基于电能计量远程抄表系统的

电力与能源
2012年11(上) TECHNOLOGICAL P IONEERS
传统的抄表方式由于存在很多的问题已经无法适应现代电能计量的需要了，为了解决传统抄表方式中所存在的不足，当前出现了一种自动抄表系统，它可以实现数据电路自动采集传输和处理。

它作为一种智能化的管理系统，无需到现场就能完成抄读用户所消耗的电能，很传统的人工抄表方式相比，具有很多的优越性，比如提高了效率并克服了很多的不确定性等，由此可见和传统的抄表方式相比远程自动抄表系统具有无可比拟的优越性，该系统的出现在很大程度上推进了电能管理的现代化进程。

因此在未来电力行业中远程抄表系统将会得到越来越广泛的使用，传统的手工抄表系统将会逐渐被替代，这在很大程度上可以促进电力部门经济效益以及管理水平的提高。

1 系统概述
某供电局电能计量远程抄表系统主台
与各电能表的通信采用ＤＳＣ多功能远程数
据采集器，实现电量数据、馈路状态的远程
超收，配合用电管理系统与自动化监控系
统，保证了计量数据自动监测与数据的准确
性，该系统主要包括采集终端，中央处理子
系统、通信子系统等，通过对多功能电能表
ＲＳ－４８５的连接进行通信，通信系统主要采
用电话线与调制解调器配合完成远程传输。

该系统覆盖４１座变电站，工４３块远程数据采
集器，通信线路全长约８２００米，由于技术的
发展，以及新的电能表的采用不同通信规则
及接装的形式差异，导致回抄的成功率有所
下降，因此对该系统有必要进行完善。

2 对电能计量远程自动抄表系统的分析
图１为系统的构成图，从图中可以看
出，整个系统由三大部分构成，分别是通信
处理子系统、通信子系统以及前端采集子
系统。

下文中将分别对这三个部分进行详
细的分析。

2.1前端采集子系统
通常电能计量自动抄表系统有两种，
一种是本地自动抄表系统，另外一种就是
远程自动抄表系统，它们的主要区别就是
数据采集方式不同。

本文主要对远程自动
抄表系统进行分析。

远程采集系统的最前
端通常是由加装了光电转换器的机电脉冲
式电能表或者是电子是电子式电能表构成
的，进而以脉冲的形式把用户的用电量传
递该上一级数据采集装置。

当前多数远程
抄表系统采用的是两级式的数据汇集结
构。

2.2通信子系统
该系统的主要作用就是实现数据想控
制中心信道的传送，考虑到不同的成本因
素以及环境条件，通常系统的构成会有很
多种不同的方式。

分类依据不同，通信子系
统的种类也是各不相同的。

2.2.1根据线路的连接方式进行分类
根据线路电力连接方式可以将通信子
系统分类两种，分别是总线型通信系统以
及星型通信系统。

其中星型通信系统是以
中心处理工作站作为中心点的，通过通信
信道以发散的方式实现和集中器的连接最
终构成一对多的构架。

通常情况下，通信信
道有很大的数据量，因此为了保证系统能
够可靠运行，就要保证具有一定的传输速
度和宽带。

此种连结方式在电话线、无线以
及光纤通信中应用的比较多；由于形象通
信系统存在一定的不足，为了弥补该系统
中存在的问题可采用总线型通信系统，它
是凭借一条串行总线实现分散的电能表或
者是采集器之间的连接，
传输距离短、速率低以及节点多作为
该种连接方式的主要特点。

基于此种情况，
该种连接方式在底层电能数据的采集中应
用的较为广泛。

比如ＲＳ－４８５总线网以及低
压电流载波就是最常见的总线型结构，如
图２所示，基于ＲＳ－４８５总线及以太网电力
计量自动抄表系统结构。

2.2.2依据通信介质进行分类
依据通信介质的不同，通信子系统可
以分为低压电力线载波传输、电话线传输、
无线传输以及光纤传输等。

其中光纤通信
对于上层通信网比较适合，其具有的特点
有抗干扰性墙、传输距离远、传输速率高以
及频带宽等。

但是成本高以及安装结构会
受到一定的限制作为其的不足，所以在自
动抄表系统中应用的比较少；无线通信即
基于电能计量远程抄表系统的分析
刁志平
(四川省电力公司内江电业局四川内江641000)
摘要:本文主要阐述了电能计量远程抄表系统的构成以及特点,然后从多个方面对电能在计量远程抄表技术的现状进行了介绍,最后对
远程抄表系统的安全性进行了分析,以供参考。

关键词:电能计量远程抄表安全性
图1电能计量远程抄表系统构成图
图2基于R S-485总线及以太网电力自动抄表系统
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就是以散射通信方式在某个频点上进行无线通信，其对用户分散而且范围较广的地区比较适用。

通信距离远、通信容量大以及传输频带宽作为其的主要优点，同时其也具有一定的不足，比如若需要使用频段首先要进行申请，同时要确保所选择的频点的合理性，否则相邻的信道之间就会形成一定程度的干扰；成本低、可靠性以及传输速率高作为电话线通信的主要优点，而线路通信时间长作为其的不足之处，它主要是通过电话网络在数据的发出端以及接收端安装调制解调器；低压载波通信即就是一种实现信息的高频信号调制之后在电力线路上通过叠加以实现通信的技术。

显而易见它的通信信道就是电力线，这样就不用铺设通信信道。

因此成本低、使用灵活方便以及建设维护工作量低作为其的主要优点。

当前我国超过１０ＫＶ的电压等价高压电力线载波技术应用的十分广泛，技术也不断趋向成熟，但是相比之下低压电力载波通信技术还存在一定的差距，这在一定程度上影响了自动抄表系统在我国电能计量中的应用。

