自动抄表技术论文范文

自动抄表技术论文范文第1篇

关键词：电能计量自动抄表信道采集终端

电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而用电客户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。因此提高电力部门电费实时性结算水平,建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识。再加上供电部门对防窃电技术也提出了更高的要求。

电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性，推进了电能管理现代化的发展进程。

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，如图1所示。

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。其基本原理是：在发送数据时，先将数据调制到高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上。此高频信号经电力线路传输到接收方，接收机通过耦合电路将高频信号分离，滤去干扰信号后放大，再经解调电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络，免去了租用线路或占用频段等问题，降低了抄表成本，有利于运营管理，发展前景十分广阔。但是，如何抑制电力线上的干扰，提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。

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。

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热点和发展趋势

3.1电力线载波通信

电力线载波通信，是将信息调制为高频信号(一般为50～500kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。

3.2无线扩频通信

扩频技术是一种无线通信方式，把发送的信息转换为数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号的频谱，通过相关接收，用相同的频码序列解扩，最后经信息解调，恢复出原始信息。扩频通信距离一般可达几十千米，其最大的优点在于抗干扰能力较强，因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是：采集器通过电力线载波把数据传至集中器，再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接收电台。

3.3复合通信

在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有优缺点，任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾，提出了复合通信方案。

复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到中央处理站段，则可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况统筹考虑。混合使用的各种通信方式之间要有很好的相容性，不能相互干扰，这其中涉及到运筹学、最优规划等方面的研究与设计。

3.4自动抄表的安全性

自动抄表的安全性主要包括自动抄表过程的安全性和中心处理子系统的计算机网络安全性。电能计量自动抄表系统的抄表过程是分散的采集器、集中器与中心处理站间交换数据的过程。通信中既要保证所抄数据的安全、可靠传输，又必须确保中心处理子系统不会受到来自传输网络的意外攻击。

中心处理子系统的安全性主要是指其包含的计算机网络安全性，而主要的安全隐患来自以下4个方面：黑客、病毒、合法人员的失误和网络系统自身的脆弱性。保护及防范的措施是综合运用密码技术、身份验证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等。

4结束语

自动抄表技术论文范文第2篇

就集中式的低压电力线载波方式进行了探讨。

[关键词]电力载波 自动抄表 采集终端 集中器 计算机

一、问题的提出

水、电和燃气是生活中必不可少的,它们的发展一直备受人们的关注。在人们关注的同时,三表抄送系统产生了,IC卡智能水表、电表和煤气表,并且,随着科技的不断发展,三表抄送系统也越来越智能化。

考虑到电力线遍布各处,从发电厂到各个居民家庭无所不至,利用现有的电力网作为信道,不需要重新布线,可以节省大量的人力物力,电力载波抄表是最符合电力系统特点的自动抄表方案。但是电力线不同于光纤,同轴电缆,双绞线等专用的通信媒质,它的主要功能是电力传输,其设计时不可能兼顾高频通信的技术要求。作为通信媒质,信道环境恶劣,特别是低压电力线,负载多而复杂且时变,存在大量噪声,造成抄表成功率低,这一现象阻碍了载波抄表系统的大量应用。

虽然电力载波自动抄表系统在电表方面的研究已经有显著的成就,但在实现实现水,电,煤气表的一体化方面的研究还不是很多。众所周知居民区水表,煤气表一般安装在家中,这就给抄表造成一定的不便,所以本课题主要研究电力载波自动抄表系统实现水,电,煤气表的一体化方面进行研究。系统的应用可将大量的住宅耗能信息集中统一管理,而管理机构只需投入少量人员即可实现远程集中抄表,并完成数据的采集、累计、费用计算、费用收取,实现住宅耗能计量的高质量管理。

二、电力线载波自动抄表技术

电力线载波自动抄系统由基表(电表,水表,煤气表)、数据采集器、低压电力载波,数据集中器、上层数据传输系统、管理中心计算机(数据处理系统)组成抄表网络。采集终端、集中器、计算机之间的通信采用RS―485总线结构,采集终端用专用供电电源,通过本系统可实现对水、电、煤气表数据的读取、处理、储存及上传,电力线载波自动抄系统的框图如图1所示。

利用电力线载波自动抄表系统,对于在已建好或不易布线的居民区和对于比较分散的用户的采用分散式的,当集中器通过低压电力线载波与各采集终端通讯,每个电能表里面或端子盖旁边安装一个载波模块为分散式的,分散式的低压电力线载波自动抄表系统如图2所示。又如采集终端通过脉冲线接收各电能表的脉冲信号,集中器通过低压电力线载波与各电能表的载波模块通讯为集中式的。本论文着力集中式的低压电力线载波方式,集中式的低压电力线载波自动抄表系统如图3所示。

三、电力线载波自动抄系统的原理:

1. 数据处理系统:

内装远程抄表系统的上层操作软件,对系统所辖设备进行管理,通过辖下的集中器可以随时调用系统内任一表计的数据,并对数据进行处理;同时可以对系统内设备发出各种指令,本系统所用计算机为一般办公用计算机。

2. 上层数据传输系统:

上层数据传输系统有以下几种主要的方式:

(a)电话线网络,现场总线通过一个电话――现场总线转换装置与公用电话网相连,电脑通过Modem经公用电话网实现与现场总线的通讯;

(b)以太网,现场总线通过一个网络――现场总线转换装置与局域网相连,电脑通过局域网实现与现场总线的通讯;

(c)GPRS移动通讯网络,现场总线通过一个GPRS――现场总线转换装置与公用移动电话网相连,电脑通过Modem经移动电话网实现与现场总线的通讯。

3. 数据集中器:

整个系统的桥梁,用于终端管理、数据缓存;起下传计算机命令、上传终端数据给计算机的作用。

系统选用成星公司的TCU2122型集中器,接口为标准的RS485接口,数据存储器带有后备电源供电,当交流断电时,可保持其中的数据不丢失。通讯距离1200米,通讯速率:上行4800bps,下行:1200 bps ;工作方式:连续。工作环境:-10℃～50℃,相对湿度:20%～95%;电源要求:AC220V±30%,50Hz±5%;

4. 采集终端:

选用成星公司的RTU4112BD型采集终端,最多可采集12只远传基表发出的脉冲信号,并对基表的信号进行处理、转换和存贮,可接收来自集中器发来的各种操作命令,向集中器回送表计数据。通讯速率:1200 bps ;工作方式:连续。工作环境:-10℃～50℃,相对湿度:20%～95%;电源要求:为DC15V直流电源,成星公司的专用供电电源;

5. 基表(电表,水表,煤气表):

将基表的机械计度转换成电脉冲信号。信号类型:TTL脉冲信号,无源触点信号或光耦的C、E极。脉冲输出信号宽度:≥40ms 脉冲输出信号传输距离:≤100米。

四、自动抄表软件

远程抄表监控软件由五部分组成:通讯模块,抄表设置模块,计费模块,电脑抄表通讯以及数据库模块。

(1)通讯模块主要完成系统与底层硬件接口的实现,由动态链接库(DLL)的形式提供;(2)抄表模块为EXE文件,通过调用通讯模块的接口函数完成数据采集,设置,远程控制,数据的保存,查询,管理操作,同时完成系统运行数据库的建立维护工作;(3)计费模块主要完成客户收费管理工作,可以按照指定周期统计用户用水,电,气用量及金额;(4)计算用户的相关费用,提供与银行的数据接口,电脑抄表模块软件是安装在电脑中运行的软件,通过红外线完成进行数据通讯以及数据保存功能;(5)数据库模块提供数据的保存查询接口。

