摘要：本文介紹了兩種新型的低成本的無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)的系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，針對(duì)目前電網(wǎng)中的脈沖電子電能表、RS485接口電子電能表和無線智能抄表終端的連接方式作詳細(xì)的介紹。
關(guān)鍵詞：脈沖電表無線抄表、RS485電表無線抄表、微功率無線通信模塊、抄表器、無線抄表系統(tǒng)。
一、前言
隨著供電部門對(duì)城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)、“一戶一表”工程改造的推進(jìn)，采用智能化的自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以杜絕人工抄表產(chǎn)生的誤抄、漏抄、估抄等人為錯(cuò)誤；大大減少了人工勞動(dòng)，提高工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減員增效，降低了管理費(fèi)用，提高了自動(dòng)化程度；從數(shù)據(jù)采集到收費(fèi)單的打印都自動(dòng)完成；避免了人工抄表時(shí)間跨度大，無法抄錄同一時(shí)間的數(shù)據(jù)，方便計(jì)算損耗；可以隨時(shí)掌握各種表計(jì)的運(yùn)行情況，便于電量的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和運(yùn)行分析；安裝方便，成本低廉，便于維護(hù)，準(zhǔn)確知道故障發(fā)生的表具更換容易，售后服務(wù)工作量少。
目前的抄表方式主要有4種:人工抄表、IC卡預(yù)付費(fèi)電表、有線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、無線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。人工抄表需要抄表人員定期挨家挨戶抄取數(shù)據(jù)，結(jié)算出費(fèi)用后，再到各家索取，誤差大、統(tǒng)計(jì)工作量大，人為的錯(cuò)誤給物業(yè)管理和用戶帶來極大不便。在農(nóng)村電網(wǎng)和小城鎮(zhèn)電網(wǎng)中民用電表的安裝等均不是非常規(guī)范，有時(shí)出于安全等因素考慮，電能表安裝的位置較高，比如電桿上，或者居民的外墻上等，這無疑給抄表帶來很多不便之處，例如：抄表人員的安全、抄表效率等。IC卡預(yù)付費(fèi)電表雖然減少了人為因素，但是買電時(shí)要到銀行或者專門的充值地點(diǎn)，安全性較差；不適合于條件較差的小城鎮(zhèn)和農(nóng)村電網(wǎng)。有線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表抄表，主要有485一些專用通信方式、電力線載波以及以太網(wǎng)。采用485通信方式需要專門的布線，工程量大且因只能采用主機(jī)輪詢的方式而效率低，且線路故障率較高，系統(tǒng)維護(hù)不方便。基于低壓電力線載波技術(shù)的遠(yuǎn)程抄表，由于線路干擾大造成系統(tǒng)通信可靠性下降，難于大批量推廣。無線抄表是一種新的自動(dòng)抄表方式，目前的無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)大多數(shù)都是基于GSM、GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)局部的實(shí)現(xiàn)無線通信，實(shí)際的表端到采集器或集中器基本沒有實(shí)現(xiàn)無線抄表。所以還不能根本解決舊城改造、小城鎮(zhèn)、農(nóng)村等信息化程度較低的地方的智能化抄表問題。本文所要介紹的就是兩種低成本的能夠解決表端到集中器或手抄器之間真正無線抄表的，適合舊城改造、小城鎮(zhèn)、農(nóng)村等條件差地方的智能化抄表系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1． 脈沖電表無線自動(dòng)抄表
脈沖電子電能表集中抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。由于表具為脈沖電子電能表因此需要將脈沖電表的數(shù)據(jù)用一個(gè)采集器加以記錄，為了降低每戶的成本我們可以將4～16塊脈沖電能表集中到一個(gè)采集器共用一套無線通信模塊，這樣分?jǐn)偟矫恳粦舻某杀揪头浅５?。?duì)于舊城改造、小城鎮(zhèn)、農(nóng)村自動(dòng)抄表是非常實(shí)用的。由圖1可以看出系統(tǒng)由脈沖電能表、無線多路脈沖電表采集器、抄表器或小區(qū)集中器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等構(gòu)成，1千米范圍之內(nèi)可安裝小區(qū)集中器，集中器可定時(shí)或不定時(shí)的向脈沖電表無線抄表采集器發(fā)送抄表指令將無線抄表采集器計(jì)量的每塊電表的數(shù)據(jù)抄取上來通過GPRS、CDMA、電話線等傳輸?shù)接?jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中。電力部門的抄表人員也可以手持抄表器在幾百米遠(yuǎn)就能將覆蓋范圍內(nèi)的脈沖電表無線抄表采集器里面的電表數(shù)據(jù)自動(dòng)抄取到手抄器中,抄表人員將電表數(shù)據(jù)抄取完成后帶回電力公司導(dǎo)入計(jì)算機(jī)管理軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)、打印賬單、收費(fèi)等。
無線通信模塊采用上海桑銳電子科技有限公司SRWF-501-50型微功率數(shù)傳模塊，中心頻率為470MHZ，發(fā)射功率17dbm，滿足國(guó)家對(duì)民用計(jì)量表具無線抄表要求，接收靈敏度-118dbm (1200bps)開放距離>600米。單片機(jī)保存數(shù)據(jù)的時(shí)間可達(dá)20年。
產(chǎn)品實(shí)物圖
2． 485電表無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)