目前对低压电器电磁的兼容性没有实现良好的处理，因此在电压电力线上污染严重这样就会造成电磁干扰，无疑会给载波通信质量带来影响。

同时由于用户负载的不稳定性造成网络传输的不稳定性，所以想要用数学模型进行表征也是相当困难的。

从当前的情况来看，低压电力载波技术首先要克服的问题就是抗干扰。

但是，想要实现对此类问题的解决，单是对用户负载特性的规范以及使得电磁兼容水平的提高等方面在短时间之内是很难实现的，这就需要我们不断深入研究，找到解决问题的本质，即就是研究确定出具有高抗干扰能力的载波方式，以使得通信设备的电磁兼容能力不断增强，提高其运行的稳定性和可靠性。

2.3中心处理子系统
中心处理子系统作为整个系统的最上层是由中心处理工作站以及相应的软件共
同构成的，通过通信信道在中心处理子系
统实现不同用户相关信息的汇集，这时管理人员可以使用相关软件对数据进行汇总分析之后做出合理的决策，从本质上看，其为管理人员做出合理分析决策提供了技术支持。

在硬件支持的前提下，可以直接将指令发给下一级电能表或者是集中器，进而控制用户的所有用电行为。

在抄表的过程中，要处理要首先大量数据的处理，为了确保确保对数据处理的准确性，这对中心工作站的硬件的运算以及存储能力就有了较高的要求。

对软件方便主要是要求其具有较强的处理数据的能力，同时操作系统具有足够的可靠性以及稳定性，因此抄表软件应具有这些功能：第一，对采集器和集中器参数进行远程设定；第二，进行系统中电能表数据的抄收；第三，远程控制用户的用电行为，如图３所示；第四，运行数据库通过相关报表的生成实现电费的结算；第五，查询管理功能，同时可以警示异常的电力用户。

2 发展
第一，当前电子式电能表以及机电脉冲式电能表已经可以满足电能加亮自动抄表技术的需求，这两中电能表由于各自都有自身的优点，目前都得到了广泛的应用，而且会有着广阔的应用和发展前景；第二，集中器和采集器有接口电量、存储器以及单片机通常构成，它作为汇聚电能表电量数据的装置，市场上已经有比较成熟的产品，比如ＣＨＬ０６４－１Ｚ集中器和ＣＬＬ０６４－１Ｃ采集器；第三，在整个电能计量自动抄表技术中，通信子系统作为核心部分，因此在进行数据通信方式的选取是应对各种相关的因素进行综合考虑，应找到成本、技术等之间的最佳结合点。

当前多于不同的通信方式，不同的国家侧重也是各不相同的，比如在西方一些发达国家，就比较倾向于低压载波通信技术，但是在我国应用的比较广泛的却是电话线通信，这主要是又要相关
的条件和技术还不够成熟。

随着我国对扩频技术研究力度的不断加大，低压电力线载波通信方面存在的问题已经引起了高度的重视，随着相关问题的逐步解决，在电能计量远程抄表系统中该种通信方式将会得到不断的应用合格推广。

3 对远程抄表安全性的分析
远程抄表安全性主要包括抄表过程以及中心处理子系统的计算接网络的安全性。

从本质上看，电能计量远程抄表系统是集中器、中心处理站以及采集器之间数据交换的过程，这就需要考虑到在整个交换过程中数据传输的安全性以及可靠性，同时要确保中心处理系统不受到攻击，这样才能保证整个系统的安全性、稳定性以及可靠性；中心处理子系统的安全性即就是整个计算机网络的安全性，应采取有效的措施整个计算机网络的安全性。

笔者认为，在电能计量远程抄表系统中应该引进拓扑学理论，这样可以实现网络拓扑结构的优化，同时可以有效改善网络的稳定性以及传输速率；为了保证抄表软件的安全性，不断优化系统的整体功能，可以通过基于数据库编程的算法来实现，进而使其更好的服务于自动抄表系统。

除了上诉的方法，还可以将借鉴相关领域的技术成果，这样可以有效的促进电能计量远程自动抄表技术的完善。

结束语
综上所述，当前电能计量远程抄表技术获得了快速的发展和进步，当前相关的生产厂家也随之增多，为了避免重复投资，使其能为电力系统提供更加优质的服务，在选择有关厂家的产品时，应综合考虑各种因素。

使得电力企业不断提高自身的经济效益和社会效益，避免传统人工抄表中的一系列问题。

参考文献
［１］冉晓玲．电能计量远程抄表系统方案设
计［Ｊ］．北京电力高等专科学校学报：自然科学版．２０１１（８）．
［２］孙红革，张娟．电能计量远程抄表系统
的应用及改进措施［Ｊ］．陕西电力．２００７（４）．
［３］钟道昌，姜丽华，张蕾，贾长祥．基于
ＲＳ４８５／４２２总线和电话线载波的电能表远程抄表系统［Ｊ］．测控技术．２００１（１０）．［４］秦实宏，卢亚玲，胡胜，赵庆．基于ＧＳＭ
无线远程集中抄表电量管理系统［Ｊ］．华中科技大学学报（自然科学版）．２００７（１２）．
［５］徐昊，刘友安．电能计量与远程抄表应
用研究［Ｊ］华中电力．２０１０（４）．
［６］伍敏，彭云峰．试论电能计量中远程自
动抄表技术［Ｊ］．北京电力高等专科学校学报：自然科学版．２０１１（１０）．
［７］赵伟，张小牛，孟浩文．网络化－测量技
术与仪器发展的新趋势［Ｊ］．电测与仪表，２０００（０７）．
图3 电力负荷控制管理系统。