自动化集中抄表

自动化集中抄表（精选12篇）

自动化集中抄表 第1篇

1 提高台区抄表成功率的必要性

在国家电网公司提出的电网智能化发展要求号召下, 国网湖南省电力公司提出了2015年底必须实现用电信息采集系统“全覆盖、全采集、全费控”的目标。为保证台区“两率” (采集成功率和台区线损合格率) 等同业对标指标圆满完成, 解决抄表成功率低带来的诸如异常用电情况不能及时发现、影响台区线损考核、无法对台区进行有效监测及无法保障现阶段营销抄核收工作保质保量完成等问题, 就需要一种有效提高台区抄表成功率的手段和方法。

2 目前导致台区抄表成功率低及存在的问题

抄表成功率低主要以下原因:人为损坏、偷电、私自改装;人力有限;处于台区改造过程中, 台区设备变更;电表不稳定;集中器运行不稳定;台区分布点多面广等情况。其中人为损坏、偷电、私自改装等原因导致的需要通过加强管理, 与各供电企业配合解决。而人力有限以及台区分布点多面广为不可抗因素。在台区改造过程中, 台区设备变更等原因就需要台区人员多与生产方面以及监控分析班联系, 加强管理。再次电表不稳定为不可抗因素, 与环境及设备硬件有关。最能体现台区运行管理水平以及运行状态效果的便是台区集中器运行管理, 而现有模式是以人力来回奔波现场处理为主, 这又由于前面人力以及点多面广等不可抗因素, 造成了抄表成功率不理想。

根据原因分析, 很直接就能找到要因便是集中器运行不稳定以及人力处理的滞后性。所以, 建立一套有效针对集中器异常运行监测、预警以及预警后自动及时恢复投运机制, 是今后低压集抄建设工作的一个方向。

3 集中器短信唤醒的工作原理

集中器短信唤醒就是在集中器运行异常时 (如死机黑屏、断相失压黑屏、移动信号不稳定未上线、参数配置有误未上线等) , 通过编辑短信来远程刺激终端的硬件通讯模块, 达到唤醒终端恢复正常抄表的目的。

首先通过电力用户用电信息采集系统主站来远程掌握台区运行情况, 针对主站预警的集中器运行异常, 第一时间发现并定位到该集中器, 然后通过集中器短信唤醒激活集中器重新抄表, 实现了台区抄表情况“异常-发现-唤醒-正常”的一整套连锁反应机制, 避免了在台区间一一检查, 节省了人力物力, 大大提高了工作效率。

4 整体管理实施思路及标准化操作流程

通过由点及面来部署实施, 以2011年就实现集抄改造的城区主业台区为出发点, 800多个台区从城西到城东再到新邵, 分3个阶段测试不同环境下的集中器短信唤醒效果。在达到初步排除其他原因导致的台区抄表率良性变动后, 总结出最佳运行环境, 并将这个环境不断扩宽改造与实现。最后再推广到下属直管县供电企业, 延伸至农电台区。这就是一个整体管理实施思路。

具体的标准化操作流程就是采集数据———数据库———台区监测———集中器预警———短信唤醒———分析结果———生成报表———联系相关人员———现场解决最终遗留难题 (电表故障就换表, 抄表失败就换模块, 用电异常就稽查) 。

5 台区抄表管理员的素质要求

台区抄表管理归根到底还是人的管理, 即使有行之有效的集中器短信唤醒方法, 但没有高素质、高效率的员工, 其管理也流于形式, 见不到效果。所以台区抄表管理员应该做到:

(1) 责任事业心强、业务精通、工作认真负责, 视企业集体利益高于一切。 (2) 对企业流程熟悉, 对各台区包括用户的实际运行情况以及经济、社会等情况均已经摸清。 (3) 能灵活应用计算机和手机来进行短信操作查阅以及操作具体台区。台区抄表异常第一时间发现, 集中器异常第一时间定位, 及时准确地操作集中器进行唤醒恢复作业。 (4) 能准确知晓台区、表计以及用户档案变动以及用电申请变动等情况。 (5) 按照供电营业规程以及其他电力规程, 每3个月至少核对一次抄表表码, 发现隐患与问题及早反馈, 并采取措施予以纠正。

6 取得的成效

结合实际运行情况, 通过硬软件不断地测试与记录不断地改进再测试以及整理测试结果, 最终实施完成现场汇福郦城4个台区、南星花园2个台区近1000块户表硬件升级改造, 以及国网湖南电力主站前置机软件任务通道的部署。

低压电力用户集中抄表系统 第2篇

技术条件（修订版）

湖北省电力公司市场营销部

二零零七年二月

1范围

本技术条件规定了低压电力用户集中抄表系统的技术方案、技术要求和检验规则，以规范低压集抄系统在湖北电网的应用。引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本条件中的引用而构成为本条件的条文。所有标准都会修订，使用本条件的各单位应探讨使用下列标准最新版本的可能性。DL/T 698－1999

低压电力用户集中抄表系统技术条件 GB/T 6113－1995

无线电干扰和抗扰度测量设备规范 DL/T 645－1997

多功能电能表通信规约

GB50254-50259-96

电气装置安装工程施工及验收规范 DL/T614-1997 多功能电能表

GB/T17215-2002

1和2级静止式交流有功电度表 GB/T17883-1999 0.2S级和0.5S级静止式交流有功电度表定义

3.1 集中抄表系统

是指由主站通过远程通信信道（无线、有线等信道）将多个电能表的电能量数据及相关用电信息集中抄读，并能远程实施断、送电控制的网络抄表系统。该系统主要由台区考核总表、用户电能表、采集终端、本地通信信道、集中器、远方通信信道和主站等设备组成。3.2 台区考核总表

指安装于公用配电变压器低压侧的三相电能表，集中器通过RS485采集其电能量数据及相关用电信息，以利线损计算。3.3 用户电能表

以微处理器为核心，具备数据通信功能（RS485或载波通信）的单、三相静止式电能表, 它可以内置继电器，完成对用户远程断、送电操作。3.4 采集终端

指用于采集多个用户电能表的电能量数据及相关用电信息，经存储处理后通过信道将数据上传到集中器，并能给用户电能表下发集中器命令的设备。3.5 本地通信信道指集中器、采集终端和用户电能表之间进行数据传输的信道，本地通信信道可以为RS485总线、低压电力线载波或两者的混合，采用的数据交换协议为直接本地数据交换协议，如IEC1107、DL/T 645－1997《多功能电能表通信规约》等电能表通信协议。3.6 集中器

指安装于台区变压器低压侧，采集所有电能表的数据，并进行存储的设备。接受主站数据上报的请求，转发主站给采集终端或电能表的命令，能管理该台区的所有电能表和采集终端。

集中器作为配电变压器低压台区的中心设备，是连通主站和用户电能表的桥梁，一般每一配电变压器低压台区配备一个集中器。3.7 远方通信信道

指集中器和主站之间进行数据传输的信道，根据需要可为无线信道如GPRS/CDMA，也可为有线信道如PSTN和以太网等，一般具有覆盖面广、传输信道公开、通用的特点，有相应的通信协议。采用的数据交换协议以广域网数据交换协议为主，如IEC60870-5-102协议。3.8 主站

具有选择集中器并与集中器进行信息交换功能的计算机系统设备。在低压电力用户集中抄表系统中，主站包括前置机、应用服务器、数据库服务器和抄表管理软件四个部分，而前置机则是直接和集中器进行通信的部分。3.9 主站抄表

是指主站通过集中器直接读取电能表的实时数据，集中器只是透明转发主站的抄表命令，主要应用于通信调试或现场监控。3.10 主站抄集中器

是指集中器能根据主站配置的抄表日或时段，预先定时抄读电能表数据并保存，在需要时，主站从集中器中将电表数据抄收回来，计费抄表一般采用此方式。抄表管理软件功能

4.1 设置功能

设置集抄系统运行参数，即可对集中器设置抄表例日、电表参数等，并有防止非授权人员操作的措施。

湖北省电力公司

低压电力用户集中抄表系统技术条件 4.2 远程抄表功能

按设定抄表例日以及抄表时段自动抄收集中器中的各用户电能表的带时标的电能量数据及相关用电信息，并具有实时直抄任一电能表功能。4.3 校时功能

系统校时以主站时间为基准,由主站-集中器-采集终端-用户电能表逐级进行,以确保系统时间准确。单费率集抄电能表无硬件时钟，居民复费率集抄电能表必须具备硬件时钟。4.4 监测功能

主站系统能够监测设备通信和电能表运行是否正常，当出现异常情况（电能表停止计量或窃电时），能自动提示报警。4.5 远程断、送电功能

根据具体用电情况，可以在主站端发出断电指令，切断用户负载回路。或发出送电指令,接通用户负载回路。推荐采用表内断电模式。4.6 统计分析功能

4.6.1 电量曲线：绘制用户月用电量曲线（每月31个点）和日用电量曲线（每天24个点）。

4.6.2 线损计算：可发布冻结命令，计算月、年和任意时间段线损，并绘制成图表进行线损分析。

4.6.3 用户电表数统计：按集中器（或小区）统计各类用户电表数。4.6.4 异常用电统计 4.7 与营销系统接口功能

具有与湖北省电力公司营销系统接口功能，实现电量数据自动转入到营销系统中实现营业收费，取代人工输入工作。接口的实现不影响原来营销系统功能的正常运行。组网方案

5.1 方案选择

系统建设应选择技术成熟、性价比高、可靠性好、有发展前景的通信技术。新的技术线路、方案，使用前应向湖北省电力公司提出申请，湖北省电力公司将组织专家组进行论证后决定是否采纳，新方案在推广应用之前须经过试用阶段。5.2 远方通信信道

集中器上行通道可选择GPRS和PSTN方式，由于具有信号稳定、覆盖面广、免维护、运行费用低等特点，优先选择GPRS模式。

集中器与主站之间通信协议详见湖北省电力公司《集中器上行通信规约》 5.3 方案分类

依据本地通信信道的不同，推荐采用如下三种技术方案，方案一为RS485总线和低压电力线载波混合抄表。方案二为低压电力线载波抄表。方案三为RS485总线抄表。组网技术方案图见图1所示。5.4 RS485总线和低压电力线载波混合抄表

电力用户安装带有RS485通信口的电能表，采集终端使用485双绞线与电能表通信，采集终端和集中器之间通过低压电力线载波进行通信。5.5 低压电力线载波抄表

电力用户安装载波电能表、载波电能表和集中器之间通过低压电力线载波进行通信。

5.6 RS485总线抄表

电力用户安装带有RS485通信口的电能表。每一门栋安装一带RS485通信功能的采集终端，采集终端使用485双绞线与电能表通信；台区集中器和数个采集终端之间采用485总线方式进行通信。RS485用户电能表

以下技术要求适用于单费率（非分时）用户电能表，复费率用户电能表技术要求另行提出。

6.1 电能表电量指示采用LED或LCD两种显示方式, LED显示方式单相表电量指示整数位五位、小数位一位，三相表电量指示整数位六位、小数位二位；LCD显示方式单相表电量指示整数位六位、小数位一位，三相表电量指示整数位六位、小数位二位。

LED显示屏选用优质德国、日本品牌，在正常使用条件下，寿命要求大于10年。LCD显示屏为抗静电性能好、防紫外线辐射的宽温型名牌产品，能耐受高、低温长期工作，温度范围为-20℃～＋70℃的。

