项后使用Label显示错误信息，在该系统使用中界面可以提示加好友，满足系统注册的需求。
4.4用户信息查询界面
在远程抄表系统设计的过程中，为了提高电表数据查询的有效性，需要实现远程服务界面设计的合理性。对于用户信息查询界面而言，在用户输入关键信息时，就可以显示用地用电量。该界面设计中，也需要为用户提供信息修改功能，可以满足用户对用户名、注册日期以及通讯地址的修改。
4.5数据库备份及恢复界面
对于该界面而言，需要在菜单中查找“数据库管理”－“数据库别分菜单”，单击菜单中的相关数据备份，就可以实现数据库的信息恢复，保证电力系统中电力信息的安全性。
5结语
在现阶段电力系统远程抄表系统设计的过程中，应该将电力企业的运行状况作为重点，结合电力企业运行的发展需求，进行电力系统远程抄表技术的构建，并通过计量装置系统的完善，进行设计方案的改进，满足现代电能计量装置的使用需求，实现抄表系统的可持续利用。
参考文献：
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论文作者:李永丰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：电能论文; 抄表论文; 用户论文; 技术论文; 数据论文; 抄表系统论文; 通信论文; 《电力设备》2018年第29期论文;