智能抄表课程设计

智能抄表课程设计（精选6篇）

智能抄表课程设计 第1篇

目录

第1章 实训的目的与任务.........................................................................1

2.1实训背景...........................................................................................1 2.2工程实训的目的...............................................................................1 2.3工程实训的任务...............................................................................1 第2章 远程抄表概述.................................................................................3

2.1什么是远程抄表...............................................................................3 2.2远程抄表的优点...............................................................................3 2.3远程抄表发展前景...........................................................................4 第3章 装置介绍.........................................................................................5

3.1系统总接线图...................................................................................5 3.2水表抄表...........................................................................................5 3.3电表抄表...........................................................................................7 3.4气表抄表...........................................................................................8 3.5三表的联系以及综合抄表.............................................................10

3.5.1三表的联系...........................................................................18 3.5.2综合抄表...............................................................................12 第4章 调试...............................................................................................17 4.1检验工作.........................................................................................17 4.2软件使用.........................................................................................18 4.2.1远程抄表系统软件下位机程序下载...................................18 4.2.2远程抄表系统上位机软件安装...........................................21 第5章 总结与心得...................................................................................25

第1章 实训的目的与任务

2.1实训背景

时间过的特别的快，转眼之间就到大四了，这次实训，可以说是我们在大学时光中最后一次实践的检验自己的知识水平的机会了。这次实训的时间安排是一个星期，在这一共星期内我们要把理论知识与实际操作联系起来，从而更加牢固的掌握所学的知识。由于以前我们在学校中大多数的时间是在学习理论知识，在从理论知识转换到对实际的应用中来还是有很大的差别的。在这样的前提之下，学校非常合理地组织了这次实习，使我们能够通过理论联系实际，从整个系统的角度去分析设备的设计与制造工艺。通过这次实训，增强了我们的动手和动脑能力，深化了知识结构的层次，在实训中能及时的发现问题和解决问题。我相信这次毕业前的实训，对我们以后的工作有着非常深远的积极影响。

2.2工程实训的目的

工程实训的主要目的是：了解脉冲水表、脉冲电表和脉冲气表的的组成、工作原理；了解各类传感器的基本原理；掌握S7-200 PLC的使用方法及编程方法。了解力控组态软件的基本使用方法。能独立完成系统的外围电路的接线，培养故障排除能力及阅读工程图纸的能力，为工程实际及以后工作打下良好基础。

2.3 工程实训的任务

（1）通过本次课题的实训，使大家了解了解脉冲水表、脉冲电表和脉冲气表的原理以及应用领域，掌握远程抄表的基本构成，认识各类传感器及基本使用方法。（2）熟悉如何通过PLC与脉冲系统来计量。

（3）观察三表产生的脉冲信号。分别观察水表信号的产生、电表信号的产生、气表信号的产生以及了解其转换的过程。

（4）训练工程控制系统的接线方法，培训接线技能。（5）学会故障排除的基本技能。

（6）提高试图能力，能看懂基本电路原理图，并将其与实物图联系起来。

第2章 远程抄表概述

2.1什么是远程抄表

远程抄表将现场计量仪表及变送器的数据通过GPRS无线通讯的方式传输到抄表中心，在抄表中心对数据进行统一汇总、分析，为管理及收费提供依据。GPRS远程抄表广泛适用于水利、热力、燃气、石油、工矿企业等行业用户。自动抄表系统已逐渐普及。并出现了三种抄表表计：一种是输出脉冲式的表计、一种是内嵌CPU的智能式表计、另一种是直读表。三种表各有优缺点。本系统采用输出脉冲式的表计做为基表。采用德国西门子可编程程序控制器做数据处理器，使得可以编制抄表采集程序。采用力控组态软件来做上位机，可以自主进行上位机程序设计，可以发挥更大的主动性。

2.2远程抄表的优点

（1）将电表上显示的数值正确识别出来，并将该数值正确传送回去。

（2）中控室直接抄读现场用户电表读数，可进行批量或个别选择抄读，自动保存抄读的历史数据。

（3）对抄收到的电表数据进行统计、计费、双地址储存，并形成详细的用电档案。

（4）可进行现场或远程用电校对。（5）快速进行用电户用电量查询。

（6）分时段抄表，实现分时计费，能解决按电网负载的峰谷时段采用的峰谷电价的方式。

2.3远程抄表发展前景

在目前用电管理模式下，容易出现基础管理不到位的情况，比如由于工作量大、工作人员责任心不强等原因，台区改造完成后计量台账不能及时更新，新用户长时间无人抄表等，不仅造成直接的经济损失，还造成很坏的社会影响。而通过由于远程抄表系统很快得到反映，因此能够及时发现基础管理中存在的问题，并使问题得到及时的解决。抄表系统反映非常的快，这样不仅可以减少工作人员的工作量还可以有效的打击窃电行为。有以上这么多优势，并随着现在商场、办公楼等大型公共场地越来越多，家庭居住面积越来越大，远程抄表的普及已是大势所趋。我国远程抄表市场起步晚，但发展迅速，近几年来每年增长速度很快，市场发展空间十分广阔，据专家预测，由于其较好的市场前景和利润空间，远程抄表为许多寻找出路的表类企业所看好。

第3章 装置介绍

3.1系统总接线图

打开电源总开关，S7-200得电。并按下图接线。

图3.1.1 3.2水表抄表

在水表工作时，通过对水表产生的脉冲进行计数，得到一段时间内的总脉冲个数，然后除以转换率便得到了这段时间内的总用水量。在加上原来的用水量便是现在的用水量。此实验设备采用的水表的转换率是60脉冲/立方米。

即

原用水量 + 脉冲数 /转换率 =实际用水量

1、打开远程抄表软件主界面，然后点击“水表抄表”按钮打开窗口。

图3.2.1

2、打开水泵电源开关，水泵开始工作，水表开始转动。

3、在上位机的实时曲线看到采集的脉冲，水表的×0.01表盘转动一周，产生6个脉冲，可以在上位机实时曲线上观察。关闭水泵电源开关。

4、记下此时水表的初始值。点击“开始计费”按钮，计费功能开始执行。打开水泵电源开关。原用水量显示此时S7-200处理器内所记忆的水表值。脉冲数记录当前采集到的脉冲个数，用水量显示从开始计费到现在所用的水量。水费也将直接显示从开始计费到现在用水的费用。当脉冲数为7~10个时，关闭水泵电源开关。点击上位机“停止计费”按钮。把上位机上使用水量记下来，此值是这段时间内使用的水量测量用量。记录此时水表上的表值，减去初始水表值，得到这段时间内实际用量。它们的关系是：实际用量=测量用量±λ/转换率（0≤λ≤1）。

5、收费时，输入此时的费率。直接点击0.8元/立方米便会出现

图3.2.2 输入此时的费率，点击“确定”按钮，画面中显示应缴水费额。

3.3电表抄表

在电表工作时，通过对电表产生的脉冲进行计数，得到一段时间内的总脉冲个数，然后除以转换率便得到了这段时间内的总用电量，在加上原来的用电量便是现在的用电量。此实验设备采用的电表的转换率是1600脉冲/度。

