一、概述

應用自動抄表系統(tǒng)的意義
 
自動抄表集計算機技術(shù)、通信技術(shù)、用電及計量技術(shù)于一體，具有抄收速度快，計算精度高，抄表同時性好，可直接與營業(yè)計算機聯(lián)網(wǎng)等突出的優(yōu)點。采用自動抄表系統(tǒng)可以緩解抄表人員的勞動強度、降低人為因素造成的抄表誤差、并能迅速地統(tǒng)計低壓實時線損，降低用電成本，同時對于加強用電管理、防止國家電力資源的大量流失、杜絕貪污腐敗現(xiàn)象都具有積極的意義。
 
自動抄表系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
 
國家電力公司要求所有抄表裝置必須通過檢測，方能投入運行。
 
檢測按照電力行業(yè)標準DL/T 698-1999 “低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件”進行
 
電力部質(zhì)檢中心配用電自動化檢測站經(jīng)國家質(zhì)檢總局授權(quán)負責配電及抄表產(chǎn)品的檢測
 
國內(nèi)生產(chǎn)自動抄表的廠家超過150家
 
通過電力工業(yè)部電力設備及儀表檢測中心檢測的廠家接近100家
 
受理的專利超過165項
 
據(jù)不完全統(tǒng)計，安裝的自動抄表用戶超過250萬戶
 
抄表技術(shù)多樣化：總線、載波、紅外、工頻、超窄帶（UNB）
 
抄表方式多樣化：單表、多表
 
系統(tǒng)功能逐步完善：除抄表外，還具有線損統(tǒng)計、用電考核、遠程控制、自動收費并與銀行聯(lián)網(wǎng)等
 
二、抄表系統(tǒng)的構(gòu)成
 

 
三、 485總線方式自動抄表系統(tǒng)
 
485總線方式自動抄表系統(tǒng)
 
485總線方式抄表系統(tǒng)主要由電能表、采集器、集中器、數(shù)據(jù)信道機以及主臺計算機組成。
 
485總線抄表系統(tǒng)應用方式如下：
 
單485總線系統(tǒng)
 
雙485總線系統(tǒng)
 

 
單485總線抄表系統(tǒng)的優(yōu)點
 
技術(shù)簡單、成熟，易于實現(xiàn)；對全電子式電能表，無須改造；總線傳輸速率高，可靠性高
 
采用相應的信道編碼技術(shù)，網(wǎng)線的合理配置，可使抄收率和數(shù)據(jù)可用率達到兩個100%
 
采用多塊表集中抄收的方式降低了每戶成本，同時也降低了整個系統(tǒng)造價
 
單485總線抄表系統(tǒng)的缺點
 
施工布線工作量大，網(wǎng)線易受人為破壞
 
線路損壞后，故障點不易查找
 
易受雷擊和過電壓的影響
 
單485總線抄表系統(tǒng)的應用范圍
 
該系統(tǒng)適用于城市居民小區(qū)和較密集的商住樓，且電能表已安裝在集中式表箱中。
3.2 雙485總線抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 
 

 
雙485總線抄表系統(tǒng)的優(yōu)缺點
 
優(yōu)點
 
采用了雙485總線結(jié)構(gòu)，故數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性高，又因為電能表采用內(nèi)置式485轉(zhuǎn)換模塊，脈沖傳輸更為可靠
 
缺點
 
施工布線工作量大，網(wǎng)線易受人為破壞
 
四、載波抄表系統(tǒng)
 
4.1 低壓電力線的基本傳輸 特性以及通信技術(shù)
 
低壓電力線的基本傳輸特性
 
影響電力線載波傳輸質(zhì)量的兩個因素
 
電力網(wǎng)絡的阻抗特性及其衰減，制約著信號的傳輸距離
 
噪聲干擾，決定著數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量
 
主要的電力線載波技術(shù)
 
窄帶電力線載波技術(shù)主要有：
 
模擬的 FM
 
數(shù)字的 FSK
 
數(shù)字的 QPSK
 
擴頻技術(shù)主要有：
 
直接序列擴頻 DS
 
跳頻 FH
 
線性調(diào)頻 Chirp
 
4.2 單表載波模塊的抄表系統(tǒng)
 

 
圖4 單表載波抄表系統(tǒng)示意圖
 
單表載波模塊抄表系統(tǒng)的優(yōu)點
 
充分利用電力線資源，無須重新布線，技術(shù)先進，是抄表技術(shù)的發(fā)展方向。
 
單表載波模塊抄表系統(tǒng)的缺點
 
高頻載波信號只能在一個臺區(qū)內(nèi)傳輸，無法跨臺區(qū)傳送信號
 
載波信號易受干擾，實現(xiàn)全天候?qū)﹄娔鼙淼目煽砍毡容^困難
 
由于單表模塊尺寸和成本的限制，使得在軟件和硬件上，很難進一步提高模塊的可靠性和穩(wěn)定性
4.3 多表一個采集器的載波 抄表方式
 
抄表方式類似于485總線的抄表方式，多塊電能表共用1個采集器。唯一不同的是采集終端（模塊）與集中器之間的通信不是采用485雙絞線，而是通過低壓電力線實現(xiàn)載波通信。
 
