基于戶用脈沖計量表的數(shù)據(jù)采集器

居民用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)一般構(gòu)成如圖1所示。自動抄表主要完成的兩項工作:計度(電能量采集)和傳輸，對于機(jī)械表主要是通過脈沖計數(shù)、處理和傳輸;對于電子表則是通過脈沖計數(shù)、處理或RS-485口讀取和傳輸。傳輸通常由兩層通信構(gòu)成，第一層是主站計算機(jī)到集中器;第二層是集中器到表計。第一層通?？刹捎秒娫挼裙猛ㄐ啪W(wǎng)、電力系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)，實現(xiàn)較為容易;第二層由于點多面廣，是實現(xiàn)的技術(shù)難點所在。下面結(jié)合第二層常用的通信傳輸方式，對居民用戶遠(yuǎn)程集中抄表的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析和說明。

該方式通常是將多塊表計的脈沖或485通信線連接到一集中處理裝置，由該裝置通過雙絞線連接到集中處理并向主站傳送抄表數(shù)據(jù)的集中器，以總線方式進(jìn)行通信。該方式從技術(shù)實現(xiàn)上來說相對較為容易，在居民用戶遠(yuǎn)程抄表實現(xiàn)的早期為最有效的方式。但是隨著應(yīng)用的擴(kuò)大，其布線復(fù)雜、工程量大、維護(hù)困難、綜合成本高等問題逐漸顯現(xiàn)并難以解決，影響了其發(fā)展，目前其應(yīng)用范圍趨小。

自從90年代中前期以色列Unique公司的低壓載波抄表技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入我國，為集抄的發(fā)展展示了良好的前景。載波通信以其無需布線、施工/維護(hù)工作量相對較小等特點，在居民用戶遠(yuǎn)程集中抄表中有獨特的優(yōu)勢。但是，該技術(shù)存在電力線傳輸信道間歇性噪聲大、阻抗隨負(fù)載變化大、信號衰減大等問題，故實現(xiàn)難度較大。由于電網(wǎng)的復(fù)雜程度不同，國外成熟應(yīng)用的技術(shù)到國內(nèi)應(yīng)用并不理想。國內(nèi)自有技術(shù)經(jīng)過10余年的發(fā)展，從抄收成功率低、試點轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的不多、實驗室檢測一次通過率極低，到2001年后一些廠家的產(chǎn)品水平已超過國外產(chǎn)品并達(dá)到實用，目前其在居民用戶集抄中所占應(yīng)用比例為各種通信方式之首。

無線方式由于依靠其空間傳輸、無需線路的特點在集抄中占有一席之地。但由于其功率小了易受阻擋和干擾，功率大了要受無委會限制，以及成本等問題，應(yīng)用較少。

此外，在智能化小區(qū)，采用canbus、LONWORKS、自制總線等方式傳輸水、電、氣等抄表數(shù)據(jù)也有應(yīng)用，但其成本相對較高，這些通信方式在單獨的居民用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)中應(yīng)用較少。

根據(jù)近幾年中國電力科學(xué)研究院配用電自動化系統(tǒng)設(shè)備檢測實驗室統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，送檢產(chǎn)品中采用的通信方式84%是低壓配電載波，14%是雙絞線，2%是無線(參見圖2)。這從另一側(cè)面反映出這幾種通信方式的應(yīng)用現(xiàn)狀。

電能量自動抄表(Automatic Meter Reading-AMR)技術(shù)在我國于80年代后期開始研究，當(dāng)時由于微機(jī)遠(yuǎn)動技術(shù)的成熟與發(fā)展，利用各廠站到調(diào)度的已有通道，借助微機(jī)遠(yuǎn)動裝置的脈沖(或遙信)計數(shù)與處理功能，將廠站端關(guān)口表的電能量數(shù)據(jù)傳送到主站;其后，隨著用電管理部門對關(guān)口表管理要求的提高，國外全電子多功能電能表(如landisgyr、siemens、ABB等)與國內(nèi)開發(fā)多功能表的大量應(yīng)用，自成體系的電能量采集與傳輸系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

另一方面，90年代初，國內(nèi)因電力供應(yīng)緊張開始研究電力負(fù)荷控制技術(shù)，隨著負(fù)控系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，用電管理部門到各大中用戶間的通信信道建立起來，由此發(fā)展了大中用戶的遠(yuǎn)程自動抄表。

而對于數(shù)量眾多、抄表工作量極大的居民用戶電能量遠(yuǎn)程集中抄表，則在90年代中前期開始了探索。由于該項技術(shù)的主要難點是在通道建設(shè)上，即要用較低的成本實現(xiàn)電能量的遠(yuǎn)距離傳輸，才能得以使這項技術(shù)實用。經(jīng)過多年的實踐，其實現(xiàn)方法從開始的RS-485總線、無線、canbus、LONWORKS、自制總線等方式，到低壓載波方式，目前較多集中在低壓載波和基于RS-485接口的雙絞線方式。