远程自动抄表技术中现存的问题及应对措施

杨波

摘 要：随着我国经济的快速发展以及现代化管理水平的不断进步，供电企业需要一种投资低、易安装易维护，而且通信可靠，精确度高的远程抄表监控系统。本文首先介绍了远程自动抄表系统，结合系统的特点分析了远程自动抄表技术存在的问题和应对措施，并给出了相应的系统规划建议。通过远程自动抄表技术节省了大量的人力物力，而且扩大了抄表的监控范围，从根本意义上实现了电力营销智能化管理。

关键词：供电企业 远程 自动抄表技术 系统规划

引言：近年来，随着“三化”（信息化、智能化、网络化）科技的快递发展，电力远程监测行业得到了迅速的发展。远程自动抄表系统运用电量采集设备和应用软件系统，建立了相应的电能表档案，实现对采集电量的分析处理。目前，系统根据具体情况分别通过光缆、公用电话网、移动通信网三种方式进行通信，可实现主叫与被叫。用于与采集设备进行通信的通信控制软件，可监测采集器及相关设备的运行。支持本地、网络多路径的数据文件存放，实现了数据共享。

一、电能计量抄表的几种形式

1.手工抄表方式：抄表员携带纸和笔到现场根据用户电能表的读数计算电费。

2.本地自动抄表方式：采用携带方便、操作简单可靠的抄表设备到现场完成自动抄表功能。

3.移动式自动抄表方式：利用汽车装载收发装置和900MHz无线电技术以及电表上的模件，不必到达用户现场，在附近一定的距离内能自动抄回电能数据。

4.预付费电能计量方式：通过磁卡或IC卡和预付费电能表相结合，实现用户先交钱，购回一定电量，当用完这部分电量后自动断电的管理方法。

5.远程自动抄表方式：采用低压配电线、电话网、无线电、RS485或现场总线等多种通信媒体，结合电能表上的软件和局内计算机系统，不必外出就可抄回用户电能数据

二、远程自动抄表系统及结构

自动化抄表的关键技术是电量远程传输通信信道。按照通信方式的不同，远程自动化抄表系统可以分成多种型。按通信介质分有线的远程抄表和无线的远程抄表；按通信手段分载波式远程抄表和总线式远程抄表。目前有线的远程抄表广泛使用的是公用电话自动化抄表和无线抄表通过各种通信形式实现自动化抄表。

1.远程自动抄表系统组成

远程自动抄表系统主要包括中央信息处理机、抄表集中器、抄表中继器和采集器四部分功能。

2.系统结构图

三、远程自动抄表存在的问题及解决措施

1.通信方式的选择

通信系统主体一般主要有光纤传输、无线传输电话线传输、电话线传输和低压电力线载波传输4 种。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远、抗干扰性强，适合上层通信网的要求，但因其安装结构受限且成本高，一般只应用于变电站层面。无线通信适用于用电客户分散且范围广的场合，其优点是传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远，主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合理，相邻信道会互相干扰。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。租用电话线通信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。电力载波通讯最大的问题就是信号衰减和抗干扰能力， 虽然很多厂商研制了抗干扰电路、中继功能、扩频技术的综合应用，但其实用性还有待于进一步检验。

自动抄表的通信方式各有利弊， 不可片面追求通信方式的统一。在实际应用过程中，由于面对的是城区、近郊以及远郊的不同区域，公用电话网、移动网络都会有难以覆盖需求区的情况，应该因地制宜，考虑各种通信方式的优缺点，采取复合通信方式进行数据传输。

2.技术、设备的统一性

变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表所应用的远程自动抄表技术、设备的厂家不统一，存在着系统维护、应用分散现象，缺乏统一的数据应用平台，使得各个系统不能充分发挥作用。解决措施：在所应用的系统中确定一个主流系统，将其它应用整合到这个系统中来，形成一个综合远程自动抄表系统；与营销信息管理系统以数据接口方式进行连接， 实现全部数据的综合分析；线损也可实现分电压等级、分线分台区的统计分析和汇总，使得远抄系统可以集中为营销管理工作发挥整体作用。