五、结语

自动抄表系统是随着近年来计算机技术、通讯技术在计量仪表领域的广泛应用而掀起的一场重大变革,一个完整的自动抄表系统最终实现的目的是要将计量仪表的数据通过通信网络传送到远方的计算机设备,通过数据处理为用户和计量仪表的管理方提供计费和管理服务。普朗克数据系统公司推出的电力线载波自动抄表系统采用了两级网络结构,即由远方计算机主站与现场的集中器作为一级网络,其间采用电话线、专线或无线进行通信,而由集中器与现场大量的计量仪表构成二级网络,采用低压电力线载波作为通信方式,根据目前国内外的应用情况,电力线载波自动控制的水,电,煤气表的一体化方案抄表系统是可行的,具有较高的应用价值和现实意义。

电力线载波自动抄表系统通信中既保证所抄数据的安全、可靠传输,又确保中心处理子系统不会受到来自传输网络的意外攻击。网络中心处理子系统的安全性主要是指其包含的计算机网络安全性,而主要的安全隐患来自以下4个方面:黑客、病毒、合法人员的失误和网络系统自身的脆弱性。保护及防范的措施是综合运用密码技术、身份验证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等防范,但对电力线载波自动抄表系统无如此安全隐患。该系统的应用可将大量的住宅耗能信息集中统一管理,而管理机构只需投入少量人员即可运用电力线载波实现远程集中抄表,并完成数据的采集、累计、费用计算、费用收取,实现住宅耗能计量的高质量管理,作品具有实际应用价值和现实意义及推广前景。

参考文献:

[1]王赞基,郭静波.电力线扩频载波通信技术及其应用 [J];电力系统自动化; 2000年21期

[2]沙占友著.新型数字万用表原理与应用,北京:机械工业出版社,2006

[3]朱英浩编.新编变压器实用技术问答,辽宁科学技术出版社,1999

[4]何海波,周拥华,吴昕,张有兵,J.NGUIMBIS,程时杰. 低压电力线载波通信研究与应用现状 [J];继电器; 2001年07期.

[5]傅永耀.电力线载波通信的研究与实现[D]. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士),2006,(02).

自动抄表技术论文范文第3篇

【关键词】 远程抄表 数据传输

一、概述

远程抄表系统是指由主站通过传输媒体对多个电能表记录的电能信息实现远程自动抄读的系统，也就是实现对电能表数据的自动采集和传输的系统。远程抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统组成。常见的远程抄表技术主要分为有线抄表技术及无线抄表技术两大类，其中，有线抄表技术主要包括总线式抄表技术、电力线载波式抄表技术；无线抄表技术主要包括掌上抄表技术、基于无线网络的抄表技术。

二、远程抄表技术中国专利申请的分析研究

2.1总体情况

截止本文的检索时间，在CNTXT数据库中以“远程抄表”为关键词对中国专利申请进行检索，从申请人类别看，企业仍是申请的主力，高校、个人也提出了一定数量的申请，还有部分申请由企业与高校联合提出；从申请人地域看，申请量在前5位的省份是广东、北京、江苏、山东、浙江，上述地区经济相对发达，对新兴技术的认知程度相对较高，知识产权保护意识相对较强，促使了较高的申请量。从2002年起，远程抄表技术的中国专利申请量保持在每年30件以上，并呈逐年增长的趋势；从2009年起，申请量增长极为迅速，从2009年的111件，到2010年的174件，再到2011年起每年保持300件以上，这很大程度上与通信技术尤其是网络技术开始走进千家万户并广泛应用于各行各业有关，同时也表明我国对远程抄表技术的关注与发展正在持续升温。

2.2 技术热点

2.2.1 针对远程抄表系统的改进

在远程抄表技术中国专利申请中，涉及针对电能表、采集器、集中器、主站系统的改进。

发明专利申请CN201510782526涉及一种反遥控窃电的智能电表，该发明提出的反遥控窃电的智能电表，在现有远程抄表功能的基础上，实现了反遥控窃电的功能，当窃电现象发生时，不但可以跳闸以保护电能，还能利用远程通信模块、载波模块向电力公司发出报警。

实用新型申请CN201220279934涉及一种自适应的电能表采集器，其具有自适应电能表的通信波特率的功能，能够自适应电能表通信规约，自适应各种通信模块，抗干扰能力强，不需另外布线，不需现场抄表，节约人力成本，提高工作效率。

发明专利申请CN201210350568涉及一种远程抄表系统中的集中器，其保证了集中器中提供的时间精准可靠，时间计时不会存在误差，为新型的分时计费等涉及到时间的电量统计和费用计算提供了保障。

发明专利申请CN201210070176涉及一种电能计量自动化系统监控主站，其能够实现不同电能计量自动化主站之间的电量信息共享，提高系统灵活性，为业务的开展提供指导。

2.2.2 针对数据传输方式的改进

在远程抄表技术中国专利申请中，涉及对电力载波线、总线、GSM、GPRS、蓝牙等数据传输方式进行改进。

发明专利申请CN201410575920涉及一种电力线载波的低压智能抄表系统，其以电力线为通信介质，结合扩频技术的原理，具有成本低、电路简单、抗干扰能力强的特点，具有很高的实用价值。

发明专利申请CN201410689808涉及一种基于RS485总线通信技术的小^智能电表系统，该系统结构简单，成本低廉，组网简易，避免了小区工作人员挨家挨户进行抄表，极大的降低了小区物业的工作量，并且实现了小区的智能化管理。

实用新型专利申请CN201220722646及一种基于GSM网络的自动抄表系统，该系统将直读式抄表技术与无线传输技术相结合，利用无线通讯网络传输仪表数据，实现远程无线自动抄表。

发明专利申请CN201310004675涉及一种基于GPRS与物联网的远程智能抄表系统，该系统可以降低运行成本和功耗，提高工作效率，避免有线抄表系统布线施工带来的问题，提高系统的灵活性和实用性。

发明专利申请CN201310082058涉及一种基于WiFi的远程抄表数据采集系统，由于WiFi网络传输质量高、覆盖面大、费用低，该发明具有抄表数据传输准确、速度快的优点，而且运行成本低。

三、结束语

本文在对中国专利申请进行统计分析的基础上，对远程抄表技术的专利发展动态进行了分析研究，并针对远程抄表技术在中国专利申请中的技术热点进行了介绍，有助于本领域技术人员更好地了解远程抄表技术。

参 考 文 献

[1] 卢华忠，智能远程抄表系统文献综述，科技与企业，2012年8月；

自动抄表技术论文范文第4篇

论文摘要：随着我国电子信息和科学技术的迅速发展，电力企业得到了很大的改善，远程自动抄表技术对于供电企业提高用电营销管理水平、增加企业经济效益和获得较大的社会效益意义重大。本文介绍了远程自动抄表技术在电力企业中的应用情况，分析和指出了远程自动抄技术在营销工作中需要注意的问题及改进措施。

1 远程自动抄表系统现状

远程自动抄表系统运用电量采集设备和应用软件系统，建立了相应的电能表档案，实现对采集电量的分析处理，可监测计算母线电量平衡，及时发现存在的问题，现了对变电站出口计量客户的自动抄表．与营销信息系统连接进行电费计算，对高耗能客户“五天一抄表、五天一结算”。

目前，系统根据具体情况分别通过光缆、公用电话网、移动通信网3种方式进行通信，可实现主叫与被叫。用于与采集设备进行通信的通信控制软件，可监测采集器及相关设备的运行。支持本地、网络多路径存放数据文件，实现数据共享，系统数据安全、可靠。

