电能表远程抄表系统设计与集中抄表技术研究

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远程电力抄表系统信息化应用

“株洲市电业局”案例材料

关键词: 远程监控信息 无线抄表电力 M2M 行业化应用

中国移动通信集团湖南有限公司株洲分公司 2 一、项目背景

电力行业（包括电力生产企业和供电企业）信息化程度比较高，十多年来的信息化建设有效提高了其工作效率和质量。在此信息化建设基础上，如何进一步满足电力行业移动信息化和个性化的业务需求，已经提到了议事日程上来。如电网调度自动化、电力生产自动化控制系统、电力负荷控制预测等，现阶段电力行业信息技术的应用正逐渐由操作层向管理层延伸，向网络化、整体性、综合性应用发展，对大范围实时通信技术的需求日益迫切，移动通信技术在电力行业信息化建设中得到了越来越广泛的应用。

客户在实际应用时也存在许多问题，对于电力行业的企业，每月的电表抄表工作是一件非常耗费人力的繁琐工作，在传统的工作方式下，使用人工抄表还存在着数据可能存在误差、抄表时间不同步、速度慢等缺点。随着工业用电、家庭用电量的激增，对进行电力传送调度的要求越来越高，由于传统工作方式消耗了大量的人力、物力，但效率低下，如何以最简单的方式、最低廉的成本来获得需要的数据，成为电力行业企业目前急需解决的问题。

如何充分利用移动运营商提供的优良质量的通信网络，充分利用短信这一便捷的通道？同时又如何结合电力行业自身业务需求，有效的与OA等系统进行结合，辅助推进电力企业办公和客户服务方式？这些问题成为我们要解决的关键问题， M2M使这些问题迎刃而解。依托领先的无线通信网络，株洲移动分公司为株洲市电业局提供信息化服务，电力局通过我们的方案，实现了无线电力抄表、无线设备监控、电力信息服务等。电力行业移动信息化解决方案提供包括语音、即时通信、监控、检测等移动信息化应用，为电力行业的客户提供更便捷的服务，使其能够随时随地的享受移动通信技术带来的便利，全面提升电力行业的竞争力。

为解决株洲市电业局电力监控、调度问题，提升信息化管理水平，更有效的保证株洲市电网的安全、经济运行，株洲移动分公司自2004年开始建设株洲市电力远程无线抄表系统。

电能计量远程抄表系统及实现技术

摘要：文章介绍了电能计量远程抄表系统的构成与功能模块，总结了远程抄表系统的实现技术，有利于提高远程抄表作业的自动化、便捷化水平。

关键词：电能计量；远程抄表系统；数据采集；通信

0 引言

在电能计量管理模式中，传统的人工抄表方式已经难以适应新时代的发展要求，存在着操作不规范、数据采集不及时、数据计量不准确、抄表作业效率低等问题。为弥补传统抄表方式的弊端，有必要设计和应用智能化的远程抄表系统，实现对各个时间节点的电能计量数据采集和处理，实时监控智能电表的运行状态，提高远程抄表效率。基于此，下面提出一种先进的电能计量远程抄表系统设计方案，能够实现用户电能数据的自动化抄送和处理。

1 电能计量远程抄表系统架构

1.1 远程抄表系统构成

远程抄表系统主要由前端数据采集子系统、通信系统子系统和中心处理子系统构成。在系统运行中，数据采集系统通过光电转换模块采集脉冲电信号，由集中器读取采集器中的数据，中心处理机根据预设存储方式、数据读取时间和数据传输协议处理电能计量数据，数据处理后传送到上位机，使系统管理人员实时获取数据信息，完成远程抄表作业。

1.1.1前端数据采集系统

该系统主要用于采集电能计量的相关数据信息，设备包括以下：①电能表。选用全电子式智能电能表、内置载波芯片，直接向采集器输出载波信号，由自动化后台系统存储电能数据，本系统采用多功能智能电表；②采集器。将采集器安装于台区下，内置智能载波芯片模块装置，用于采集、保存、传达指令。采集器自行检测是否有数据输入，若检测到用户电能信息，则自动进入到数据接收模式，完成数据采集，实现采集器与用户电表的数据对接；③集中器。集中器属于智能抄表设备组件，可控制单片机芯片运行，调整自动抄表时间，与上位机和电表进行通信，统一处理电量信息。

1.1.2通信系统

通信系统采用载波信号及RS-485通信实现下行通信与上行通信两种并行的通信方式，满足智能电表系统的运行需求，其工作原理为：载波信号为全载波或半载波与集中器通信，RS-485与通信电缆与集中器通信。对集中器发出的指令进行控制，并向集中器发送从用户端采集的电能数据信息，显示用户电表的工作状态。基于全载波或半载波及RS-485的通信系统适用于任意的通信协议，可以实现集中器与上位机通信，增大通信距离，提高通信效率，满足远程抄表功能需求。通信系统采用载波芯片及4芯屏蔽电缆，与主机通信端口之间加接RS232/485转换器，使系统具备多点与双向通讯能力。