6.2 具备断、送电功能的电能表型号后应标明“R”，如：DDSⅹⅹⅹ-R（R表示内置继电器）。如果已注册了型号，按注册的型号标识。

6.3 电能表的断、送电机构应内置优质磁保持继电器，如上海贝斯特、温州万佳等品牌。磁保持继电器不应有手动操作部位。最大工作电流Imax为20A和40A的电能表均配额定电流为60A的磁保持继电器，应保证磁保持继电器、锰铜分流器和接线端钮牢固连接。继电器应用硬连接牢固地固定在底壳或端子上，或焊接、固定在线路板上，不得采用胶水固定在表底，以免长期使用后脱落。电表上电、下电后，继电器工作状态不变。

6.4 断、送电发光二极管在正常用电时长熄，内置开关断路时长亮。电表断、送电的状态检测应是对继电器输出端的电压状态进行检测，以便检测出断电后人为短路的行为，准确反映电能表工作状态。

6.5电能脉冲指示选用红色发光二极管，断、送电指示选用绿色发光二极管。发光二极管应采用优质、高量度知名品牌。

6.6 通信读出的电量和显示器示值应保持一致（允许小数点后第一位相差±1个字）。

6.7 在交流400V电压攻击下，持续3分钟，电能表的电源不损坏。电压恢复正常后，内存数据不丢失，程序运行正常。

6.8

485接口必须具有瞬变电压抑制功能，能防雷电和静电放电冲击，能承受交流380V攻击，持续时间2分钟不损坏，应采用专用RS485芯片，如75LBC184。频繁抄读表计不影响正常计量。6.9

RS485电能表通信规约见附录。载波用户电能表

以下技术要求适用于单费率（非分时）用户电能表，复费率用户电能表技术要求另行提出。

7.1 具备通、断电功能的电能表型号后应标明“R”，如：DDSIⅹⅹⅹ-R（R表示内置继电器）。如果已注册了型号，按注册的型号标识。

7.2 载波通信芯片选用青岛东软电脑技术有限公司PLCi36C、ES16W系列芯片或北京福星晓程电子科技股份有限公司的PL3000、PL2000系列芯片。

7.3 载波电能表其他技术要求同RS485电能表，参见第6节：RS485用户电能表。7.4 载波电能表数据项要求同RS485电能表，参见附录RS485电能表通信规约。台区考核总表

8.1 三相台区考核总表通过RS485总线与集中器通信。8.2 通信规约见附录。采集终端

9.1 安装尺寸应符合86型机械单相电能表的安装尺寸,外形尺寸应不大于86型机械单相电能表的外形尺寸。

9.2 铭牌标志应清晰，能防紫外线辐射，应标示下列信息：产品名称、型号、制造厂、出厂编号、生产日期。上行信道为载波时，型号应带后缀-Z。9.3 强电（电压）端子和弱电端子应分开排列，并应有有效的绝缘隔离，接线图应清楚地标示各端子的定义及序号。9.4 供电电压在内能正常工作。

9.5 采集终端在非传输状态下视在功率应不大于8VA，有功功率应不大于1.2W，传输状态下功耗的增量应不大于2VA、1W。

9.6 每一个采集终端应至少能下连16只485电能表，并将电能表数据保存在该采集终端的非易失性存储器中。

9.7 面板铭牌应有3个指示灯用于指示电源、上、下行通信状态，上行通信指示灯指示采集终端与集中器之间的通信情况，下行通信指示灯指示采集终端与电能表之间的通信情况。

9.8 采集终端的载波通信芯片选用青岛东软电脑技术有限公司PLCi36M系列芯片或北京福星晓程电子科技股份有限公司的PL3000、PL2000 系列芯片。9.9 采集终端应具有硬件时钟，在23℃±2℃条件下，日计时误差≤±1s/d。9.10 RS485通信接口技术要求参见第6节：RS485用户电能表。9.11 应能抄读满足附录RS485电能表通信规约要求的用户电能表。集中器

10.1 集中器使用三相四线制供电，在断一相或两相电压的条件下，集中器能正常工作和通信。供电电压在内，集中器能正常工作和通信。10.2 集中器每相静态功耗应不大于15VA、3W。

10.3 强电（电压）端子和弱电端子应分开排列，并应有有效的绝缘隔离，接线图应清楚地标示各端子的定义及序号。10.4 铭牌标志应清晰，能防紫外线辐射，应至少标示下列信息：产品名称、型号、制造厂名、出厂编号、生产日期。集中器的下行信道为载波时，型号应带后缀-Z。

10.5 外形尺寸应不大于320mm×220mm×120mm。

10.6 面板铭牌应有3个指示灯用于指示电源、上、下行通信状态，上行通信指示灯指示集中器与主站之间的通信情况，下行通信指示灯指示集中器与采集终端或载波电表之间的通信情况。

10.7 集中器可通过RS232或红外通信接口，实现本地数据输出。

10.8 集中器的载波通信芯片选用青岛东软电脑技术有限公司PLCi38-II系列芯片或北京福星晓程电子科技股份有限公司的PL3000、PL2000 系列芯片。10.9 集中器应至少提供2个相互独立的RS485接口，第1路RS485接口与台区考核总表相连，第2路RS485接口为级联485接口。

10.10 集中器的处理器应采用美、日知名品牌工业级MCU或DSP。

10.11 集中器与主站的上行通信，兼容GPRS、CDMA、PSTN、以太网等通信方式，上行通信部分应采用模块化设计，通信模块应选用业界主流厂商工业级的通信芯片，若采用GPRS/CDMA无线通信方式，天线也应安装在机壳内，且有外引天线的位置。

10.12 掉电后，所存数据不丢失，数据至少保持10年。

10.13 集中器应采用温度补偿时钟，在23℃±2℃条件下，日计时误差≤±0.5s/d，并且能对管理的采集终端、电能表进行广播校时。

10.14 每台集中器至少能管理1000只用户电能表，集中器可以存储其所管理的所有电表最近12个月的抄表日电量，以及最近1个月每天的日末电量。对于复费率分时表，其抄表日电量应包含总、尖、峰、平、谷等分时电量，对于单费率电表，只有总电量。

10.15 可以选定台变中的某些用户电能表为重点用户电能表，并对其进行重点监测。集中器对重点用户电能表的有功正向总电量数据按每小时进行保存。集中器可任意设定的重点管理用户表应不少于10只。集中器可以保存至少最近30天重点用户电能表的整点有功正向总电量历史数据。9 10.16 集中器对在规定的抄表时段内未抄读数据的电能表应有补抄功能。10.17 可采集各用户电能表和台区考核总表的实时电量、月抄表例日冻结电量、日末冻结电量。电量数据保存时应带有时标。

10.18 可远程及通过本地红外口进行参数设置，如集中器通信参数、抄表方案（自动抄表日、抄表时段、抄读数据项等）、总表倍率、电表参数等。10.19 集中器可实施级联工作模式。一台主集中器能够通过级联485接口级联多台从集中器，并通过主集中器的远程上行信道与主站通信，从而实现主集中器及其级联的从集中器与主站之间的数据交换。

10.20 可自动进行自检，发现设备（包括通信）异常应有记录和报警功能，防止非授权人员设置参数。10.21 集中器安装箱

10.21.1 集中器安装箱的尺寸：高×宽×厚≤400mm×300mm×130mm。10.21.2 外壳应采用金属或玻璃钢材料的封闭式箱体,壳体和机械组件应具有足够的机械强度，在储运、安装、操作、检修时不应发生变形，具有良好的通风、防雨、散热功能，箱门应装设锁和铅封，并具备防撬、防窃电、防人为外力破坏的能力。检验和验收

低压集抄系统每批次在使用之前必须经湖北省电力试验研究院进行型式检验，检验合格后方可使用。试验方法将另行规定。

项目竣工后，由各地市供电公司组织竣工验收，验收合格后进入试运行。在系统双轨试运行三个月后，由各供电公司进行实用化验收，验收合格后进入正式运行。

各供电公司在建设规模大于5000户且实用化运行半年后，应向湖北省电力公司提出实用化推广验收申请，在湖北省电力公司组织验收组进行验收合格后方可继续推广。

附录

485电能表通信规约

本规约为电力行业标准《DL/T645-199多功能电表通信规约》在低压集抄系统的实施细则，本规约未指明之处，参照DL/T645-1997标准执行。1

通信帧 1.1 读数据

1.1.1 主站请求帧 功能：

请求读数据 控制码：

C=01H 数据长度： L=02H 帧格式：

68H A0 „ A5 68H 01H 02H DI0 DI1 CS 16H 1.1.2 从站正常应答帧 功能：

从站正常应答 控制码：

C=81H 数据长度： L=02H＋m(数据长度）帧格式：

68H A0 „

A5 68H 81H L DI0 DI1 N1 „

Nm CS 16H 1.1.3 从站异常应答帧 功能：

从站收到非法的数据请求或无此数据 控制码：

C=C1H 数据长度: L=01H 帧格式：

68H A0 „ A5 68H C1H 01H ERR（错误信息字）

CS 16H 注：错误信息字ERR见说明。

1.2 写数据

1.2.1 写数据请求帧 功能: 主站向从站请求设置数据（或编程）控制码:

C=04H 数据长度: L=02H+04H(密码)+m数据长度）

数据格式:

PAP0P1P2+DATA 帧格式： 68H A0 „

A5 68H 04H L DI0 DI1 PA P0 P1 P2 N1 „

Nm CS 16H 注：密码为4字节（PA，P0,P1,P2），PA为密码权限，其余6位BCD码。1.2.2 从站正常应答帧 功能: 将请求命令执行的结果告知主站 控制码:

C=84H 数据长度: L=00H 帧格式：

68H A0 „ A5 68H 84H 00H

CS 16H 1.2.3 从站异常应答帧

控制码:

C=C4H 湖北省电力公司

低压电力用户集中抄表系统技术条件 数据长度: L=01H 帧格式：

68H A0 „

A5 68H C4H 01H ERR CS 16H 1.3 广播校时

功能：

强制从站与主站时间同步

控制码：

C=08H 数据长度： L=06H 数据域：

YYMMDDhhmmss(年.月.日.时.分.秒)帧格式：

68H 99H „ 99H 68H 08H 06H ss mm hh DD MM YY CS 16H 秒

分

时

日

月

年

注：1.广播校时不要求应答。

2.仅当从站的日历和时钟与主站的时差在±5min以内时执行校时命令，即将从站的日历时钟调整到与命令下达的日历时钟一致。3.不允许在23:50~00:10范围内实施广播校时。4.每天只允许校对一次。

5.普通单费率电能表此命令无效。

1.4 修改密码

1.4.1 写密码请求帧

功能：

改变从站当前的密码 控制码：

C=0FH 数据长度： L=08H 数据域：

PAOP0OP1OP2OPANP0NP1NP2N 帧格式：

68H A0 „

A5 68H 0FH 08H PAo P0o P1o P2o PAN P0N P1N P2N CS 16H 注：P00P10P20 为旧密码，PA0 表示旧密码权限。P0NP1NP2N 为新密码，PAN 为新密码的权限。PA为密码权限（0～1），0为高权限，高权限的密码可设置低权限的密码，相同权限校对旧密码正确后也可修改密码。

