智能無線遠(yuǎn)程多表集抄技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

高志文

【摘 要】近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高以及對(duì)城鎮(zhèn)居民用電一戶一表改造的實(shí)現(xiàn)，使得用電居民及用電量劇增，從而給抄表工作帶來繁重的工作量。然而，傳統(tǒng)的手工抄表不僅費(fèi)時(shí)，而且還需要投入大量的人力、資金，工作效率低下，同時(shí)其準(zhǔn)確性與及時(shí)性都得不到切實(shí)的保障，因此，智能無線遠(yuǎn)程多表集抄技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)能夠?qū)㈤L(zhǎng)距離布線以及復(fù)雜的線路干擾進(jìn)行有效的避免，可以快速的對(duì)表上的數(shù)據(jù)進(jìn)行抄寫并上傳，而且其數(shù)據(jù)傳輸十分可靠。實(shí)踐表明，智能無線遠(yuǎn)程多表集抄系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)的采集、處理以及傳輸?shù)裙δ苓M(jìn)行準(zhǔn)確且可靠地完成，能夠與當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求相適應(yīng)。本文主要對(duì)智能無線遠(yuǎn)程多表集抄系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并以該系統(tǒng)各個(gè)部分的功能為基礎(chǔ)對(duì)智能無線遠(yuǎn)程多表集抄技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探究，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員起到一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】智能無線遠(yuǎn)程；多表集抄；無線抄表

1.引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛，居民住宅建設(shè)也得到了不斷的發(fā)展和進(jìn)步，因而對(duì)其進(jìn)行抄表計(jì)量也變得日益復(fù)雜。傳統(tǒng)住戶抄表、收費(fèi)管理系統(tǒng)，大多采用抄表員上門或者IC卡預(yù)付費(fèi)方式進(jìn)行，因此抄表工作中存在著耗工、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性差、受人為因素影響較大等問題，而且人工抄表也存在著一定的安全隱患。IC預(yù)付費(fèi)方式盡管對(duì)入戶抄表的問題起到了一定程度的避免作用，但是由于其穩(wěn)定性差、容易被破壞、單項(xiàng)付費(fèi)管理，缺少反饋通道等，一旦終端設(shè)備出現(xiàn)被破壞或者是故障，系統(tǒng)難以及時(shí)作出反應(yīng)，因而會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，針對(duì)上述問題，相關(guān)部門在對(duì)某些小區(qū)建設(shè)抄表系統(tǒng)時(shí)，采用了智能無線遠(yuǎn)程抄表技術(shù)，并取得了較好的效果。

2.系統(tǒng)概述

智能無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要包括四大部分，即無線模塊、采集器、集中器以及付費(fèi)管理系統(tǒng)。在一些受無線信號(hào)干擾較大的小區(qū)內(nèi)，對(duì)無線信號(hào)進(jìn)行接力會(huì)利用中繼器來進(jìn)行，從而使得通信的范圍得到進(jìn)一步的擴(kuò)大。智能無線遠(yuǎn)程集抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要如下圖1所示。以對(duì)電能表進(jìn)行抄表為例，下面分別對(duì)各個(gè)組成部分進(jìn)行了介紹。

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

3.1采集終端

采集終端指的是將電能表中的信息內(nèi)容進(jìn)行搜集和歸納整合，完成這一工作之后再將數(shù)據(jù)發(fā)送到集中器端，與此同時(shí)還受到集中器和手抄器的控制。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能無線遠(yuǎn)程多表抄技術(shù)也在不斷進(jìn)步，目前該系統(tǒng)可以對(duì)變電所、公變、專變以及低壓這四種對(duì)象的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，覆蓋范圍廣，大多數(shù)的用戶數(shù)據(jù)采集都可以采取這種方式，如居民、大中小型專變用戶、三相以及單項(xiàng)的工商業(yè)者以及公用配變考核計(jì)量點(diǎn)等。就目前而言，數(shù)據(jù)采集終端是根據(jù)對(duì)象來確定的，但是無論選擇哪一終端，都可以取得相同的效果：變電所一般采用ERTU遠(yuǎn)方電能計(jì)量終端；公變以及專變用戶所使用的分別是配變管理和電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與管理的終端；而對(duì)于低壓用戶而言，最常用的是無線采集器亦或是載波采集器。

3.2集中器

在遠(yuǎn)程通訊過程中，集中器是必不可少的，是進(jìn)行數(shù)據(jù)集中歸納整理的位置點(diǎn)，也是各個(gè)設(shè)備的連接紐帶。在遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)中，集中器的主要功能是通信，它可以接收并服從上級(jí)命令，將數(shù)據(jù)傳送給主站；與此同時(shí)，它還可以發(fā)送信息，將指令傳遞給電能表，實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的調(diào)控和保存，集中器在將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中之后就會(huì)向主站進(jìn)行反饋，將相關(guān)的用電狀態(tài)發(fā)送到控制終端或是上機(jī)位。在實(shí)際應(yīng)用中，集中器是這樣工作的：首先，從主站接收指令信息，并通過上行信道將這一信息轉(zhuǎn)交給轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器，顧名思義就是根據(jù)自身的規(guī)則格式將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的裝置，在完成這一環(huán)節(jié)之后，信息數(shù)據(jù)將被返回到上行信道，進(jìn)而回到基站中。集中器是一項(xiàng)自動(dòng)化程度非常高的裝置，可以人工設(shè)定工作時(shí)間和內(nèi)容，減少作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化抄表。綜上所述，集中器的作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面，通過上行通道實(shí)現(xiàn)與主站之間的信息傳遞，通過下行通道抄讀電表信息，這個(gè)過程是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的，按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行工作，并將數(shù)據(jù)保存下來。簡(jiǎn)單的說，集中器的主要功能可以概括為以下幾個(gè)方面：電表管理、設(shè)置時(shí)間、對(duì)廣播時(shí)間進(jìn)行校正、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)的歸納整合。

