国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 010020
摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的电力工业取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。现在人们已经离不开电能，之前进行电能计量都是采用人工抄表电表数据的方式，这种方式存在着一定程度上的弊端，主要表现为操作不规范、数据记录不准确、消耗成本大等。针对这一问题，逐渐出现了电能计量自动抄表系统，本文就针对信号和数字方式并处理技术在联网电力计量方面的应用进行研究与分析。
关键词：电能计量；远程抄表；电能表；采集终端
1 数字信号处理技术概述
1.1数字信号处理技术的定义
数字信号处理是一门涉及多个领域、多个学科的技术，并且被广泛应用到多个高科技领域的新兴学科。该技术主要是将信号借助数字的方式进行转换和处理的技术。同时，数字信号处理技术一般是对连续模拟信号进行滤波和测量处理，从而要求将信号从模拟状态转变为数字状态。
1.2数字信号处理技术的特点
从本质上来说，数字信号处理技术是一种转换数据和提取数据的技术。利用这种技术，能够从复杂的环境中提取所需要的信息，并且随后按照需求进行转换，转换成能够被人方便地识别的形式。数字信号处理技术本身具有十分鲜明的特点，运算速度较高，精确性较好是最为主要的特点。在这项技术中，占据主要地位的运算方法是流水线结构和非常独特的寻址模式。在进行硬件乘法累加操作时，主要是指在一个指令周期内，进行一次乘法和一次加法操作。在这个过程中，实际的操作速度高达800Mb/s。除此之外，数字信号处理技术对于运行环境的适应能力较强，因为其采用二值逻辑；较为灵活，因为其能够在软件的作用下进行参数的处理和相关修改。
1.3数字信号处理技术的重要性
现阶段，在数字信号处理技术的高速发展过程中，新技术逐渐发展，在生产生活的很多领域，这项技术都得到了广泛的运用，发挥着重要的作用。因此，随着数字信号处理技术的普及，其销售价格也逐渐降低，在技术结构和总线、资源等方面都越来越标准化。这些都会为整个行业带来新的竞争和发展机遇，进一步带动其他周边行业的协调稳定发展，实现技术飞跃进步。
2 系统的构成与特点
对于电能计量自动抄表系统而言，它主要是由三个子系统共同构成的，这三个子系统分别为前端数据采集系统、通信子系统以及中心处理系统，下面就这三个子系统进行简要的阐述。
2.1前端采集子系统
简而言之，前端采集子系统中最为主要的部分便是电能表，目前状况下，电能计量自动抄表系统主要分为两种，分别是本地抄表以及远程抄表，正是因为如此，前端数据采集子系统也存在着一定程度上的差异。一般情况下，对于本地自动抄表系统的电能表而言，它主要是通过红外线转换装置对电能进行一定程度上的转换，使其成为红外信号，然后再由抄表人员到现场通过便携式计算机对相关数据进行直接读取。远程采集子系统的电能表则相对复杂，它主要是通过加装光电转换器来构成其数据采集最前端。在这种情况之下，用户的电能表电量主要是通过采取脉冲的形式向数据库采集装置进行电子脉冲的传递，然后再定期对采集数据进行一个集中汇总处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2通信子系统
对于通信子系统而言，其主要作用是对所采集到的数据进行传输处理，传输位置为控制系统的信道。一般情况下，实际条件不同，可以将通信子系统进行一定程度上的分类，主要分为光纤通信、无线通信、租用电话线通信以及低压电力线载波通信，下面对着几个类型的通信进行分别阐述：
2.2.1光纤通信：光纤通信的适用范围主要是上层通信传输，其优点主要表现在如下几个方面：传输频带宽、传输速度较快且具有较强的抗干扰能力。但是，由于光纤通信具有较高的安装成本，因此在一些基层的自动抄表系统之中并未得到广泛的使用。