1.4.2 从站正常应答帧

功能：

报告正确执行修改命令

控制码：

C=8FH 数据长度：

L=04H 数据域：

新编入的密码权限及密码 PANP0NP1NP2N 帧格式：

68H A0 „

A5 68H 8FH 04H PAN P0N P1N P2N CS 16H 1.4.3 从站出错不应答

1.5 广播读电表通信地址 1.5.1读设备地址请求命令帧

功能：

当未知某从站的通信地址，又不能重新设置时，使用本命令，以适应点对点 通信需求。

控制码：

C=0DH 地址域：

99„99H 数据长度： L=00H 帧格式：

68H 99H „ 99H 68H 0DH 00H CS 16H 注：本请求命令采用广播地址发布。1.5.2 从站正常应答帧

功能：

正确执行命令的设备应答，返回其当前地址码 控制码：

C=8DH 地址域： A0„A5（设备当前地址码）数据长度： L=06H 数据域： A0„A5（设备当前地址码）帧格式： 68H A0 „

A5 68H 8DH 06H A0 „ A5 CS 16H 1.6 广播冻结电量

功能：

从站收到该命令后，立即冻结当前有功电量。控制码：

C=12H 数据长度：

L=00H 帧格式：

68H 99H „

99H 68H 12H 00H CS 16H 从站不应答

数据标识

2.1 单费率集抄电能表

2.1.1 普通单相电能表

普通单相电能表执行单一制居民单费率电价，无硬件时钟，无历史电量数据及抄表日设置功能。

数据名称 标识符 数据格式 数据长度

读写特性 备

注 当前有功总电能 9010 XXXXXX.XX 4 只读 当前有功总电量

当前电量数据块 901F 20 只读 4+16个0 电表常数 C030 NNNNNN 3 只读 有功 电表号 C032 NN„„..NN 6 读写 电表通信地址 密码及密码权限 C212 NNNNNNNN4 写 P2P1P0PA 冻结有功总电量 9A10 XXXXXX.XX 4 只读 最近一次冻结有功总电量

冻结有功电量数据块

9A1F 20 只读 4+16个0 电能总底度 C119 NNNNNN.NN 4 写 写的含义：清零当前有功总 电能（只能设置0）当前反向有功总电能 9020 NNNNNN.NN 4 只读 反向累计总电量 断、送电控制 C028 NNNN 2 写 NNNN=3355拉闸识别码 NNNN=9966合闸识别码 电表运行状态字

C020 状态字 只读

查询断、送电状态（见说明）

2.1.2 普通三相电能表

普通三相电能表执行单一制居民单费率电价，不能分时，无费率及时段设置功能。

数据名称 标识符 数据格式 数据长度

读写特性 备

注 当前有功总电能 9010 XXXXXX.XX 4 只读 当前有功总电量

当前电量数据块 901F 20 只读 4+16个0 当前无功总电能

9110 XXXXXX.XX 4 只读

配网集中抄表现状及发展探讨 第3篇

【摘 要】配网集中抄表是用电信息采集系统的重要组成部分。 本文介绍了配网集中抄表系统的组成结构，分析了自动抄表技术的发展现状，研究了自动抄表的通讯原理、主站、信道等关键技术，对自动抄表技术的发展趋势进行了分析探讨。

【关键字】配网；集中抄表；通信

引言

电能计量是电力营销系统中的一个重要环节，传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而当前用电客户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。因此提高电力部门电费实时性结算水平， 建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识。

一、自动抄表系统的构成

电能计量自动抄表系统是将电能表电能数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性，推进了电能管理现代化的发展进程。

典型的电能计量自动抄表系统主要由采集设备、通信信道和主站系统等三部分组成：

（一）采集设备。按照采集数据的方式不同，电能计量自动抄表系统可分为本地自动抄表系统和远程自动抄表系统两种。本地自动抄表系统的电能表一般加装红外转换装置，把电量转换为红外信号，抄表时操作人员到现场使用便携式抄表微型计算机，非接触性地读取数据。远程自动抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端，它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构，即由集中器将台区下全部居民电表的数据通过电力载波方式采集、存贮并通过RS485接口发送至台区网络表。

（二）通信信道。通信信道是把电能数据传送到主站系统的信道。按照通信介质的不同，通信信道主要有光纤传输、无线公网（GPRS/ CDMA）传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点，适合上层通信网的要求。但因其安装结构受限制且成本高，故很少在自动抄表系统中使用。GPRS（ General Packet Radio Service） 即通用无线分组业务，是一种基于GSM 无线系统的无线分组交换技术，提供终端到终端或者终端互联网（包括专有服务器） 之间的无线IP 连接。租用电话线通信是利用电话网络，在数据的发出和接收端分别加装调制解调器。该方法的数据传输率较高且可靠性好，投资少；不足之处是线路通信时间较长（通常需几秒甚至几十秒）。低压电力线载波通信利用低压电力线作为系统前端的数据传输信道。其基本原理是：在发送数据时，先将数据调制到高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上。此高频信号经电力线路传输到接收方，接收机通过耦合电路将高频信号分离，滤去干扰信号后放大，再经解调电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络，免去了租用线路或占用频段等问题，降低了抄表成本，发展前景十分广阔。但是，如何抑制电力线上的干扰，提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。

（三）主站系统。主站系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，是整个电能计量自动抄表系统的最上层，所有用户的用电信息通过信道汇集到这里，管理人员利用软件对数据进行汇总和分析，作出相应的决策。还可直接向下级集中器或电能表发出指令，从而对用户的用电行为实施控制，如停、送电远程操作。

二、自动抄表技术的发展状况

（一）电能表。传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展，使得无论是机电脉冲式还是电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。在当前实际运行中，电能计量自动抄表系统的终端采集装置以电子式电能表为主。

（二）网络表和集中器。网络表和集中器是采集、存储电能表电量数据的装置，由单片机、存储器和接口电路等构成，现在已经出现了较成熟的产品，例如网络表：博纳DTSDN89；集中器：晨泰PLM100-HB。

（三）通信信道。通信信道是电能计量自动抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重，在西方发达國家，对于电能计量自动抄表技术的研究起步较早，电力系统包括配电网络较规范、完备，所以低压电力线载波技术被广泛应用；在我国，受条件所限，较多使用GPRS、电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决，因此，低压电力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。

三、自动抄表技术的发展趋势分析

（一）电力线载波通信。电力线载波通信，是将信息调制为高频信号（一般为50～500 kHz）并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10 kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。

（二）GPRS通信。GPRS是一项高速无线数据传送技术，数据是以“分组”的形式通过GSM 系统的空中信道传送的。相对于以前曾采用的无线通讯技术具有明显的优势。首先电力部门不需要为GPRS建立网络，一次性投资小。其次，GPRS移动通信网络完善，覆盖面大，受外界因素影响小。第三，GPRS网络基站较多，冗余度高，不会出现局部瘫痪的局面。第四，GPRS传输速率高，其数据传输速度理论峰值可达115kps，远远高于230MHz无线通讯，有利于采用更高智能的终端设备。第五，GPRS拥有全国统一的网络，便于相邻电网之间的数据交流。

四、结束语

电力营销效率的提高，取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度，以及对各种数据分门别类加以采集分析并有效利用。电能计量自动抄表系统，能够充分采集用户的各种数据信息，对数据进行集中存储和统一分析，对于加强需求侧管理，具有重要意义。

参考文献：

[1]杨耀.浅谈用电信息采集系统及低压集中抄表终端建设[J].电力学报，2011（5）

[2]袁建英.用电信息采集系统高级应用构想[J].电力需求侧管理，2011.

[3]陈琦，李小兵，曹敏，等.电力用户用电信息采集系统建设的研究与探讨[J].陕西电力，2011.

[4]朱彬若，杜卫华，李蕊.电力用户用电信息采集系统数据分析与处理技术[J].华东电力，2011.

作者简介：

张少敏 华北电力大学 女 教授、硕士生导师 博士 河北 保定 网络信息安全、电力信息化。

自动化集中抄表 第4篇

1 自动集中抄系统结构和原理

电力系统远程自动集中抄表系统的结构是由:主站→数据传输→集中器→ (采集器) →电能表构成, 利用网络与电力企业营业收费系统相连实现抄表收费一体化的系统。

1.1 电能表:

电能表的种类分为普通电子式、感应式和智能电能表。普通电子式, 以脉冲输出方式, 可输出标准脉冲信号到采集器;感应式不具备对外的信息输出功能, 不适合集中数据采集的需要, 需对基表加装电子采样输出装置才能输出脉冲信号, 才能与采集器匹配使用。智能电能表本身具备数据存储及通讯功能, 可直接以数传方式, 或通过采集器进行通道转换 (如RS485总线与电力线载波两种通讯方式的转换) , 与集中器进行数据交互, 最适合用于自动集中抄表系统中。

1.2 采集器:

目前主要有脉冲采集方式和直接数据采集两种。脉冲采集方式的采集器仅能通过电能表的脉冲量来实现电能量的累计采集, 一般不具备对电能表的控制功能;直接数据采集的采集器, 需与智能电能表进行匹配使用, 除可直接采集并存储智能电能表内部存储的数据, 与集中器完成数据交互外, 还可接收来自主站发出的控制指令来实现特定的控制功能。

1.3 集中器:

根据系统要求完成对采集器或电能表的数据定时集中采集和存储, 实现与主站的数据交互、指令转发功能, 是集中采集系统的核心设备。

1.4 通信通道:

是集中器与主站、采集器之间的通信通道, 集中器与主站之间可以采用GPRS/CDMA、以太网、电话等通信介质;集中器与电能表之间, 主要有485总线、电力线载波、短距离无线等通信方式。其他通讯方式的集抄正在试验中和小批试运行中, 如微功率无线、光纤、OFDM方式的载波、IPV6的以太网通讯等等。这些方式前瞻性地体现了现代通讯技术在集抄系统方面的应用。

2 集中抄表系统存在的问题

2.1 采集数据的准确性。

集中抄表系统最基本的功能是抄收电能表数据, 集中抄表的准确性是至关重要的。因此, 解决采集数据的准确性问题是首要任务。

2.2 数据传输通道的可靠性。

数据传输通道就是系统的整个通信, 它的可靠性也直接影响到整个系统的存在价值。要保证在限定的时间及时传送抄表的数据。

2.3 系统的兼容性。

集中抄表系统在不同电力企业运用的系统也不同, 并没有一个统一规范, 造成不同厂家集中抄表产品不能兼容, 给后期系统的维护和改进造成一定的障碍。

2.4 用电客户基础档案的准确性。

集抄系统的建设是需要供电基础建设和信息准确完善的支持的。

3 具体解决措施

3.1 电能表数据采集

电能表是采集数据来源, 电能表的准确性会直接影响到集中抄系统的准确性, 因此, 选择合适数据采集方案及能表电是集抄系统实用化的关键。

对于电能表早期的数据采集是脉冲信号采集方式, 属间接采集, 需要保证多个环节准确无误 (包括:脉冲信号、电能表、脉冲电缆连接、采集器电表参数设置等) , 才能保证抄表系统数据的准确。若出现电表卡字、脉冲接线问题、脉冲模块故障或参数设置错误等问题时, 抄表数据就无法保准确性。显然, 脉冲信号采集方式的电能表是无法满足集中抄表系统的要求, 无法判断电表工作状况, 无法自动判断参数设置的准确性等。

要做到集中抄表系统的实用行, 就需要选用具有数据采集、存储和通讯功能的智能电表, 此时智能电表内部的智能部件完成了电表数据的采集和存储, 避免了电表参数的错误设置、电表脉冲线脱落等问题;智能电表的数据指示采用液晶显示, 避免了感应式电能表计度器卡字和磁干扰问题;智能电表通过通讯接口与抄表系统采集器进行数据交互, 并可进行数据校验, 完全可保证抄表数据的准确性, 适合大规模的系统安装使用。

