抄表技術論文

抄表技術論文

　　自動抄表技術將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)處理合三為一,改變了傳統(tǒng)人工現(xiàn)場抄表的局面,極大地增強了電能計量的效率,這是學習啦小編為大家整理的抄表技術論文，僅供參考!

　　抄表技術論文篇一

　　電能計量自動抄表技術分析

　　摘 要：隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電能計量的準確性成為人們關注的焦點。電能計量的數(shù)據(jù)是電力企業(yè)和用電客戶進行電費核算的依據(jù)，而長期以來我國電能計量都是采用人工抄表的方式，不僅存在著效率低、勞動強度大，同時其準確性也無法保證。目前科學技術的發(fā)展，電能計量自動抄表系統(tǒng)得以廣泛的應用，這是電能管理現(xiàn)代化的具體體現(xiàn)，充分的實現(xiàn)了計量數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸和處理。文章分析了電能計量自動抄表系統(tǒng)的構成、技術和特點。

　　關鍵詞：電計量;自動化;解析

　　1 電能計量自動抄表系統(tǒng)的構成

　　1.1 前端采集子系統(tǒng)

　　電能計量自動抄表系統(tǒng)由于在采集方式上存在著不同，所以可分為本地和遠程兩種自動抄表系統(tǒng)。本地自動抄表系統(tǒng)是利用加裝了紅外轉換裝置的電能表，利用紅外信號將電量進行置換，利用便攜式抄表微型計算機在現(xiàn)場內就可以實現(xiàn)自動抄表，而不需要進行接觸即可讀取數(shù)據(jù)。而對于遠程自動抄表系統(tǒng)則首先需要用戶使用的是電子式電能表，或是使用機電脈沖式電能表，但需要加裝光電轉換器才行。這樣電能表即可以作為遠程自動抄表系統(tǒng)的前端，將用戶的用電量以脈沖的形式來傳遞給上一級數(shù)據(jù)采集裝置，由于當前所用的遠程自動抄表系統(tǒng)多數(shù)時候采用的是兩級式數(shù)據(jù)匯集結構，這樣則需要在用戶生活小區(qū)及配電變壓器兩處進行采集器的安裝，從而實現(xiàn)小區(qū)內采集器進行收集若干電能表的讀數(shù)， 然后傳輸給配電變壓器的集中器上，這樣系統(tǒng)則可以定期從配電變壓器集中器上進行數(shù)據(jù)的讀取，完成遠程自動抄表。

　　1.2 通信子系統(tǒng)

　　采集完成的數(shù)據(jù)需要傳輸給控制中心，這就需要一個數(shù)據(jù)的傳輸通道，而通信子系統(tǒng)即作為控制中心的傳輸信道，在實際工作中其實通信子系統(tǒng)的構成有多種方案，但除了要考慮環(huán)境的適應情況外，還對成本具有一定的要求，所以通信子系統(tǒng)通常都會按照介質的不同而分為光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸四種。

