电表远程抄表毕业论文

[1]远程抄表系统为实现实时可靠地进行三表（电表、水表、燃气表）数据远程抄收而设计。本装置以星型/纵线型/无线电通讯 三重网络结构实现远程抄表任务，通过星形网使n个MDM(DD-862S机械式数字化电表)电表（例：n=32）与一个数据采集 器连接，数据采集器通过纵线网络与电台连接，一个纵线网可连接m个采集器（例m=128），因此，一个子网可将 nm=32×128个电表共享一个电台。这是一种以星型-纵线型-无线型构成的三重网络结构。这种网络结构的组成元素为 电表、水表或气表（以下简称三表）、数据采集器、无线电收发电台。 随着国内智能化系统的日益发展和完善，目前在大多数的高档的住宅小区中都开始安装远程抄表系统，作为现代化管理系统的重要组成部分，该系统发挥了相当重要的作用。住宅区中每个住户家中的水表、电表、煤气表等计量表计。其安装位置各异，有些表（如电表）集中安装，有些表（如水表）却分散在住户家中；这样就给管理部门的抄表统计工作带来困难。逐户抄表时要耗费很多人力和时间，而且入户抄表很难一次完成，有时只能估计。集中式抄表管理系统将使这些问题成为历史。运用本系统后，再无需进行人工逐户抄表。所有住户表计的计量值将由中心统一抄取。抄一只表只需1秒钟，省时省力。系统包括了水、电、气自动抄表和家庭防煤气泄漏以及管理部门对用户用水、用电、用气进行实时通断控制等多种功能。 住宅集中式抄表管理系统可实现小区联网抄录电表、水表、纯水表和煤气表的读数，在小区的管理微机上能进行自动抄录、自动计费、状态查询，能够记录并打印历史数据，提供表数据接口，并在授权情况下进行人工修改、换表和水电气表结算。如果在管理中心添置相应的MODEM或路由器，可以实现外部远程访问。 远程抄表系统主要是完成电度计量或信息采集、信息远传、后台软件处理和分析三部分任务。前后两部分技术已经成熟，抄表系统技术关键是解决信息远传——通讯问题。 工频畸变跨台区远程抄表系统，借助于配电网（10KV和380KV线路）做传输通道，利用信息可以从用户节点（380V处）穿越用户变压器直接传递到变电站的特点，把延伸到供电的每一个角落的分散的、大量节点通讯汇总到变电站一点通讯，无需单独架设通讯网络，也无须后续的通讯费用，经济且实用性强，从根本上解决了抄表乃至配网自动化的通讯问题。编辑本段特点1、远程抄表。在中控室直接实行远程自动抄表功能，可组成以中控室为中心的地域性抄表网络。 2、通讯可靠。由于采用的是天线定点通讯，按技术要求安装高度完毕后，即可进行24小时的通讯，且不受电网波动的影响。 3、快捷。由于抄表速率高，约每秒一个电表，因此可进行分时段抄表和计费。 4、技术手段先进。通过电子眼识别电表读数，并严格保持电子读数与表头读数一致。 5、周期性读数。根据不同指令，中控室可对网络内的各电表进行每月一次，每日一次或每日数次的指定周期性抄读。 6、可与收费系统联为一体。编辑本段功能1、将电表上显示的数值正确识别出来，并将该数值正确传送回去。 2、中控室直接抄读现场用户电表读数，可进行批量或个别选择抄读，自动保存抄读的历史数据。 