无线抄表系统在电力管理中的应用分析

摘 要 随着我国科学技术的不断发展，计算机技术被应用到企业电费中的核算，电费核算也向着自动化、智能化的方向发展。无线抄表系统在电力管理中的应用，不仅大大提高了电力系统正常运行的安全性，而且有效降低了电力系统中的维修成本，弥补了有线抄表系统存在的缺陷，具有很大的优势。文章先是对传统人工抄表中存在的问题进行概述，然后阐述人工抄表问题的解决方案，最后分析介绍无线抄表系统的构成。

关键词 无线抄表系统；电力管理；应用；工作效率，经济效益

中图分类号：F274 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0076-01

随着我国科学技术的不断发展，计算机技术应用于我国的多个领域中，且在我国电力企业中应用较为广泛，我国电力企业中的用电收费向着自动化的方向发展，大大提高了电费收费的工作效率。而在电费的自动收取中，需要使用机械设备进行严格的监控，并根据实际情况制定巡检方案和维修计划，以获取电力系统中的实时能耗，不仅大大提高了电力系统正常运行的安全性，而且有效降低了电力系统中的维修成本，传统的人工抄表存在的问题更为突出，增加了电力管理的难度。

1 传统人工抄表中存在的问题

1）巡查所需时间较长。随着电力系统规模的不断扩大，配电设备的数量也急剧增加，因此抄表人员进行巡查的时间不断延长。

2）人工抄表数据存在误差。在传统人工抄表的过程中，工作效率较低，受到人工因素的影响，存在较大的误差。人工抄表无法在同一时间进行多个电能表的数据记录，因此电能数据的计算不精确，存在误差。

3）电能考核时间延后。由于人工抄表中，受到人工主观因素的影响，因此抄表数据无法实现实时性，导致电能考核时间延后，增加了电力管理的难度。

4）管理部门工作量大。受到人工抄表的影响，电费抄表的工作效率较低，因此人工抄表的周期较长，电费统计的速度较慢，严重影响了管理部门获取的经济效益。

5）管理资金成本较高。随着电力系统规模的不断扩大，电力设备的数量急剧增多，因此手工抄表所需人员的数量和管理人员数量大大增加，不仅限制了电力企业的发展，而且电力企业管理资金成本的增加。

2 人工抄表问题的解决方案

根据上述所说的问题，制定解决方案，以符合智能电网与电网管理信息系统的要求，集抄系统在电力管理信息化占据极为重要的地位，因此得到了广泛的应用，但是现实与理论之间存在很大的区别。现阶段，我国集抄系统中多数使用有线集抄方案，但是还存在缺陷，很多企业将它视为非常严重的问题，且超过90%的人员认为抄表没有实际意义，且有线抄表过程中没有读取成功的数据，还需要人工进行抄表，大大增加了有线抄表的资金成本的投入，且硬件设备的花费较高，因此电力故障无法有效控制。在人工抄表的过程中，不仅需要将表码抄回，而且还需要对电能表的现场变化进行关注，以及时的发现电能表中存在的问题，以制定完善的解决方案。

随着我国无线通信技术的不断进步，GSM、GPRS被应用到抄表过程中，虽然具有良好的稳定性，但是在实际的收费过程中，实时性较差，且收费高峰期非常拥挤；而ZigBee不仅收费较低，而且实时性较好，属于无线抄表系统的一种，能够对企业用电的抄表实现智能化。

3 无线抄表系统的构成

无线抄表系统中最关键的是无线网络，包括3个部分：无线组网、数据采集、数据管理，组合成无线抄表系统的多层分布结构。无线抄表系统的结构如图1所示。

图1 无线抄表系统的结构图

厂房中的电表盒采集器之间的相连需要使用RS-485总线，采集器收集到的数据通过电表数据反映出来。不同厂房之间的线路需要无线网络构成一个完善的网络。由于厂区所处的环境较为特殊，受到多种因素的影响，因此无线网络的通道的可行性不能受到保障，如果其中的一条通道出现故障，则需要通过别的通道传输，有效提高了数据资料的安全性与可靠性。无线抄表系统所获取的数据资料需要通过集中器的处理与整理，需要通过GPRS公共网络传递至集抄中心，对收取的数据资料进行记录，并进行电费的核算。

而厂区中的无线网络是通过ZigBee协议进行，且具有很高的可靠性，和CDMA、GSM非常相似，与移动网络基站的作用非常相似，在通讯距离一般的情况下，根据实际情况对无线网络规模进行扩展。

1）功耗低。在实际应用中，1 mW的发射功率，因此ZigBee所具备的传输速率较低，使用休眠模式，功耗较低，导致ZigBee设备具有良好的经济性。例如ZigBee在使用的过程中，两节5#电池最短使用半年，最长可使用2年，具有很高的优势。

2）资金成本低。ZigBee在实际使用的过程中，所需的资金成本是6美元，但是随之ZigBee使用时间的增长，资金成本会大大下降，在2美元左右，且ZigBee协议免费使用，资金成本低是ZigBee的一个较为特殊的优势，因此ZigBee的使用范围较为广泛。

3）时间较短。ZigBee协议的通信激活所需的时间较短，一般设备的延长在30 ms左右，而ZigBee的激活时间在15 ms，而道路接通时间延长在15 ms。因此ZigBee在无线抄表系统中较为适用。

4）容量超大。ZigBee无线网络中，可存在1个主设备与254个从设备，而在同一个区域中，ZigBee网络的数量可以达到100个，且无线网络的组合较为灵活。在固定带宽的时隙中，且能够有效避免数据资料的冲突与竞争，且具有良好的传输模式，都需要接收方进行数据信息的确认，一旦发现问题，就可以重新进行传输。

4 结束语

综上所述，随着我国计算机的不断发展，无线通信网络得到了广泛的应用，且已经得到了企业能源管理的认可。无线抄表系统在电力管理中的应用，不仅有效降低了有线通信系统所需的资金成本，而且还有效降低了维修所需的成本，方便成本核算，具有很高的灵活性。

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