3.采集终端的稳定性

自动抄表采集终端采用的全电子式电能表适应环境能力还不能完全达到实际应用要求。根据电力行业标准规定，户外式多功能电子电能表工作条件为-25～55℃，极限工作条件为-25～60℃，这对我国大部分地区的气候都能够满足，但在北方的部分地区，在温度超过其极限条件时，会导致电能表液晶屏停止工作或电子元件损坏。在逐步扩大远程抄表应用范围的过程中，应用于室外环境的情况越来越多，针对温度超过标准工作条件时可能会出现的电能表停滞现象，应该做好必要的准备，防范在此过程中可能造成的数据损失。为了保证终端工作的稳定可靠，一是要在选型时充分考虑当地气候条件，对供货商提出必要的技术要求，要求其供应产品的工作条件要满足当地需求；二是对安装在户外，尤其较偏远地段的台区，采取定制的计量箱，设置必要的防高温、防寒隔层措施，以保证电能表的工作环境符合设备要求。

四、远程自动抄表系统规划

1.完善已建变电站远程抄表系统

针对变电站提出新增远程抄表系统建设要求，选用数据规约相符的多功能电能表，由原有设备厂商提供新型采集设备，并统一纳入现有远程抄表系统管理。对三相三线制计量方式进行三相四线制改造，在互感器、电能表提高计量精度的同时，将电能表分批更换为多功能电子式电能表，以适应远程抄表系统的技术要求。在相应网络连接的关口设置防火墙，防止系统数据受到病毒侵入等网络安全威胁。

2.新建大用户和配变台区自动抄表系统

基于大用户和配变台区计量点较分散的特点，难以做到给每个分散的地点都安装固定电话或配置移动卡。根据当前远程自动抄表技术发展形势，拟采用适合配电变压器数据采集的新技术，即有选择地在每个半径500～3000m 的区域内， 使用1 台高性能的智能电表数据采集器，自动抄收区域内的多块配变电表数据。

配变台区及高耗能用电客户远程抄表系统主要由智能电表数据采集器、无线抄表器、通信控制软件、电量管理分析软件4 部分组成。智能电表数据采集器除了能采集电量数据之外，还能采集有功功率、三相电流、三相电压、功率因数、失压报警、电表时钟等多种数据，并具有单总线上多协议的通信功能。采集器既可以使用GPRS 无线网，也可使用有线电话网或以太网传输数据。远抄系统通信控制部分与电量管理分析软件可以监测采集器及相关设备的运行，并进行电量数据查询统计分析。

3.建设居民集中抄表系统

根据电能表型式及装设模式的不同分别采取不同的终端采集方式，如：零散住户、旧的居民小区考虑到电能表分散装设，其采集终端数据信息可利用载波方式传输到集中器；而新建居民小区已经要求电能表全部采用一楼集中装设模式， 故可以应用485 数据线连接方式传输到集中器，大大提高了数据传输的可靠性。台区与主站的通信方式可根据网络覆盖情况和地区通信业务特点选择有线电话拨号或GPRS 通信方式。

4.与营销信息管理系统实现对接

目前使用的远程抄表系统与营销信息管理系统已经实现中间库形式的接口，远程抄表系统可通过中间库，根据营销信息系统的数据需求提供相应的数据信息。要求新建的项目必须统一使用与现有遠抄系统数据规约、技术要求相符的硬件和软件，以达到系统的集中规范，也便于与营销信息系统的数据连接共享。

参考文献：

[1]李玉萍. 基于GSM/GPRS用电远程监控系统[J].计算机测量与控制，2007，15（8）.

[2] 魏文俊，尹平林. 基于GPRS 的电能表集抄系统设计和应用[J].自动化技术与应用，2007，26（1）.