　　當前光纖通信具有非常大的優(yōu)勢，其不僅頻帶較寬，而且傳輸速率高和傳輸距離遠，這都是其他通信所無法比擬的，抗干擾性也較強，對于上層通信網(wǎng)具有非常好的適用性。但由于其在安裝過程中受到結構的限制，同時其成本也較高，所以在當前的自動抄表系統(tǒng)中應用的還較少。而當用戶較為分散時，其位于一個較大的范圍內，在這種情況下，通常會采用無線通信，其可以利用某個頻點上以散射通信方式進行，其具有較大的通信容量，傳輸距離也較完，而且可以通過中繼站來使傳輸?shù)木嚯x得到進一步的延伸，傳輸?shù)念l帶也較寬，所以在當前的自動抄表系統(tǒng)中得到廣泛的應用，保證了數(shù)據(jù)傳輸通道的高效、便捷和可靠性，但由于無線通信需申請頻點使用權，一旦頻點使用不合理，則會導致相鄰信道之間產(chǎn)生相互干擾的情況發(fā)生。電話線傳輸是利用租用電話線來進行通信，通過調制解調器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)出和接收，具有傳輸數(shù)據(jù)具有較好的可靠性及投資少的特點，但線路通信時間較長。低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為系統(tǒng)前端的數(shù)據(jù)傳輸信道。其基本原理是：在發(fā)送數(shù)據(jù)時，先將數(shù)據(jù)調制到高頻載波上，經(jīng)功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經(jīng)電力線路傳輸?shù)浇邮辗?，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(jīng)解調電路還原成二進制數(shù)字信號。此種通信有效的使前幾種通信方法在應用時所存在的問題得到避免，其直接利用配電網(wǎng)絡， 不僅降低了成本，同時對于運營管理費也十分有利，具有非常好的發(fā)展前景，所以只需解決其電力線上的干擾問題，提高通信的可靠性，此種通信方式就可以廣泛的進行應用。

　　1.3 中心處理子系統(tǒng)

　　而在整個自動抄表系統(tǒng)中中心處理子系統(tǒng)是作為系統(tǒng)的最上層位置，其主要由中心站和相關的軟件所組成，所收集的所用用戶信息都需要經(jīng)過信道集中到中心處理子系統(tǒng)中，然后管理人員利用相應的軟件來對這些數(shù)據(jù)進行匯總和分析，從而做出正確的決策。而中心處理子系統(tǒng)如果在硬件允許的條件下，還可以實現(xiàn)直接發(fā)號指令的作用，實現(xiàn)對用戶用電行為的控制和操作。

　　2 電能計量自動抄表技術

　　2.1 電能表

　　當前隨著各項技術的快速發(fā)展，使電能計量自動抄表技術有了更好的發(fā)展基礎，在傳感器、自動化儀表以及集成電路技術的發(fā)展下使得機電脈沖式和電子式電能表都能有效的滿足當前電能計量自動抄表的需求。

　　2.2 采集器和集中器

　　采集器和集中器是匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置，由單片機、存儲器和接口電路等構成，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了較成熟的產(chǎn)品。

　　2.3 通信信道

　　在電能計量自動抄表系統(tǒng)中，其通信子系統(tǒng)是其中最為關鍵的技術，所以在實際工作中，在對數(shù)據(jù)通信方式進行選取時需要考慮多種因素的影響，如地理環(huán)境、用電行為、技術水平、管理體制及成本等。在這方面由于一些發(fā)達國家研究的較早，所以在各方面都較為規(guī)范和完備，因此在目前利用最為廣泛的即是低壓電力線載波技術。而我國由于這方面起步較晚，而且受制因素較多，所以使用最多的還是電話線通信技術，只是在近幾年，擴頻技術得到了較快的發(fā)展，使干擾問題得到了逐步的解決，所以在自動抄表技術中低壓電力線載波通信方式才得以推廣開來，且效果較為顯著。

　　3 電能計量自動抄表技術的熱點

　　3.1 電力線載波通信

　　電力線載波通信，是將信息調制為高頻信號(一般為50-500kHz)并疊加在電力線路上進行通信的技術。其優(yōu)勢是利用電力線作為通信信道，不必另外鋪設通信信道，大大節(jié)省投資，維護工作量少，可靈活實現(xiàn)“即插即用”。目前，國內10kV以上電壓等級的高壓電力線載波技術已經(jīng)較成熟，但低壓電力網(wǎng)絡上的載波通信還未能達到令人滿意的水平，這在一定程度上制約了電能計量自動抄表技術在我國的實際應用。

　　3.2 無線擴頻通信

　　擴頻技術是一種無線通信方式，把發(fā)送的信息轉換為數(shù)字信號，然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調制數(shù)字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經(jīng)信息解調，恢復出原始信息。此通信方式可以實現(xiàn)較遠的通信距離，而且抗干擾能力是其他通信方法無法比擬的，安全保密性能極佳。所以其在自動抄表系統(tǒng)中得到廣泛的應用，且取得了較好的效果。