3.2 集中抄表系统组网

集中抄表系统的组网有两种适合不同情况的方案, 主要包括总线组网、电力线载波组网。

3.2.1 总线组网方案:

是传统的组网方案, 具有通讯速率高、实时性好、通讯可靠的优点, 是集抄系统最常用的组网方案。但总线组网具有施工难度大, 总线容易受雷击损坏的问题, 并且在部分区域可能会无法布线, 从而限制了总线组网的应用。对实现远程停送电控制, 负荷曲线记录、线损统计等功能的集抄系统, 比较好的总线组网方案是采用总线加无线通讯混合方式组网, 在能够布线的地方布线, 不能布线的地方采用无线通讯进行桥接, 从而既解决了布线问题, 也解决了实时通讯问题, 满足系统控制、大数据量传送的要求。总线组网方案, 更加适用于那些新建的电表相对集中的应用场合。

3.2.2 电力线载波组网方案:

包括集中式载波抄表系统和载波电表抄表系统两种, 具有施工容易 (无需布线) 、施工成本低的优点。但电力线载波组网具有通讯速率低、实时不理想、载波中继调试难度大的特点, 暂时还无法满足集抄系统远程控制所需的实时通讯要求。因此载波组网方案适合于只需实现抄表系统基本抄表功能的场合和电表分散安装的场合使用。

3.3 集中抄表系统远程通讯

它包括电话线、GPRS/CDMA组网和宽带网远程通讯等三种。

电话线远程通讯是使用当前电信公司的公用电话网进行远程通讯, 是一套成本低、运行可靠的远程通讯网络。其特点是每次使用前需要进行拨号连接, 连接时间较长, 连接后可以进行大数据量的通讯。适合于次数少、数据量大的周期性通讯。使用电话网络进行远程通讯络繁忙阶段通讯存在一定的问题。

GPRS/CDMA组网通讯, 利用目前较为流行的通讯模式, 具备无需布线安装, 组网灵活, 并可实现实时数据传输的效果, 但其受移动通讯基站限制, 可能存在信号覆盖、同一区域同时在线数量限制, 通讯稳定性相对有线模式来得低。

宽带通讯网络可以满足大批量数据远程通讯的要求, 也能够满足实时通讯的要求, 使用成本低, 可管理能力好, 是集抄系统建设的方向。

3.4 完善用电系统基础信息

集抄系统的建设是需要供电基础建设和信息完善的支持的, 如何设想一个连电能表基本情况都不完整不正确的区域能够建设好集抄系统。我们在现场实施中就发现, 由于电能表故障、信息不全、档案错误等问题耗费大量的人力物力也无法建设好一个完善的、抄收成功率符合要求的集抄系统。同理, 也可以认为在集抄系统建设中, 我们一定要把完善用电系统的基础信息作为建设好集抄系统的基础。

4 技术解决方案推荐

为进一步做好电力远程自动集中抄表系统的建设, 通过多年的运行、选型, 在众多的方案中, 重点推荐以下3种方案:

4.1 485总线方案。

该方案中电能表、采集器、集中器间通过RS485总线通讯采集电表数据, 集中器采用公用电话网或GPRS/CDMA与主站系统通讯。这种方案主要应用在城镇中用户密集且易于布线的居民住宅小区。

4.2 集中式的低压电力载波方案。

该方案中采集器通过RS485总线与电表通讯采集电表数据, 采集器与集中器通讯组网采用电力线载波, 集中器采用公用电话网或GPRS/CDMA与主站系统通讯。这种方案主要应用在城镇中用户密集但难以布线的居民住宅小区或农村用户相对密集的村落。

4.3 分散式的低压电力载波方案。

该方案中每个电能表附加一个载波模块, 载波模块通过脉冲线接收电能表的脉冲信号;集中器通过低压电力载波与各电能表的载波模块通信, 集中器采用GPRS/CDMA与主站系统通讯。这种方案主要应用在农村分散的居民或农业用户。

5 结束语

集中抄表系统在我局的应用取得了良好的效果, 具体有以下几点:

5.1 管理成本明显降低。由于集中集抄表系统提高了效率, 节省了人力、物力, 降低了管理成本。

5.2 数据的可靠性及准确性大大提高。

由于人工抄表时常会出现一错抄、漏抄、估抄等现象, 而集中抄表系统可以避免这些问题, 因此提高了数据的准确性及可靠性。

5.3 线损的实时计算。

线损是电力企业经营管理的主要指标, 集中抄表系统通过对电能量数据的冻结, 对所有电能表同时抄读数据, 实现线损的实时计算, 这样有利于及时分析线损较高的原因, 并积极采取降损措施, 提供企业经营管理的综合指标。

5.4 及时发现电表的异常情况及窃电现象。

在集抄系统中, 可以实时监控电表的运行情况, 及时发现电表异常情况, 并对用户的用电量自动进行实时分析, 对可疑的用户自动报警, 有效防止用户窃电现象。

5.5 提高电力营销自动化管理水平。

集中抄表系统可以与用电营销系统进行接口, 使其具有技术水平高、数据准确可靠、适应性强等特点, 实现电能量的抄读、存储、结算等全过程的信息化管理, 大大提高电力营销的信息化程度及供电质量, 提高了用电服务水平及效益

参考文献

[1]陈晓伟.集中抄表在线损管理中的应用[J].机械管理开发.2011 (02) .

自动化集中抄表 第5篇

集中抄表系统是一项自动化的系统，其利用电力企业的传输媒体集中对多个电能表进行抄表操作，这些传输媒体包括无线设备、有线设备以及IC卡等等。这种系统可以统一、集中的记录电能表中读出的数值。集中抄表系统是一项综合性系统，其是将电子技术、智能仪器通信技术以及计算机等多项技术综合在一起，实现自动化操作的系统。这一系统的运行是以供电企业的主站为核心，其在接受到主站的命令后，可以通过多级网络实现信息的传输，属于主从式系统。该系统的运行利用了多项技术，其中最为主要的是低压电力载波技术、数据采集技术、通信技术等，其将采集到的信息通过电力线等通道传输到电力部门中，实现了抄表工作的自动化。集中抄表系统具有较强的兼容性，而且还具有可扩充性。集中抄表简化了工作人员的操作，改变了以往繁琐复杂的工作形式，不但提高了抄表工作的效率，还提高了电能表计量的准确性，这一系统还提供了监视与管理的功能，使采集到的数据信息更加真实、可靠。集中抄表系统提供的信息，可以使电力部门的工作人员更快的分析出不同地区的用户用电情况，还可以使用电计费更加准确，方便了用户查询信息以及查询用电费用。集中抄表系统为电力企业提高管理水平提供了重要的参考价值与依据，这一系统利用低压电力线采集到了用户的用电信息，有利于对对信息的统一的存储与管理，而且提高了电力企业的经济效益。

2电力营销信息化的功能

自动化集中抄表 第6篇

摘要：采用无线网络技术，构建了一种无线抄表系统，设计了基于nRF2401的无线通信的集中器。该集中器避免了长距离布线和复杂的线路干扰，具有结构简单、工作可靠、经济实用等特点，

关键词：无线抄表系统；集中器；nRF2401；智能小区

随着电子技术、计算机技术和通信技术的不断发展，各个行业的自动化进程正在逐渐加快，以至于在自动抄表中对数据采集的实时性、可靠性、信息量提出了更高的要求。目前的抄表系统主要有：有线抄表系统，掌上抄表系统和无线抄表系统。其中有线抄表系统增加了综合布线的费用和难度，降低了系统的应用灵活性，限制了有线抄表系统的推广和应用。掌上抄表系统需抄表部门用掌上抄表器抄取数据，因此降低了自动化程度。无线抄表系统采用无线收发设备传输数据，不需专门架线，系统结构简单，节省了人力和物力，相对有线抄表系统和掌上抄表系统有着更大的优势。本文提出了一种基于无线网络技术的无线抄表系统，重点研究了基于nRF2401的无线通信的集中器的设计，通过该集中器可以实现采集数据快速、可靠的传递。文章内容：

无线抄表系统方案

智能小区无线抄表系统主要由三表数据采集终端、集中器和物业中心的计算机组成。三表数据采集终端和集中器(下层)，集中器和物业中心(上层)的计算机均采用星型结构。智能小区无线抄表系统结构如图1所示。

上层通过以nRF2401无线通信模块与分散在小区内各栋楼内集中器上的nRF2401无线通信模块相连接，形成1对多的连接形式，实现集中器和小区物业中心的计算机的实时在线连接。下层通信包括集中器通过无线方式对三表数据的采集、存储、转发，以及转发上位机下达的指令和对三表进行控制操作等。集中器是整个无线抄表系统的通信桥梁，它的工作情况决定了系统的可靠性和稳定性，其实现功能有：每个月按约定时间循环查询终端三表的数据，并把采集到的数据进行累加保存起来，当接收到物业中心的计算机发布的采集命令后，立即打包数据并传送；也可主动向物业中心的计算机发送数据、报告紧急情况等。

集中器硬件设计

在无线抄表系统中，集中器处于信息传递通路的中间位置，该系统中的集中器采用无线方式传输数据，是整个系统的核心。无线数据集中器主要有无线数据传输模块nRF2401、外部存储单元、本地通信接口、微处理器(MCU)和电源模块等组成。数据集中器硬件结构框图如图2所示，数据集中器电路原理图如图3所示。

考虑到无线数据集中器的低功耗、经济高效、性能稳定、接口电路简单和自动化程度高等特点，因此选择合适的电路芯片至关重要。

无线数据传输模块nRF2401

nRF2401是挪威Nordic公司的单片2.4GHz无线收发一体芯片。它将射频、8051MCU、9通道12位ADC、外围元件、电感和滤波器全部集成到单芯片中，可提供ShockBurst、DuoCeiver、片上CRC以及地址计算编码等功能。nRF2401无线收发一体芯片和蓝牙一样，都工作在2.4GHz自由频段。nRF2401支持多点间通信，最高传输速率超过1Mbit／s，而且比蓝牙具有更高的传输速度。与蓝牙不同的是，户透明，同种产品之间可以自由通信。更重要的是，nRF2401比蓝牙产品更便宜。所以nRF2401是业界体积最小、功耗最少、外围元件最少的低成本射频系统级芯片。

电源模块

在集中器电路中电源是能源中心，在集中器中起着非常重要的作用，特别是在无线通信系统中，电源不光是能源的基地，它也直接影响通信的质量。器件对加到输入引脚或输出引脚的电压通常是有限制的。这些引脚由二极管或分离元件接到Vcc。如果接入的电压过高，电流将会通过二极管或分离元件流向电源。例如3V器件的输入端接上5V信号，则5V电源将会向3V电源充电，持续的电流将会损坏二极管和电路元件。在等待或掉电方式时3V电源降落到0V，大电流将流到地，这使总线上的高电平电压被下拉到地。这些情况将引起数据丢失和元件损坏。由于本集中器系统所采用的芯片需用+3V或+5V的直流供电，所以在电源部分首先使用AC-DC模块将220V交流电转化为+5V的直流电，在该系统中，选用专为通信控制芯片提供转换电压的LM1117为转换芯片，它具有功耗低，体积小等优点。又因为电压中含有许多高频干扰源，这些高频成分很容易经过电源进入通信系统中。另外系统自身的发送频率也会经过电源感应反馈到通信系统造成干扰。因而在电源电路中加入220gH的电感，与并入多个不同容值的电容所构成的滤波电路来抑制各种高频信号。使集中器能够得到稳定可靠且低干扰的电源，保证其可靠运行。该电源的电路原理图如图4所示。