即

原用电量 + 脉冲数 /转换率 =实际用电量

1、打开远程抄表软件主界面，然后点击“电表抄表”按钮打开窗口。

图3.3.1

2、打开水泵及风机的电源开关。

3、在上位机的实时曲线看到采集的脉冲。当电表上的指示灯闪烁时，在上位机的实时曲线上出现脉冲。关闭水泵及风机的电源开关。

4、记录此时电表的初始值。点击实验三窗口的“开始计费”按钮，计费功能开始执行。打开水泵及风机的电源开关。原用电量显示此时S7-200处理器内所记忆的电表值。脉冲数记录当前采集到的脉冲个数。7 用电量显示从开始计费到现在所用的电量。电费显示从开始计费到现在用电的费用。当脉冲数为100~200个时，关闭水泵及风机的电源开关。点击“停止计费”按钮。把上位机上使用电量记下来，此值是这段时间内使用的电量测量用量。记下此时电表上的表值，然后减去刚才记下的电表值，得到这段时间实际用量。它们的关系是：实际用量=测量用量±λ/转换率（0≤λ≤1）。因为电表的最小刻度是0.1，而一个脉冲对应为0.000625度。很难精确观察电表的值，可以进行较长时间的测量来确定上式的正确性。

5、收费时，输入此时的费率。直接点0.8元/立方米击便会出现

图3.3.2 输入费率后点击“确定”按钮，画面中显示应缴电费额。

3.4气表抄表

在气表工作时，通过对气表产生脉冲进行计数，得到一段时间内的总脉冲个数，然后除以转换率得到了这段时间内的总用气量，再加上原来的用气量便是现在的用气量。此实验设备采用的气表的转换率是10脉冲/立方米。

即 原用气量 + 脉冲数 / 转换率 =实际用气量

1、打开远程抄表软件主界面，然后点击“气表抄表”按钮打开窗口。

图3.4.1

2、打开风机电源开关，风机开始工作，气表开始转动。

3、在上位机的实时曲线看到采集的脉冲，观察气表的0.01表盘，每当表盘转到0的位置时，在上位机上出现上升沿，当表盘转到1 的位置时，在上位机上出现下降沿。关闭风机电源开关。

4、记下此时气表的初始值。点击“开始计费”按钮，计费功能开始执行。打开风机电源开关。原用气量显示此时S7-200处理器内所记忆的气表值。脉冲数记录当前采集到的脉冲个数，用气量显示从开始计费到现在所用的气量。气费显示从开始计费到现在用气的费用。当脉冲数为7~10个时，关闭风机电源开关。点击上位机“停止计费”按钮。把上位机上使用气量记下来，此值是这段时间内使用的气量的测量用量。记下此时气表上的表值，减去初始的气表值，得到这段时间内实际用量。它们的关系是：实际用量=测量用量±λ/转换率（0≤λ≤1）。

5、收费时，输入此时的费率。直接点击0.8元/立方米便会出现

图3.4.2 输入费率后点击“确定”按钮，画面中显示应缴气费额。

3.5三表的联系以及综合抄表

3.5.1三表的联系

脉冲水表和脉冲燃气表一般采用干簧管来实现物理量到电信号的转换。工作原理如下：当水表内有水通过时，使水表内部的齿轮转动，齿轮上带有永久磁铁，当永久磁铁经过干簧管的位置时，会使干簧管导通，这样便将水量转换成开关信号。开关信号通过转换电路转换成脉冲信号。脉冲燃气表的工作原理和水表的工作原理基本相同。

脉冲电表一般采用光耦来实现转换物理量到电信号的转换。有电通过电表时，电表内部的主轮转动。当转轮上孔转到发光管的位置时，发光管的光照到光敏三级管，三级管导通，产生脉冲信号。

1、在上位机上桌面上点击图标打开上位机软件。出现如下界面。

图3.5.1.1

2、点击“进入系统”按钮，出现抄表主界面如下：

图3.5.1.2

3、点击“三表认识”按钮进入水表抄表。

图3.5.1.3

4、打开水泵电源开关，水泵开始工作，带动水表工作。观察上位机上的水表脉冲实时曲线。可以点击“进行记录”按钮，进行记录水表脉冲的周期和宽度。记录后点击“实时刷新”按钮。各曲线继续实时刷新。

5、打开风机电源开关，风机开始工作，带动燃气表工作。观察上位机上的气表脉冲实时曲线。可以点击“进行记录”按钮，进行记录气表脉冲的周期和宽度。记录后点击“实时刷新”按钮。各曲线继续实时刷新。

6、风机和水泵工作时，电表开始工作。观察上位机上的电表脉冲实时曲线。可以点击“进行记录”按钮，进行记录电表脉冲的周期。记录后点击“实时刷新”按钮。各曲线继续实时刷新。

3.5.2综合抄表

保存上一次抄表的值，当有用水、用电、用燃气时，把相应脉冲直 12 接加在相应测量值上。下一次抄表时，测量值减去上一次抄表的值，此值是这段时间内的使用量。

远程抄表的用户是以表计上的值做为基准。进行三表抄表前，对三表的值要进行修正，便于用户观察和系统的维护。

1、打开远程抄表软件主界面，然后点击“综合抄表”按钮打开窗口。

图3.5.2.1

2、对照水表的值与上位机上水表显示的数据是否相同，如果不同，可以进行修正。点击上位机软件上“修正水表”按钮，出现对话框。

图3.5.2.2

3、直接点击后出现输入框。

图3.5.2.3

4、输入修正值，点击“确定”按钮。

图3.5.2.4

5、水表的测量值是离散值，点击“修正”按钮，测量值设置成接近修改值的值。可以重新打开观看。

图3.5.2.5

6、电表和气表修改方法同上。

7、点击“进行抄表”按钮进入三表抄表界面。

图3.5.2.6

8、输入三表的费率，点击“进行抄表”按钮，上位机会进行抄表，把本次抄表和上一次抄表之间的时间做为抄表时间，在图表上显示本次抄表三表的原用量、现在量、使用量和费用，以供查抄。点击“退出按 15 钮”退出界面。

9、点击“历史数据”按钮进入三表历史报表窗口。观察用水、用电、用气量的历史记录。

图3.5.2.7

第4章 调试

4.1检验工作

（1)清扫水槽的夹杂物和污垢，防止水管中脱落的铁锈等物堵塞水管道；

（2)管路系统应无漏水漏气现象；

（3)检查管道的各个阀的动作状态是否灵活准确；（4)水槽的补给水、溢水的水位应进行校验；（5)逆流式水槽旋转布水器的转速等，应调整到进塔水量适当，使喷水量和吸水量达到平衡的状态；（6)确定风机的电机绝缘情况及风机的旋转方向；

水泵调试

（1)检查安装型号是否正确；（2)清洁泵组四周及确保无阻碍物；（3)验查泵流体方向是否正确；

（4)验查泵体螺丝及泵固定螺丝必须联接牢固；（5)用手转动叶轮须正常；

（6)水泵与马达连轴器同心度要调正；

气机

（1)检查安装型号是否正确；

（2)清理风机内外垃圾及确保无阻碍物；（3)检查风机阀门工作正常，并在正确位置上；（4)使用手转动叶轮须畅顺正常；（5)调整风机马达皮带轮同心度；（6)确保皮带轮安装牢固； 4.2软件使用