1.技术方案

本项目所要求的软件系统应按照三层结构的原则，将本文件所描述的业务功能和相关需求进行集中、统一的规划和整合，使本系统成为一体化的、信息资源充分共享的综合性的业务处理平台，为客户提供个性化的服务，具备满足未来业务发展需要、满足实时处理的能力。

1.1 总体技术要求

本系统应确保系统正常运行所需的管理、运营、维护等有关的全部软件，并是成熟的最新版本的软件系统。

•先进性

系统具有一定的先进性，考虑到较长时期内的需求，在较长一段时间内不落后。

•实用性

系统具备最佳的实用性，切实解决电业部门的需求，满足实用化运行要求。

•开放性

系统立足于现有系统，采用当今最新技术和最广泛、流行、成熟的有关标准、协议及其相关产品，使系统具有良好的开放性、可扩展性，硬件、软件按模块化方式设计，可根据系统扩展的需要进行灵活配置。

•灵活性

系统支持多种规约和通信手段，以支持多厂家设备的接入，适应网络技术的发展；可支持多种数据采集方式，接收不同来源的数据，以支持电力市场运营结算所需的大量的、复杂的数据采集和处理要求•可扩展性 系统采用网络结构方式，充分考虑了用户今后变电站规模及功能扩展的需要。随变电站规模和系统的扩大、采集点的增多，通过增加系统厂站数目和采集点数目就可完成，不影响系统的可靠性和稳定性。

系统具备硬、软件的扩充功能，支持系统结构的扩展和功能的升级，系统所提供的支持软件能支持用户进一步开发应用软件，以期实现原系统的增值。

•安全性

系统具备完善的安全保密措施和用户权限管理功能，确保作到严格防止非法入侵和严禁对原始数据的修改，计算数据的修改必须在规定的权限范围内进行。其次，系统可检测数据的有效性和合理性，对检查结果进行修改并做相应标记，然后进行统计分析和考核结算。整个平台系统主节点、分节点均采用双机热备的方式，避免某个网络某台服务器或前置机异常而造成整个系统停止运行的弊端，保证了系统安全可靠的运行。

第４期总第１９０期　

２０１０年４月　农业科技与装备　

Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ＮＯ．４　ＴＯｔａｌ　ＮＯ．１９０　Ａｐｒ．２０１０　

基于电话线的远程抄表系统研究与设计　

马　锐　，石庆春　

（１．哈尔滨市电业局，哈尔滨１５００１０；２．双鸭山市电业局，黑龙江双鸭山１５５１００）　

摘要：远程变电站抄表需要耗费大量的人力、物力和财力，无法适应用电管理的需要。充分利用电话线路的有利条件，设计一种基　于电话线路的远程抄表系统。详细介绍远程秒表系统的组成，探讨用户电能表终端和配变集中器的设计思路，总结出营业管理程　序具有自动化集中抄表、易于控制、实时性的特点。　关键词：远程抄表；电话；线路；设计；数据通信　中图分类号：ＴＮ９；ＴＰ３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—１１６１（２０１０）０３—００７３—０３　

长期以来．我国供电企业电能数据的抄算都是基　

于电能表的手工作业方式，即每月定期派人到用户那　

里抄录电能表的用电数据作为电费计算和收缴的依　

据。随着电力负荷的急剧增长以及一户一表和直供到　

户等营销举措的不断深人。用电企业纷纷将家属宿舍　

的用电管理业务交还给供电企业，致使供电企业电量　

抄录工作量大大增加，分散的手工抄表根本无法适应　

用电管理的需要。因此，远程抄表系统的技术研究和　

产品开发势在必行　

１　远程抄表系统组成结构　

远程抄表系统由营业站管理主机、配电变压器、　

配电集中器、接在低压电力线上的多个用户电能表终　

端和通信信道组成，其结构详见图１。用户电表选用　

脉冲式智能电能表。它能以电力线载波方式和集中器　

进行通信，除了记录电量和本地保护外，还可以接受　

集中器发来的命令，实现远方监控功能。　

其中．用电管理主机到配电变压器、配电集中器　

图１　低压用户远程抄表系统示意图　Ｆｉｇｕｒｅ　１　Ｄｉａｇｒａｍ　ｆｏｒ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｅｔｅｒ　ｒｅａｄｉｎｇ　ｏｆ　ｌ０ｗ—　ｖｏｌｔａｇｅ　ｕｓｅｒｓ