3、对抄收到的电表数据进行统计、计费、双地址储存，并形成详细的用电档案。 4、可进行现场或远程用电校对。 5、快速进行用电户用电量查询。 6、分时段抄表，实现分时计费，能解决按电网负载的峰谷时段采用的峰谷电价的方式。 居民用户表管理：自动抄收用户电度量、欠费自动断电、电压合格率监测编辑本段用途台区表管理：自动抄收台区有功、无功表电度、台区485接口表内所有功能参数线损管理：后台软件可指令冻结所选择的电表在同一时刻的所有参数，统计低压线损、10KV线路损耗、变电站综合损耗 供电量、售电量管理：后台软件可指令冻结所选择的电表在同一时刻的所有参数，对台区、线路、变电站的供电量、售电量进行统计 欠费自动停电：利用模块的继电器可对欠费用户自动断电 电压合格率及质量检测：利用模块的电压监测功能完成用户点电压质量监测 多点管理：主站配置有MODEM，可在用电管理部门、生产厂家、上级主管单位等处设置MODEM，进行多点在线管理，作为信息管理的子系统 对于手拉手供电用户，可分别计量不同电源的供电量 家庭延伸服务：水表、煤气表的自动管理，遥控空调等设备 市政延伸服务：路灯、消防的自动管理 油田延伸服务：油田蝌蚪机自动控制和管理 配网自动化通讯平台：开关、电容器等设备的自动管理编辑本段分类抄表系统系列产品部分主要分为两大类，一是主站部分，二是模块终端部分 1、主站部分 （1）ZZ--2000--X:ZZ--主站；2000--管理2000户表，一般用于台区表管理系统；X--代表母线分段数，最多可同时管理两段分列运行的母线 （2）ZZ--100000--X:ZZ--主站；100000--管理100000户表，一般用于管理居民和台区同时抄取系统，X--同上 （3）ZZ--XQ:ZZ--主站；XQ--小区管理，该种型号的主站一般用于小区物业管理，安装于小区供电系统的低压端或物业管理办公室，该主站配有232或485接口，管理小区范围内的电、气、水、消防等 2、模块部分 （1）CCZ--M--X:C--系统号，C--终端，Z--载波，M--脉冲，X--脉冲路数，范围1--8，一个终端最多可同时读取八块脉冲表 （2）CCZ--485:485--代表智能接口，如智能485表，带有RS232/485接口的RTU或综合测试仪等，智能接口单元内的所有数据都可读取，如U、I、P、Q、COSΦ、有功电度、无功电度等。用户需提供智能接口设备的通讯协议才能通讯 （3）CCZ--J:CCZ--同上，J--继电器输出，可用于欠费停电或远程控制等，用户供电、空调控制、10KV开关控制、380V接触器的投切等，一般一个模块只提供一路继电器输出干节点。节点能力为AC5A/220V，提供更大输出能力要单独定做 （4）CCZ--U:CCZ--同上，U--电压检测功能，能监测一相电压的电压合格率、极值、停电次数等 说明：若要求有混合功能，如CCZ--M--X，同时还要有电压监测功能，订货时要详细说明，则型号为CCZ--M--X--U，一般最多三种功能组合；在选择时，一般选择485功能则最好不再组合脉冲计量功能。