4.2.1远程抄表系统软件下位机程序下载

按照V4.0 STEP7的安装步骤安装STEP7 V4.0软件。接好PC/PPI电缆线，打开 STEP7 V4.0软件。

1、打开安装盘里的“抄表程序.mwp”项目。

图4.2.1.1

2、双击“查看”内“通信”按钮，点击通信框的“双击刷新”处，刷新到下位机。点击“确定”按钮。

图4.2.1.2

3、点击“工具栏”内图标下载程序。

图4.2.1.3

4、出现如下对话框，点击“下载”按钮下载程序到可编程控制器。

图4.2.1.4

5、在提示内出现“下载成功”，说明程序已经下到可编程控制器。关闭程序。

图4.2.1.5

4.2.2远程抄表系统上位机软件安装

1、运行光盘里“远程抄表系统软件”文件夹下“setup.exe”文件，出现对话框。

2、根据提示进行设置，设置好后，点击“开始”按钮开始安装。

图4.2.2.1

3、安装过程中出现下面对话框

图4.2.2.2

4、点击“下一步”按钮继续安装。出现下面对话框

图4.2.2.3

5、选择“安装驱动程序”项后，点击“下一步”按钮。出现下面对话框

图4.2.2.4

6、点击完成按钮，完成安装。

第5章 总结与心得

本次远程抄表系统的实训时间为一个星期，在次首先要感谢指导老师余老师的细心指导。我们所学的专业是测控技术与仪器，而远程抄表系统这一类的设备和我们专业非常的对口。在看到自己安排在这个实训的课题的时候我感到非常的幸运。因为在所有的课程设计当中真正的和我们专业不仅在名字而且在内涵上也对口的课设真的不多，电气及自动化的课程相对仪器仪表的课程要多很多。所以在看到这个课题的时候你就不知道我是多么的高兴。实训的抄表系统是利用脉冲来实现计量的，这是一个创新的实训设备。因为气表和水表的脉冲对电量消耗的影响在电脑中很形象生动的可以看到。对于这个设备，老师还给了我们启发说还可以利用无线来实现远程的计量，作为我们毕业以后的研究方向是很具有研究价值的。

总之，本次实训给了我很多的感动和启发，即满足了我自己对本专业的感性认识也启发了我以后感兴趣的研究方向。在课堂上的理论学习总是那么的枯燥无味，在实训中我感到非常的开心和快乐。尽管系统看起来是那么的简单，但是细究其中的学问却是博大精深的。我相信在以后的工作中也要努力的学习，不然会有很多的简单的东西都看不懂，弄不明白。

知识是美好的东西，在次衷心地谢谢老师的指导和知识的传授。

智能抄表课程设计 第2篇

远程智能电表抄表系统

来源：

第十一届“挑战杯”国赛作品

小类：

信息技术

大类：

科技发明制作B类

简介：

本系统基于ADE7755高准确度电能计量芯片、电力载波模块KQ-100F、实时时钟（RTC）芯片ISL1208、非易失性存储（EEPROM）芯片AT24C256以及AT89S52微处理等芯片综合应用技术，实现远程（距离大于1400米）电力通信（Power Line Communication）。本系统能实现各电力用户的用电自动计量、存储，并把用电量自动传送到管理中心。同时管理中心能方便、快速查询各用户的用电情况，并实现自动接收个用户的用电量、根据其交费情况实现是否继续给其供电。本系统共分二个模块：用户终端和管理中心，他们之间通过电力通信。用户终端上能实时显示时间及总电量等信息，而管理中心能实时显示时间及接收到的用户终端的用电总量。(收起)

详细介绍：

随着城乡电网建设的深入，供电部门所辖电表数量的急剧上升，表计的抄收率低，人工干扰的环节多，不便于进行线损分析、用电稽查等工作的开展。加之国电公司提出了“要大力推行„一户一表‟，集中抄表，服务到户，收费与银行联网”的要求，使电力管理部门一线抄表人员的工作强度极大，抄表难、收费难的问题日趋明显。为了改善电力管理部门面临的难题，同时提高电力管理部门的用电管理水平，我们设计出了一种能够在恶劣环境下也能正常抄表的智能抄表系统，要求自动完成抄表工作。本系统的功能有：对各电力用户的用电自动计量、存储、传输，供电局控制中心自动接收各个用户的用电量、根据其交费情况决定是否继续给其供电。本系统分为发送模块和接收模块，它们通过现有的电力线进行通信。发送模块上能实时显示时间及用电总量等信息，而接收模块除了能实时显示时间外，还能接收发送模块的用电总量信息。利用电力线作为通信介质的电力载波通信，避免了新的通信网络的建设和投资。采用低压电力线通信方案有着线路改造较小，成本较低等显著的优越性，还具有极大的方便性、免维护性、即插即用等优点。因而广泛的市场应用前景和推广价值。

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计发明目的 随着城乡电网建设的深入进行，供电部门所辖电表数量的急剧上升，电表的抄收率较低，人工干扰的环节多，不便于进行线损分析、用电稽查等工作的开展。同时随着电力线通信技术的发展，远程智能电表自动抄表已成为发展的必然趋势。因而电力部门迫切需要远程数字电表自动抄表系统。基本思路 本系统采用电能计量技术、单片机应用技术和电力线载波技术，自动采集各个用户的用电信息并实时显示，然后...(查看更多)

科学性、先进性

科学性先进性 利用现有的低压配电线路作为数据通信的介质，进行数据传输，无需重新铺设管线，避免了新的通信网络的建设和投资，成本低。①与传统的电子式电表相比，采用先进的、专业的电能计量芯片，对电压、电流实时采样，具有功耗低、精度高、功能多等特点；②与传统的人工抄表相比，完全实现了自动实时采集用户的用电信息，并通过LED在线显示，具有实时性强、准确性高等特点，并为电力部门节约大量的人力、物力、财力；

获奖情况及鉴定结果

2008年6月，在某校，参加了由四川省计算机学会主办的2008年四川省大学生计算机作品赛，获一等奖。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

无

作品可展示的形式

实物与论文

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

由于本系统采用了电能计量技术、单片机应用技术和电力载波通信技术，利用现有的低压配电线路作为数据传输介质，无需铺设管线或建发射塔，因而具有如下优点： ①投资少、成本低；②系统具有很强的稳定性、可靠性、实时性；③节约大量的人力、物力、财力；④提高电力管理部门的用电管理水平。因此，本系统具有良好的应用推广价值和广阔的市场前景。

同类课题研究水平概述

方案自适应智能抄表系统设计 第3篇

随着哥本哈根大会的召开和我国对智能电网概念的提出,在智能电网的重要方向——用电领域即将掀起一场新的工业革命。智能用电的目标是不管用户在何时何地,都能提供可靠的电力供应,因此,智能用电终端的研发也迫在眉睫。