在应用的过程中，受客观条件限制，还存在着一些影响或限制系统稳定运行的问题：

1.1 防火墙等网络安全技术尚未与系统结合应用，系统数据的安全性还存在隐患。

1.2 采集终端还不能完全统一，仍存在机械表或机电一体式电能表，对数据采集的准确性有一定影响。

1.3 数据规约管理还存在差异。部分变电站建成的远程采集电能表或采集设备不符合当前应用系统数据规约，使得数据传输通信受到限制。

1.4 采集系统覆盖面还不够，一部分大客户、配变还未完全纳入远抄范围，使得线损计算、电量综合统计分析等管理只局限于变电站层面。

2 远程自动抄表系统规划

2．1 完善变电站远程抄表系统

2.1.1 针对新增变电站提出远程抄表系统建设要求，选用数据规约相符的多功能电能表，选用原有设备厂商提供的新型采集设备，统一纳入现有远程抄表系统管理。

2.1.2 对变电站各级关口电能表拟定分批更换为全电子式多功能电能表的工作计划，争取资金，对三相三线制计量方式进行三相四线制改造，在从互感器、电能表上提高计量精度的同时，将电能表分批更换为多功能电能表，以适应远程抄表系统的技术要求。

2.1.3 在相应网络连接的关口设置防火墙，防止因系统连接外网或网络之间连接使系统数据受到病毒侵入等安全威胁。

2．2 新建大用户和配电变台自动抄表系统

基于大用户和配电变台计量点较分散的特点，难以做到给每个分散的地点都安装固定电话或移动卡，根据当前远程自动抄表技术发展形势，计划采用适合配电变压器数据采集的新技术。有选择地在每个半径500～3000m的区域内，使用1台高性能的智能电表数据采集器，自动抄收区域内的多块配变电表数据。用微波通信无线抄表器完成配变电能表与采集器之间的预定时间信息传递和逻辑连接。采集器既可以使用gprs无线网，也可使用有线电话网或电脑以太网传输数据。

配电变台及高耗能用电客户远程抄表系统主要由智能电表数据采集器、无线抄表器、通信控制软件、电量管理分析软件四部分组成。智能电表数据采集器除了能采集电能表的电量数据之外，还能采集有功功率、三相电流、三相电压、功率因数、失压报警、电表时钟等多种数据。并可具有单总线上多协议的功能。采集器除了配备gprs模块外，还配置有线电话接口，以方便与其他系统相连接。无线抄表器使用单片式无线数字通信集成电路，配有8个信道。郊外通信距离可达3km左右，城区约在0.5～1.5km。通信控制部分与电量管理分析软件可以使用现有系统设备进行升级，以监测采集器及相关设备的运行，并进行电量数据查询统计分析。

2．3 建设居民集中抄表系统

根据电能表型式及装设模式的不同分别采取不同的终端采集方式，如：零散住户、旧的居民小区考虑到电能表分楼层装设，其采集终端数据信息可利用载波方式传输到集中器；而新的居民小区已经要求电能表全部采用一楼集中装设模式，故可以应用485数据线连接方式传输到集中器，大大提高数据传输的可靠性。台区与主站的通信方式可根据网络覆盖情况和地区通信业特点选择有线电话拨号或gprs方式。

2．4 与营销信息管理系统的管理接口

目前使用的远程抄表系统与营销信息管理系统已经实现中间库形式的接口，远程抄表系统通过中间库，根据营销信息系统的数据需求提供相应的数据信息。要求新建的项目必须统一使用与现有远抄系统数据规约、技术要求相符的硬件和软件，以达到系统的集中规范，也便于与营销信息系统的数据连接共享。

3 远程自动抄表技术应用中存在的问题及解决措施

通过近年来的发展，远程自动抄表技术在供电企业的应用愈加广泛，在变电站、大用户、配电公用和专用变台、居民小区等都有应用，但因投资、规划和技术发展等原因，使得很多地方在技术应用方面存在着一些问题，主要有以下方面。

3．1 技术、设备

变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表所应用的远程自动抄表技术、设备的厂家不统一，存在着系统维护、应用分散现象，缺乏统一的数据应用平台，使得各个系统不能充分发挥作用。

解决措施：应该在所应用的系统中确定一个主流系统，将其他应用整合到这个系统中来，形成一个综合远程自动抄表系统，与营销信息管理系统以数据接口方式进行连接，实现全部数据的综合分析，线损也可实现分电压等级、分线分台区的分别统计分析和汇总，使得系统可以集中为营销管理工作发挥整体作用。

3．2 采集终端

自动抄表采集终端采用全电子式电能表的适应环境能力还不能完全达到实际应用要求。根据电力行业标准规定，电子户外式多功能电能表工作条件为-25～55℃，极限工作条件为-25～60℃，这对我国大部分地区的气候都能够满足，但在我国北方的部分地区，在温度超过其工作条件时，会导致电能表液晶屏幕停止工作或电子元件损坏。在逐步扩大远程抄表应用面的过程中，应用于室外的情况越来越多，针对过低温度超过标准工作条件以下时可能会出现的电能表停滞，应该做好一定的准备，防范在此过程中造成数据损失。

用全电子式电能表更换原有的机械表，无论从计量精度，抄表系统的维护量及自动监测数据的丰富性等方面都有极大的改善，并且结合某些电能表的负荷控制功能，系统还可以对指定线路的负荷进行控制，借助于智能电能表的预付费功能，系统还可以发展大用电客户的远程付费控制业务，这已经是当前发展的主流趋势。为了保证终端工作的稳定可靠，一是要在选型时充分考虑当地气候条件，为供货商提供必要的技术要求，要求其供应产品的工作条件要满足当地需求。二是对安装在户外，尤其较偏远地段的台区，采取定制的计量箱，设置必要的防高温、防寒隔层措施，以保证电能表的工作环境符合要求。

3．3 通信方式

自动抄表的通信方式各有利弊，不可片面追求通信方式统一。在实际应用过程中，由于面对的是城区、近郊以及远郊的不同区域，公用电话网、移动网络都会有难以覆盖需求区的情况，应该考虑因地制宜，考虑各种通信方式的优缺点，采取复合通信方式进行数据传输。

通信系统主体一般主要有光纤传输、无线传输电话线传输和低压电力线载波传输4种。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远、抗干扰性强，适合上层通信网的要求，但因其安装结构受限制且成本高，一般只应用于变电站层面。无线通信适用于用电客户分散且范围广的场合，其优点是传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远，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。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。租用电话线通信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s甚至几十s)。电力载波通讯最大的问题就是信号衰减和抗干扰能力，虽然很多厂商研制了抗干扰电路、中继功能、扩频技术的综合应用，但其实用性还有待于在实际应用中进一步检验。

3．4 应用

自动抄表系统应用方面，受应用企业人员、管理等方面因素限制．全面功能的开发使用还有不足。必须要有相应的组织机构及技术人员去管理和维护，需要多学习同行业先进单位的好经验，取长补短，不断完善。

参考文献

自动抄表技术论文范文第5篇

关键词：电能计量自动化系统电力营销应用研究

Abstract: calculation of the electric power in previous way is assigned power supply bureau meter reading personnel in the power of the users regularly copy is used to calculate the charge, the way this calculation efficiency is lower and put in resources, can't get users real-time electricity use. This paper focuses on the analysis of electric power measure to be automatic system composition and in the electric power marketing the application and effect.

