試論低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)的組成及其應(yīng)用

【摘 要】隨著國(guó)家用電網(wǎng)絡(luò)急劇膨脹，供電企業(yè)對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的管理任務(wù)日益加重。低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)作為一種投資相對(duì)較少、安裝及維護(hù)方便、通訊可靠、計(jì)量準(zhǔn)確的電能表遠(yuǎn)程集中抄表解決方案應(yīng)運(yùn)而生。

【關(guān)鍵詞】低壓；遠(yuǎn)程；集中抄表；系統(tǒng)；組成；應(yīng)用

0 引言

近年來(lái)，隨著國(guó)家“兩改一同價(jià)”及“一戶一表”工程政策的全面實(shí)施，城鄉(xiāng)居民、企事業(yè)和房產(chǎn)開(kāi)發(fā)（物業(yè)管理）單位申辦一戶一表用電的客戶數(shù)量激增，基層供電企業(yè)負(fù)擔(dān)相應(yīng)亦大幅增加（諸如抄核收人員工作量加大、費(fèi)用增加等）。是目前擺在各基層供電部門(mén)的一個(gè)嶄新課題。從近段時(shí)期對(duì)我局試點(diǎn)的低壓抄表系統(tǒng)地建設(shè)和運(yùn)行情況來(lái)看。對(duì)居住相對(duì)集中、客觀環(huán)境條件較好的居民小區(qū)實(shí)施低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)改造，不但可有效解決用電供需矛盾，而且取得了供電、管理、居民等各方面共贏的效果。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)DL/T 698-1999《低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件》中的規(guī)定，集抄系統(tǒng)主要由主站、集中器、采集終端和電能表組成。

集中抄表系統(tǒng)：主站通過(guò)傳輸媒體（無(wú)線、有線、電力線載波等信道）將多個(gè)電能表電能量記錄值的信息集中抄讀的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由采集用戶電能表電能量信息的采集終端（或采集模塊）、集中器、信道和主站等設(shè)備組成。集中器數(shù)據(jù)可通過(guò)信道遠(yuǎn)距離傳送到主站計(jì)算機(jī)。

2 組建方案

國(guó)內(nèi)目前針對(duì)低壓集抄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案大致有以下幾種：RS485總線式集中抄表系統(tǒng)，低壓電力線載波式集中抄表系統(tǒng)，RS485總線、低功率無(wú)線混合式集中抄表系統(tǒng)，RS485總線、低壓電力線載波混合集中抄表系統(tǒng)。

2.1 RS485總線式抄表方案

系統(tǒng)特點(diǎn)：抄表系統(tǒng)由主站、集中器、采集終端、電表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過(guò)PSTN公用電話網(wǎng)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，集中器與采集終端之間采用RS485總線通信方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字采集終端通過(guò)RS485總線和電表連接，脈沖采集終端每個(gè)脈沖端口只能接一塊脈沖表。

突出特點(diǎn)：系統(tǒng)采用RS485專線通信，抄表速度快，通信可靠，可以保證每天24 h的實(shí)時(shí)通信，為目前最穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)。適用于經(jīng)常使用遠(yuǎn)程停送電功能，對(duì)電費(fèi)回收率有特別高要求的供電管理部門(mén)。計(jì)量方面：系統(tǒng)采用一體化的RS485表，電表計(jì)量精度高，通信的時(shí)候能直接讀取電表的內(nèi)存電能量數(shù)據(jù)，避免了電能量的二次計(jì)量。

適用范圍：由于系統(tǒng)需要鋪設(shè)通信線路，所以適用于電表集中安裝、工程施工方便、容易鋪設(shè)通信線路的小區(qū)，如新小區(qū)的話可以建議在建設(shè)過(guò)程中先附設(shè)通信線纜。

2.2 電力線載波抄表方案

系統(tǒng)特點(diǎn)：抄表系統(tǒng)由主站、集中器、載波式電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過(guò)PSTN公用電話網(wǎng)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，集中器與表計(jì)之間采用低壓電力線載波通信方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)。

突出特點(diǎn)：系統(tǒng)采用電力線載波通信，無(wú)需架設(shè)額外的通信線路，載波表只需要接上電源即可，工程施工和日后的系統(tǒng)維護(hù)方便。適用那些對(duì)遠(yuǎn)程停送電實(shí)時(shí)性要求不高、電表分散、工程施工難度大的地方。

計(jì)量方面：系統(tǒng)采用一體化的電力線載波表，電表計(jì)量精度高，通信的時(shí)候直接讀取電表的內(nèi)存電能量數(shù)據(jù)，避免了電能量的二次計(jì)量。

適用范圍：由于現(xiàn)場(chǎng)條件下電力線存在有斷續(xù)的尖峰噪聲干擾、負(fù)載阻抗隨機(jī)變化和信號(hào)衰減強(qiáng)烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。目前電力線通信技術(shù)依然在發(fā)展階段，尚不能保證實(shí)時(shí)通信，所以系統(tǒng)適用那些不需要遠(yuǎn)程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。

2.3 RS485總線、低功率無(wú)線混合抄表方案

系統(tǒng)特點(diǎn)：抄表系統(tǒng)由主站、無(wú)線集中器、無(wú)線數(shù)字采集終端、RS485電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過(guò)PSTN公用電話網(wǎng)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，集中器與采集終端間采用短距離無(wú)線通信，采集終端和表計(jì)之間通過(guò)RS485總線方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)。