目前国内在抄表方案方面有许多做得比较优秀的企业,某些企业还开发了自己的载波抄表方案。但各个方案的企业对于本地模块和集中器终端的协议不同,造成了各个企业的模块也具有不可更换性,在实际应用中软硬件开发及维护的成本都比较高。笔者根据智能电网的要求,基于国家电网376.2协议标准,研究一种方案自适应的智能抄表系统,该系统在工程应用时可在不更换MCU模块程序的情况下,随意更换不同企业的集中器本地通信模块,而不影响抄表系统的稳定性[2]。

1 抄表系统的基本工作原理

抄表系统主要由系统主站、集中器、采集器、电表组成。集中器由上行通信模块、下行通信模块、MCU模块组成。抄表系统由系统主站通过GDW376.1协议,通过GPRS通道、以太网通道等将数据传送到集中器的GPRS模块,集中器的GPRS模块接收处理主站下发的数据帧,然后传给集中器的MCU,集中器的MCU模块将数据按照格式进行解析处理,判断出相应的操作,进行读取数据或者抄读命令。抄表系统的下行部分主要关注的是集中器按照GDW376.2协议与载波模块进行通信的相关技术,目前国家电网虽然定义了标准的协议格式,但是由于各个企业的理解上有出入,还有各自载波模块的组网方案不一致,导致最终抄表流程难以统一,必须根据不同的企业进行相应的规约处理。抄表系统的工作原理见图1。

图1所示的两层集抄系统下行通道是集中器的载波模块直接到载波表,而第92页图2所示的三层集抄系统的下行通道分为两部分,集中器载波模块到采集器和采集器到485表,集中器到采集器的通道为载波通道,采用的介质为电力线;采集器到485居民表用的是485通道,采用的通信介质为双绞屏蔽485线。

实际安装中,还会经常采用混合模式的集抄系统,即集中器通过采集器抄485表和直接抄载波表同时存在,这些是根据用户需求和现场布线情况来进行合理选择。

2 376.2协议的介绍

2009年国家电网将集抄系统的每一个环节重新制定了新标准,抄表系统的集中器和本地通信模块之间的通信规约也相继出台成稿,即现在的《电力用户用电信息采集系统通信-集中器与下行通信模块本地接口》,也被电力行业简称为GDW376.2协议。制定该标准就是为了满足电力用户用电信息采集系统的大规模建设、运行、维护的需要,该标准将规范采集终端的通信接口,统一通信接口协议。

376.2帧的基本单元为8位字节。链路层传输顺序为低位在前,高位在后;低字节在前,高字节在后。字节传输按异步方式进行,通信速率为9 600 b/s或以上,默认为9 600 b/s,它包含8个数据位,1个起始位“0”,1个偶校验位P和1个停止位“1”。帧格式为:帧起始符(68H)、帧长度、控制域C、用户数据域、校验和、结束字符(16H)。数据域分为信息域R、用户功能码AFN、数据单元标识FN和数据单元组成。中国电力科学院制定的这个标准,只是规范了传输的整体格式,具体每一个企业在做路由时,其组网方案用到的数据帧不太一致,即用到的AFN不一样,这就导致了各个企业的载波模块生产出来后和集中器交互时流程略有差异[3]。

3 抄表系统的下行抄表方案

根据国家电网定义的376.2下行协议格式,从AFN=00H到AFN=14H,集中器对本地载波模块的命令总共定义了14种格式,但是不同企业对该标准的理解也不太一致,主流的企业抄表方案用的是AFN=14H的被动式抄表方案,也叫做模块询问式抄表方案。即载波模块被设置成为抄表模式后,主动向集中器发出请求帧,集中器收到请求帧以后进行应答,告诉载波模块需要抄读哪些数据项,如果没有需要抄读的项,可以回抄读完成帧,载波模块收到集中器的应答帧后,通过自身的路由去抄表,抄回的数据按照376.2格式上报给集中器,集中器进行解析处理。另外,深圳市力合微电子有限公司的抄表方案是AFN=13H,监控载波从节点,这种属于主动抄表方案,即集中器主动下发一帧按照376.2格式进行抄表,载波模块收到抄表帧后通过路由进行抄表下发,抄读数据后,数据按照376.2格式回复给集中器,集中器进行数据解析处理。瑞斯康的抄表方案也是主动的,只不过走的规约格式为AFN=02H。

各个企业除了抄表流程中AFN不相同外,差异最大的就是信息域部分,如青岛东软载波科技股份有限公司的信息域6个字节中的预计应答字节为0xff,而青岛鼎信通讯有限公司的预计应答字节数为40个字符长度,通信速率为默认的50 b/s,这些和芯片相关的参数设置,造成下发数据帧时如果不按照载波企业的约定去做,会导致通信不成功[4]。

4 方案自适应抄表系统程序流程

集中器上电后通过任务管理系统先初始化路由任务,路由任务里面主要操作程序为:插入初始化任务、暂停抄表、读取载波模块企业版本、读取载波模块节点地址、设置工作模式、重启抄表、删除初始化路由任务等。为了保证程序的一致性,上电第一步需要读载波模块企业版本信息,然后根据不同企业进行不同操作,但是如果是被动抄表方案,如青岛东软载波科技股份有限公司载波抄表,上电后可能模块一直就在发送请求命令,这就需要先进行暂停抄表命令。主动模式下发暂停抄表指令后,路由模块会返回不同的错误字,这时可以根据错误字进行处理,进入下一步抄表流程。抄表初始化任务流程见第93页图3。

载波模块企业抄读回来后,通过全局变量Manufacture进行记录,如青岛东软载波科技股份有限公司记录为:Manufacture=EAST_CO,青岛鼎信通讯有限公司方案记录为DX_CO等,进入抄表任务时,根据相应的载波模块企业,按照不同的流程去下发报文,主动模式是直接下发,被动模式是收到请求帧后回应需要抄的数据项。

主动抄表方案基于集中器为启动站,而载波表是从动站,载波模块相当于路由管理单元,收到集中器的抄表指令后,会按照自己内部的路由算法组网,以最优的路径最短时间内将载波信号发送到载波表。而被动抄表方案算法基于载波模块为启动站,根据集中器下发的电表档案进行主动询问,询问要抄读的数据项,是否抄读结束等,集中器进行应答。增加了笔者介绍的自适应路由算法后,在程序刚启动时记录下载波模块的企业,就能够到启动抄表时完成不用更换集中器MCU程序,而可以更换载波方案的目的[5,6]。

5 方案自适应抄表方案应用

2010年是国家电网统一招标的第一年,河南许继仪表有限公司截至2010年11月底四次中标智能电表约200万只,配套集中器数量也可估算。该方案产品已通过中国电力科学研究院电能计量中心的功能和性能测试,并陆续在吉林、青海、云南、湖北、福建、河南、安徽、河北、北京、天津等十多个省市进行现场供货安装,根据工程技术人员和现场用户的反馈,程序已基本稳定,抄表效果比较可靠,一次调试抄表成功率达95%以上。

但前期系统在现场调试的时候也发现过一些小的BUG,如等待时间不够,连续点抄间隔小时处理不到位等,在后续的工作中已经进行了改进,在今后的研究开发中会积累以前的经验,为打造更高效稳定的智能电网做准备。

参考文献

[1]赵洪山,王海萍,赵国利.低成本多用户智能电度表的设计[J].电测与仪表,2000(12):15-17.