Keywords: electricity measurement automation system power marketing applied research

中图分类号：C931.9文献标识码：A文章编号：

引言

随着我国社会经济和电力系统的快速发展，人们用电需求不断增大，对电力系统自动化程度的要求也越来越高，相应的传统的电能计量方式已不能满足社会的需求。同时，在电力系统中，一种新型的电能计量自动化系统正慢慢被应用。电能计量自动化系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术为一体的用电需求侧综合性的实时信息采集与分析处理系统，其可对电网及客户端的用电情况进行实时监控和掌握，并提供市场管理、远程抄表、负荷控制、电费结算及有序用电等业务。该系统不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。

1 电能计量自动化系统的组成

1.1厂站电能量计量遥测系统

该系统的主要组成部分有主站系统、供电电源、采集装置、传输通道和电能量计量装置等，其中后4个部分一般装设在发电厂和变电站。该系统是一个电量数据综合应用平台，能实现对接入地网遥测系统的变电站、发电厂、馈线(包含旁路)、电能表等资料的管理。该系统还可编制关口月电量和主网线损分析报表;自动及时采集和处理电能表的表码和电压、电流、功率、月冻结电量等数据;批量数据更新等功能，且数据采集时间一般在30-60min一次，最终保证电量统计计算的准确性。

1.2大客户负荷管理系统

该系统的核心功能包括了负荷、终端的电量和远程抄表等数据。该系统运用的技术有自动控制技术、计算机技术和通讯技术，同时为了实现实时监控与管理电力负荷，该系统通过在线检测和采集客户端实时用电信息来将客户抄表与原有负荷管理系统的有机结合。该系统的组成部分有计算机系统、数据通信网络、计量表计和客户端现场终端。该系统不仅具备了厂站电能量计量遥测系统的数据采集功能，还具备了电能质量监测、交流采样、开关状态采集、负荷控制、计量异常监测等功能，且一般每隔15min数据采集一次。

1.3低压集中抄表系统

低压集中抄表系统是利用低压扩频载波、RS 485总线等通讯技术和计算机应用技术，通过通信介质自动实现小区居民电能表码、月冻结电量等电能量数据地采集、存储、传输和处理。且每隔一天采集数据一次。该系统具有减少人力资源投入和劳动强度、提高线损统计的准确性和资源利用率，使预付费功能与窃电的监控与管理有效得到实现，最终保住电费的及时回收。

1.4配变监测计量系统

配变监测计量系统的组成部分有主站系统、电力计量装置、供电电源、采集装置和传输通道等，其中后面4个部分一般装设在公用变用户侧。该系统对于主站系统与配变检测终端的通道信道及实施监测和数据采集分别是通过无线网技术及域网或农网低压配电变压器来实现的。同时，该系统可通过远方数据随时对一个终端或多个终端进行召测，并对召测数据进行分析和监控，若发现问题应及时对信息进行传递并处理。

2 电能计量自动化系统组成及基本功能

从电压等级和接入用户类型来看，电能计量自动化系统是由大客户负荷管理系统、地网电能量计量遥测系统、配变监测计量系统、低压集中抄表系统4个子系统组成。

2.1 大客户负荷管理系统。大客户电力负荷管理系统是运用通讯技术，计算机技术，自动控制技术，通过在线检测和采集客户端实时用电信息，将客户抄表与原有负荷管理系统有机结合起来，实现对电力负荷监控、管理。该系统主要由主站端计算机系统、客户端现场终端、计量表计、数据通信网络4部分组成。远程抄表和终端的电量、负荷等数据是大用户负荷管理系统的核心功能之一，为负荷管理系统提供分析数据，也为电力营销提供计费基础表码数据。系统在解除保电状态下，可以通过直接遥控终端用户，实现功率控制、月电量控制、购电量控制。

2.2 厂站电能量计量遥测系统。厂站电能量计量遥测系统是一个电量数据综合应用平台，主要由主站系统以及装设在发电厂、变电站的有关电能量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。该系统能够对接入地网遥测系统的变电站、发电厂、馈线(包含旁路)、电能表等资料的管理，并编制关口月电量和主网线损分析报表，对电能量信息实现自动、及时的采集和处理。同时要对线路进行批量更新(即客户所属线路的调整)，批量数据更新的同时保证业务及电费数据的一致性，从而保证电量统计计算的准确。

2.3 配变监测计量系统。配变监测计量系统由主站系统和装设在公用变用户侧的有关电量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。主要是使用无线网技术来实现主站系统与配变检测终端的通道信道，利用城网或农网低压配电变压器来实现实时监测和数据采集，通过远方数据召测可以随时对一个终端或多个终端进行召测，根据召测得到的数据，进行分析和监控，一旦发现问题及时将信息传递方便处理。

2.4 低压集中抄表系统。低压集中抄表系统是利用低压扩频载波、RS-485总线等通讯技术和计算机应用技术，通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理。该系统能够在很大程度上提高线损统计的准确性，减轻人力资源的劳动强度，提高资源利用率，实现预付费功能，对于窃电现象能够得到有效的监控和管理，同时还能保证及时回收电费。

3 结论

综上所述，电能计量自动化系统实在社会需求迫切的形势下建设和应用的，其以客户为中心，具有保证供电企业有序用电、负荷控制、市场管理、电费结算、预购电、远程抄表等业务，能统计线损四分、统计供电质量、统计供售电量和客户节能评估等，它的推广与应用不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。

参考文献

[1]段珊珊.浅析电能计量自动化系统[J].电力信息化.2009，12(15):1902-1904.

[2]李广荣.电能计量自动化系统在用电管理上的应用[J].广东科技.2011,15(25):3210-3213.

[3]赵俊秋.计量自动化系统的一体化设计与应用研究[D].合肥工业大学硕士学位论文.2009,1993-1995.

[4]周勤兴.电能计量自动化系统在智能节能服务中的应用[J].高科与产业化 .2011，12(25):3114-3115.

[5]黄雄伟.应用电能计量自动化系统减少线损率波动湘潭[J].师范学院学报(自然科学版).2009,4(12):1450-1452.

自动抄表技术论文范文第6篇

关键词：用户管理；水表管理；收费管理；系统功能

水资源是企业发展的命脉，供水公司的营业管理系统的功能是否高效、完善，是关系到能否为曹妃甸的企业提供优质高效的供水服务，为企业发展乃至曹妃甸地区经济发展提供基本保障的关键问题，其重要性不言而喻。本论文将从用户管理、水表管理、收费管理、用水性质管理等几个方面对曹妃甸供水公司的营业管理系统进行探析。

一、用户管理

用户是供水管理的主要对象，凡是能独立缴纳水费的企事业单位和个人都视为用户。每个用户都拥有一个唯一的编号。系统计划实现对用户的管理功能有：增加用户、删除用户、保存用户信息、修改用户信息、统计用户信息等。所有用户均分类编号，每一个编号对应从用户申办接水的申请表开始，到供用水合同、验收信息、水表信息、用水量信息、缴费记录、换（过）户（表）信息、废止表信息的全部内容，做到系统全面。

二、水表管理

水表是供水管理的基本单元，系统计划实现对水表的管理功能包括增加水表、废止水表、保存水表信息、修改水表信息、统计水表信息、换表记录、显示水表抄表情况、显示水表检定周期和日期、水表生产厂家、类型、口径、编号、生产日期、使用年限等信息。具备到时提醒功能（如水表检定日期、更换日期等）。可以按编号快速查询水表的任何信息。

1.水表选型问题

目前，我公司的入户水表选型还没有比较规范的参考标准，所选类型有三种：机械水表、超声波流量计、电磁流量计，超声波流量计所占比重较大。首钢京唐钢铁公司为电磁流量计，华润电力、矿石码头、原油码头、投资公司、二十二冶均为超声波流量计，曹妃甸港口公司、变电站、消防站等临时接水用户均为机械水表。在曹妃甸工业区大部分企业仍处于建设阶段、未正式投产的情况下，计量的准确性问题比较容易被忽略，但是一旦到了各个企业进入了稳定的生产阶段，就会对用水、用电等能耗成本倍加关注，对计量器具准确性的关注和计较会越来越多。

《用能单位能源计量器具配备和管理通则》对入户水表作了如下规定：

表2是根据各个流量计生产厂家提供的出厂技术参数汇总的计量准确度等级，而实际现场安装并投入使用后，由于现场的安装使用条件远达不到出厂前测试条件，因而实际中的计量精度和能会与标示精度有一定误差，比如首钢京唐的入户电磁流量计，出厂准确度等级为0.5级，而现场标定的等级为1级，这样看来，机械水表几乎不能用于大管径入户水表。