　　3.3 復合通信

　　這是一種將各種通信技術進行綜合使用的方法，目的都是為了實現(xiàn)自動抄表的需求，即在抄表過程中在不同的通信階段采用不同的通信方式，而在實際通信方案制定時具體采用哪種復合的方式，則需要根據(jù)實際情況來進行具體考慮。

　　3.4 自動抄表的安全性

　　自動抄表的安全性主要是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩爸行奶幚碜酉到y(tǒng)的安全，由于自動抄表過程中需要對所采集來的數(shù)據(jù)利用信道進行傳輸，所以需要確保傳輸?shù)陌踩涂煽啃?。而中收處理子系統(tǒng)主要利用計算機網(wǎng)絡技術，所以需要做好來自于黑客、病毒的、操作人員失誤及網(wǎng)絡系統(tǒng)等方面的安全隱患，采取預防和保護措施，通過對各種現(xiàn)代化技術進行綜合的應用，從而實現(xiàn)子系統(tǒng)的安全。

　　4 結束語

　　近幾年我國電網(wǎng)進入了快速建設階段，其無論是運營還是管理方面都開始向現(xiàn)代化和商業(yè)化的方向發(fā)展，為了更好的與當前市場經(jīng)濟形勢相適應，自動化抄表系統(tǒng)作為電力走向市場的最主要技術保障開始進行廣泛的應用。其是一種集各種先進技術于一體的系統(tǒng)，此系統(tǒng)的廣泛應用，對于電能計量系統(tǒng)管理起到積極的促進作用，同時也有效的保證了電費計量的準確性，使客戶和電力企業(yè)的利益都得到很好的保障。

　　參考文獻

　　[1]趙俊秋.計量自動化系統(tǒng)的一體化設計與應用研究[D].合肥工業(yè)大學，2009.

　　[2]趙寧，葉鍵.擴頻技術及其在自動抄表系統(tǒng)中的應用[J].電測與儀表，1999(8).

　　抄表技術論文篇二

　　淺談電能計量自動抄表技術

　　【摘要】本文從電能表、采集器和集中器，以及通信信道等方面闡述了電能計量自動抄表技術的現(xiàn)狀，指出電能計量自動抄表技術在電力線載波通信、無線擴頻通信、復合通信和自動抄表的安全性等方面的研究熱點和發(fā)展方向。敘述了電能計量自動抄表技術產(chǎn)生的背景，介紹了電能計量自動抄表系統(tǒng)的結構和特點。

　　【關鍵詞】自動抄表;電能計量;信道;采集終端

　　電能計量自動抄表系統(tǒng)通過對電能計量數(shù)據(jù)自動采集、傳輸和處理克服了傳統(tǒng)人工抄表模式的低效率和不確定性，推進了電能管理現(xiàn)代化的發(fā)展進程。

　　1.電能計量自動抄表技術產(chǎn)生背景

　　為解決傳統(tǒng)抄表方式存在的成本高、效率低，抄讀數(shù)據(jù)誤差，操作難以規(guī)范化，數(shù)據(jù)采集不及時、耗費人工多等問題。近年來出現(xiàn)了將電能計量數(shù)據(jù)自動采集、傳輸和處理的電能計量自動抄表系統(tǒng)。

　　2.電能計量自動抄表系統(tǒng)的構成和特點

　　典型的電能計量自動抄表系統(tǒng)主要由前端采集子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和中心處理子系統(tǒng)等三部分組成。

　　2.1前端采集子系統(tǒng)