[2]傅剑,梁英波.智能电表的设计与实践[J].化工自动化及仪表,2010,37(9):65-68.

[3]王江峰,王中华,赵和军.基于MC13213的Zigbee技术无线抄表系统设计[J].信息技术与信息化,2010(1):77-80.

[4]柳兰.基于蓝牙技术和ARM的无线抄表系统[J].信息与电子工程,2010(3):353-356.

[5]宋国青,叶进,屈国旺,等.基于工作流的Zigbee无线抄表系统设计与实现[J].自动化与仪表,2010(4):22-25.

智能远程抄表系统设计 第4篇

【关键词】集中抄表；集中器；远程抄表

智能远程抄表系统基本解决了人工抄表和一般自动抄表系统的难题，不但能够实现水、电、气表的远程查抄、计量和收费等功能，还具有通断控制功能（控制中心需取得通断控制的合法权限），同时在系统中增加了各种防护措施，包括防断线、防强磁干扰、防开启等，能够自动检测断线、强磁干扰、非法检修等状态，并由管理中心计算机显示。此外智能采集器预留多个数字采集端口，可采集住户的若干报警信息并通过软件处理报警信息，为其他系统的集成进入（如安全防护系统）留有接口。

一、抄表系统的构成

系统构成框图如图1所示。采用用户载波表加载波采集终端，即可进行电力线载波通信功能的操作，完成电能计量、电压和功率测量等；集中器挂接在同一台配变器下的电力线上，根据设置的要求定时或随时通过电力线抄收台变下所有载波表的测量数据并保存；主站计算机可通过电话网或其他通信媒介对集中器发布设置、广播命令或抄表命令，对集中器进行综合数据的抄收，对集中器下的任一台载波电表进行召抄或通断电控制，从而实现远程抄表和监控功能。

二、分块功能

1.数据集中器

数据集中器在抄表系统中起着很重要的作用，工作原理如图2所示。

集中器根据已设置好的不同的抄表方案对各载波电表实现双向数据传送，具有内部硬时钟可与系统进行广播校时，并实施定时抄表命令，存储抄表数据，可通过各种网络媒介与主站完成数据交换。集中器的作用是将配变台区载波电能表连成本地网络，能自动抄录数据采集终端及载波单表的数据，集中并存储。通过抄表器或电话线将数据传输给电力局的计算机中心。

从图2可看出，数据集中器是由CPU，RAM、直流电源、指示电路及接口组成，是一个能通过载波接口及RS232接口与外界通信的单片机系统。下面简要介绍各组成部分：

（1）直流电源：利用220V交流电降压后，经整流、滤波、稳压后分别得到+24V，+5V.

（2）指示电路：指出数据集中器工作是否正常、欠压。

（3）主机：由CPU，RAM以及附加电路组成运行程序，完成各项功能。

（4）接口电路：具有RS232接口、载波通信接口、RS485接口两个接口电路。其中RS232接口和RS485接口是通过电缆进行抄表器通信、计算机通信。载波通信接口是利用电力线与载波单表、采集终端进行载波通信。

2.数据采集终端

数据采集终端是一个测量电表用电量的单片机系统，如图3所示。

其中主机是核心，程序存在主机CPU中。由于单元式公寓一个单元大多为10-14户，所以数据采集终端设计为16户。表计输出的采样脉冲，经过输入电路实现信号电平转换，再经施密特电路整形变换成方波，以满足单片机对输入信号的要求。因为单片机的P门只能通8路数据，所以16路脉冲，要采用分时制，先通1-8路，再通9-16路，故需要经过一个选通电路。

附加电路，为确保数据采集终端安全可靠地运行，除上述主要组成部分之外，还有许多附加电路，如看门狗、掉电检测、实时时钟、状态指示电路、蜂鸣器、片外EPROM等。数据保护是数据采集终端的关键问题之一。采用看门狗电路、系统复位电路和上、掉电检测电路，就是为了保护数据。实时时钟电路提供时间（年、月、日、时、分、秒）。

状态指示电路，用以指示数据采集终端的运行状态，分三种：

A.正常运行时，短路片断开，“底度”指示灯闪烁。

B.常亮（设置参数时除外）或常暗，表示数据采集终端工作不正常。

C.设置参数时，短路片接通，“底度”指示灯常亮。数据采集终端内装有备份电池，停电时为时钟芯片供电，以保持时间正确。“欠压”指示灯亮时，表示电池电压低，应换新电池。片外EPROM各户的表号、电表常数、底度、功率限额等参数及整数值用电量，都保存于这个EPROM中。停电时，这些数据也能长期保持。

3.载波电表

载波电能表的工作原理如图4所示。

载波电表的组成，以CPU为核心，由RAM、电量转换电路、接口、直流电源等构成一个单片机系统。

（1）直流电源，从220V交流电压经变压器降压，整流、滤波及稳压后得到+24V，+5V，+24V供载波电路用，+5V供其他电路用电。

（2）主机，程序存在CPU内的E-PROM中，RAM用于存放用户的用电数据。其任务是：

A.每当电表正转转过一圈，CPU就累计电量，并存入EPROM。

B.接收抄表器发来的参数、表号，存入EPROM。

C.与数据集中器进行载波通信。

4.主站

主站在计算机上运行电力载波远程用电管理软件，经电话网或其他网络媒介对集中器进行抄表和各种方案设置，并可通过集中器对载波电表进行实时操作；例如，综合数据的抄读、电表实时电量读取，远程拉、合闸控制；集中器校时，广播校时等操作。主站的工作框图如图5所示。

主站系统包括计算机硬件、计算机软件、调制解调器、公用电话网或电台等数据传输通道。本系统只用1台计算机来完成表计数据的查询、建库、以及各种处理功能。当然，也可考虑配备多台电脑，应用计算机网络连接到电业局各部门完成各种处理功能。例如：可以实现自动、集中、定时地抄录各用户的电量，迅速统计低压实时线损，通过银行向各用户自动完成转账收款、电费结算，为供电部门的用电监察提供服务。通过主站操作，用电管理人员可以随时获取所需要的各种数据信息，它是本系统最主要的人机界面。抄表主站系统的配置如图6所示。

三、系统硬件设计

1.数据采集器

采集器的线路示意图如图7所示。此电路有两套供电工作系统，即正常供电情况下的供电和断电情况下的供电。

在正常情况下，由市电转化后的电源供给单片机89C51和单片机89C2051工作。在这里，两个单片机都不断检测用户电表电平，当检测到某个用户电表电平发生由高到低的变化时，单片机89C51将把记录用户电表度数的相应存储区内的用户电表度数加一，若单片机89C2051检测电平发生由高到低的变化，在把存储器X25045内的电表度数加一之前，还需要检测一个标志位的电平，当这个标志位的电平为低时，不进行计数。