鉴于此，在水表选型时，就要以《用能单位能源计量器具配备和管理通则》为标准，同时参考各类水表的技术参数中的准确度等级，充分考虑现场使用条件，选择合适类型的水表，保证计量的准确性，避免纠纷的发生。

2.水表管径的选定问题

每一个流量计都有其对应的分界流量，只有供水流量达到分界流量时，才能保证流量计准确计量，因而，水表的管径选择也很重要。由于曹妃甸工业区用水户大部分处于前期施工建设阶段，很多都是实际用水量远小于所申报的正常生产需水量，而且，用户普遍将计划需水量填报得远高于实际需水量，这样，就出现了我们按照其申报的年（或月）需水量设计安装的对应管径流量计不能正常、准确的计量，造成部分水费计量误差，容易引起纠纷。

针对这一问题，建议在用水户申请用水之前，首先由用户填报投产前用水量计划表及正常投产用水计划表，根据施工建设期时间长短及用水量决定是否采用临时小管径水表计量，并是否可考虑在《供用水合同》中规定如果连续3个月用水量未达到水表最小流量水量，则水费按照水表最小流量时月用水量计收水费。

3.水表购置及相关费用问题

一直以来，用户的入户水表均由我公司购买，所有权归我公司。但是随着曹妃甸工业区及曹妃甸新区的管网工程逐渐铺开，用水户随着曹妃甸的发展会越来越多，购置及维护水表将、是一项很大的开销，增加公司的运营成本。

按照国家有关规定及其他水司的惯例，水表发生的维修、更换以及技术监督行政主管部门对贸易结算水表（不含贸易结算水表之后仍由用户管理的分表）的强制检定费用，均由供水企业支付。

4.抄表管理

系统计划可拓展为支持供水行业的多种抄表方式，目前主要为以下两种：（1）手工抄表。传统的抄表方式，人工录入数据，自动保存至数据库。（2）远程自动抄表系统。利用我公司的远传系统，时时自动录入个用户监控点上传数据，自动保存至数据库。

三、用水性质管理

根据用户的不同用水用途设置不同用水性质，即不同的水费单价、不同的附加收费项目。而且，系统计划考虑支持阶梯式用水方式，即计划内用水和计划外用水分级定价等。

四、统计分析

系统计划作出强大的报表系统，可以就营业收费的数据及所有用户用水水量日（月、季、年）报进行各种统计分析，含清单及汇总报表，同时可以产生曲线图、直方图、饼图等各类图表报表，可以在计算机上预览，也可以打印出来。

五、收费管理

系统计划可拓展为支持供水行业的多种收费方式，为公司及时准确安全地收取水费，同时也为用户方便地缴纳水费，提供了最大可能。目前满足一下几种收费方式：①抄表现场收费。现场抄表收费后，登陆收费系统，手工录入数据。②营业柜台收费。通过收费系统，实现柜台统一收费。③银行托收。通过我公司、银行、用户三方建立托收关系，可通过银行快速收取水费。④联网银行代收。可以完全代替银行托收。同时，联网银行的营业网点也成为水费收取网点，方便广大中小用户交费。⑤预收款。为了方便了广大中小用户交费，支持预收款方式收取水费。

系统应实现自动计算水量、水费、最迟交费日期、滞纳金等，可以输出打印用户预交款单据、催款单、水费收据、普通发票、增值税发票、银行托收单等所有收费过程的凭证。确保管理的严格性、准确性。

六、结语

作为曹妃甸唯一的供水企业，营业管理系统完善与否，关系到能否高效地为企业提供优质服务。因此，如何建立高效的营业管理系统是亟待解决的问题。本文从用户管理、水表管理、收费管理等五个方面对曹妃甸供水公司的营业管理系统的功能进行了初步探析，希望对完善公司的营业管理系统有所帮助。（作者单位：唐山市曹妃甸供水有限责任公司）

参考文献：

[1]赵红艳，陆宇尘.浅析供水企业如何进行高效的水表管理[J].工业计量，2012.10

自动抄表技术论文范文第7篇

论文摘要随着我国改革开放的不断深化，全面进入小康社会的步伐越采越快，居民的居住环境有了很大的改善，与此同时对用电服务也提出了更高的要求。通过对集中抄表系统进行设计改进，使其实现信息交互，提高供电企业的电力营销信息化程度。

1概述

集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，采集器通过电能表的通信接口采集电量数据，并通过一定的网络设备传输到供电企业数据库中，做为电费结算的依据。目前大多数居民集中居住区都已经安装了集中抄表系统，并投入使用，大大降低了抄表人员的劳动强度，和人为因素造成的抄表误差。本文对集中抄表系统提出一些设计改进，使其能增加实时电压监测、故障报修、信息、电费控制等功能，提高电力营销信息化程度。

2集中抄表系统结构和工作原理

2.1系统结构图

2.2系统的组成

从上面的结构图可以看出集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，主要有三个部分：分别是硬件部分、软件平台、数据传输。各个部分都具有较强的兼容性、移置性、升级性和可维护性，方便进行二次开发和性能改进。同时各个部分的升级换代和功能扩充都很方便，无需对整个系统做大的改动。

2.3硬件部分

原来的集中抄表系统硬件部分只有数据采集器和数据集中器，我扩充设计了电压监测模块、控电模块和显示模块。

数据采集器：数据采集器能通过485总线与电能表建立数据通信连接，并针对不同的电能表型号，自动选择合适的通讯规约，实时自动采集各个用户的用电数据，并将采集到的信息发送到数据集中器。

数据集中器：数据集中器的主要功能就是将采集器采集到的电能信息数据，和其他硬件模块采集的数据传输到数据库，并对传送的数据进行校验，防止数据在传输中发生改变。

电压监测模块：电压监测模块通过传感器和电压采样线对用户电能表的电压实施实时监铡。并经模数电路转换为数据信息，然后将采集的电压数据发送到数据集中器内。可以监测相对地、相对相、相对零等电压，以及电压的异常波动。电压采样由于采用了光电隔离措施，能有效的避免强电串入弱电对人身安全带来的威胁，和防止设备的损坏。

控电模块：控电模块是带复式控制功能的开关组合模块，主要功能是对用户的电源实现远程控制，能根据系统操作员的指令自动切断或投入用户的电源。要求切断容量适合，并且带失电自动复位功能。

显示模块：显示模块是能显示点阵汉字的信息显示屏，可以安装在数据采集器上，它的主要功能是显示各种用电信息，如电费金额、电压信息、欠费信息、停电通知和故障信息等等。

2.4软件平台

软件部分由应用软件、数据库、硬件支撑平台组成。其中应用软件负责对系统进行日常管理操作；数据库负责采集数据的交换、引用、索引；支撑平台负责硬件部分的运行、维护。我主要在应用软件中增加了故障报警功能、信息功能、控电操作功能。

应用软件：系统管理软件已封装成标准的ActiveX控件，可以方便的与供电公司电力营销管理系统连接。

数据库：通过采用CIGS中间层可以使应用系统结构清晰，维护简单易行。CICS其全称是CustomerInformationControlSystem，即客户信息控制系统。CICS通过关系数据库从主数据库中获得资源，建立在操作系统、1SO的分布式计算环境和Encina服务上。

硬件支撑平台：硬件支撑平台采用了固化核心和远程程序下载技术，基于BIOS的硬件结构，使得软件功能的升级扩充都无需进行现场维护，可以在远程操作端自动完成。

2.5数据传输

数据传输部分主要负责建立硬件设备之间的数据链路，将采集到的数据传输、发送，并确保传输快速准确。原先的设计有PLC、485、以太网和手机无线网络。根据技术发展，我对3G技术在集中抄表系统中的应用，做了简单的介绍和预想。

