脈沖電子計(jì)量表工作原理

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(xiàng)工作:計(jì)度(電能量采集)和傳輸，對于機(jī)械表主要是通過脈沖計(jì)數(shù)、處理和傳輸;對于電子表則是通過脈沖計(jì)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(jì)算機(jī)到集中器;第二層是集中器到表計(jì)。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(shí)現(xiàn)較為容易;第二層由于點(diǎn)多面廣，是實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)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(jì)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(shí)現(xiàn)上來說相對較為容易，在居民用戶遠(yuǎn)程抄表實(shí)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(diǎn)，在居民用戶遠(yuǎn)程集中抄表中有獨(dú)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(shí)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(diǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的不多、實(shí)驗(yàn)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(shí)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(diǎn)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(dú)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(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)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。

從近幾年的應(yīng)用情況來看，隨著居民用戶遠(yuǎn)程集中抄表技術(shù)的逐漸成熟與產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用，其功能上已不滿足于對普通電表每月正確地將用戶用電數(shù)據(jù)抄回。此外，抄復(fù)費(fèi)率表多時(shí)段用電數(shù)據(jù)用于分時(shí)段電費(fèi)結(jié)算、抄預(yù)付費(fèi)電表用電數(shù)據(jù)用于對該種類電表進(jìn)行監(jiān)視與管理、每日或隨機(jī)抄表用于對用戶用電情況的監(jiān)視、查處異常用電、同時(shí)抄收水、電、氣等表計(jì)數(shù)據(jù)等應(yīng)用逐步擴(kuò)展。隨著數(shù)據(jù)采集與傳輸產(chǎn)品的穩(wěn)定、可靠應(yīng)用，其功能將向數(shù)據(jù)挖掘，即:基于基本電表數(shù)據(jù)的存儲與各種統(tǒng)計(jì)、分析等應(yīng)用方向發(fā)展。

近年來電力線上網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，40余MHz技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使得該項(xiàng)技術(shù)接近寬帶網(wǎng)水平，基于電力線專有網(wǎng)絡(luò)的集抄將成為現(xiàn)實(shí)。此外，隨著藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展與實(shí)用、藍(lán)牙芯片的普及并成本的降低，可以預(yù)見，這種更為先進(jìn)、使用更為方便的技術(shù)將顯示出更為廣闊的應(yīng)用前景。

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(shí)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(jì)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(xiàng)技術(shù)的主要難點(diǎn)是在通道建設(shè)上，即要用較低的成本實(shí)現(xiàn)電能量的遠(yuǎn)距離傳輸，才能得以使這項(xiàng)技術(shù)實(shí)用。經(jīng)過多年的實(shí)踐，其實(shí)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。

●國際周界安防的最新概念是什么?

全新的概念──

◇“阻擋為主,報(bào)警為輔”威懾和報(bào)警雙重功能集于一身

◇安全性好、誤報(bào)率低、威懾性強(qiáng)、可靠性高、適應(yīng)范圍廣

◇無盲區(qū)、無死角、無漏洞

●電子圍欄系統(tǒng)主要功能有哪些?

1,具有完整的，有明確分界的電子圍欄，具有強(qiáng)大的阻擋作用和威懾作用。

2,具有誤報(bào)率極低的智能報(bào)警功能。

3,備有報(bào)警接口，能與別的安防系統(tǒng)聯(lián)動，提高系統(tǒng)的安全防范等級。

●電子圍欄系統(tǒng)主要由那些部分組成?