而正常供电情况下，这个标志位的电平一直为低。所以正常供电情况下，单片机89C2051只能检测脉冲变化，而不能进行计数。与此同时，单片机还不断检测按键电平情况，当按键电平发生有高到低变化时，单片机把对应用户的存储区内的数据取出并送至数码管显示。除此之外，单片机还不断检测中断接收电路中的标志位，若标志位变真，表示集中器要求该采集器发送用户数据，之后单片机通过发送电路将用户数据发送到集中器去。

在断电情况下，由后备电源（充电电源）工作，此时单片机89C51不能工作，一次用户数据显示和发送工作都不能进行，此时单片机89C2051负责完成用户电表脉冲的检测和计数工作。

当由断电情况下的工作变为正常供电情况下的工作时，单片机89C51首先将存储器X25045内的数据读出并与存储器28C256内的数据相加，然后将X25045内的数据清零，这样即可完成断电检测工作。

2.数据集中器

数据集中器负责将所有采集器的数据集中存储至存储器28C256中，并负责将数据通过PSTN网传送至监控中心计算机，具体是通过单片机实现的。其线路示意图如图8所示。

在这里，单片机每隔24h通过发送电路依次发出指令至所有采集器，由于每个采集器有唯一的地址码，所以一次只有一个采集器通过比较集中器发送的地址码与本机地址码相符，即一次只有一个采集器发送数据至集中器。这样集中器通过依次发送地址码即可通过接收电路接收所有采集器的数据。集中器单片机还不断检测中断接收电路中的远端拨号标志信号，若检测到远端拨号标志信号，就把存储器28C256内的数据取出通过市话网发送至远端的计算机。

四、系统软件设计

（一）数据采集器

在数据采集器的程序设计中，为了确保系统的可靠性和实时性，提高数据采集器程序的执行速度和精度，节约系统资源，这里采用C语言进行程序设计。软件的功能由各个子程序完成。主要的子程序有数据采集与处理、通信中断、存储器操作子程序和延时子程序。

1.主程序

主程序首先对单片机进行初始化，还包括堆栈指针设置；端口的通信方式；定时器的预分频系数和初值设置，串行通信的控制寄存器和波特率寄存器的设置等，并且调用数据采集与处理子程序对电表进行流量采集，利用存储器操作子程序对数据进行存取，通过通信中断子程序响应数据集中器的命令。其工作流程图如图9所示。

在主程序设计中，为了满足系统的低功耗，在硬件上做到选择合适的低功耗芯片，实现低功耗的目的。手段之一就是在数据采集器工作空闲通过SLEEP指令将单片机设为低功耗方式，这种方式功耗最小，而且所有I/O脚都能保持SLEEP指令执行前的原有状态。

2.数据采集与处理子程序

数据采集与处理子程序是数据采集器程序设计中的重要部分。它通过对串行通信接收到数据进行分析、比较、判断并转入存储器操作子程序进行数据存储。数据采集与处理子程序的程序流程图如图10、图11所示。

在数据采集器进行数据采集时，它仍可响应通信中断，但不是立刻处理，只是将中断标志位置为1，等待其将8个通道的数据扫描完后，再去响应通信中断。这样做主要是为了不丢信号。

通信中断子程序，通信中断程序负责与集中器的通信并执行数据集中器下达的各项指令，如图11所示。在接收集中器命令帧时，为了防止长期处于侦听接收数据状态，进而影响对电表的采集过程，所以对接收过程进行计时，从数据集中器唤醒数据采集器开始250ms内数据未接收到或通讯字节接收时间间隔超过2.5ms，则终止此次通讯。

当数据接收完毕之后，需对命令帧进行检验，保证命令帧的可靠性。通过以下步骤实现：检验报头，检验报文长度、累加校验报文、检验报尾。任何一步检验报错均视为干扰信号并中断检验，返回到主程序中。只有以上四个步骤的检验都通过，才确认为正确的命令帧。

对通过校验的不同命令帧，数据采集器处理方法有所不同，但差别不大，均需经历以下几步：

①检验命令所指采集器地址与采集器地址是否一致；

②通过总线读取存储器，获取所需表的抄收数据；

③根据规定的应答帧格式建立应答帧；

④通过RS-485总线向数据集中器发送应答帧；

⑤返回主程序。

存储器操作子程序，存储器操作子程序包括对28C256的读操作和写操作。读操作是在向数据集中器发送应答帧时进行的，写操作是在数据采集上来并处理好后进行的，这部分非常重要，因为系统一旦工作后，记录的数据是绝对不能丢失的。

延时子程序，据采集器工作时，很多情况下需要延时环节。在通道A/D转换期间，对通道的操作都会引起模数转换中断，造成无法获得模数转换结果。因此，程序设计中的延时子程序相当重要，延时子程序的延时时间必须足够大，但又不能过大，以免影响整个系统的运行速度。对于长时间延时，一般采用循环来实现。

（二）数据采集器

1.主程序

主程序负责轮询16个数据采集器，对采集数据进行处理和存储，同时响应管理中心和IC卡抄表器的命令，主程序流程图如图12所示。

由于89C51只有一个串口，而系统既要与上位机通信，又要与下位机通信，在设计时采取的措施是：接收或发送上位机时，下位机屏蔽；接收或发送下位机时，位机屏蔽。其中通信中断子程序1用来接收和解析管理中心下传的命令并执行相应操作，如开户时对采集器初始化表底数，上传电表表数据等操作，其操作和数据采集器的通信中断子程序类似；通信中断子程序2用来接收抄表器命令并上传抄表数据，其操作和数据采集器的存储器操作子程序类似。

2.电源管理程序

电源管理程序是对电源模块进行管理，程序流程图如图13所示

电源管理程序主要负责检测蓄电池的电压，根据电平高低进行恒流、恒压、浮充充电，充电过程中的各种状态由两个指示灯显示。YellowLED亮表示恒流充电：YellowLED间隔亮表示恒压充电；GreenLED亮表示浮充充电；GreenLED闪亮表示浮充放置。

注：通信中断子程序、存储器操作子程序、延时子程序都与数据采集器的子程序相同。

本系统具有技术水平高、可靠性好、数据准确、适应性强、功能全、模块体积小、功耗低，系统操作界面简单易懂、安装维护方便。就现在的方案来说电力远程集中抄表用到了自动控制技术，通信技术，程序设计以及数据库技术，整个系统是比较完善的。这套系统的使用极大地减少电力部门的劳动量，为电力企业上等级和创优必将起很大的作用，同时提高了电力系统的现代化管理水平，有很好的社会效益和经济效益，对系统稍加扩充，便可完成对煤气表、自来水表的自动抄收，从而推进智能化小区的建设。但是，我们也应该清醒地认识到，从我国集中抄表系统的整体发展水平来看，要满足大面积推广使用的的要求，在系统的可靠性及数据传输质量上还有待进一步的提高。

智能抄表课程设计 第5篇

[摘 要]国民经济在不断的发展中，电力企业的资源供应形势相对紧迫。我国电力企业在实际抄表结算收费的业务中，由于传统核算业务存在着一定的问题造成电力出现严重损失，对电力企业正常运行带来了相当大的经济压力。电力企业应充分的满足社会经济对日常用电的正常需求，将电力抄表核算业务存在问题导致电力浪费严重的现象加以改善。本文在对电力企业智能化应用的分析下，对电力抄表核算业务在智能化应用中的成效以及方法进行相应的描述。

[关键词]电力企业；超标核算；收费；智能化；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0018-01

前言：社会生产生活质量的逐渐提升，使用电需求逐渐增加，电力市场进入了繁荣的发展时期，电力企业工作人员的整体工作量也在持续的提升。传统的电力抄表核算方式已经不能与现阶段的工作需求相适应，例如电力工作整体效率相对较低、分散性相对较广、电力企业抄表核算的耗时较长等，因此智能化在电力抄表核算收费业务中的有效应用具有较为关键的意义，只有充分利用智能化的情况下才能进一步增强电力抄表核算收费的整体工作效率。

一、智能化应用的时代背景

电力抄表核算智能化之所以能够产生可以?囊韵录阜矫胬捶治觯骸?