电力载波：电力线载波PowerLineCarrier，简称PLC是电力系统特有的通信方式，它是利用现有电力线，通过载渡方式高速传输模拟或数字信号的技术。优点是使用电力线作为传输介质，不需要线路投资。但是缺点是由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配变的供电区域内。

RS－485：RS－485是串行数据接口标准，具有接线简单，传输距离长(最大传输距离约为1219米)的优点，但是传输速度低，只能用于抄表采集模块之间的通信。

以太网：以太网采用拓扑总线结构，具有传输速度高，连接方便，通用性强的特点。缺点是在电缆供电的小区内只能在地下电缆管线内走线，施工难度大，日常维护困难。

无线方式：主要有GPRS、CDMA两种技术，GPRS、CDMA都是无线通信网络，利用移动手机的本站发射信号。所以在构建集中抄表系统时。不必重新建设机站，也不需要中继器，组网简单，建设费用低，可以适合各种施工地形，减少网络设备的维护。

3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对1G和2G主要是提升了传输速度，3G技术在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以致144kbps的传输速度。目前3c技术蓬勃发展，将来极有可能代替GPRS和CDMA成为尤线数据传输的主力，所以现在也应当对网络传输模块预留3G升级接口，一旦技术成熟就可以立即向3G过渡。超级秘书网

3集中抄表系统在电力营销管理的应用

随着人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用，良好的供电质量和服务水平，成为社会对供电企业的新要求。在电力营销的发展过程中，原来以用电管理为主的职能正逐渐向用电服务为主的方向过渡，供电企业为提高供电质量和服务水平，必需要有一套完善的电力营销管理系统，对用户的用电状态进行实时监测，及时掌握低压配电网的运行情况，发现异常供电和异常线损、定位电网故障，杜绝供电隐患。但是目前用电监控装置只是以低压电网中的配变和单位用户专变为监测对象，对广大的居民用电状况没有实时监测、控制的能力。

现阶段集中抄表系统的建设相当于在居民用户端与供电企业之间架设起一条信息高速公路，但这条信息高速公路设计是单向的，只能将数据信息从用户端上传至供电企业。但是通过对该系统进行设计改进，我们完全可以把它建设成双向传输的信息高速公路，利用这条数据链路来实现双向的信息交换，从而为居民用户提供丰富的用电服务。对集中抄表系统的设计改进主要通过增加硬件组合模块和软件分析操作模块，使其能实现以下几种功能：

自动分辨故障类型，发生缺相、接地、缺零、电表烧坏等故障时。弹出报修信息，自动生成报修单。

自动控制用户欠费，对欠费用户远程操作停电，发送欠费通知信息。

自动停电通知，告知用户最新的用电信息。

其中故障报修功能、信息功能属于电力用户服务的增强，欠费信息通知、控电操作功能是电费管理的增强，从而实现对居民用电状况进行实时管理，达到提高电力营销管理信息化的目的。

4结束语

自动抄表技术论文范文第8篇

论文关键词集中抄表系统电力营销信息化

1概述

集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，采集器通过电能表的通信接口采集电量数据，并通过一定的网络设备传输到供电企业数据库中，做为电费结算的依据。目前大多数居民集中居住区都已经安装了集中抄表系统，并投入使用，大大降低了抄表人员的劳动强度，和人为因素造成的抄表误差。本文对集中抄表系统提出一些设计改进，使其能增加实时电压监测、故障报修、信息、电费控制等功能，提高电力营销信息化程度。

2集中抄表系统结构和工作原理

2.1系统结构图

2.2系统的组成

从上面的结构图可以看出集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，主要有三个部分：分别是硬件部分、软件平台、数据传输。各个部分都具有较强的兼容性、移置性、升级性和可维护性，方便进行二次开发和性能改进。同时各个部分的升级换代和功能扩充都很方便，无需对整个系统做大的改动。

2.3硬件部分

原来的集中抄表系统硬件部分只有数据采集器和数据集中器，我扩充设计了电压监测模块、控电模块和显示模块。

数据采集器：数据采集器能通过485总线与电能表建立数据通信连接，并针对不同的电能表型号，自动选择合适的通讯规约，实时自动采集各个用户的用电数据，并将采集到的信息发送到数据集中器。

数据集中器：数据集中器的主要功能就是将采集器采集到的电能信息数据，和其他硬件模块采集的数据传输到数据库，并对传送的数据进行校验，防止数据在传输中发生改变。

电压监测模块：电压监测模块通过传感器和电压采样线对用户电能表的电压实施实时监铡。并经模数电路转换为数据信息，然后将采集的电压数据发送到数据集中器内。可以监测相对地、相对相、相对零等电压，以及电压的异常波动。电压采样由于采用了光电隔离措施，能有效的避免强电串入弱电对人身安全带来的威胁，和防止设备的损坏。

控电模块：控电模块是带复式控制功能的开关组合模块，主要功能是对用户的电源实现远程控制，能根据系统操作员的指令自动切断或投入用户的电源。要求切断容量适合，并且带失电自动复位功能。

显示模块：显示模块是能显示点阵汉字的信息显示屏，可以安装在数据采集器上，它的主要功能是显示各种用电信息，如电费金额、电压信息、欠费信息、停电通知和故障信息等等。

2.4软件平台

软件部分由应用软件、数据库、硬件支撑平台组成。其中应用软件负责对系统进行日常管理操作；数据库负责采集数据的交换、引用、索引；支撑平台负责硬件部分的运行、维护。我主要在应用软件中增加了故障报警功能、信息功能、控电操作功能。

应用软件：系统管理软件已封装成标准的ActiveX控件，可以方便的与供电公司电力营销管理系统连接。

数据库：通过采用CIGS中间层可以使应用系统结构清晰，维护简单易行。CICS其全称是CustomerInformationControlSystem，即客户信息控制系统。CICS通过关系数据库从主数据库中获得资源，建立在操作系统、1SO的分布式计算环境和Encina服务上。

硬件支撑平台：硬件支撑平台采用了固化核心和远程程序下载技术，基于BIOS的硬件结构，使得软件功能的升级扩充都无需进行现场维护，可以在远程操作端自动完成。

2.5数据传输

数据传输部分主要负责建立硬件设备之间的数据链路，将采集到的数据传输、发送，并确保传输快速准确。原先的设计有PLC、485、以太网和手机无线网络。根据技术发展，我对3G技术在集中抄表系统中的应用，做了简单的介绍和预想。

电力载波：电力线载波PowerLineCarrier，简称PLC是电力系统特有的通信方式，它是利用现有电力线，通过载渡方式高速传输模拟或数字信号的技术。优点是使用电力线作为传输介质，不需要线路投资。但是缺点是由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配变的供电区域内。

RS－485：RS－485是串行数据接口标准，具有接线简单，传输距离长(最大传输距离约为1219米)的优点，但是传输速度低，只能用于抄表采集模块之间的通信。

以太网：以太网采用拓扑总线结构，具有传输速度高，连接方便，通用性强的特点。缺点是在电缆供电的小区内只能在地下电缆管线内走线，施工难度大，日常维护困难。

无线方式：主要有GPRS、CDMA两种技术，GPRS、CDMA都是无线通信网络，利用移动手机的本站发射信号。所以在构建集中抄表系统时。不必重新建设机站，也不需要中继器，组网简单，建设费用低，可以适合各种施工地形，减少网络设备的维护。

3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对1G和2G主要是提升了传输速度，3G技术在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以致144kbps的传输速度。目前3c技术蓬勃发展，将来极有可能代替GPRS和CDMA成为尤线数据传输的主力，所以现在也应当对网络传输模块预留3G升级接口，一旦技术成熟就可以立即向3G过渡。