485電表自動(dòng)抄表系統(tǒng)框圖如圖3所示。系統(tǒng)主要由485電表、無線抄表終端、無線集中器、無線抄表器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成。由于485電表具有計(jì)量數(shù)據(jù)的功能因此不需要另外添加其他設(shè)備來完成計(jì)量工作。無線抄表終端主要功能是通過短距離的485總線將同一表箱里面的電表數(shù)據(jù)定時(shí)抄取上來，完成數(shù)據(jù)凍結(jié)，便于統(tǒng)計(jì)線損。無線抄表終端一般連接的485電表從10~64塊，平均分?jǐn)偟矫繅K電表上的成本是非常低的。1千米范圍之內(nèi)可安裝無線集中器，集中器可定時(shí)或不定時(shí)的向無線抄表終端發(fā)送抄表指令將每塊電表的數(shù)據(jù)抄取上來通過GPRS、CDMA、電話線等傳輸?shù)接?jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中。電力部門的抄表人員也可以手持抄表器在幾百米遠(yuǎn)就能將覆蓋范圍內(nèi)的無線抄表終端里面的電表數(shù)據(jù)自動(dòng)抄取到手抄器中,抄表人員將電表數(shù)據(jù)抄取完成后帶回電力公司導(dǎo)入計(jì)算機(jī)管理軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)、打印賬單、收費(fèi)等。
目前該系統(tǒng)在城鎮(zhèn)電網(wǎng)的多個(gè)供電局的舊城改造項(xiàng)目，小城鎮(zhèn)的自動(dòng)抄表項(xiàng)目，農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)抄表項(xiàng)目得到大批量的推廣，系統(tǒng)具有安裝調(diào)試簡(jiǎn)單、系統(tǒng)故障率低，容易維護(hù)，便于管理，數(shù)據(jù)抄收實(shí)時(shí)性好，智能化程度高，成本低廉等許多優(yōu)點(diǎn)。此種方案必然成為自動(dòng)抄表系統(tǒng)的理想方案之一。
產(chǎn)品實(shí)物圖
三、抄表器和計(jì)算機(jī)MIS管理軟件的基本功能
1.抄表器
抄表器是采用按鍵操作，采用MOTOROLA 公司32 位的CPU，配合有2M 字節(jié)的主FLASH 存儲(chǔ)器，內(nèi)嵌免費(fèi)Linux操作系統(tǒng)．掌上電腦通過無線數(shù)傳模塊與數(shù)據(jù)終端進(jìn)行通訊，也可通過紅外線直接與表具通信抄取表具的數(shù)據(jù)，對(duì)于機(jī)械表具的場(chǎng)合可通過手工錄入表具數(shù)據(jù)，該程序可對(duì)數(shù)據(jù)終端進(jìn)行設(shè)置及數(shù)據(jù)的抄取，目前能存10000 條用戶記錄。掌上電腦內(nèi)配有DBF 數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶數(shù)據(jù)管理安全可靠。手抄器可操作性強(qiáng)，流程簡(jiǎn)單易于工程中的實(shí)施與應(yīng)用。
2.計(jì)算機(jī)MIS管理軟件的基本功能
抄表計(jì)費(fèi)MIS系統(tǒng)是電力營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)的核心，是管理效益的直接體現(xiàn)。系統(tǒng)主要包括抄表數(shù)據(jù)管理（手工抄表、抄表器抄表、遠(yuǎn)程抄表等）、電量電費(fèi)管理、審核管理等。在電費(fèi)計(jì)算過程中，可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出電量異常的客戶。變損計(jì)算可采用多種方法。系統(tǒng)能自動(dòng)計(jì)算每個(gè)臺(tái)區(qū)與出口的距離，結(jié)合電量及有關(guān)數(shù)據(jù)可定期計(jì)算線損率，致使線損率可定義到每個(gè)客戶（臺(tái)區(qū)）。這樣線損計(jì)算相對(duì)趨于合理，待異常處理完畢、發(fā)行結(jié)束后，系統(tǒng)能自動(dòng)生成相應(yīng)的多種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
線損統(tǒng)計(jì)分析：根據(jù)各級(jí)出口表、考核表電量和售電電量自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)月線損，可以查詢本期及歷年線損情況，可自動(dòng)進(jìn)行線損分析及同期對(duì)比，生成棒圖或餅圖等。具有電量平衡分析、電網(wǎng)無功分析、電網(wǎng)力率分析、電量統(tǒng)計(jì)分析、線損統(tǒng)計(jì)分析、理論線損分析和綜合統(tǒng)計(jì)分析等功能。
收費(fèi)子系統(tǒng)收費(fèi)子系統(tǒng)主要完成客戶電費(fèi)的收取管理。可實(shí)現(xiàn)坐收、磁卡售電、走收、銀行代收；同時(shí)可打印購(gòu)電明細(xì)及款項(xiàng)交接單，并隨時(shí)掌握電費(fèi)收取情況。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文介紹的兩種低成本民用電能表無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)是經(jīng)過多年的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)，經(jīng)過達(dá)３０萬塊電能表無線抄表，１０個(gè)供電局連續(xù)多年使用穩(wěn)定運(yùn)行的產(chǎn)品．現(xiàn)在有部分無線抄表產(chǎn)品在每個(gè)表具里面嵌入微功率無線通信模塊，如此一來加大了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，更是提高了產(chǎn)品成本，用戶難以接受，造成產(chǎn)品推廣難度加大．本文介紹的這兩種低成本民用電能表無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以不用更換原有的智能電表就能進(jìn)行自動(dòng)抄表的智能化改造，特別適合舊城改造，小城鎮(zhèn)，農(nóng)村居住分散等地點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)抄表的智能化改造．
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 上海桑銳電子科技有限公司 SRWF-501-50無線通信模塊說明書，2004
[2] 上海桑銳電子科技有限公司 SR-136無線多路脈沖電表采集器說明書，2004
[3] 上海桑銳電子科技有限公司 SR-137無線485電表抄表終端說明書，2004