1、电力行业发展落实营销体系的建设要求

电力行业传统的人工抄表核算以及传统的收费模式需要投入大量的人力、物力跟财力，且管理起来也难以集中，传统的模式还无法避免一些人为错误。这种模式已经不能适应现今时代电力行业发展的需求。而相对抄表核算智能化的应用所带来的高效性、准确性来说更适应电力行业在这个时代发展的需求。

2、使用企业发展的工作方式转变的需求

以技术方面层次看待电力企业对用户用电信息采集系统的应用跟集约化运作来说，抄表核算的工作模式已经发生了改变，对比之前的来说，现在的工作方式所需要的专业化跟自动化程度更高。而现在的抄表核算智能化的发展已经是摆脱传统人工的工作管理带来的业务分散，低效率，弥补人工抄表核算的监督，并且充分应用抄核收系统的集成化的必然趋势跟全新的要求。

3、电费抄核业务的弊端

长久以来，传统的电费抄核受到管理水平以及技术手段的限制需要电力企业投入大量的工作人员去操作运行，整体化程度不高。并且由于各种模式环节较多、各个环节的标准也不同，这就就导致了电费抄表跟核算时需要投入更大的经理去解决较多的工作量，从而使得在投入大量的人力跟财力后效率却没用明显提高。同时，现有的传统抄表核算模式缺乏科学有效的风险防控管理措施，无法起到对抄表核算工作中各个环节的监督作用，从而使得企业对存在的风险隐患没有做出及时的处理。所以这些问题也需要抄表核算智能化的发展来改变这种弊端。

二、业务智能化的应用

实现抄表核算智能化的基础是以用电信息采集系统数据作为基础，然后对用户惊醒抄表、电费计算、电费核算跟电费发行这些传统的业务进行自动整合的任务，使这些流程实现自动化进行，并且还能够对各项业务流程进行有效的监督作用，实现抄表及核算的自能化应用，很大程度的提高了传统抄表核算模式的工作处理效率。

1、快速建设用电信息采集系统一是可以通过扩大集中远程抄表的实施范围。通过调整模式改变现有的难以集中、人工工作抄表的传统模式，基于用电信息采集系统实现现代化抄核模式，可以用九个字来概括：全采集、全覆盖、全费控。以用电信息作为数据依据对覆盖中的用电用户实行自动抄表核算代替人工抄表核算的运行模式，从而实现自动、集中、远程高效率高准确率的自动抄表，提升用电信息的采集成功率。二是可以通过加快终端服务器的智能化建设。加快终端设备的智能化建设来推进抄表核算的推进，分步有序的实现终端服务器智能电表的建设来推广使用抄表核算智能化应用。

2、整合智能化数据系统，实现其对接功能

抄表核算智能化要求用电信息采集系统实现营销业务管理系统数据与实时的有效对接。通过增加智能化应用模块来自动采集抄表段根之前人工抄表计划根数据连对接而不影响当前的营销主要业务流程根业务内容。同时智能化系统还能够实现自动将抄表数据上传并且对其进行电费计算这些工作，在计算机的处理下系统能根据原本就设定好的程序进行相应的审核、复核等多项流程，还能够做到筛选跟判断来对抄表核算数据数据实现实时监控，大大的降低了人工作业能够出现的错误率。

3、抄表核算智能化应用的管理模式

智能化抄表核算管理系统的应用的推广打破了常规的人工作业，将传统的人工抄表核算管理模式改为自动定制抄表计划、自动获取抄表数据、自动数据处理。大幅度的提高了工作效率。智能化抄表核算系统更够准确校正客户的档案信息，保证的用户的基础信息的准确性，实现人工转自动达到自动电量核算、自动电费核算等全过程自动处理的智能化。

三、业务智能化应用的成效

通过创新技术手段实现完善的业务管理制度。电力抄表核算的智能化应用彻底的改变了传统的人工抄表核算电费的管理模式了促进了电力抄表核算业务的现代化建设。

1、智能化技术的应用提高了抄表核算效率

智能化技术的应用改变了传统的管理模式。自动抄表核算管理模式替代了传统的人工作业抄表核算模式，在营销业务中用电信息采集系统与监控系统页实现了相连接。通过智能化系统专业化的功能来将抄表管理根核算管理自动一体化管理从而提高了抄表核算的工作效率。

2、实时监控提高了抄表核算的准确率

抄表核算智能化管理系统在建设时在其中加入了实时监控以达到防火墙的功能来实现对维护操作等基础信息的把关，确保数据不会出现错误。同时通过实时监控对采集系统根抄表数据进行审核以确保数据的准确性。对层层信息实现实时监控有效地提高了数据核算质量，降低了核算错误的风险。

3、实行闭环管理降低了业务的错误发生率

在抄表核算管理智能化管理中，管理系统按照统一标准对每一环节进行监控监督落实，通过核算异常、异常信息确认、分类处理等环节管理来实现业务异常核算的全过程闭环管理，从而来达到有效减少业务中可能出现的不规范行为跟降低异常错误率。

4、智能化增强了业务掌控管理能力

由于智能化系统中有实时监控这一功能是能及时发现抄表过程、核算过程的检测，一旦出现错误能够及时预警反馈给管理者，确保了管理者能够及时的处理。在智能抄表核算系统中，能够将各个业务环节的运行情况显示在监控中心的数据平台上来达到确保及时的发现业务处理中的问题，做到全过程在掌控范围内。

结束语

目前电力行业发展的趋势是信息化发展，对信息的管理也就衍生出智能化的发展，同时，这也是电力营销进步创新的核心。抄表核算智能化技术的应用有效地改善了工作质量，极大的降低了工作中可能出现的错误，很大程度的提升了工作效率。抄表核算智能化的发展为自动抄表核算创新了集约实时、智能又高效的抄核收管理模式，很大程度的促进了电力行业在抄表核算这一业务水平的进一步提升，给电力企业带来更大的社会效益根经济利益。