3集中抄表系统在电力营销管理的应用

随着人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用，良好的供电质量和服务水平，成为社会对供电企业的新要求。在电力营销的发展过程中，原来以用电管理为主的职能正逐渐向用电服务为主的方向过渡，供电企业为提高供电质量和服务水平，必需要有一套完善的电力营销管理系统，对用户的用电状态进行实时监测，及时掌握低压配电网的运行情况，发现异常供电和异常线损、定位电网故障，杜绝供电隐患。但是目前用电监控装置只是以低压电网中的配变和单位用户专变为监测对象，对广大的居民用电状况没有实时监测、控制的能力。

现阶段集中抄表系统的建设相当于在居民用户端与供电企业之间架设起一条信息高速公路，但这条信息高速公路设计是单向的，只能将数据信息从用户端上传至供电企业。但是通过对该系统进行设计改进，我们完全可以把它建设成双向传输的信息高速公路，利用这条数据链路来实现双向的信息交换，从而为居民用户提供丰富的用电服务。对集中抄表系统的设计改进主要通过增加硬件组合模块和软件分析操作模块，使其能实现以下几种功能：

自动分辨故障类型，发生缺相、接地、缺零、电表烧坏等故障时。弹出报修信息，自动生成报修单。

自动控制用户欠费，对欠费用户远程操作停电，发送欠费通知信息。

自动停电通知，告知用户最新的用电信息。

其中故障报修功能、信息功能属于电力用户服务的增强，欠费信息通知、控电操作功能是电费管理的增强，从而实现对居民用电状况进行实时管理，达到提高电力营销管理信息化的目的。

4结束语

自动抄表技术论文范文第9篇

[关键词]STC单片机；远程数据抄读；自动控制

现阶段的人工抄表等方式存在诸多的缺陷不便，不但抄读效率低、费时费力，而且准确性和及时性得不到有力保障，进而导致生产管理和技术决策方面得不到详细准确的原始数据。随着智能电网建设的步伐加快和用电量的突增，电力部门和用户对抄表设备质量的要求越来越高，本文设计的采用无线抄表系统，将物联网技术运用到抄表系统中，实现电表数据的自动抄读以及开关的远程控制。

无线自动抄表系统（简称AMRS，Automatic Meter Reading System）主要由计算机软硬件系统、通信系统、计量设备等结合在一起的采集与传输装置将采集数据传输到管理系统，完成抄表和实时监控的用电管理设备[1]。

1、系统结构与工作原理

无线自动抄表系统的硬件部分包含由微处理器、Zigbee模块、存储模块、数据传输模块、时钟模块和电源模块等部分。

系统工作原理：数据采集模块采集到电表数据后传输到微处理器，微处理器经过数据的提取，保存到数据存储模块，在管理部门需要的时候，将数据通过Zigbee网络传输到数据库，管理部门可方便监测，并周期性的对采集的数据汇总分析。系统也可以根据用户需要实时将部分数据发送给用户终端。当发生异常情况时，如预购电量不足、通讯模块网络出错、过电流、过电压等，系统会向电力部门和用户发送告警信号，当预购电量消费完时，微处理器会向执行模块发送命令信号使整个电力系统断电，只保留设备的供电部分的电源。系统硬件的结构框图如图1所示。

2、系统硬件部分

2.1单片机最小系统

本系统的选用的微处理器为宏晶科技生产的STC12C5A60S2单片机，该单片机具有高速、低耗、超强抗干扰的的特点，且指令代码完全兼容传统的8051，而速度快8～12倍，其工作宽电压范围在3.3V～5.5V，工作温度在-40℃～+85℃，符合野外工作环境的要求，该单片机最大的优点是具有两个全双工的串行通信接口。在电路设计时，串口1通过采集模块连接电表采集数据，串口2连接通信模块发送数据或者接受命令。该单片机还提供了一种串行通信接口--SPI接口，SPI是一种全双工、高速、同步的通信总线，SPI与数据存储器FM25256连接，将采集的数据实时的保存[2]。

2.2Zigbee无线模块的构建

ZigBee标准和CC2430芯片设计的开放式ZigBee模块――DTD243B模块，其核心为CC2430芯片，CC2430[3]是符合IEEE 802.15.4和Zigbee标准的一颗真正的系统芯片CMOS解决方案，其内部带有一个2.4GHz的射频收发器和工业级增强型8051内核。该芯片具有极高的接收灵敏度和抗干扰能力。CC2430芯片设计如图2，主要包括3.3V和1.8V电源电路、复位电路、晶振电路等。

整个电路属于数字信号和模拟信号混合的电路，在布线过程中要防止两者相互干扰，符合数模电路混合布线的要求。

2.3数据采集模块

采集模块实时采集电表数据，数据采集有两种方式，一种是循环不定时采集数据；另一种是当接收到管理部门的用户命令时实时采集数据。模块采用RS485方式进行数据采集，最高传输速率为10Mbps，最大的通信距离约为1200m，并且具有良好的抗干扰性。采集模块选择美国TI公司生产的SN65LBC184半双工收发器，片内集成四个瞬时过压保护管，可承受功率达400W的瞬时脉冲电压，可抑制雷电及其他原因在电路中产生的瞬时高压，保护接口电路免遭损坏。采集模块连接单片机的串口1。

2.4存储模块

数据存储模块选用的RAMTRON公司先进的铁电技术制造的非易失性存储器FM25256，它可承受一万亿次的读写次数，数据在掉电后可以保存10年以上，具有最大可以达到15MHz的操作速度，在执行读写操作时与RAM相似，以总线速度进行写操作，无需延时。数据成功地传输到器件之后，在周期过程中被写入存储器阵列，下个总线周期可以立即开始[4]。FM25256用在频繁、快速读写操作的系统中，加强了数据存储的安全性和准确性。

铁电存储器FM25256通过串行数据接口SPI与单片机连接，如图3所示。SPI接口主要有4个信号：MISO（主入从出）、MOSI（主出从入）、SCLK（串行时钟）、SS（外设片选或从机选择）[5][6]，占用单片机I/O接口少。SPI以全双工模式工作，即数据可同时双向传输。在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，数据传输速度总体来说比I2C总线要快很多，速度可达到几Mbps。

3、系统软件部分

系统的软件主要为采集中断的下位机软件的设计，下位机软件采用了移植性强的C语言编写，便于模块化结构设计。软件设计主要包含系统初始化、数据采集、数据处理、报警断电和数据通信等，整个软件流程图如图4所示。

4、结论

本系统主要利用STC12C5A60S2单片机丰富的内部资源，通过软件编程实现了远程抄表与控制。系统采集的数据远程传输，传输距离远，不受地域和距离的限制，并具有设置各项报警数值，实时和定时检测电力系统的功能，同时具有性能价格比高，干扰性强的特点，在电力系统中，它都能够较好的满足电力传输现场的远程工作要求。

参考文献

[1]许学慧.基于GPRS技术的无线自动抄表系统.硕士论文，山东科技大学，2006年5月

[2]宏晶科技.STC12C5A60S2系列单片机器件手册，http：///.

[3]Junguo Zhang，Wenbin Li，Ning Han，Jiangming Kan.Forest fire detection syste based on a ZigBee Wireless sensor network [J].Frontiers of Forestry in China，2008，（3）：360-374.

[4]李敏.串行铁电存储器FM25256应用技术.计算机与信息技术，2007年第31期.

[5]解书钢，马维华，吴术.SPI总线的UART扩展方法[J].单片机与嵌入式系统应用，2008年第6期.

[6]Motorola Corporation SPI Block Guide V4.01，2004.