集中器的數(shù)據(jù)采集功能是非常強(qiáng)大的，它所實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集功能并非是一對(duì)一的，而是一對(duì)多的。一般來說，一臺(tái)集中器可以同時(shí)對(duì)成千上百臺(tái)的終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其儲(chǔ)存空間是獨(dú)立的，所以它可以同時(shí)完成數(shù)據(jù)采集和命令接收的功能，對(duì)上下級(jí)進(jìn)行同時(shí)響應(yīng)，出色的完成通信任務(wù)，保證數(shù)據(jù)傳輸流暢。對(duì)于系統(tǒng)而言，集中器起的是中樞調(diào)節(jié)的作用，在系統(tǒng)中是不可或缺的。之所以能夠完成這一任務(wù)，還有賴于通信工程和集中器本身對(duì)錯(cuò)誤的辨別和校正能力。據(jù)此，可以設(shè)計(jì)出功能模式不一的集中器。

3.3數(shù)據(jù)傳輸通信通道

要想實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的全部功能，就必須保證遠(yuǎn)程通信和本地通信網(wǎng)絡(luò)的順暢。系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵落腳點(diǎn)在于解決數(shù)據(jù)通訊方面存在的問題，因此通訊技術(shù)的進(jìn)步對(duì)其的推動(dòng)力是不容小覷的。本地通信與遠(yuǎn)程通信不同，指的是采集終端與電能表之間的通信，分為電力線載波和RS485兩種，而前者又分寬帶和窄帶兩種。不過需要注意的是，這兩種載波類型是不能同時(shí)應(yīng)用的。與之相對(duì)的，遠(yuǎn)程通信指的是終端與主站之間的信息傳遞，這種方式可以在兩者之間建立聯(lián)系、對(duì)信息進(jìn)行接收和采集。主要分為光纖、移動(dòng)、有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星、微博、公用電話等方式。

3.4主站

主站可以在規(guī)定或任意的時(shí)間點(diǎn)對(duì)電表的數(shù)據(jù)進(jìn)行抄收，在完成這一環(huán)節(jié)之后在與集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在目前的技術(shù)條件下，最常見的運(yùn)行模式有以下三種：分布式、集中式以及分布式與集中式相融合的管理方式。應(yīng)用范圍最廣的是第一種模式，依據(jù)市場(chǎng)需求，技術(shù)人員正在對(duì)低壓遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，目的是將其改造成為集中式運(yùn)行及管理方式。

按照我國國家電網(wǎng)的要求，用電單位需要按照規(guī)則用電，不得超出用電范圍。如果不按照規(guī)章制度用電，極易發(fā)生用電事故，給國家財(cái)產(chǎn)帶來損失的同時(shí)還極有可能造成安全威脅，為了避免這一問題，打造全國統(tǒng)一集中的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，技術(shù)人員也在不斷的鉆研和進(jìn)步。我國最大的用電群體為居民，在用電過程中，居民用戶應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與國網(wǎng)營銷系統(tǒng)連接在一起，方便數(shù)據(jù)的傳輸與整合，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與技術(shù)的共享。與此同時(shí)，應(yīng)用營銷系統(tǒng)還可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)票據(jù)打印、數(shù)據(jù)歸納、交納電費(fèi)等功能，為居民提供便利。主站主要有數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、軟件、處理器以及交換機(jī)和前置機(jī)這幾個(gè)部分。

4.結(jié)語

綜上所述，與有線抄表系統(tǒng)相比較，無線系統(tǒng)在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)更大，具有靈活方便、維修及時(shí)等特點(diǎn)，而且可以有效解決有線系統(tǒng)雷擊問題，避免出現(xiàn)布線難、施工麻煩等問題。除此之外，大范圍采用和推廣無線抄表系統(tǒng)可以提高通信效率，降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息傳輸。這種方式對(duì)電力線無諧波所產(chǎn)生的污染和干擾也比較小。不難看出，采用智能無線遠(yuǎn)程多表集抄技術(shù)是非常有必要的，其具有覆蓋范圍廣、能源消耗低、性價(jià)比高、技術(shù)先進(jìn)等強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，發(fā)展空間也是極為寬廣的。在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行大范圍的推廣，進(jìn)一步提升居民用電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)智能化管理，引領(lǐng)我國的電力技術(shù)走向一個(gè)新的發(fā)展平臺(tái)。

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