参考文献

智能抄表课程设计 第6篇

电力能源在现代社会发展中发挥着极其重要的作用，它是社会化大生产顺利进行的保障。近些年来，在经济发展的带动下，我国的电力企业得到了迅速的发展，各行各业对电力能源的需求量逐渐增大，电力企业的体制改革也得到了进一步的深入，传统的电表和收取电费模式也发生了相应的变化，智能电表的应用越来越广泛，这在很大程度上促进了抄表电表抄表模式的创新和完善，并且集中抄表模式的普及也使抄表的精确性和公正性得到了确保，这对供电服务来说是由重要现实意义的，据此，本文就对当前供电服务中智能电表的工作模式和集中抄表模式的相关内容进行了分析讨论。

当前电力企业在整个社会发展中发挥着重要的支撑作用，它与人们的生产生活息息相关。

电表作为用户用电计量的重要设施，它的智能化就是在计算机技术和通信技术的融合应用下，形成以智能芯片为中心的、可以实现自动计时、计量以及计费的智能化电表，在这种新型电表的应用下，用户的用电情况会更为精确无误，在电费的缴纳上也更加透明公正，而且智能电表的集中抄表模式还可以促进电力供电服务质量的提升。

1.电力系统中智能电表的工作模式分析

当前智能电表在电力用户中应用十分普遍，从其实际应用的分布来看，它主要分为两种主要类型，即机电一体式智能电表和全电子式智能电表。

1.1 机电一体式智能电表的工作模式

对于机电一体式智能电表来说，它的主要运作原理是在机械表上面增加其他元件，这样一方面可以增强对电力的管理作用，另一方面也可以有效降低安装的成本，它一般主要是在老式的机械式电表改造中采用，这种改造作用不会对原有机械式电表物理结构改动，也不会与计量标准相冲突，实质上只是通过增加的传感器来兼顾用电量计数和脉冲输出，因此，它的电表精确度可以维持在一个较高的水平上，之所以它的应用范围较为广泛，主要是因为它是在原有的机械式电表的基础上增加电子元件，并采用管理控制手段，增加读卡的接口，把IC卡充分运用，实现自动的计量和计费，而且它的精确度也十分高，可以在原有基础上进行改造，改造过程中的花费也不是很大，是在用户接受范围之内的[1]。

1.2 全电子式智能电表的工作模式

这种类型的电表相对于上述机电一体式电表来说，它较为先进，是通过单片机技术和专门的电能测量集成线路的运用，来维持较高的精确度，而且它的实际应用运转电能消耗量也很低，可以避免窃电行为的发生。

它对用户用电的采样可以有两种方式，一是互感器采样，二是直接采样。前者是利用电压互感器和电流互感器分别来采集用户的电压信号和电流信号;后者则是采用热稳定性高的电阻分压网络来取得电压信号，而用电阻温度系数非常小的锰铜片进?行电流直接采样。例如当额定电流为20A时，直接采样的启动电流为20mA，互感器采样的启动电流则是40 mA。

2.智能电表和集中抄表的实际应用

由于电力系统运行的质量要求较高，需要在实际的用电管理工作中，做好电能的标准计量和计费工作，保证用户用电的便捷性和优质性。在当前的电力管理工作中，智能电表的应用具有计量标准、科学管理以及使用方便等的优势特点，它可以利用计算机和相应的辅助软件来进行实际操作和控制，属于是机械电表的立项替代产品，但是，在实际的应用中还需要对其进行不断的完善和升级[2]。

分时付费电表在当前的用户用电管理中应用十分广泛，但是，需要注意的是它不能实现在线监测和计费收费，还需要借助到人工计费收费的方式配合，从这方面来讲，它的智能化程度并不是很高，实质上属于是智能电表的低水平产品，虽然当前的.应用较为普遍，但是，并不适合长远的发展，势必会被时代发展所替换。

预付费智能电表的一个最明显优势就是可以大大减少用户电费的拖欠问题，这对电力部门的服务提供来说是非常有用的，但是，通过对实际的操作工作来看，很多地区的电力部门采用的是先收费后送电的模式，这就使得会与经济政策和用户权益保护方面出现一定的冲突，而且IC卡预付费方式也在逐步缩减。

此外，这种模式的计费收费系统还没有有效构建用户端和主机之间的衔接通道，用户在了解到自己用电情况的话，只能是在进行电费的缴纳时才知道，这就使得用户对电费信息的不对等有一定的疑惑，那么对于电力管理部门来说，如果缺少定期的对电表数据的统计和分析，用户就很难及时掌握自己用电的状况，最后所出现的各种计费缴费问题也难以准确划定责任，导致一系列不必要的问题出现[3]。

集中远传自动抄表模式在当前的用户用电管理中逐渐被人们所接受，它的推广和应用首要的对象是高档住宅区，同时也是电力企业主要进行推广和采用的一种模式，从这种系统的实际应用效果来看，它的自动化和智能化程度较高，而且对于电力的计量准确性也很好，也就促进了电力管理工作的智能化程度提升，而且从用户用电的角度来讲，这种系统的一个特点就是它的很多相关设备费用是由电力部门来承担的，因此，受到了广大用电用户的接受。

3.集中抄表系统在实际建设应用中的问题和解决对策

3.1 低电压线路导致的不利影响

通常情况下，从电力系统的实际运行来看，低电压电力线路的容性和感性容量两者并不是很协调，这就会导致电子式电能表所产生的的脉冲信号会大大受损，经常会出现信号的失真现象，这对电力的计量是十分不利的，那么从当前我国农村电网的改造工程来看，输电线路的容性容量实际上是超过感性容量的，一旦容量过大的话，就会对电能高频的载波信号起到限制作用，进而使电能信号受损，基于此，就需要采取相应的应对对策，充分发挥低压载波集中抄表系统的功能，对不满足电力系统的线路要第一时间进行改造，对电力输电线路的载波信号传输能力起到强化作用[4]。

3.2 输电线路负荷的特殊性

在低电压线路中，电力的负荷类型是多种多样的，线路的频率波动范围也较大，而且在变频和调压设备的作用下，低压电力载波的传输就会有困难，导致载波自动抄表工作变得更为复杂，那么为了保证电力系统的运行良好，避免这种现象的发生，在它的集中器内部就需要适当的增加过滤电路，对噪声的强度进行合理测控并按照噪声的特点，制定合理的门槛电压值，这样就可以实现过滤载波信号中的夹杂噪声信号。

3.3 电能数据分析存在的问题

如果集中器采用的数据分析模式是单对单形式，就很可能出现在对某一数据进行分析时，其他的数据也正处于上传状态，数据会出现拥堵现象，导致计算机在处理各种数据时容易出现遗漏[5]，那么要解决这种状况，就需要结中器的数据分析工作原理，采用树状分散式的结构，这种结构实质上把集中器作为数据的主体部分来看待，它的分支结构是电能的用户模块，那么分支存储器就会对用户的电能数据起到储存的作用，然后集中器再按照系统设定好的模式来实现对各种电力数据信息的分析处理。

4.总结

电力系统在现代社会发展中发挥着重要的作用，它与人们的生产生活息息相关，对于电力企业来说，在进行电力营销发展中，就需要实现远程用户自动集中抄表系统。