一种新型电能表系统的研究

黄成发

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

0 引言

随着计算机网络技术、数字通信技术、电子技术的发展，电力部门逐渐使用远程集中抄表系统替代人工抄表。远程集中抄表系统实现了远程自动抄表，消除了人工抄表方式下存在的弊端，保证了抄表数据的真实有效和准确性，同时提供了用户用电抄表数据，为营销系统提供了数据，为实现台区精益化管理提供了技术支持。

1 项目背景

远程集中抄表系统能够快速准确地采集用电用户的数据，且可以更快捷准确地进行用电统计和分析。但用电用户数量众多，地理位置分散，在一些偏远地区，很多时候GPRS或4G信号不良或者覆盖不到，导致远程集中抄表系统无法安装，只能采用人工抄表方式开展抄表工作。人工抄表方式工作费时、效率低下，且容易漏抄、错抄，这对抄表工作造成了很大的困难，降低了工作效率。

本文提出研制一种新型电能表系统，通过无线通信技术、数据采集技术和编码技术等，对电能表数据进行扫码采集，并自动对数据进行暂时存储，实现电能表数据的自动化采集，并通过数据传输技术，采用报文方式将数据上送到主站，解决数据远距离传输的问题，提高电能表抄表的效率。

2 项目方案及实施

2.1 项目技术方案

基于上述问题，本文提出了以下技术方案：利用无线通信技术、数据采集技术以及扫描技术等，研发一种新型电能表系统，包括电能表和抄表系统。其中，电能表连接有数据采集装置，数据采集装置连接有编码模块；抄表系统设有终端模块，终端模块设有主控制器，主控制器连接有扫描模块和报文生成模块，扫描模块连接有存储模块，主控制器连接有用于与主站连接的通信模块。数据采集装置自动采集数据，当工作人员进行抄表工作时，通过控制终端模块扫描编码读取数据，并通过主控制器将数据自动上送至主站，从而实现偏远无信号覆盖地区自动抄表工作。

2.2 项目实施

一种新型的电能表系统如图1所示，其包括电能表和抄表系统。

（1）电能表连接有数据采集装置11，数据采集装置11连接有编码模块10，数据采集装置11将采集到的数据传输到编码模块10，通过编码模块10将采集到的数据转换成编码图案。

（2）电能表抄表系统设有终端模块20，终端模块20设有主控制器30，为方便对编码图案进行扫描，主控制器30连接有扫描模块31。工作人员随身携带终端模块20，通过控制主控制器30用扫描模块31扫描编码图案，实现对电能表数据的快速读取。

图1 新型电能表系统各模块连接示意图

（3）扫描模块31连接有存储模块34，扫描模块31对编码图案进行扫描后，读取到电能表的数据，通过存储模块34对电能表数据进行临时存储。主控制器30连接有用于与主站通信的通信模块33，当工作人员返回到主站范围时，通过主控制器30控制通信模块33与主站进行通信，将存储模块34存储的电能表数据传输到主站，实现对电能表数据的采集。

（4）通信模块33设有WiFi信号模块，WiFi信号模块发出WiFi信号，与主站连接，进行数据传输，实现数据信号的远距离传输。同时设有WiFi信号发送模块，通信模块33通过WiFi信号发送模块发送电能表数据，终端模块20通过通信模块33实现与主站的连接。

（5）主站设有WiFi信号接收器，WiFi信号接收器能够与WiFi信号模块连接，通过WiFi连接实现数据传输，方便工作人员在远距离的情况下将收集到的电能表数据传回。终端模块20与主站进行通信时，终端模块20通过WiFi信号发送模块与WiFi信号接收器连接，将电能表数据由存储模块34传输到主站。

（6）编码模块10与数据采集装置11连接，根据数据采集装置11采集到的数据生成编码图案。为了方便扫描模块31对编码图案进行读取，编码模块10设有第一显示模块12，用于显示编码模块10生成的信息码，供扫描模块31扫描。

（7）终端模块20设有第二显示模块32，第二显示模块32用于显示终端模块20扫描到的信息。终端模块20通过扫描模块31对编码图案进行扫描后，通过第二显示模块32对扫描到的信息进行显示，供工作人员查看，帮助工作人员初步检验电能表数据是否正常。

（8）主控制器30连接有报文生成模块35，工作人员通过终端模块20对电能表数据进行采集后，通过报文生成模块35将电能表数据生成报文，并将报文传输到主站，以供工作人员查看。

新型电能表系统抄表数据采集全过程：数据采集装置实现对电能表数据的自动采集，编码模块根据采集到的电能表数据生成编码图案。工作人员控制终端模块，通过终端模块设有的扫描模块对编码图案进行扫描，对采集到的电能表数据进行读取，将读取到的电能表数据使用存储模块进行存储。当数据采集完成后，主控制器控制报文生成模块将采集到的电能表数据生成报文，并将报文通过通信模块传输到主站，对电能表数据进行汇总。

3 项目应用效果分析

本项目研制的新型电能表系统与现有的远程集中抄表系统相比，有益的效果主要表现在：（1）在偏远无信号覆盖的地方，利用扫描技术，通过数据采集装置对电能表数据进行直接采集，再对采集到的信号进行编码，通过终端模块对生成的编码图案进行扫描，实现电能表数据的快速读取。（2）主站设有WiFi信号接收器，利用无线通信技术来接收电能表数据，提高了电能表信息记录的效率，不受4G或GPRS信号是否覆盖的影响，有效解决了偏远地区电能表抄表困难的问题。

4 结语

本文提出的新型电能表系统成功替代了人工抄表，实现了偏远无信号覆盖地区的远程自动抄表数据传输，减少了人力资源和时间的投入，大大提高了偏远地区抄表工作的效率和正确率。本产品已在笔者所在供电局辖区内试用并得到了很好的反馈，待技术成熟时将推广至全江门局及全国电力系统。

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