　　按照采集數(shù)據(jù)的方式不同，電能計量自動抄表系統(tǒng)可分為本地自動抄表系統(tǒng)和遠程自動抄表系統(tǒng)兩種。

　　本地自動抄表系統(tǒng)的電能表一般加裝紅外轉換裝置，把電量轉換為紅外信號，抄表時操作人員到現(xiàn)場使用便攜式抄表微型計算機，非接觸性地讀取數(shù)據(jù)。遠程采集系統(tǒng)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系統(tǒng)的最前端，它們把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級數(shù)據(jù)采集裝置。

　　2.2通信子系統(tǒng)

　　通信子系統(tǒng)是把數(shù)據(jù)傳送到控制中心的信道。為了適應不同的環(huán)境條件以及成本要求，通信子系統(tǒng)的構成有多種方案。按照通信介質的不同，通信子系統(tǒng)主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸?shù)人姆N。光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠以及抗干擾性強等特點，適合上層通信網(wǎng)的要求。但因其安裝結構受限制且成本高，故很少在自動抄表系統(tǒng)中使用。

　　2.3中心處理子系統(tǒng)

　　中心處理子系統(tǒng)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(tǒng)的最上層，所有用戶的用電信息通過信道匯集到這里，管理人員利用軟件對數(shù)據(jù)進行匯總和分析，作出相應的決策。如果硬件允許，還可直接向下級集中器或電能表發(fā)出指令，從而對用戶的用電行為實施控制，如停、送電遠程操作。

　　由于抄表要處理的數(shù)據(jù)量大，因此要求中心工作站的硬件必須有一定的運算和存儲能力。軟件上要求操作系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，抄表軟件必須具有處理大量數(shù)據(jù)的能力。典型的抄表軟件具有如下功能：遠程設定抄表集中器和采集器內的參數(shù);抄收整個系統(tǒng)中所有電能表的數(shù)據(jù);使中央控制站可遠程地對用戶電能表進行斷電和送電控制;運行數(shù)據(jù)庫可生成用電量日報、月報，進行電費結算;使系統(tǒng)可進行查詢管理，對異常用戶給予告警提示。

　　3.電能計量自動抄表技術的現(xiàn)狀

　　3.1電能表

　　傳感器、自動化儀表以及集成電路技術的發(fā)展，使得無論是機電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當今電能計量自動抄表技術的需要。對于機電脈沖式電能表，需在表內安裝光電轉換模塊和相應的端口，實現(xiàn)反映用電量的電信號輸出。這類模塊和接口成本低、小巧且易于拆裝，因此適于目前仍在大量使用的感應式電能表的改裝。電子式電能表可直接讀取其脈沖輸出，有的新型電子式電能表本身安裝有多種接口，適用于模擬、數(shù)字等各種通信模式。

　　3.2采集器和集中器

　　采集器和集中器是匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置，由單片機、存儲器和接口電路等構成。

　　3.3通信信道

　　通信子系統(tǒng)是電能計量自動抄表技術中的關鍵，也占據(jù)了一定比例的投資。數(shù)據(jù)通信方式的選取要綜合考慮地理環(huán)境特點、用戶用電行為、技術水平、管理體制和投資成本等因素。很多情況下，某種方式最終被選用并不表示經(jīng)濟利益和技術要求的最大滿足，而只是權衡了各方面條件后的折中。近來，隨著對擴頻技術研究的深入，低壓電力線載波中干擾大的問題逐步得到解決，因此，低壓電力線載波通信方式在電能計量自動抄表技術中的應用有逐步推廣的趨勢。

　　4.電能計量自動抄表技術的研究熱點和發(fā)展趨勢

　　近兩年在自動抄表技術領域形成了以下一些研究熱點和發(fā)展趨勢。

　　4.1電力線載波通信

　　電力線載波通信，是將信息調制為高頻信號并疊加在電力線路上進行通信的技術。其優(yōu)勢是利用電力線作為通信信道，不必另外鋪設通信信道，大大節(jié)省投資，維護工作量少，可靈活實現(xiàn)“即插即用”。

