試論電能計量集中抄表系統

王勇

[摘要]自動抄表系統主要是由電能表、采集器、集中器、數據傳輸通道、主站系統等構成，當然通過網絡還可以和供電局的營業(yè)收費系統相連實現抄表收費一體化管理。就目前來看，自動化的抄表方式已成為現代電能管理優(yōu)質服務必不可少的一種手段，其特點有：采集控制終端實時采集電表脈沖、采用十進制記數，實時刷新表底值、初始表底值可以方便設定、單位電度脈沖數可以分別或同時設定、可遠方或當地設定預購電量，并可實現最低剩余電量報警提示、當前表底值和預購剩余電量獨立處理并可分別讀取、具有遙控功能，配有遙控信號輸出接口，外接遙控單元模塊可實現遠方斷電和送電功能。

關鍵詞：電力營銷；電能計量；信息化；集中抄表

前言

電能計量自動抄表系統（automatic meter reading）是目前新興的一種技術，其是一種將電能計量數據自動采集、傳輸和處理的系統。而傳統的電能電量的結算則是依靠人工定期到現場進行抄讀數據，由此電能計量自動抄表系統克服了傳統人工抄表模式效率低和容易出差錯的缺點，集抄系統可實現直接到戶集中進行全自動抄表；可完全擺脫人工抄表、數據不準、抄表難以控制等缺點，大大提高了抄表速度，從而也保證了管理收費的科學性；更重要的是其推進了電能計量管理現代化的發(fā)展進程。

1 集中抄表系統的構成

1.1 前端采集子系統

按照采集數據的方式不同，電能計量自動抄表系統可分為本地自動抄表系統和遠程自動抄表系統兩種。

本地自動抄表系統的電能表一般都加裝了紅外轉換裝置，通過此裝置就會把電量轉換為紅外信號，抄表時操作人員到現場使用便攜式抄表微型計算機，簡單地、非接觸性地讀取數據。

由電子式電能表或加裝了光電轉換器的機電脈沖式電能表構成遠程自動抄表系統的最前端，通過這些電能表把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級的數據采集裝置，從而有效的讀取數據。目前實際應用的遠程自動抄表系統大多采用都兩級式數據匯集的結構。

1.2 通信子系統

通信子系統是用以完成信息傳輸過程的技術系統的總稱即是把數據傳送到控制中心的信道中。根據通信介質的有所不同，通信子系統主要包括光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等四種。

1） 光纖通信就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信的目的。要使光波成為攜帶信息的載體，必須對其進行調制，在接收端把信息從光波中檢測出來。其特點具有通信容量大、信號干擾小、保密性能好、抗電磁干擾、傳輸質量佳、傳輸距離遠以及抗干擾性強等特點，所以很適合上層通信網的要求。但因其安裝結構受限制、質地脆，機械強度差且安裝成本高，故很少在自動抄表系統中廣泛使用。

2） 無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，其適用于用戶分散且范圍廣的場合，在某個頻點上以散射通信方式進行無線通信。其優(yōu)點是通信容量較大，傳輸頻帶較寬，通信距離也較遠。目前，GPRS無線通信網絡為無線抄表系統的實施提供了便捷、高效、可靠的數據通道。該系統具有設備參數遠程回讀功能。這種方式雖然方便，但由于受頻段、傳播范圍等限制以及城市高層建筑對信號傳播的影響，使得其應用受到限制。

3） 租用電話線通信是利用電話網絡，在數據的發(fā)出和接收端分別加裝調制解調器。該方法的數據傳輸率較高、可靠性好且投資少；不足之處是線路通信時間較長。

4） 低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為系統前端的數據傳輸信道，系統無需架設額外的通信線路，載波表只需要接上電源即可。其基本原理是：在發(fā)送數據時，先將數據調制到高頻載波上，經功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經電力線路傳輸到接收方，接收機通過耦合電路將高頻信號分離，濾去干擾信號后放大，再經解調電路還原成二進制數字信號。系統采用一體化的電力線載波表，電表計量精度高，通信的時候 直接讀取電表的內存電能量數據，避免了電能量的二次計量。電力線載波直接利用配電網絡，可免去租用線路或占用頻段等問題，可降低抄表成本，有利于運營管理。但是，如何抑制電力線上的干擾，提高通信可靠性仍是亟待解決的問題。