集中器电路设计注意事项

射频部分的电路设计是集中器设计的重点与难点，也是集中器设计成功的关键。抗干扰设计直接关系到射频性能和整个集中器的运转情况。在射频部分布线时，合理的布局与布线及采用多层板既是布线所必须的也是降低电磁干扰提高抗干扰能力的有效手段。

布线时需要注意以下几点：一是射频部分电路没有用做布线的面积均需用铜填充并连接到地，以提供RF屏蔽达到有效抗干扰的目的，二是nRF2401芯片底部应接地，为了降低延迟、减少串扰，确保高频信号的传输，要使用多个接地过孔将nRF2401芯片底部和地层相连，三是尽可能地减少串扰，减少分布参数的影响，器件要紧密地分布在nRF2401的四周，并使用较小封装。

集中器软件设计

集中器的主要任务是完成与小区物业中心和三表数据采集终端的通信。集中器的通信包括两部分：与小区物业中心的计算机通过nRF2401无线通信模块与集中器进行通信；集中器通过nRF2401无线通信模块与三表数据采集终端进行通信。集中器主程序流程图如图5所示。

在集中器与小区物业中心和三表数据采集终端的无线数据传输中，数据必须进行规定格式的处理才能有效的降低数据传输过程中的误码率。本系统采用的数据包格式由数据序列号、目标地址、源地址、所发数据长度、数据正文及校验码组成，发送时的数据包格式(见图6)。

当接收端收到一个数据包后，向发送端发送确认信号，若校验无误，则开始判断过程之后对该数据包进行处理。在数据包前加数据序列号是为了及时的发现丢包、漏包的现象。

结语

自动化集中抄表 第7篇

随着电子技术、计算机技术和通讯技术的发展,配电系统的自动化程度越来越高。集中式自动抄表系统作为配电网自动化系统的重要组成部分,成为电力部门和各工厂企业所关注的一个重要课题。所谓的集中式自动抄表系统主要应用于对一个地区的用电大户和居民用户的电表进行远程参数设置和电能量的数据采集,并进行各种数据分析和用电状况检测。集中抄表的媒介可以是低压电力线、双绞线、同轴电缆以及光缆等。由于低压线路负荷繁多,谐波干扰大,采用电力线作为通信介质,存在可靠性低,抄表成功率低等问题,而双绞线、同轴电缆以及光缆则需要重新架设通讯线路,成本较高。因此,通讯介质的选择问题是制约着集中式抄表系统发展的一个瓶颈问题[1]。

1 GPRS的优越性

无线通信对于分布范围广、布局分散的集中式自动抄表系统是一种较好的通讯方式。GSM网络覆盖范围广,通讯可靠,一般采用其增值业务短信息为载体,具有结构简单,运行成本低的特点,但实时性较差,通讯流量受短信息140个字节的限制,不适合于大数据量的通讯系统。通用无线分组业务(General Packet Radio Service),简称GPRS,通过在GSM网络基础上新增了两个节点SGSN和GGSN而形成移动分组数据网络,其基本功能是在移动终端与计算机通信网络的路由器之间提供分组传递业务,网络由无线接入和核心网络两部分组成。无线接入部分在移动台和基站子系统(BSS)之间传递数据;核心网络在BSS和标准数据通信网络边缘路由器之间中继传递数据。与GSM电路交换相比,GPRS非常适合突发数据应用业务,如收发邮件、浏览网络等,能高效利用信道资源,方便了移动用户对Internet网和X.25网的接入。由于GPRS系统是采用基于分组的结构,在数据传输方面给网络运营者提供了比传统电路交换网络效率更高的网络服务,分组用户可在网络上保持永久的虚连接,即一直连接在网上而不影响网络容量,这大大减少了在传统电路交换网络中存在的建立拨号连接的时间延误。由于GPRS网是按需动态占用资源的,其频谱利用率比高速电路交换数据(HSCS)要高,可以提供高达171.2 Kbps的空中接口传输速率。GPRS使若干移动用户能够同时共享一个无线信道,一个移动用户也可以使用多个无线信道,实际不发送或接收数据包的用户仅占很小一部分网络资源,几乎可以做到“永远在线”(always online)。在计费方式上,GPRS也不同于电路交换的计时收费方式,采用了较为灵活的按照传输数据量大小收取网络资源使用费,节省了用户不必要的开支[2,3]。

根据上述特点并结合集中式抄表系统的实际情况,本文设计和开发了基于GPRS技术的集中式低压抄表系统,将GPRS技术应用于自动抄表系统中,开发出GPRS数据传输模块,并利用计算机网络技术,把银行售电管理系统、供电局用电分析管理系统和小区(工矿企业)GPRS数据采集系统有机地结合起来,即方便了企业用户,又提高了整个系统的高效性和可扩展性。

2 系统整体设计方案

本文提出的集中式自动抄表系统是以现行的电力抄表系统为基础,在银行售电管理系统、供电局用电分析管理系统和小区(工矿企业)用户端分别装备自主开发的GPRS数据传输模块,利用GPRS全球移动通讯系统实现抄表数据的可靠传输。系统既集成了自动抄表功能,又具有强大的售电管理功能和用电分析管理功能。

银行售电管理系统、供电局用电分析管理系统和小区(工矿企业)数据采集系统构成了该系统三大部分,GPRS网为三大部分之间的通讯介质。用户端—小区(工矿企业)数据采集系统包括:用户电表、数据采集终端或数据采集模块、GPRS数据传输模块、抄表分中心等,主要完成电度量的采集和显示。供电局用电分析管理系统功能:一是通过GPRS数据传输模块获取用户数据,应用自主开发的用电管理软件对用户数据进行全面的处理、管理和控制,如利用GPRS网络的Internet接入功能读取数据,进行数据报表的统计、分析和打印,实施分时计费,有效地解决普遍存在的线损分析、相供电平衡、故障失电、非正常用电、需求侧数据、欠费处理等问题;二是通过GPRS数据传输模块接收银行售电系统传来的实时售电数据,确认处理后直接发送到用户电表中,同时定期完成与银行的成本核算和交易。银行售电管理系统包括:银行售电管理系统和GPRS服务器,GPRS服务器利用GPRS的Internet系统直接接入银行售电管理系统,负责银行售电管理系统与供电局用电分析管理系统之间的通讯;银行售电管理系统负责银行的售电工作以及与供电局用电分析管理系统之间的结算、报表打印等功能。小区(工矿企业)用户的数字电表(或脉冲电表)通过串口(或脉冲计数)连接到GPRS数据采集终端上,然后将数据打成IP包,再通过GPRS空中接口接入到GPRS网络,经GPRS网关和路由接到供电局用电分析管理系统,对数据进行处理和分析;各小区(工矿企业)用户可以直接到银行买电,所买金额由银行售电系统的GPRS网络服务器,打包后经GPRS模块通过GPRS网传到供电局用电分析管理系统,经供电局用电分析管理系统确认后,通过GPRS网络直接送入用户的电表中。该系统的整体结构如图1所示。

3 终端系统设计实现

GPRS采集器的硬件结构采用模块化设计,硬件系统的结构图如图2,整个终端系统的设计内容包括RS485和脉冲量采集部分、数字信号处理芯片(DSP)、嵌入式网关因特网接口以及RJ-45、GPRS模块等。

因电力系统和工矿企业采用的电度表绝大多数都是采用RS485接口,或者直接采集脉冲计数的,该硬件平台可提供两路RS485接口和64路脉冲量采集接口,每一路RS485接口最多可带128个电度表,因此,每一个终端采集器可以带256个数字电度表和64路脉冲电度表。

3.1 LF2407的结构和性能

终端采集器中的数字信号处理芯片采用TI公司生产的高性能、低功耗的、最新一代DSP产品--TMS320LF2407,之所以采用该芯片是因为:片内具有32 K字的FLASH程序存储器,利用FLASH存储器存储程序,不仅降低成本,缩小体积,而且系统升级方便,可靠性和抗干扰性极高;同时具有高达1.5 K字的数据/程序RAM,544字双口RAM(DARAM)和2 K字的静态RAM(SARAM),不须外扩RAM,这大大地提高了系统的可靠性和程序运行速度;采用高性能静态CMOS技术,使得供电电压降为3.3 V,减小了控制器的功耗,30 MIPS的执行速度使得指令周期缩短到33 ns(30 MHz),从而提高了控制器的实时控制能力;具有控制器局域网络(CAN)2.0 B模块、串行通信接口(SCI)模块以及16位的串行外设接口(SPI)模块,方便与外界接口,提高了系统的灵活性和兼容性;提供五个外部中断(两个电机驱动保护、复位和两个可屏蔽中断)和高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚(GPIO),硬件资源丰富,不外扩I/O口;与TMS3202C2000系列兼容,便于系统的升级换代[4]。

3.2 嵌入式网关设计

目前,国内外嵌入式网关的设计有两种方案:第一种方案是基于软件来实现TCP/IP协议栈;第二种是直接利用TCP/IP协议栈芯片。第一种方案是利用软件来实现TCP/IP,成本低,但开发投入较大,周期较长,并且需要实时操作系统的支持。因此,本文采用第二种方案,整个嵌入式网管网络接口是由W3100A、RTL8201和RJ-45组成,如图3所示。

TCP/IP协议栈芯片采用W3100A,特点为:首先,它具有自带TCP/IP协议栈(如TCP、UDP、Ipver.4、ICMP、ARP、DLC、MAC协议);其次,它能同时支持四个独立的连接通道,具有高速传输速率,同时,具有与DSP和物理层电路的接口,另外还提供了Socket应用程序编程接口,为需要进行因特网连接的智能设备,提供了一种简便、廉价、高效的方案,只需将W3100嵌入智能设备即可。这大大减少软件研发费用,减轻DSP工作量,同时增强产品竞争力,符合嵌入式系统设计原则。

RTL8201是单口10/100 Mb/s以太网收发器,超低功耗和少于180 mA/3.3 V操作电压,支持全双工和半双工操作,提供一个LED显示器指示一个网络环路存在。

3.3 GPRS无线数传模块

GPRS模块采用法国Wavecom公司的wismo2d模块,为双频GSM模块(EGSM900/1800 MHz或EGSM900/1900 MHz),其设计及开发符合ETSI GSM Phase 2+标准。模块基本功能有:①语音功能(GSM状态);②GSM电路数据/传真功能;③GPRS数据传输功能;④短消息服务功能(GSM或GPRS状态)。与同类型GPRS模块相比,该模块在同等功能前提下设计得更为小巧,重量轻,此外性能价格比也比较高。

4 供电局用电分析管理系统

供电局用电分析管理系统通过各种网关和路由与现有的调度自动化系统或配网自动化系统连接在一起,实现数据库的共享。该系统软件主要包括:系统管理模块、电表管理模块、营业管理模块、电费管理模块、统计分析模块等。图4列出各主模块的主要子模块。

4.1 系统管理部分

通信参数设置模块主要是设置有关数据通信的参数,包括TCP/IP地址、网页信息参数、串行口波特率、中心电话号码等;操作员权限设置为各个操作员分配各种不同的权限,防止本系统被非法使用,确保本系统安全可靠地运行;有用数据的备份及恢复功能,在出现意外时可迅速恢复至上一次备份的数据,保证系统数据的安全;分时时段设置将一天24小时分为十个时段,每个时段最小精确到一分钟。将分时时段设置数据通过数据通信功能发送到自动抄表采集器后,自动抄表器即可按此设置记录电表的峰平谷的数据。