作者简介

自动抄表技术论文范文第10篇

关键词：负荷管理系统 通信信道 数据采集

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0047-02

电力负荷管理系统，又被称作电力负荷控制系统，是将现代化管理、信息技术、自动化技术等多门学科技术融为一体的系统，其主要功能是实现对电力负荷的监测以及管理的一个完整集成系统。它能有效实施对电力负荷的实时监测，改善电负荷特性曲线，降低用电高峰和低峰的谷差，实现电力负荷的最佳分布，最大程度的减小损失，最终提高从发电、供电到用电设备的利用率，对于提高经济效益，实施节约型国家具有重大的意义。

1 电力负荷管理系统的结构

传统的电力负荷管理系统一般由控制管理中心、通信通道和若干个用户终端组成，其中还包括着若干个中接点，组成一个数据采集与监视控制系统，即SCADA （Supervisory Control And Data Acquisition）系统，其结构如图1所示[1]。

1.1 控制管理中心

控制管理中心居于整个系统的核心地位，是整个系统的大脑和指挥中心，它主要由计算机网络和控制部分组成，计算机网络部分主要包括：服务器、工作站、人机交换界面（显示器），打印设备，集线器等网络设备等，控制部分主要包括数据传输信道机以及电源组成。在图一中主要是指：数据库服务器、Web服务器、应用服务器、前置机、应用工作站等设备。

数据库服务器主要作用是数据管理，即对信息进行分类汇总和统计处理，进而保证整个数据的安全可靠。数据库服务器的配置可以根据实际负荷管理需求大小来进行实际配置，但数据库服务器必须进行双热机备份。

Web服务器主要作用是提供网络服务功能，通过网络公布用电信息，同时用户也可以通过网络即时了解自己的用电情况，同时也实现催缴电费的功能。

应用服务器的作用是给各种应用服务，诸如数据访问服务、计算机联网等提供支撑。

前置机的主要作用是管理系统应用与用户终端之间的数据交换，具体包括数据的接受与采集、存储以及主服务器命令的组合、传输和用户终端数据的回收、解释工作。因此，前置机又被称为数据采集服务器。数据采集服务器的配置可以根据实际负荷管理需求大小来进行实际配置，但数据库服务器必须进行双热机备份。

应用工作站的主要功能是起到一个自动宏的作用，实现对数据库服务器的远程操作管理、用户终端信息采集管理、负荷管理系统综合应用管理以及数据分析等功能[1]。

1.2 通信信道

通信通道，顾名思义，指的是系统的通讯线路，主要作用是用来在管理中心和系统管理终端传递信息，通信信道的传递质量对于系统功能有着很大影响。

通信质量的好坏受到诸多条件的影响，比如地理、气候、环境等，一般情况下我们采用GPRS进行通信。在系统中，GPRS模块一般由CPU、无线通信模块、SIM卡插槽、扩展数据存储器等部分组成[2]，其优点是主要由移动公司负责维护，成本低，网络强，但是在一些山区部分，数据损失率较高，因此需要增加部分中继站以提高数据的传输效果，但是某个中继站如果收到不可抗力的作用，很有可能导致系统的瘫痪。

“十一五”以来，我国充分增强了基础设施建设，当前，我国固话网络以及移动通信网络基本上已经覆盖95%以上的国土面积，因此我们可以采用将有线通信技术与无线通信技术有机结合起来的通信模式。

1.3 用户终端

用户终端主要是实现实时对用户数据的监测以及数据采集，它主要包括信息采集模块和数据传输线路组成，能够实时采集到用户的用电信息、电量情况、电量记录数据，供电情况等各项用电数据，进而通过数据传输线路传送到系统管理中心。

2 电力负荷管理系统的实现的主要功能

2.1 数据采集和即时处理功能

整个电力负荷管理系统最主要的功能之一就是数据采集功能和即时处理，系统通过用户终端，实时采集负荷数据、工况数据、电量计数等负荷管理数据，进而生成每天、每月的负荷管理特性曲线，总计有功和无功电能量曲线等，为电力管理部门进行预测分析提供决策的依据。终端数据采集的来源主要是依据电能表脉冲输出、门接点、输出（计量表计、交流采样装置或其他智能装置）、开关辅助触点等[3]。

2.2 数据的记录保存功能

在实现对数据的采集之后，就要对采集到的数据进行保存，保存的主要数据有每日、每月的三相电压、有功电能示值、无功电能示值、三相电流、任务点数据以及报警事件等数据。

2.3 负荷控制、预测分析功能

电力负荷管理系统的另外一个重要功能就是实现对功率设定值的闭环控制调节、用电量设定值的闭环控制调节以及遥控等多种控制方式，在超过设定值范围的时候，系统会自动根据以往数据进行做出相应反应，如自动断电或者继电保护等。

负荷预测分析功能的实现基础就是丰富的用户用电数据，有了大量的用户数据就可以根据以往经验进行专家系统判断，自动对下一阶段用户用电水平进行评估分析，并及时作出预测分析。

2.4 远程自动抄表功能

远程自动抄表实现了抄表的自动化，其利用电子计量表的功能，自动实现数据的记录、采集，并通过电力负荷系统的数据通信信道资源和终端设备，将采集到的数据传输到控制中心，便可以实现远程自动抄表功能；同时，系统定时采集的数据也会暂时存储在用户终端中，并做到间段校正，减小误差。与传统的人工抄表相比，最大程度上地避免了人工抄表带了的漏抄、错抄等问题，也从根本上杜绝了窃电行为的发生。

2.5 事件记录分类功能

根据事先设定的事件的重要性，可以将电力负荷管理系统的事件重要性分为重要事件和一般事件，同时分类记录。

2.6 安全保护功能

用户终端必须在和管理中心保持正常通信连接的状态下，终端信息才能得到存储以及采集，用户终端在控制中心程序设定无通信状态下，自动进入保电时间，在控制中心解除锁定后，自动恢复到正常状态。

2.7 本地系统管理

负荷管理系统提供分级管理权限。负荷管理系统对提供终端的数据包括用户档案的录入、终端配置参数、控制参数和限值参数的设置以及查询等；系统能够实现对通信设备的管理，主要是指通信信道管理、中继站管理以及参数配置等；系统实现对运行状况监测，对终端、主站和中继站的运行状态进行显示、统计分析，对事件进行自动记录；系统实现对多种数据不同采集方式的采集，实现电能量数据采集的准确性、及时性、完整性以及可靠性。通过系统提供的多功能的负荷监控手段，可以动态监测用户负荷，并根据需要进行有效控制。另外，系统还能进行负荷数据的深层次综合运用，并实现数据开放和数据共享。

3 结语

电力负荷管理系统是一个开放的，不断发展的系统，在这里我们仅仅是讲述了系统的结构以及实现的主要功能，对于我们实现电力负荷的全程自动化运行还尚欠火候，我们可以推断，电力负荷管理系统会朝以下几个方向发展。

3.1 系统通信技术多样化

在传统系统中我们一般采用GPRS，但是在以后的系统中，随着数字通信技术的不断发展，通信手段必将多样化，信号更强，保密性更好是一个良好的发转方向。

3.2 专家系统应用更加广泛

未来系统更加智能化，专家化，一个完整的系统必将是一个闭环反馈系统，系统运营中出现的问题，由计算机分析，采用一个更加有效的控制策略，即专家系统。

3.3 用户终端更加多元化

一个开放性的终端，将实现每个家庭，每个用户的实时管理，人机交换操作，以达到节约电能，实现最优运行效果。

参考文献

[1]董高原.电力负荷管理系统的研究与实现[D].硕士学位论文，华北电力大学，2006（1）.

[2]张睿.电力负荷系统的设计与实现[D].复旦大学硕士学位论文，2011（2）.

[3]谭刚.电力负荷管理系统的设计、分析与研究[D].重庆大学硕士学位论文，2003（11）.

[4]赵同生，曹冰，曹东.电力负荷管理系统发展方向的探讨[J].电力需求侧管理，2003，5（2）：47-48.