2.2.2无线通信：无线通信的适用范围主要是用户居住相对分散且范围较为广泛的地区。这一方法的机理主要是在某个频点以上以散射通信，以此来对无线通信进行有效的实现。其优点主要表现在两个方面，分别为通信频道宽以及通信容量大，正是因为如此，使其可以通过中转站进行远距离的延伸。但是，无线通信方式也存在着自身的弊端，主要表现为需要对频点的使用权进行申请，除此之外，如果难以对频点进行有效的确定，就很有可能带来信道干扰的问题。
2.2.3租用电话线通信：租用电话线通信的运作机理为：首先在收发端之上分别进行调制解调装置的设置，然后对电话网络进行一定程度上的使用，由此来实现数据的传输。一般情况下，这种方法的传输可靠性较高，且运行成本相对较低。但是这种方式存在着固有的缺点，主要为传输时间过长，往往需要几秒甚至更长。
2.2.4低压电力线载波通信：相比于前三种通信子系统，低压电力线载波通信是一种较为新型的通信系统，它主要是将信息调制成高频的信号，然后将之进行一定程度上的叠加，使其在电力线路之上，由此来实现通信。其优点主要表现为可以有效节约投资，且维护工作量也得到一定程度上的减少。就目前状况而言，国内 10kV 以上电压等级的高压电力线载波技术已较成熟， 但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平。
2.3中心处理子系统
对于中心处理子系统而言，它在远程抄表系统之中有着十分重要的地位与作用，因为它是整个远程抄表系统的最高层，其构成主要是中心处理工作站及其附属的软件。在整个自动抄表系统之中，用户的数据采集信息都是通过通信子系统进行汇总，并集中于中心处理子系统当中，然后管理人员对相关的软件进行一定程度上的使用，并对相关数据进行汇总与分析。一般情况下，典型的抄表系统软件基本具备如下几个方面的功能：①能够对采集器之中的参数进行远程的设定；②对整个系统之中的电能数据进行准确的抄取，并在此基础之上进行有效的汇总，最终生成电费数据库；③能够实现远程控制，由此来完成停电、通电控制；④对系统进行有效的查询与管理。
3 自动抄表的安全性
对于自动抄表系统而言，从实质上看它其实是采集器、集中器以及中心处理系统之间的数据交互过程，因此，在这其中也存在着一定的安全隐患，主要表现在两个方面：一方面是自动抄表过程中的安全性；另一方面则是中信处理子系统的计算机网络安全。在通信传输的过程之中，必须对数据的可靠传输进行有效的确保，除此之外，还应该对系统是否存在来自传输网的恶意攻击进行一定程度上的考虑。就目前状况而言，安全隐患主要体现在如下几个方面：病毒、黑客、操作失误以及网络崩溃等。针对这些安全隐患，应该进一步发展与完善身份验证技术、密码技术、访问控制技术以及防火墙技术等。
4 结语
对于电能计量自动抄表系统而言，它主要指的是一种智能化的自动管理系统，且在这一职能自动管理系统之下，将电能的计量、数据的自动采集、数据的处理以及数据的传输进行了有机的结合，较之于传统的人工抄取电表数据的方式，电能计量自动抄表系统表现出了较大的优越性，其最大的特点就是不再需要工作者到现场进行电能表计量的抄取。这样一来，就能够对人工抄表方式的不定性进行有效的克服。智能电能计量自动抄表的出现不仅促进了现代化的电能管理，同时还对电能管理部门的经济效益进行了一定程度上的提高。电能计量自动抄表系统必然是未来发展的主要趋势。
参考文献
[1]曾水连.刍议电力计量在节能降耗中的应用[J].城乡建设，2012，24（20）.
[2]郭法连.电力远程抄表系统的开发与应用[J].中国石油大学，2009.
论文作者:任旭,王邦成,邢树利
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/19
标签：子系统论文; 电能论文; 技术论文; 通信论文; 数据论文; 抄表系统论文; 数字信号处理论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;