4.2 电表管理部分

自动抄表采集器状态查看界面随时检查任何一个抄表采集器及其电表的情况,包括其电表参数及其用户的数据,通过此界面向此抄表器发送电表数据、抄收实时电表读数、检查抄表器当前状态等。

自动抄表部分可自动抄收全部联网电表在同一时刻的电表分时电表读数。自动发送数据模块可自动向全部电表发送各种电表参数,包括分时时段数据、电表转数、电表起始读数、当前日期及时间等。

4.3 营业管理部分

营业管理部分负责受理并审批用户用电业务的申请,根据营业管理工作和管理流程生成相应的工作传票,随着工作传票在各业务岗位之间的传递,自动建立报装业务台帐和用户档案,生成有关用电业务报表,查询统计业扩报装情况;根据需要可以随时随地查看用户用电信息。

4.4 电费管理部分

主要包括电费计算、核算及统计分析等功能。根据不同时段,完成用户电费的计算,将交费信息传递给银行收费部门,银行自动从用户帐号中扣除相应的金额,同时通过电话拨号通知用户领取电费收据。由于供电管理部门一般都有标准的电费计算及管理软件,因此本模块的一个重要功能是将通过自动抄表抄收的电表数据格式转换成其他软件的数据格式,以便调用其他软件进行处理。

5 银行售电管理系统

银行售电管理系统主要由计算机、打印机及GPRS服务器组成。计算机作为银行售电系统的一个核心,它可完成数据输入/输出、售电、查询、结算及统计等工作;打印机可用来打印售电收据及存根、各种统计报表、售电清单、用户卡片等;GPRS服务器主要负责银行售电管理系统与供电局用电分析管理系统之间的数据交换。

在整个系统设计中,由于小区(工矿企业)用户通过银行支付电费,自动抄表系统直接与银行联网,即通过GPRS网,定时将用电信息传送到银行结算中心,同时,银行计算中心的结算信息也需定时送到供电局用电管理信息中心,供电局用电分析管理系统通过GPRS网,实时地监视每一个用户的采集器,并根据情况进行必要的操作和控制。因此,整个系统实现的关键技术在于数据传输中的正确性和安全保密性,并要考虑与银行数据库系统的一致。

为提高整个系统的安全可靠性,本系统中,采用加密算法对所有流经GPRS公共信息网的数据进行加密;由GPRS数据采集器、供电局用电分析管理系统和银行售电管理系统三方主动发出连接,判断数据来源,以抵抗有意或无意的破坏,杜绝非法用户访问;加强传输数据的校对功能,在每次进行数据通信时,自动抄表器及整个系统软件都对数据按一定格式进行校对,若未能通过则认为数据无效,接收到的数据不写入数据库,并通知对方重发,若连续五次发送都出错则发出报警信号并退出数据传输过程;通信中心服务器的网络端设置专用防火墙,保证系统的数据安全。

6 结论

利用GPRS通信网为通讯介质,把小区用户、供电局用电分析管理系统以及银行售电系统有机地结合起来,具有技术先进、可扩充性强、容量大、地域范围广、易于网络接入、组网简易方便、运营成本低等优点。本文所论述的基于GPRS技术的集中式自动抄表系统已经在国内得到实际应用,大大降低了系统的运营成本,提高了劳动生产效率。

参考文献

[1]吴在军,王峥,胡敏强.变电站自动抄表系统设计与实现[J].电力自动化设备,2002,22(2):57-59.WU Zai-jun,WANG Zheng,HU Min-qiang.Design and Implementation of Automatic Meter Reading System[J].Electric Power Automation Equipment,2002,22(2):57-59.

[2]毛永毅,张丽娟,岳慧芬,等.基于短消息的自动抄表系统[J].电测与仪表,2002,39(3):38-41.MAO Yong-yi,ZHANG Li-juan,YUE Hui-fen,et al.Automatic Meter Reading System Based on Short Message[J].Electrical Measurement&Instrumentation,2002,39(3):38-41.

[3]吕捷.GPRS技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.LüJie.GPRS Technology[M].Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications Press,2001.

浅析电力载波集中抄表系统 第8篇

电力载波集中抄表系统及其终端产品适用于三相、单相工商用用户和居民用户以及公变计量点。该系统核心部件是集中抄表终端,具有能实现低压侧用户电能表数据的采集、用电异常监测及计量功能,并对采集的数据实现管理和远程传输[1]。集中抄表终端主要为低压集中器,低压集中器是指收集各电能表的数据,并进行处理储存,同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。

1 系统的组成 特点及功能

下面以LV-1000型集中抄表系统为例,从系统的组成、系统的特点、系统的功能及应用等方面来加以介绍,参见图1。

a) 系统的组成

LV-1000型抄表系统的组成:

该系统由主台、MODEM、集中器、载波电能表组成,主台与MODEM装在室内,集中器装在变压器低压侧。通讯方式分为上行通讯与下行通讯,上行通讯由计算机、MODEM与集中器组成,下行通讯由载波电能表、集中器组成。上行通讯采用GPRS/CDMA网络通信信道、PSTN电话网信道、RS485总线网络、光纤通信信道等方式;下行通讯采用电力线载波方式。

b) 系统的功能

LV-1000型系统功能如下:载波电能表为用户计量和存贮用户电量,接收各种控制指令,传送用户电能量。集中器收集各采集模块的数据并进行存贮管理,并能接收和处理主站下达的各种任务指令。具有上行RS232接口、上行RS485接口、上行红外接口、下行载波接口、下行RS485接口等[2]。

该系统能自动搜索网内各台变下所安装电表终端采集模块,读出所有用户的用电数据和变压器运行数据,可跟踪某一用户或某批用户的用电情况,为配网改造提供有力的支持;能实时锁存所有电表终端采集模块数据,提供同一时刻的电量数据,实现定点和零点抄表功能;能自动记录多个时间点各终端采集模块的数据,为准确进行用电分析提供第一手资料,准确进行线损、变压器损耗等分析和并对偷、窃电进行跟踪;能提供双向控制功能,可开发多种用电管理功能,如用户预付费、欠费停电等。也可根据需要完成各种分析,统计和报表功能;根据用户档案变化,随时增删用户终端,检测用户终端安装情况。还可以提供标准ACTIVE X控件,方便地融入电力部门业务管理系统。

c) 系统的特点

LV-1000型系统特点主要表现在以下几方面:系统能实现远程维护功能,集中器具有程序下载特点,可以实现集中器远程维护功能,对集中器运行故障进行远程诊断,工程实施便捷。开放性能强,系统能适应机械表、单相电子式、单相RS485表、单相复费率电能表的抄收要求,集中器上行可采用手抄机终端串口、红外、PSTN、GPRS等抄收方式,适应不同现场需求。营销MIS接口标准化, 提供与营销MIS标准化连接,嵌入MIS系统运行,操作简捷。

d) 系统应用

该系统在江苏省各电力公司均在使用,用户达12万户左右。过近几年的运行考核,基本实现了抄收率100%,正确率100%,实时抄收率100%。除此之外,该系统对数据管理能实现数据合理性检查、数据计算、数据分析、数据存储管理;对综合应用与用电管理能实现对用电情况统计分析、 用电异常报警、远程断电或复电、自动生成上月28日至本月28日、上月1日至本月1 日用电量报表、系统对时功能实现计时单元的日计时误差≤±1s/d、本地维护接口有权限和密码管理等安全措施,防止非授权人员操作。

3 结语

电力载波集中抄表系统是用于抄收变压器低压侧用户用电状况,低压侧通讯(即下行通讯)是以电力线为载体、通过载波方式,低压侧与计算机之间的通讯(上行通讯)可以是有线或无线,根据需要自行选择。抄收数据可实现各种分析、统计和报表功能,可以作为电力收费的依据,还可以实现与电力业务部门管理系统的数据共享,市场应用情景广阔。

参考文献

[1]戴庆辉,王治超.一种新型低压载波抄表系统的设计[J].数字技术与应用.2011(12):83-84

电力营销集中抄表系统应用分析 第9篇

关键词：集中抄表,系统构成,功能特点,应用分析

近几年来, 随着电力体制改革的深化和发展, 电力需求不断增加, 供应日趋紧张, 国家及电力部门投入了大量的人力、物力和财力, 进行城网、农网建设改造。如今的电力系统已成为一个庞大复杂的多元化系统。由于电力行业不断的深入改革与发展, 对用电营业管理和客户服务工作提出了更高的要求。为了保证电网正确、安全的商业化运营, 必须有一套计量精确、多功能及自动化的电能计量计费系统。因此, 自动化的抄表方式成为现代电能管理优质服务必不可少的一种手段。

1 集中抄表系统的构成

电能计量自动集中抄表系统是现代电力营销系统中的一个重要环节, 传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据, 在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而用电客户不仅要求有电用, 而且要求用高质量的电, 享受到更好的服务。因此提高电力部门电费实时性结算水平, 建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识。再加上供电部门对防窃电技术也提出了更高的要求。电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性, 推进了电能管理现代化的发展进程。典型的电能计量自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统等三部分组成。

1.1 前端采集子系统

按照采集数据的方式不同, 电能计量自动抄表系统可分为本地自动抄表系统和远程自动抄表系统两种。本地自动抄表系统的电能表一般加装红外转换装置, 把电量转换为红外信号, 抄表时操作人员到现场使用便携式抄表微型计算机, 非接触性地读取数据。远程自动抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端, 它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构, 即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数, 而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。

1.2 通信子系统

通信子系统是把数据传送到控制中心的信道。为了适应不同的环境条件以及成本要求, 通信子系统的构成有多种方案。按照通信介质的不同, 通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点, 适合上层通信网的要求。但因其安装结构受限制且成本高, 故很少在自动抄表系统中使用。无线通信适用于用户分散且范围广的场合, 在某个频点上以散射通信方式进行无线通信。其优点是传输频带较宽, 通信容量较大 (可与几千个电能表通信) , 通信距离远 (几十千米, 也可通过中继站延伸) 。目前, GPRS无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。通过GPRS无线局域专网, 为用电管理提供实时性好、稳定性高的数据和事件记录, 可实现多块表计同时冻结抄表功能。该系统具有设备参数远程回读功能, 如回读参数和后台系统保存的设置参数对比, 异常则报警, 可以发现非法修改电能表参数进行窃电的非法行为。具有失压、断流、错误接线报警、显示、记录并主动上传功能, 方便管理人员在公司本部就可以发现用户异常, 为反窃电提供了一种先进的、有效的高技术监测手段。

根据实时抄收10kV线路各总表和分表的数据, 自动分析线路电量平衡情况, 为线损考核提供准确的依据, 达到大面积降低线损目的。当用户电能表所测量的电压和负荷超出一定范围时, 电表报警远传给系统主站并通过智能化分析功能的系统软件, 对用户负荷进行监测控制。租用电话线通信是利用电话网络, 在数据的发出和接收端分别加装调制解调器。该方法的数据传输率较高且可靠性好, 投资少;不足之处是线路通信时间较长 (通常需几秒甚至几十秒) 。低压电力线载波通信利用低压电力线作为系统前端的数据传输信道。其基本原理是:在发送数据时, 先将数据调制到高频载波上, 经功率放大后耦合到电力线上。此高频信号经电力线路传输到接收方, 接收机通过耦合电路将高频信号分离, 滤去干扰信号后放大, 再经解调电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络, 可免去租用线路或占用频段等问题, 可降低抄表成本, 有利于运营管理。但是, 如何抑制电力线上的干扰, 提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。