　　4.2無線擴頻通信

　　擴頻技術是一種無線通信方式，把發(fā)送的信息轉換為數(shù)字信號，然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調制數(shù)字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經(jīng)信息解調，恢復出原始信息。擴頻通信距離一般可達幾十千米，其最大的優(yōu)點在于抗干擾能力較強。被擴頻信號的輸出信噪比與輸入信噪比的比值正比于擴頻信號的射頻帶寬與信息帶寬的比值。擴頻實質上是將干擾信號的頻譜展寬，使其變得頻譜寬而功率譜密度低。在接收端經(jīng)窄帶濾波后，干擾信號大部分被濾出，殘留部分的能量低，而有用信號被壓縮還原成窄帶信號，順利通過濾波器，從而增大了信噪比。依據(jù)相關原理進行接收，發(fā)、受雙方必須使用相同的擴頻碼序列，而且擴頻通信在負信噪比情況下仍能正常工作，因此具有較強的安全保密性。擴頻技術種類較多，主要包括直接序列擴展頻譜(簡稱“直擴”)、跳頻、跳時和線性調頻等。直擴技術因其簡單且易于實現(xiàn)，故應用最為廣泛。擴頻通信實際上是一種點對點的通信方式，相互通信的兩點必須有工作在相同頻率的發(fā)射、接收電臺以及符合增益要求且極化方向相同的天線。兩電臺間必須可視，沒有山脈或高大建筑物阻隔，否則會影響通信效果。

　　4.3復合通信

　　在應用于電能計量自動抄表系統(tǒng)中的所有通信模式中，各種通信模式都有優(yōu)缺點，任何一種采用單一通信技術的方案均很難完全滿足需要。為解決這類矛盾，提出了復合通信方案。

　　復合通信方案是在自動抄表的不同通信階段采用不同的通信方式，組成實現(xiàn)電能自動抄表的復合通信網(wǎng)絡。在數(shù)據(jù)傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數(shù)據(jù)采集階段，可以采用如紅外、低壓電力線載波甚至點對點的通信方式;而在集中器到中央處理站段，則可采用電纜、電話線或無線通信等。選擇什么樣的復合方式，需根據(jù)實際情況統(tǒng)籌考慮?；旌鲜褂玫母鞣N通信方式之間要有很好的相容性，不能相互干擾，這其中涉及到運籌學、最優(yōu)規(guī)劃等方面的研究與設計。

　　4.4自動抄表的安全性

　　自動抄表的安全性主要包括自動抄表過程的安全性和中心處理子系統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡安全性。電能計量自動抄表系統(tǒng)的抄表過程是分散的采集器、集中器與中心處理站間交換數(shù)據(jù)的過程。通信中既要保證所抄數(shù)據(jù)的安全、可靠傳輸，又必須確保中心處理子系統(tǒng)不會受到來自傳輸網(wǎng)絡的意外攻擊。

　　中心處理子系統(tǒng)的安全性主要是指其包含的計算機網(wǎng)絡安全性，主要的安全隱患來自以下4個方面：黑客、病毒、合法人員的失誤和網(wǎng)絡系統(tǒng)自身的脆弱性。保護及防范的措施是綜合運用密碼技術、身份驗證技術、訪問控制技術、防火墻技術、安全內核技術、網(wǎng)絡反病毒技術、信息泄漏防治技術、網(wǎng)絡安全漏洞掃描技術和入侵檢測技術等。

　　碼技術是最基本的安全技術，其原理是利用加密算法對數(shù)據(jù)進行加密。

　　5.結束語

　　電能計量自動抄表技術的發(fā)展較快，開發(fā)、生產(chǎn)的廠家很多，在選用有關廠家的產(chǎn)品時，需認真調查、研究，選用較為成熟的產(chǎn)品，避免重復投資，從而使電能計量自動抄表技術更好地為電力系統(tǒng)服務?！?/p>