脈沖電子圍欄統(tǒng)主要由集脈沖發(fā)射，報(bào)警與一體的控制器、電子圍欄二大部分組成。通常，電子圍欄在室外，沿著原有圍墻(例如磚墻、水泥墻或鐵柵欄)安裝，近端連接探測器。

●脈沖電子圍欄統(tǒng)對工程商的優(yōu)越性：

1、對于周界系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，在使用了脈沖電子圍欄統(tǒng)后，可以取消周界監(jiān)控設(shè)備的設(shè)置，減少了業(yè)主的支出，使工程商在競標(biāo)過程中容易勝標(biāo)。

2、脈沖電子圍欄統(tǒng)引入了"阻擋為主"的智能化防范的新概念，在技術(shù)上和功能上取得了根本性的突破，為勝標(biāo)提供了技術(shù)上的競爭優(yōu)勢，容易被用戶接受。

3、本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠，使用壽命特長，使用成本(每年平均成本和維護(hù)費(fèi)用)降低了，這對工程商和業(yè)主均有利。

4、脈沖電子圍欄系統(tǒng)安裝調(diào)試方便，可降低施工費(fèi)用，穩(wěn)定可靠，使用壽命長，誤報(bào)率低，基本上無需售后服務(wù)，故大大降低成本。

●脈沖電子圍欄統(tǒng)的阻擋功能是怎樣實(shí)現(xiàn)的?

傳統(tǒng)的紅外對射、泄漏電纜或微波等系統(tǒng)，只具有報(bào)警功能，而沒有阻擋功能。入侵者往往能毫無阻擋地跨越警戒線。也就是說，當(dāng)有人入侵時(shí)，在系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警之前，就可能已進(jìn)入安防區(qū)域之內(nèi)。這使事件處理可能復(fù)雜化。

脈沖電子圍欄統(tǒng)在防區(qū)的周邊架設(shè)了一道電子圍欄。如果有人企圖入侵，首先看到掛在圍欄上的"小心電子圍欄"警示牌，給予心理上的威懾感。如果企圖跨越當(dāng)觸及圍欄時(shí)，便給予電擊，使之退縮離開，且不敢再次觸及。如果強(qiáng)行攀登，則系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。再則，電子圍欄采用了帶有彈性的掛線桿。當(dāng)入侵者企圖跨越時(shí)，撓性的圍欄不給予支持力，使入侵者無法跨越。這就是電子圍欄的有效阻擋功能。

●脈沖電子圍欄統(tǒng)的電脈沖對人身安全是否有保障?

脈沖電子圍欄統(tǒng)雖然脈沖電壓達(dá)6000-10000V，但是脈沖的重復(fù)頻率極低，每秒僅1次。脈沖的持續(xù)時(shí)間≤0.1秒。脈沖最大能量5焦耳，脈沖最大電量2.5毫科倫。由此可見，其能量很小，不會傷人，僅給予入侵者較難受的警告，動搖其攀越圍欄的能力與動機(jī)，達(dá)到了安全阻擋的目的。

●脈沖電子圍欄統(tǒng)的報(bào)警功能是怎樣實(shí)現(xiàn)的?

傳統(tǒng)的紅外對射報(bào)警系統(tǒng)，只要有人或物經(jīng)過警戒線時(shí)，就會發(fā)生報(bào)警。貓或狗等動物經(jīng)過時(shí)，照樣會報(bào)警。因此，不該報(bào)的也報(bào)了。如果遇到暴雨、濃霧等惡劣天氣，系統(tǒng)失效，該報(bào)的又不報(bào)警。

新型的脈沖電子圍欄統(tǒng)具有區(qū)分偶然觸及和強(qiáng)行侵入的功能，如果有人不當(dāng)心而觸及圍欄，或其它物體(如樹枝)瞬間碰及圍欄，因?yàn)檫@不屬于真正的入侵，系統(tǒng)具有鑒別能力而不報(bào)警。只有當(dāng)入侵者強(qiáng)行入侵，攀越電子圍欄時(shí)，造成系統(tǒng)斷線(開路)或持續(xù)碰線(短路)時(shí)，會發(fā)出報(bào)警。因此，脈沖電子圍欄統(tǒng)的報(bào)警具有智能功能，該報(bào)則報(bào)，不該報(bào)則不報(bào)。誤報(bào)率極低。