【摘 要】远程自动抄表系统将计算机技术、移动数据通信技术、数据网络技术、自控技术融为一体，可自动完成用户电度表网络的远程数据采集、纪录、实时监测、统计分析、打印和供电控制等管理工作。 【关键词】远程抄表;电力系统抄表;电力线载波;GPRS无线网络 1、前言 远程自动抄表系统一般是指可以远程自动抄收电表、水表、气表等多种计量设备，将复费率电量值、水表、气表、热表流量等表计信息由数据采集器进行采集、处理、存储，经由通信信道传送到上位机。上位机对终端进行通信，把上位机与抄表相关的命令向下位机进行发送，并对由终端返回的应答数据进行记录和分析的远程控制系统。本文主要综合了国内外智能远程抄表的研究成果。目前，自动抄表方式主要有：485总线、无线、红外、普通电力载波、扩频电力载波、零相超窄带(TURTLE)、超窄带极低频(UNB)及工频过零调制(PFC)跨变压器台区方式等。 2、国外远程电力抄表系统研究现状 国外载波通信技术在上个世纪30年代就起步了，60年代传到我国，80年代我国已经可以自主生产高压载波机。但低压载波信道，由于技术上存在难以逾越的障碍，一直到近几年，随着电子技术与通信技术发展，国内外大批资金的注入，科研工作取得重大突破，为低压电力载波通信技术的成熟创造了条件。在国外，远程电力抄表系统的研究比国内要早十几年，应用也很广泛，目前已经在向利用电力线载波通信实现家庭自动化的方向上发展了。在电力线载波通讯方面，已经研究提出了统一的由国际电工委员会采纳作为IEC62056国际标准的电能表通信协议DLMS/COSEM(Device LanguageMessage Specification/Companion Specification forEnergy Metering)。这就使远程电力抄表系统的发展更加规范和具有互操作特性，使远程电力抄表系统的发展更加迅速和有了统一的方向。 3、国内远程电力抄表系统研究现状 在国内，远程电力抄表系统的研究，目前处于理论转化为实际应用的关键时期，同时也在积极开展讨论制定我国的《低压载波抄表系统国家标准》的工作。远程集抄系统在我国已经发展了十几年，但实际应用状况却不如人意，许多已安装自动抄表系统的楼盘由于计量不准确，最后不得不又返回到人工抄表的老路上来，虽然产生这种现象的因素是多方面的，但仔细分析，根据现在表具的生产原理出现这种情况是必然的。 表具客观欠缺 目前市面上所使用的抄表系统种类虽然繁多，但基本结构及原理都大同小异。就目前广泛使用的脉冲发信表(水表、气表)基本上采用干簧管或霍耳元件传感器，工作原理简单。采集设备通过累计脉冲表发出的脉冲信号进行累计和换算，转换出用户的用水、用电、用气量。通过这种方式实现远传的系统，其可靠性取决于脉冲发信表发信、脉冲信号传输以及系统计量的可靠性。现实证明，这些环节的可靠性是无法保证的，使用中常会存在诸多的弊端。 信号传输现实难题 脉冲信号传输，脉冲表发出的脉冲信号需通过信号线传输至采集器，如果传输距离过长，或者因连线质量不好、屏蔽作用不强信号失真，则不可避免造成系统计数错误。 计量方法存在弊端 远程抄表系统是通过不间断地累计对应脉冲表远程发来的脉冲来进行计量的，这就首先要求系统初始值设置必须正确，即人工抄读每只远传表的表盘实际读数后，将表的实际值准确无误地输入到数据采集器。 在实际使用过程中还必须要求电源及线路状态始终完好，不允许停电，如果采集器掉电或出现其他严重故障则会使该采集器上的所有户表数据丢失，集中抄表的风险无法有效分散。现在的抄表系统一般都自带蓄电池。但实际运用中蓄电池持续的时间往往都不是很理想，一旦停电系统计数便不可避免地与机械表的读数出现误差。基于以上原因，可以清楚地看到目前采用累计脉冲的方式进行计量的抄表方式，显然是不能成为今后主流发展的趋势。目前的抄表系统前期的技术问题是根源，是由于其产品设计上的先天不足，用它直接作为计量收费的依据，必然招致无穷无尽的麻烦。 4、几个较有代表性的远程抄表系统设计思想 (1)李川在《智能化远程抄表系统的研制》一文中，介绍了一种集传感器技术、仪表检测技术、芯片技术、通信技术和信息管理技术于一体的智能化远程抄表系统。该系统由脉冲远程水表、采集集中器、程控电话交换网通信线路和抄表主站组成。基于PSTN 公用交换电话网进行数据传输,具有可靠性高、保密性强、成本低廉、操作简单和维护方便的特点。 抄表主站软件具有抄表拨号、接收并存储采集集中器送来的数据信息、用户交费并打印交费清单和数据查询等功能，且具有功能齐全、界面清晰、显示直观和操作方便等优点。 该智能化远程抄表系统与国内同类系统相比，具有如下创新： ①系统为无源抄表系统，不采用220V交流电源供电，既避免了交流电源干扰，又无需庞大的整流设备、充电电路和价格昂贵的充电电池，使系统结构简单，成本低廉。 ②采集集中器中采用专用通信芯片CMX868进行数据通信，该芯片具有功耗低、数据传输可靠、结构紧凑和接入现有PSTN公用交换电话网方便等优点。 (2)李晋，严小文等，在《构建新一代电能量计量系统主站平台》文中，对电力系统远程抄表的软件设计做了较好的探讨。提出了构建新一代电能量计量系统主站所需要的平台，并对平台的选择和搭建进行了描述。电能量计量系统（TMR）是应用先进的计算机网络通信和控制技术，采用分层、分布、开放型结构，实现对电网电能量的远程自动采集、电能量数据处理及电能量统计分析为一体的综合自动化系统，并通过支持系统实现与其他系统的互联，为电力企业的商业化运营提供科学的决策依据。它由主站系统和厂站系统组成，主站系统由前置机、数据库服务器、电量应用服务器、网络设备、GPS时钟接收设备等组成，厂站系统由电能量采集终端（ERTU）和电能表构成。

远程集中抄电表三个部分组成：智能电表（用户方）+集中器+集社预付费远程抄表系统（管理方、物业、出租楼、供电局等）。

远程集中抄电表集抄的抄表方式：主要是指传输数据的通信方式与通讯媒介：有RS485、电力载波、微功率无线、GPRS、NB－IOT、3G/4G/5G等等

远程集中抄电表集抄原理图，网上截取，仅供参考

远程集中抄电表集抄与传统抄表的对比