摘要：由于我国电力方面的不断进步，人们越来越关心电能计量的精确度。收取电费以及进行核对时主要是看电能计量之后的产生的结果。随着人们生活水平的提高，人们对电的需求和要求更高了，对相应的服务的要求也更严了。另一方面，在电力技术得到发展的前提下，电能计量自动抄表这一技术的实施与进步成为可能，使得电能的管理工作更科学，电能计量朝自动化的方向发展，电能计量工作的实施也变得更省力。本文将就这一问题展开讨论，分析电能计量自动抄表技术的特点、发展情况以及发展趋势。
关键词：电能计量；自动抄表；发展现状
1 电能计量自动抄表系统的构成和特点
典型的电能计量自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统等三部分组成。
1.1 前端采集子系统
按照采集数据的方式不同，电能计量自动抄表系统可分为本地自动抄表系统和远程自动抄表系统两种。本地自动抄表系统的电能表一般加装红外转换装置，把电量转换为红外信号，抄表时操作人员到现场使用便携式抄表微型计算机，非接触性地读取数据。远程自动抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端，它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构，即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数，而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。
1.2 通信子系统
通信子系统是把数据传送到控制中心的信道。为了适应不同的环境条件以及成本要求，通信子系统的构成有多种方案。按照通信介质的不同，通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点，适合上层通信网的要求。但因其安装结构受限制且成本高，故很少在自动抄表系统中使用。无线通信适用于用户分散且范围广的场合，在某个频点上以散射通信方式进行无线通信。其优点是传输频带较宽，通信容量较大（可与几千个电能表通信），通信距离远（几十千米，也可通过中继站延伸）。目前，GPRS 无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。租用电话线通信是利用电话网络，在数据的发出和接收端分别加装调制解调器。该方法的数据传输率较高且可靠性好，投资少；不足之处是线路通信时间较长（通常需几秒甚至几十秒）。低压电力线载波通信利用低压电力线作为系统前端的数据传输信道。
1.3 中心处理子系统
中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，是整个电能计量自动抄表系统的最上层，所有用户的用电信息通过信道汇集到这里，管理人员利用软件对数据进行汇总和分析，作出相应的决策。如果硬件允许，还可直接向下级集中器或电能表发出指令，从而对用户的用电行为实施控制，如停、送电远程操作。
2 电能计量自动抄表技术的现状
2.1 电能表
传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展，使得无论是机电脉冲式还是电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。预计今后相当一段时间内，电能计量自动抄表系统的终端采集装置将以机电脉冲式电能表和电子式电能表两种仪表为主。
2.2 采集器和集中器
采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置，由单片机、存储器和接口电路等构成，现在已经出现了较成熟的产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3 通信信道
通信子系统是电能计量自动抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重，在西方发达国家，对于电能计量自动抄表技术的研究起步较早，电力系统包括配电网络较规范、完备，所以低压电力线载波技术被广泛应用；在我国，受条件所限，较多使用电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决，因此，低压电力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。
3 电能计量自动抄表技术的发展
我国的电能计量自动抄表技术在不断发展，其和传统人工抄表方式相比，已经取得了长足的进步。但是和国外的发达国家发展相比，仍然存在很大差距，这对于我国电能计量自动抄表技术来说，会对功能的充分发挥造成影响，也会降低其实用性和经济性。所以，需要根据我国的发展情况，对技术进行改革和创新，从而提高我国电能计量自动抄表技术水平。
3.1 电力线载波通信
电力线载波通信的作用体现在其可以将信息调制为高频信号并叠加于电力线路上。该技术可以有效使用外力，无需增设路线，这就意味着可以节省开支，对于电力系统建设的节约型集约化发展有着重要的意义。使用电力线可以保证信号传输的稳定性，在传输阶段，基本不会受到外部环境的干扰，其操作也比较方便。当前我国低压电力线载波通信技术发展尚未成熟，其应用效果有待提升，还需要加强技术研究和实践总结。
3.2 无线扩频通信
无线扩频通信在信息转换为数字的过程中，可以保证数据的完整性和准确性，这样就可以避免因为信号传输中遭到破坏，最终因为信号失真引发一系列问题。对信号进行转换，可以延长传输距离，在传输过程中，信息可以收到保护，避免了信号泄露等问题。除此之外，在信号传输过程中，不会受到距离的限制。
3.3 运用复合型的通信材质
不同的通信材质的通信效果有所不同。例如，某工程中使用了光纤进行信号传输，在工程投运之后，发现光纤的使用具有以下优点：信号传输较为稳定，阐述效率高；缺点为工程造价，日常检修维护工作量大。所以，为了提升经济效益，并且保证信号传输质量，可以使用复合型的通信材料。所谓复合型材质，并不是指材料的复合化，而是指在电能计量自动抄表系统的不同环节，根据工作机制以及运行需求选择适宜的通信材质，综合使用不同的通信模式，这样就能够组建一个电能自动抄表的复合通信网络。在此网络中，需要注重不同通信模式之间的连接处理，必须遵循高效兼容的原则进行综合应用，从而改善应用效果。
3.4 远程自动抄表的防护操作
远程自动抄表的安全性有以下两种体现：①在自动抄表操作过程中的安全性；②安全性是在处理子系统网络时。在操作过程中应利用其安全性正常操作。在通信过程中：一方面数据的正常传输和安全传输需要保证； 另一方面也要避免中心处理子系统时受到外来的攻击。综合运用防火墙技术和入侵检测技术等相关技术是保护及防范的措施。
4 结语
电力营销效率的提高，取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度，以及对各种数据分门别类加以采集分析并有效利用。电能计量自动抄表系统，能够充分采集用户的各种数据信息，对数据进行集中存储和统一分析，对于加强需求侧管理，具有重要意义。
参考文献：
[1]胡军,刘书阳.电能计量自动抄表的相关研究[J].中国高新技术企业,2016(09):133-134.
[2]董婷华.自动抄表技术及其在电能计量领域的应用研究[J].电子制作,2015(02):47.
论文作者:余鑫
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
标签：电能论文; 通信论文; 抄表论文; 电力线论文; 子系统论文; 技术论文; 载波论文; 《科学与技术》2019年18期论文;