淺析電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李才良

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力事業(yè)的迅速發(fā)展，一戶一表制已基本普及，企業(yè)級的電力負(fù)荷監(jiān)測、控制系統(tǒng)已在一些地區(qū)投入使用，取得了較好的效果。但低壓電力用戶由于數(shù)量多，地域分布廣，電力公司的抄表工作量相當(dāng)大。因此采用新的技術(shù)手段，利用本地和遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)，完成自動抄表并達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控電能表計(jì)的目的，同時(shí)減少人工上門抄表、數(shù)據(jù)輸入等繁雜又容易出錯(cuò)的勞動，提高工作效率，真正做到用電管理自動化，遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)就成為電力公司解決抄表問題的一種選擇。本文旨在提供一種低成本、高可靠地實(shí)現(xiàn)公共事業(yè)收費(fèi)自動化和小區(qū)物業(yè)管理智能化的技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：硬件;抄表系統(tǒng);集中器;遠(yuǎn)程抄表;

一、引言

在如今這個(gè)自然能源嚴(yán)重短缺的社會，我們必須進(jìn)行合理的電力利用，我們之前的查收電費(fèi)的方式是人工上門查收，由查收員將數(shù)據(jù)收集整理，進(jìn)行收費(fèi)。隨著我國的飛速發(fā)展我國的電力事業(yè)也飛速發(fā)展，又出臺了分用電方式計(jì)費(fèi)，和分時(shí)間計(jì)費(fèi)，用電規(guī)模日益加大，所以之前的人工抄表的方式所帶來的弊端也越來越嚴(yán)重。這些問題嚴(yán)重困擾電力部門，并成為制約有關(guān)部門的一個(gè)大難題，所以研究遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)也成為一個(gè)切實(shí)可行的方案。

隨著現(xiàn)在實(shí)一個(gè)單獨(dú)的電表一家一戶一個(gè)電表，以及對農(nóng)村電表的改造，發(fā)展遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)是提高用戶用電的管理水平，也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)必經(jīng)之路，計(jì)算機(jī)具有速度快精度高等的特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)可以運(yùn)用到遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，降低抄表人員的工作強(qiáng)度，減少勞動力損耗，而且還可以降低容差率，減少漏電，遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)從根本上克服了傳統(tǒng)的人工超表的各種弊端，遠(yuǎn)程自動抄表具有很多優(yōu)勢，比如：

1.使用電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，不用再打擾居民，可以直接讀取數(shù)據(jù)足不出戶，就可以掌握居民的用電情況，方便用戶，方便管理人員。

2.也隨著每戶一個(gè)電表和農(nóng)村電網(wǎng)的改造，電表的數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)迅速增加，如果

3.使用遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)可以加強(qiáng)對用電的管理，也能加強(qiáng)對不法份子竊電的整治，也能杜絕之前收電費(fèi)難，整治一些釘子戶，也能防止一些政府官員貪污腐敗。

在100多年前，國家為了商業(yè)收費(fèi)就已經(jīng)開始了抄表工作，只不過在早期是有專門的抄表員挨家挨戶進(jìn)行抄表收費(fèi)，來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分段計(jì)費(fèi)解決了家庭用電和工業(yè)用電的差異，并且自動抄表系統(tǒng)可以使用手持終端抄表等無線全自動抄表，從古至今最常見的抄表方式有這幾種：人工抄表，手持終端人工抄表：手持終端自動抄表：自動抄表。

二、遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

本章節(jié)主要介紹了遠(yuǎn)程自動超表系統(tǒng)的主要組成和原理，和集中器的工作原理和各個(gè)模塊的主要功能。

2.1 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的構(gòu)成

如系統(tǒng)構(gòu)成框圖所示，使用用戶載波表加載載波終端，就可以使用電力載波通信的使用以達(dá)到使用電量，電壓和使用功率，用來記錄數(shù)據(jù)，集中器捆綁在同一臺配變器的電力線上，根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分時(shí)記錄數(shù)據(jù)，并且及時(shí)保存計(jì)算，主站計(jì)算機(jī)還可以通過電話網(wǎng)或者其他的通信對集中期發(fā)布指令，還可以遠(yuǎn)程更改設(shè)置，對集中器進(jìn)行綜合的抄收數(shù)據(jù)和整理，也可以對集中器下的任意一臺電表進(jìn)行斷電控制。從而可以實(shí)現(xiàn)自動遠(yuǎn)程抄表的目的，這一發(fā)展加強(qiáng)了國家對電網(wǎng)的控制，提高了社會經(jīng)濟(jì)效益，很大程度上減少了勞動力的使用，降低了成本，為以后電力管理和走向現(xiàn)代化水平打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2. 集中器工作原理