1.3 中心处理子系统

中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成, 是整个电能计量自动抄表系统的最上层, 所有用户的用电信息通过信道汇集到这里, 管理人员利用软件对数据进行汇总和分析, 做出相应的决策。如果硬件允许, 还可直接向下级集中器或电能表发出指令, 从而对用户的用电行为实施控制, 如停、送电远程操作。

2 集中抄表系统的主要功能及特点

2.1 该系统的主要功能包括

(1) 通过该系统采集的数据能够对我局的网供电量、穿越电量、小火电厂上网发电量以及各供电支局的供电量进行统计、分析。 (2) 按日、月或任意时间段准确快速统计计算各类电量平衡情况, 包括网损、线损、母线平衡、变损等, 并可进行多种方式的比较。可以绘制各类平衡情况的动态变化曲线, 可以根据计算结果自动告警。 (3) 通过数据的采集能够对计量点或线路的负荷、电流、电压等电力特性进行定量分析、比较, 包括电压、电流三项不平衡率, 负荷的最大值、最小值等。 (4) 能够自动定时巡测变电站计量表计的运行状况;对于非正常运行的表计进行图形和声音告警, 并记录告警时间及处理情况。

2.2 集中抄表系统的主要特点

2.2.1 安全性

采用Microsoft SQL Server数据库保证数据的安全稳定运行, 对系统操作员口令加密存储。定期对数据库进行备份, 保证数据的安全性。对系统基本档案信息提供了导入、导出功能, 实现了数据的便携式处理。系统提供了完善的权限管理, 实现了功能模块级权限分配;对不同的操作员分配相应的管理权限, 实现了数据层权限控制。

2.2.2 资源共享性

计量关口等基础资料可从营销系统直接读取, 抄表结果可手动或自动导入电力营销系统, 供营销统计分析使用。

3 功能与应用分析

集中抄表系统投入使用后, 使该系统在具备自动抄表基本功能的基础上, 进一步扩展实现了台区线损分析、远程通断电、防窃电分析等功能, 解决了以往对台区管理技术上的空白, 大大提高了三亚城区供电系统的工作效率。具体应用分析如下。

3.1 自动抄表

集中抄表系统最重要的功能是自动抄表, 自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成, 通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现抄表收费一体化;实现抄表工作量的减少和抄表效率的提高。系统除可以按需要进行实时快速抄表 (抄表时间一般不超过20min) 外, 还可以按照设置的抄表开始时间和抄表间隔自动抄表, 采集器定时将数据传送给集中器, 到预定的抄表时间, 主站系统再依次拨号去收集集中器的相应数据, 如在集中器内设置某一个时间 (比如每个月的第l天的零时) , 在这一时间集中器抄回该台区所有电表的数据。对于抄不上数据, 系统会自动补抄或人工发命令补抄, 避免了人工抄表的误差, 提高了抄表的准确性, 降低劳动强度, 提高工作效率。三亚市城区采用集中抄表系统自动抄表后, 基本没有再出现电表抄错或者漏抄方面的投诉。

3.2 线损分析

集中抄表系统通过安装适当的总表, 结合抄冻结数据功能, 就可得某一特定的时刻的总表读数、各分表的读数 (由此得到读数和) , 由此计算出某部分电路的电能损耗。集中抄表系统可对小区、台区的季度、月度的总表读数和与分表用电总数用曲线图形表示, 并能进行统计分析。小区集中抄表系统通过此项功能, 能为供电部门的线损考核提供了较高的透明度和真实性。采用集中抄表系统, 供电部门用电检查人员可在实际工作中, 运用集中抄表系统的线损分析功能, 可以很容易发现线路或台区可能存在偷漏电及其他问题, 并做及时处理。

3.3 远程通断电

集中抄表系统可以发出指令在数秒钟之内远方控制某块载波表断电、送电。通过集中抄表系统的远程通断电功能, 可以大大提高催费工作的效率, 缓解电费回款工作的压力。对部分经常迟交, 且需要多次停电催收的用电客户, 可以安装具有远程自动通断电功能的电表。该电表欠费停电后只有缴清电费并经抄收人员操作才能恢复用电。实践表明, 远程通断电技术的应用对有欠费行为用户可起到有效的劝阻作用。

3.4 防窃电分析功能

借助先进的电子技术和通信技术, 实现对电能计量回路进行远距离监视, 集中抄表系统具有防窃电分析功能。集中抄表系统能将本次抄到的电量数据, 和上次抄回的数据进行对比, 包括绝对量和相对量的对比, 形成电量异常报告。选用与低压集中抄表系统配套使用的全电子电能表本身具有电压、电流实时监测、记录功能, 因此通过系统的在线监测数据分析, 对于表计不正常的运行状态及盗窃电现象可及时被发现。通过负荷曲线、历史电量柱状图等对比分析, 及时发现异常用电, 根据实时记录数据为窃电案件的处理提供可靠依据, 并为电费追缴提供技术保证。

4 在营销管理信息系统中将抄表机中的抄表数据向营销系统上装时的注意事项

(1) 确保整个抄表机中没有未抄户。 (2) 在营销系统中下装界面中选择与抄表机相同的厂家名称。 (3) 确保计算机和抄表机之间的连接线路畅通。 (4) 确保抄表机电力充足。

5 结语

集中抄表系统是一个结构化的开放式系统, 采集器通过电能表的通信接口采集电量数据, 并通过一定的网络设备传输到供电企业数据库中, 作为电费结算的依据。目前大多数居民集中居住区都已经安装了集中抄表系统, 并投入使用, 大大降低了抄表人员的劳动强度, 和人为因素造成的抄表误差。本文对集中抄表系统提出一些设计改进, 使其能增加实时电压监测、故障修、信息发布、电费控制等功能, 提高电力营销信息化程度。电力营销效率的提高, 取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度, 以及对各种数据分门别类加以采集分析并有效利用。通过对集中抄表系统进行改进, 提高电力营销治理的信息化程度, 提高供电质量和用电服务水平, 其带来的经济效益和社会效益是十分巨大的。电能计量自动抄表系统, 能够充分采集用户的各种数据信息, 对数据进行集中存储和统一分析, 对于加强需求侧管理, 提升客户服务水平具有重要意义。

参考文献

[1]李之鹏, 付俊海.电能计费集中抄表系统的探讨[J].甘肃科技, 2001, 19 (7) :73～74.

远程可控预付费集中抄表系统 第10篇

关键词：电力线载波,远程控制,预付费

目前, 广泛投入使用的预付费低压集中抄表系统主要是采用的是IC卡预付费电表, 相比较而言提高了抄表效率、促进电费回收。但是, 这种系统存在一些问题, 如抗干扰能力脆弱, 其读写插口易受外界攻击;IC质量问题突出, 易出现无法充值的现象, 导致用户买了电却无法用电;用户都必须到供电营业厅购电, 有一定的局限性。综上, 为了适合形式的发展呢, 急需一种新型的抄表收费系统, 以满足电力系统不断发展的需要 (图1) 。

电力线载波远程控制预付费系统结构和一般集中抄表系统大体一致, 采用分布式体系结构, 主要由后台管理系统、集中器、电力载波电能表及通信信道组成。其后台管理系统与集中器之间是通过移动无线网络连接。集中器与电力载波预付费电表之间通过低压电力线载波连接, 下面分别介绍系统各部分的组成和主要功能。

(1) 后台管理系统是远程控制集中抄表系统的管理平台, 承担着整个系统的管理功能, 含电表数据抄录, 电表通断电控制等, 具体功能如下:档案管理。抄表数据管理以及可手工设置月末表底 (这是针对因为设备故障, 不能抄回表底时, 采用手工录入的方法补充这一个功能) 。集中器管理功能。集中器可对所辖区域内的电表广播校时, 以确保时间一致。数据抄录和通断电远控功能。对用电营销管理系统进行接口的功能, 与集中器下的所有电表进行抄录, 实现两个系统之间实时数据的交换。

(2) 通信系统以安装在供电企业管理中心的系统工作站为中点, 一个后台管理系统可对应多个集中器通过通信信道, 与分散于各台变的集中器连接所形成的1对多连接形式的系统。在这种方式下, 就要求有一定的速率和带宽。GSM网覆盖面几乎遍及全国, 基于移动无线网络的抄表系统必须在管理中心和采集器中装设无线通信模块, 后台管理系统与各个采集器都采用这种无线通信模块, 它们之间的通信是通过拨号或以短消息的模式接入GSM网来进行传数据、下达命令。

现场数据的采集采用低压电力线载波通信。在同一变压器区域下, 一个集中器采集若干个采集器或电能表的数据, 构成一个基于电力线的通信网。具有运行成本低、安全性可靠的特性。

(3) 集中器是本系统的关键设备, 是连接后台管理系统和前端电能表的纽带。它能集中召唤和存储所在台区的电表数据, 并将数据传回后台系统, 以及将系统控制信号传递至电能表, 实现抄表和远程通断电控制功能。

(4) 载波电能表是该系统最基础的组成单元, 是电能计量和远程控制通断电的执行单元, 包含电能计量模块、通信模块、和通断电控制模块功能模块。计量模块实现电能数据采集、故障和窃电检测, 能够按峰、谷、平时段累计计量交流有功电能。

通信模块包含两个部分, 一是采用扩频方式进行电力线载波通信模块, 通过低压电力线实现电表数据的传送和控制;各个电能表通信模块之间具有相互自动中继功能, 确保电能表和集中器之间通信畅通。

目前, 多数供电企业都已接入了SG186电力营销管理系统、95598客户服务平台以及银行联网实时缴费系统, 分别应用于业扩变更、电费计算等方面。对以上功能进行整合, 便可形成一个自动用电管理平台。用户可以通过多种方式向供电企业缴纳电费。缴费系统通过95598服务平台将购电信息反馈给集抄管理系统, 集抄系统根据营销系统命令, 将控制信息下载至集中器传递到终端电能表进行通断电操作, 并可将状态信息逐级返回营销系统。

预付费集抄系统定时抄回电能表电量数据, 发送至营销系统进行计算, 当电量接近于用户购电量时, 通过95598服务平台向用户发送短信, 提醒用户提前购电, 同时电表液晶显示器显示。当电表剩余电量为零时, 自动断电, 客户将电表复位后, 可使用少量电量。透支电量使用完成后, 电能表再次断电, 需重新缴费后, 由营销系统发出通电命令后, 方可用电。

利用低压电力线载波集中抄表系统, 可以实现计算机远程集中抄表和远程控制通断电, 再结合银电联网实时缴费系统、用电营销管理系统和95598短信息平台, 即可自动完成整个抄、核、收工作, 实现高度信息化和智能化, 将快速提高用电营销管理水平。节省人力物力。适宜在电力系统广泛推广。

参考文献

[1]刘健, 倪建立.配电网白动化新技术.中国水利水电出版社, 2004.