五、其它特殊自動 抄表系統(tǒng)
 
5.1 超窄帶（UNB）載波抄表 系統(tǒng)（跨臺區(qū)單表載波）
 

 
圖5 UNB載波抄表系統(tǒng)示意圖
 
5.2 紅外抄表系統(tǒng)
 
系統(tǒng)由主站、紅外掌上機、采集器和電能表構(gòu)成，采集器完成對某一表箱中的所有電表的電量采集，不設集中器，也不需要通信線路，抄表時由工作人員到現(xiàn)場，用掌上機抄收采集器中存儲的電能表數(shù)據(jù)，然后返回主站，將掌上機中已抄收的電能表數(shù)據(jù)通過RS232口，傳送到主站計算機。
 
5.3 配變抄表系統(tǒng)
 
系統(tǒng)由主站、信道、抄表終端和配變總表構(gòu)成。
 
該系統(tǒng)主要實現(xiàn)對配電變壓器總表電能量的抄收，抄表終端可以直接采集電能表的脈沖信號，也可抄收多功能電能表的數(shù)據(jù)，并通過通信線路和設備將所抄數(shù)據(jù)傳送到主站中。信道一般采用公用電話網(wǎng)(PSTN)，也可采用其他通信信道，如無線電、光纖、載波等。
 
5.4 工頻抄表系統(tǒng)
 
工頻抄表系統(tǒng)類似于超窄帶抄表系統(tǒng)，不過它使用的是通過工頻過零點進行調(diào)制的載波通信技術(shù)，相比超窄帶抄表系統(tǒng)而言，易受諧波干擾的影響，且需要較大的注入功率，但傳輸速率比超窄帶抄表系統(tǒng)高。
 
六、自動抄表系統(tǒng)的模式探討
 
1 對于電能表已經(jīng)集中安裝的居民小區(qū)和密集住宅區(qū)，宜選用485總線或“多表一個采集器”的載波方式，或兩者混合方式組建自動抄表系統(tǒng)
 
2 對于電能表已經(jīng)集中安裝，但居民樓比較松散的居民區(qū)，宜采用“多表一個采集器”的載波抄表方式
 
3 對于電能表沒有集中安裝的居民區(qū)，宜采用“一表一個采集器”的即單表載波抄收方式
 
4 對于新建小區(qū)或者其它不允許布線的地區(qū)，宜采用單表載波方式
 
5 對于農(nóng)村地區(qū)，由于情況比較復雜，應因地制宜選擇恰當?shù)淖詣映辗绞?，如：桿下紅外抄收，載波抄收，485總線方式抄收等
 
6 積極采用新的自動抄表技術(shù)和傳輸技術(shù)組建自動抄表系統(tǒng)（如超窄帶載波抄表系統(tǒng)等）
 
七、關于推廣自動抄表系統(tǒng)的建議
 
1 我國自動抄表系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展和應用，已經(jīng)形成了具有自己特色的自動抄表技術(shù)，總體上已達到國際先進水平，可以滿足實用化的要求
 
2 我國已經(jīng)形成了以載波抄表為主，多種抄表技術(shù)并存的格局，產(chǎn)品的多樣化已經(jīng)基本上可以滿足國內(nèi)不同地區(qū)的自動抄表需求
 
3 自動抄表系統(tǒng)的實施應遵從先試點，后推廣的方針
 
4 由于國內(nèi)生產(chǎn)自動抄表系統(tǒng)的廠家眾多，供電企業(yè)在選擇自動抄表系統(tǒng)時應根據(jù)自己的實際條件及要求，謹慎選擇相應的產(chǎn)品
 
5 國家主管部門應加強宏觀指導和行業(yè)指導，制定相應的通信規(guī)約標準，提高各廠家產(chǎn)品的兼容性(特別是主站系統(tǒng)的兼容性）
 
6 在建設自動抄表系統(tǒng)的同時，應綜合考慮其它功能，如配電變壓器監(jiān)測、防竊電、線損統(tǒng)計等
 
7 研究自動抄表系統(tǒng)、計費收費系統(tǒng)、用電信息發(fā)布系統(tǒng)、用電信息查詢系統(tǒng)、以及用電交易系統(tǒng)（EDI的應用）的數(shù)據(jù)互聯(lián)和交換技術(shù)
 
8 研究抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡的安全性。特別是當抄表系統(tǒng)與營業(yè)計費系統(tǒng)及銀行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后，網(wǎng)絡安全性尤為重要