2.2.1 集中器原理圖

集中器在遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)中代表著人的腦子，電腦的cpu處于核心的地位，是整個(gè)通信抄表系統(tǒng)的核心，用來完成中心服務(wù)器與集中器通訊功能的串行通訊模塊，可以實(shí)現(xiàn)集中器與采集器通訊功能的基于RS232接口，RS485接口兩個(gè)接口電路模塊，用來存儲采集器傳送過來的數(shù)據(jù)的Flash存儲器，LCD和鍵盤用來對集巾器初始化和參數(shù)設(shè)置。? 工作原理如圖2-2所示。

集中器根據(jù)已設(shè)置好的不同的抄表方案對各載波電表實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳送，具有內(nèi)部硬時(shí)鐘可與系統(tǒng)進(jìn)行廣播校時(shí)，并實(shí)施定時(shí)抄表命令，存儲抄表數(shù)據(jù)，可通過各種網(wǎng)絡(luò)媒介與主站完成數(shù)據(jù)交換。集中器的作用是將配變臺區(qū)載波電能表連成本地網(wǎng)絡(luò)，能自動抄錄數(shù)據(jù)采集終端及載波單表的數(shù)據(jù)，集中并存儲。通過抄表器或電話線將數(shù)據(jù)傳輸給電力局的計(jì)算機(jī)中心。

2.2.2. 集中器各部分組成

數(shù)據(jù)集中器是由CPU， RAM、直流電源、指示電路及接口組成，是通過載波接口及RS232接口與外面通信的單片機(jī)系統(tǒng)通。

下面各組成部分：

（1） 直流電源：利用5V直流電壓。

（2） LCD觸摸屏顯示電路：利用TSC2200IRHB芯片。

（3） 控制模塊：由STM32F103ZET6芯片控制。

（4） 接口電路：具有RS232接口、RS485接口兩個(gè)接口電路。其中RS232接口和RS485接口是通過電纜進(jìn)行抄表器通信、計(jì)算機(jī)通信。

（5）NAND FLASH存儲模塊：NAND FLASH存儲器用來存儲采集器傳輸過來的用戶使用數(shù)據(jù)。

（6）仿真器接口：與電腦連接進(jìn)行調(diào)試，利用芯片ARM JTAG。

總結(jié)與展望

遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程自動采集，數(shù)據(jù)集中，支付管理，電量統(tǒng)計(jì)分析，復(fù)合監(jiān)測和綜合查詢等功能。推進(jìn)電力行業(yè)配電自動化，實(shí)現(xiàn)分時(shí)收費(fèi)計(jì)劃具有重要意義。該系統(tǒng)的使用將大大減少電力部門的勞動量，并將在電力公司的分級和創(chuàng)造卓越方面發(fā)揮重要作用。同時(shí)，提高了電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理水平，具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，并且體系略有擴(kuò)展。燃?xì)獗砗退淼淖詣佑?jì)量工作可以完成，促進(jìn)了智能小區(qū)的建設(shè)。但是，我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識到，鑒于我國集中抄表系統(tǒng)的總體發(fā)展水平，必須滿足大面積推廣和使用的要求。系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量還有待進(jìn)一步提高。我們相信隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷應(yīng)用和改進(jìn)，我們肯定會降低電力系統(tǒng)的效率，提高勞動生產(chǎn)率，保證抄表的及時(shí)性和正確性。它為防止盜電和加快電費(fèi)回收提供了有效的技術(shù)手段。可以預(yù)見該技術(shù)有著廣泛的發(fā)展前景。

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