突出特點(diǎn)：系統(tǒng)的集中器和采集終端間采用小區(qū)短距離無(wú)線通信，無(wú)需架設(shè)額外的通信線路，工程施工方便。電表采用RS485表，采集終端通過(guò)485總線和電表連接。

計(jì)量方面：系統(tǒng)采用一體化的RS485表，電表計(jì)量精度高，通信的時(shí)候直接讀取電表的內(nèi)存電能量數(shù)據(jù)，避免了電能量的二次計(jì)量。

適用范圍：小區(qū)短距離無(wú)線的實(shí)時(shí)性要比電力線載波通信的實(shí)時(shí)性高得多，所以本系統(tǒng)適用對(duì)遠(yuǎn)程停送電實(shí)時(shí)性要求高，工程施工難度大，電表集中的居民小區(qū)。

缺點(diǎn)：通信距離比較短，一般為可視距離100 m之內(nèi)，即集中器和采集終端之間最好不要有障礙物，如果有障礙物的話，可以通過(guò)設(shè)置中繼來(lái)處理，最多可設(shè)置4級(jí)中繼。

通訊原理：集中器和采集終端內(nèi)置無(wú)線通信模塊，集中器以無(wú)線電波作為通信載體，然后根據(jù)采集終端號(hào)抄表。

2.4 RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案

系統(tǒng)特點(diǎn)：抄表系統(tǒng)由主站、集中器、載波采集終端、電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過(guò)PSTN公用電話網(wǎng)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，集中器與采集終端之間采用電力線載波通信，采集終端和表計(jì)之間RS485總線方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)。

突出特點(diǎn)：系統(tǒng)的集中器和采集終端間采用電力線載波通信，無(wú)需額外架設(shè)額外的通信線路，工程施工方便。采集終端通過(guò)通信線和電表連接。適用那些對(duì)遠(yuǎn)程停送電實(shí)時(shí)性要求不高、工程施工難度大、電表集中的舊居民小區(qū)。

適用范圍：系統(tǒng)適用那些不需要遠(yuǎn)程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。

3 實(shí)用分析

結(jié)合以上對(duì)集抄系統(tǒng)組建方案的探討，我們可以看出每種方案均存在各自的優(yōu)勢(shì)和不足。在實(shí)際建設(shè)中，可以根據(jù)客觀環(huán)境和用戶重要性，采用不同的實(shí)施方案：對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高、集中裝表的小區(qū)可采用RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案；對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高、分散裝表的小區(qū)可采用低壓電力線載波抄表方案；對(duì)于有較高實(shí)時(shí)性要求、集中裝表、允許明線敷設(shè)的小區(qū)可采用RS485總線抄表方案；對(duì)于有較高實(shí)時(shí)性要求、集中裝表、不允許明線敷設(shè)的小區(qū)可采用RS485總線、低功率無(wú)線混合抄表方案，具體情況可具體分析，區(qū)別對(duì)待。

4 運(yùn)行效果

以某小區(qū)為例，對(duì)比低壓集中抄表系統(tǒng)改造前后的情況：

改造前，該小區(qū)共有居民1550戶及配套商業(yè)、服務(wù)單位45戶，每月20日供電部門(mén)都要派1名抄表員用8個(gè)小時(shí)對(duì)該小區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抄表。同時(shí)由于該小區(qū)相當(dāng)一部分居民經(jīng)常不在家，給供電管理帶來(lái)一定的壓力。

改造后，針對(duì)該小區(qū)客觀實(shí)際，采用RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案。由于集中器每天凌晨自動(dòng)對(duì)電表的0點(diǎn)凍結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行抄表并保存，因此，每月20日上午9點(diǎn)，抄表員只需點(diǎn)擊進(jìn)入“低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)”選中“某大院小區(qū)”點(diǎn)擊“抄表”按鈕，5分鐘后，該小區(qū)所有1595戶電表信息：用戶資料（姓名、地址、表碼、電度、用電狀況等）就一一顯示在主站電腦屏幕上了，相比之下抄表效率提高了近百倍。同時(shí)，系統(tǒng)集成了完善的遠(yuǎn)程停/送電、電表預(yù)付費(fèi)、防竊電及計(jì)量故障報(bào)警等功能，供電營(yíng)抄管理人員只需在CSM（客戶現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)）中進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置，即可瞬間完成傳統(tǒng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力地人工停電催費(fèi)、竊電監(jiān)測(cè)、計(jì)量裝置檢查等煩瑣工作。

5 前景展望

從低壓集中抄表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、實(shí)施較早的地區(qū)如：廣東惠州、東莞、深圳及湖北隨州、黃石、武漢等地來(lái)看，該系統(tǒng)很好地解決了用電大幅增長(zhǎng)與電力企業(yè)人員不足的矛盾，不但為供電企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力，而且將熟練的一線電力職工從紛繁復(fù)雜的抄核收等簡(jiǎn)單重復(fù)性勞動(dòng)中解脫出來(lái)，更好地投入到供電設(shè)施維護(hù)及業(yè)擴(kuò)報(bào)裝等工作中，可以更好地實(shí)踐國(guó)家電網(wǎng)公司提出的優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求，同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)公司在《新農(nóng)村電氣化建設(shè)綱要》中明確將探索適合的農(nóng)村電網(wǎng)低壓集中抄表技術(shù)作為了研究方向。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張衛(wèi)東.自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)實(shí)用化解決方案[J].大眾用電，2008-06-05.

[責(zé)任編輯：劉帥](méi)