浅谈电能表远程抄表系统通信方式的设计

谌 珺（国网四川省电力公司自贡供电公司，四川 自贡 643000）

浅谈电能表远程抄表系统通信方式的设计

谌 珺
（国网四川省电力公司自贡供电公司，四川 自贡 643000）

摘 要：本文介绍了电能表远程抄表系统和抄表方式，以及抄表系统的通信方式和基于GPRS的远程抄表系统和通信方案设计。

关键词：远程抄表；自动化管理；电力系统通信方式

随着人们生活水平的提高，电网结构更加复杂，电网负荷也更加严重，传统的人工对电量采集和计费已经不能满足电力发展的需要，急切需要电力系统的的现代化管理来打破传统方式的局限性。因此，通过建立远程抄表系统，运用先进的计算机通信技术对用户实施电能消费情况的远程监控，及时的进行电量采集和相关数据的传输处理，为电力系统管理水平的提高提供了数据基础，推动了电力企业的发展。

一、电能表远程抄表系统和抄表方式

1 抄表方式。目前，我国使用的抄表方式根据各地域经济发展水平的不同大致分为人工抄表、掌上抄表、IC卡抄表和无线抄表等多种方式。①人工抄表，在经济发展相对落后的地区，都是采用传统的电能计量管理办法，都是采用人工抄表。每月由电力管理部门派专人到电能表安装的各个用户，上门进行数据读取和抄录，然后对数据进行统计和收费。②IC卡抄表，IC卡电表是现在比较普及的电表，是以IC卡作为介质传输电能数据，通过在电表中加装负荷控制模块来实现电量统计和结算的智能型电表。IC卡电表可以自动查询数据，不需要人工抄表和收费，降低了电力相关部门的管理成本，提高了经济效益。③电力载波自动抄表系统，该系统是利用电力线路作为通信媒介，由专门的采集端对电能表数据进行采集编码，然后通过电线传送，在接收端将数据信号还原。这种方式充分利用了现有的电力网络，操作简单，成本也比较低，覆盖范围大，与电网的覆盖率相同，可以遍布全国各地。④掌上抄表系统，该系统采用蓝牙技术对电表数据进行读取，并能够进行送电和断电的控制，它由掌上抄表器、广电采集器和管理计算机三部分组成。但这种抄表系统成本比较高，不利于推广。⑤远程抄表系统，该系统是利用电子和传感技术，通过对传统的水、电、气表进行改进，作为远传表，把传感器传出的数据转换成数字信号发送到采集器，最后通过网络上传统计，完成自动抄收。

2 远程抄表系统的定义。远程抄表也叫自动抄表，原理是通过对计算机网络、微电子和传感技术的读取和处理数据能力，把居民的水、电、气信息进行综合处理的系统。这种系统的开发运用，使得水、电、气企业解决了上门抄表收费的麻烦，不仅节省了人力，节约了时间，还满足了现代用户的实际需求，方便了用户的缴费。

3 远程抄表系统的结构和工作流程。远程抄表系统的总体结构由四部分构成，分别是系统主站、集中器、采集终端和客户电子脉冲电表。①系统主站，是电能表远程抄表系统的核心，它通过不同的通信方式获取电力客户的用户信息，电量负荷等数据信息，然后对信息进行处理，根据需求进行数据统计和电费计算，同时连接银行结算系统，实现用户通过银行自助缴费。②采集终端作为低端设备，主要负责对用户的电表数据进行采集和存储，当集中器需要这些数据时就会将相关数据发给集中器。③集中器，集中器是电能表远程抄表系统的重要组成部分，是系统通信的纽带，起着关键作用。4客户电子脉冲表，该部分主要负责提供标准宽度的脉冲信号。远程抄表系统的工作流程主要是由安装在客户端的电能表根据相关脉冲信号来对用电情况进行记录，然后采集器和数据集中器对电能数据进行采集和处理，再通过相关通信通道传输到系统主站。具体的工作流程如图1所示。由图1可以看出，数据传输由客户电表到电力管理部门的系统主站的整个过程都运用到通信技术，所以，要选择高质量、抗干扰能力强的通信技术才能有效完成电力管理部门的电能的远程系统管理。

二、电能表远程抄表系统通信方式

1 通常情况下，大多数远程抄表系统采用分布式结构。这种结构由上下两层构成。上层系统主站与集中器之间的通信网采用的是星形结构，下层的采集器与集中器之间的通信通道采用的是总线型结构。这种结构模式的形成是与我国的电网发展实际国情相关的。由于我国的电网覆盖面积大，组网的结构比较复杂，电网线路遇到的各种干扰比较多而且抗阻变化大，这就对电力线路的通信传输提出了更高的要求。同时也是对电能表远程抄表系统的安全便捷与可靠性方面的更高要求。

2 上层通信方案和底层通信方式。由于在电能表远程抄表系统中，上层通信大多采用的是星形结构，这种结构由一个中心和分别与中心相连的节点组成，上层通信在远程抄表系统中是以供电管理部门的系统主站为中心、以分散在各个变电区域的集中器为节点二形成的一对多的星形结构。它的优点是结构简单方便管理和控制，容易建立网络，信息相对精确方便程序集中开发和实现资源共享。底层通信一般是集中器和采集终端之间的通信，所以传输距离比较短可以采用总线型的通信方式。在这种方式下所以的节点公用一条数据通道，各个节点可以相互连通，当某一个节点发生故障时，不会对整个网络产生影响。

图1远程抄表系统的工作流程

三、基于GPRS的远程抄表系统和通信方案设计

该系统主要由系统主站、集中器和采集终端三部分构成，从而做到对数据的采集、通信、接收和处理，该系统的下层由采集器对采集终端的数据进行采集和处理，上层通信采用GPRS技术，由主站进行数据的收集和统计。

1 底层通信方式。该系统的底层通信方式采用RS-485专线方式实现采集终端与集中器的通信，这种方式可以增加节点数，增强了系统的抗干扰能力，提高了性能也保证了信号的稳定。

2 上层通信方式。由集中器将打包好的数据发送给系统主站的通信方式采用GPRS无线传输的方式。主要是通过集中器安装相关的GPRS模块，使无线数据通信模块来实现和系统主站之间的传输。这种方式具有很长久的持续性，数据的存储速度和下载速度也比较快。

结语

随着电力现代化的向前发展，电能远程抄表系统不仅要满足用户使用的方便和快捷，实现远程自动读取电表数据和通过银行自助缴费，还要能够根据电力基础数据对区域用电情况进行整体分析，进一步推动电力管理的现代化。

参考文献

[1]胡云.几种电能表远程抄表系统的分析与比较[J].低压电器，2011（09）.

中图分类号：TM933

文献标识码：A