1.3 中心處理子系統

中心處理子系統主要由中心處理工作站以及相應的軟件構成，是整個電能計量自動抄表系統的最上層，所有用戶的用電信息通過信道都會匯集到這里，然后管理人員利用軟件對數據進行匯總和分析，作出相應的決策。

2 集中抄表系統的主要功能及特點

該系統的主要功能包括：

（1）通過該系統采集的數據能夠對我局的網供電量以及各供電所的供電量進行統計、分析。

（2）可按任意時間段快速準確的統計出各類電量平衡情況，并可繪制各類平衡情況的動態(tài)變化曲線。

（3）通過數據的采集能夠對計量點或線路的負荷、電流、電壓等電力特性進行定量的分析與比較

（4）能夠自動定時巡測變電站計量表的運行狀況；對于非正常運行的計量表進行圖形和聲音告警，并記錄告警時間及處理情況。

集中抄表系統的主要特點有：（1）安全性，即定期對數據庫進行備份，從而保證數據的安全性。（2）資源共享性，即計量關口等基礎資料可從營銷系統直接讀取，抄表結果可手動或自動導入電力營銷系統，以供營銷人員統計分析使用。

3 功能與應用分析

3.1自動抄表

集中抄表系統中最重要的功能是自動抄表，其抄表過程是按照設置的抄表開始時間和抄表間隔去自動抄表，即采集器會定時將數據傳送給集中器，到預定的抄表時間時，主站系統就會依次撥號去收集集中器的相應數據。

3.2 線損分析

集中抄表系統通過安裝適當的總表，結合抄凍結數據功能，就可得某一特定的時刻的總表讀數、各分表的讀數，從而得到讀數和，由此則可計算出某部分電路的電能損耗。集中抄表系統可對小區(qū)、臺區(qū)的季度、月度的總表讀數與分表用電總數進行線圖形展示，并能進行統計分析。小區(qū)集中抄表系統通過此項功能，能為供電部門的線損考核提供較高的透明度和真實性。

3.3 遠程通斷電

集中抄表系統可以發(fā)出指令在數秒鐘之內遠程控制某塊載波表斷電、送電。通過集中抄表系統的遠程通斷電功能，可以大大提高催費工作的效率，緩解電費回款工作的壓力。對部分經常遲交，且需要多次停電催收的用電客戶，可以安裝具有遠程自動通斷電功能的電表。實踐表明，遠程通斷電技術的應用，對有欠費行為用戶可起到有效的勸阻作用。

3.4 防竊電分析功能

借助先進的電子技術和通信技術，實現對電能計量回路進行遠距離監(jiān)視，集中抄表系統具有防竊電分析功能。集中抄表系統能將本次抄到的電量數據，和上次抄回的數據進行比對，包括絕對量和相對量的比對，如有異常則會形成電量異常報告。選用與低壓集中抄表系統配套使用的全電子電能表本身具有電壓、電流實時監(jiān)測、記錄功能，因此，通過系統的在線監(jiān)測數據分析，對于表計不正常的運行狀態(tài)及盜竊電現象可及時被發(fā)現。通過負荷曲線、歷史電量柱狀圖等對比分析，及時發(fā)現異常用電，根據實時記錄數據為竊電案件的處理提供可靠依據，并為電費追繳提供技術保證。

4 結束語

目前大多數居民居住區(qū)都已經安裝了集中抄表系統，并已投入使用，這套抄表系統大大降低了抄表人員的勞動強度和人為因素所造成的抄表誤差。電能計量自動抄表系統，能夠充分采集用戶的各種數據信息，對數據進行集中存儲和統一分析，對于我們加強需求側管理，提升客戶服務水平都具有很重要的意義。

參考文獻

[1]李之鵬，付俊海.電能計費集中抄表系統的探討[J].甘肅科技，2001.