自动化抄表技术的相关问题的分析 第11篇

【关键词】自动化电力;电力抄表技术;问题分析

随着人们对于电力需求量的不断增加，对于电力系统运行效率提出了更高的要求。以抄表技术来讲，在自动化抄表技术运用到电力运行过程之后，的确在降低人工抄表消耗，实现运行效率提高方面发挥着积极作用。但是，也存在很多难以不便的应用问题，不得不引起我们的高度重视。

1.自动化抄表技术应用的必要性

正是由于传统抄表系统存在很多的缺陷和不足，才引入自动化抄表技术，以保证电力运行系统的正常化和稳定化。因此，我们可以从传统抄表系统的不足之处去探析自动化抄表技术应用的必然性：

1.1 有利于方便快捷的实现抄表

城市化发展的过程中，人居环境越来越倾向于独立化，这样的居住环境给予传统的抄表工作带来的很大的不便。一方面，可能在进行抄表工作的过程中对于居民的生活造成一定的影响;另外一方面，可能在抄表期间很多居民不在家，由此也难以有效的读取电表或者交付电费。简单来讲，传统电力抄表系统往往难以达到预期的工作效果，会将工作任务拖延到下一次，由此使得电力数据统计效率变低。因此，积极将自动化抄表技术运用到此环节，不仅仅可以保证高精度的抄表效率，还可以避免因为抄表给予居民生活带来的负面影响。

1.2 有利于降低电力企业运行成本

传统抄表系统下，电力企业为了能够准确的获取电力使用信息，往往需要培养大量的电力抄表员，并且安排他们到各家各户去进行电力抄表，计费工作。有时候由于居民时间安排不变，甚至会出现长期抄不到电量的情况，由此使得其工作时间不断延长。另外一方面，由于是人工计算，难以避免会出现各种读取计算失误，由此给予总电量数值的正确性构成负面影响。上述的各种情况都会消耗电力企业的大量的人力物力财力，使得运行成本一直居高不下。而将自动化抄表技术运用到电力企业抄表业务之后，企业就可以消耗更少的资源在此环节，对于实现其人员结构优化，促进企业发展有着很大的帮助。

2.自动化抄表技术相关问题的分析

由于自动化抄表技术在抄表工作质量和效益提高，在降低企业成本消耗方面发挥着的积极作用，因此迅速被电力企业所采用，并且发展成为现阶段主要的电力抄表技术手段。但是其在发展过程中，依然存在很多的应用不足和缺陷：其一，自动抄表作为系统化工程，其规模还没有达到预期目标，难以发挥其最大的优势。部分地区还没有将其纳入到规划范围之内，这势必会影响到自动抄表技术的应用;其二，自动抄表技术理论体系不健全，自主研究能力欠缺，难以在市场研究的基础上进行再次研发，以实现自动抄表技术的优化升级;其三，现阶段自动抄表技术还没有形成完善的标准体系，这给予实际的应用带来了很大的影响，也使得自动抄表难以朝着程序化，标准化的方向刚发展;其四，难以已经不同地区用电需求以及抄表任务量，制定不一样的抄自动化抄表解决方案，不具备一定的适应性;其五，随着电子信息化技术的发展和进步，将其融入到自动化抄表领域，是很有必要的，但是在于此方面的研究工作还处于初级阶段，与发达国家之间的差距越来越大，已经成为不争的事实。针对于上述存在的问题，我们应该坚持具体问题具体分析，采取有针对性的措施去进行解决：

2.1 高度重视自动化抄表技术的应用

自动化抄表作为系统化工程，只要达到理想的规模，就能够充分展现出其优势。针对于部分地区不重视自动化抄表技术应用的问题，应该积极展开教育和宣传工作，使得其认识到自动化抄表技术的应用，可以给予用户，电气企业和社会带来怎样的好处，由此去培养其对于自动化抄表技术的科学认识，为更好的普及自动化抄表技术打下夯实的社会基础;另外各个地区应该高度重视农村地区自动化抄表技术的应用，给予其相应的政策优惠，在群众中间开展技术宣讲活动，以便为自动化技术在农村地区的应用打下基础。

2.2 注重自动化抄表技术的创新发展

自动化抄表技术虽然出现没有多久时间，但是其发展态势一直呈现出良好的状态，并且随着很多技术的融合，使得其未来的发展更加的智能化，更加全面化，更加科学化。因此，我们应该高度重视自动化抄表技术的创新发展，积极关注其技术发展新动态，新趋势，并且积极引进技术设备，在此基础上去学习探究，依据实际需求开展自动化抄表技术的再次创新。具体来讲，为了实现这样的目标，我们应该积极做好以下几方面的工作：其一，注重自动化抄表技术人才的培养，奠定夯实的人力资源基础;其二，切实开展自动化抄表技术理论研究，夯实理论基础;其三，积极学习国外先进的自动化抄表技术优势，将其运用到自身电力运行系统中去，使得自身与国外先进抄表技术之间的差距不断减小。

2.3 建立健全行之有效的自动化应用标准

为了促进自动化抄表技术朝着程序化，标准化的方向刚发展，建立健全行之有效的自動化应用标准，是很有必要的。为此，应该积极做好以下几方面的工作：其一，组建专家小组，结合实际自动化抄表任务需求，制定行业诶不的自动化抄表应用标准体系;其二，处理好自动化抄表与其他设备之间的接口标准问题，保证能够使得电力系统处于更加高效的运转状态。

3.结束语

综上所述，虽然现阶段自动化抄表技术的应用还存在很多不足和缺陷，但是随着在此方面实践经验的不断积累，理论体系的不断健全，势必会使得各项自动化技术应用变得更加有效，并且成为促进电力系统运行效率和质量提升的重要组成部分。

参考文献

[1]杨霞红.浅谈电力自动化抄表技术[J].科技创新与应用.2013（26）.

[2]赵卫华，孙健，牛慧涛.电力自动化抄表的应用探讨[J].电源技术应用.2013（07）.

自动化集中抄表 第12篇

1 低压电力线载波集中抄表系统概述

集中抄表系统由抄表主站、集中器、采集器、手持抄表器、电能表及通信信道构成。

a.抄表主站。主要接受集中器传送的电能表电能信息, 并对各个用户群体的电能表数据进行存储、分类、统计及计价。b.集中器。通过本地信道对其下属的采集器和电能表的信息进行采集、处理、存储和控制, 通过远程信道与主站交换数据。它还能接受手持抄表器的参数设置和抄表命令。c.采集器。它是集中抄表系统中的前端采集设备, 通常安装在居民小区或商业区的集中式电能表表箱内, 用于同时采集多个用户电能表的电能量信息, 并通过信道将数据传送给集中器和主站。d.手持抄表器。这是用于对集中器或采集器进行设置和抄收的现场工具, 通过本地红外通信接口或本地无线通信接口对现场的采集器和集中器进行参数设置, 并且对现场抄表数据进行抄收。返回主站后, 可通过抄表器内置通信接口将现场设置的参数和抄读的客户电能表数据上传到抄表主站数据库。e.电能表。这是集中抄表系统的电能数据源基础设备, 记录本月和上月的电能信息数据。f.抄表通信信道。既有远程信道, 也有本地信道。其中, 远程信道用于集中器与主站之间进行数据传输, 通信方式采用专网 (230MHz甚高频、光纤数据网等) 和公网 (移动GPRS/CDMA、电话PSTN、宽带ADSL、以太网等) 。本地通信方式分为RS.485总线、低压电力线载波、微功率无线、手持红外线和宽带网络等。在实际应用中, 集中抄表系统往往采用多种通信方式组成的混合通信方式[2]。

集中抄表系统集计算机、电子、通信、自动化及用电技术于一体, 具有抄收速度快、计算精确高、抄表同时性好、可直接与营业计算机联网等突出的优点。

2 低压电力线载波集中抄表集中器的设计

2.1 功能设计

集中器是指收集各采集器或采集模块 (或多功能电能表) 的数据, 并进行处理储存, 同时能和主站或手持单元进行数据交换的设备。

集中器具有下列功能:

a.数据采集、处理及储存。根据设定的抄读间隔自动采集各用户电能表的累计电能量, 并根据设定的抄收间隔及抄表周期自动生成各用户电能表的累计电能量至少保存两个抄表周期、两个抄收间隔和两个抄读间隔的各用户电能表的累计电能量数据[3]。b.设置功能。设置初始参数、抄读间隔及自动抄表日, 并有防止非授权人员操作的功能。c.校时功能。集中器具有计时单元可被系统校时, 计时单元的日计时误差≤±5s/d。d.通信功能。具有当地通信及与各采集器 (或采集模块) 和上一级集中器或主站远方通信的功能。与主站的通信接口符合相关标准。e.自诊断和异常信息记录功能。可自动进行自检, 发现设备 (包括通信) 异常具有记录和报警功能。f.扩展功能。可发布冻结命令, 实现指定时间电能表累计电能量的冻结。

2.2 关键技术

集中器是安装在低压配电台区的用于数据采集、处理和汇总的设备。它通过本地信道对其下属的采集器和电能表的信息进行采集、处理、存储和控制。集中器通过远程信道与主站交换数据。它还接受手持抄表器的参数设置和抄表命令。

集中器与其他级联的集中器、公用配电变压器采集终端之间通常采用RS-485总线方式通信。集中器应使用交流三相四线供电。三相四线供电时, 在断一相或两相电压的条件下, 交流电源应能维持集中器正常工作和通信。工作电源额定电压为220V/380V, 允许偏差为-20%~+20%, 频率为50Hz, 允许偏差为-6%~+2%。集中抄表系统是指由主站通过传输媒体 (无线、有线、电力线载波等信道或IC卡等介质) 将多个电能表电能量的记录值的信息集中抄读的系统。系统主要由采集客户电能表电能量信息的采集终端 (或采集模块) 、集中器、信道和主站等设备组成。集中器数据可通过信道远距离传输到主站或经IC卡等介质集中抄收后输入到主站计算机[4]。

载波远程自动抄表系统可根据需要进行不同设备配置, 可实现集中直接抄表、集中间接抄表、远程自动抄表三种不同级别的抄表方式。分别实现抄表员持抄控器和掌上电脑去现场入户将电能表数据抄入掌上电脑, 或抄表员持掌上电脑通过集中器将整个台区内的所有电能表数据一次性抄入, 或实时监控、漫游抄表、分时计费、预付费控制等远程全自动抄表与控制。

由于低压电力线载波通信网络的拓扑结构具有强烈的不确定性和时变性, 因此预先设定中继路径, 即静态路由的方式是不可行的。如果按照网络较好的情况设立路由, 则当网络情况恶化时, 会导致大量终端无法通信。而按照网络情况较差的情况设立路由也面临三个问题:一是很难确定什么是最恶劣情况, 因此难以保证最大的通信可靠性;二是在网络情况变好时, 由于还是按照恶劣情况进行中继传输, 会大大降低已经十分有限的网络资源的利用率, 而且还会增加终端的功耗;三是采用静态路由就意味着要在每个现场都要进行人工的路由搜索, 这将极大地增加施工的工作量。而采用具有自适应能力的动态路由, 则可以避免以上这些问题。在通信系统运行过程中, 将不断根据目前的网络状况进行路由更新, 更新的原则是尽可能利用最少的中继级数来进行通信。但是, 如何能够有效而又低成本地制定和实现动态路由协议是一个很大的挑战。

3 结论

作为用电信息采集系统的重要组成部分, 集中抄表系统可以很好地解决用电大幅增长与电力企业人员不足的矛盾, 更好地实践国家电网公司提出的优质服务的要求, 有广阔的发展前景。

参考文献

[1]高庆, 吕霞付.基于免疫-蚁群算法的电力线载波抄表动态路由方法[J].自动化与仪器仪表, 2014, 1:108-111.

[2]孙晓达, 翟明岳, 李丹等.低压电力线窄带载波通信信道的衰减测量及分析[J].电力信息与通信技术, 2014, 2:28-33.

[3]关可飞.低压集中抄表系统技术探讨与未来发展方向[J].电子世界, 2014, 03:7-8.