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【摘 要】本文从电能表、采集器和集中器，以及通信信道等方面阐述了电能计量自动抄表技术现状，提出电能计量自动抄表技术在电力线载波通信、无线扩频通信、复合通信和自动抄表的安全性等方面的研究热点和发展方向。
【关键词】自动抄表；电能计量；信道
1、前言
电能计量是现代电力系统中的重要营销环节，传统的电量结算依靠人工现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面存在不足。然而，用电客户不仅要求有电用，还要求用高质量电，享受到更优质的怎么写作。因此提高电费实时结算， 建立新型抄表方式已成为所有电力部门的共识。
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。克服了传统人工抄表模式效率低和不确定的缺点，推进了电能计量发展的信息化进程。
2.1前端采集子系统。依采集数据方式不同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加装红外转换装置，将电量转换为红外信号，抄表时操作人员到现场采用便携式抄表微机非接触读取数据。远程自动抄表系统的电能表加装光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统最前端，把用户用电量以电脉冲形式上传给上级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用二级式数据汇集结构，由安装于用户小区单元的采集器收集本单元各用户电能表读数，而安装在配电变压器下的集中器则定期从采集器读取数据。
2.2通信子系统。通信子系统是将数据传送至控制中心的专用信道。为适应不同环境条件，通信子系统的构成按照通信介质分为有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种不同方式。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强，适合上层通信网要求。但其安装结构受限且成本高，故很少使用。无线通信适于用户分散且范围广的情况，在某频点以散射通信方式进行无线通信。传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远。目前，GPRS无线通信网为无线抄表系统实施提供了高效可靠的数据通道。缺点是需申请频点使用权，若频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。租用电话线通信是利用现有电话网，在数据发出和接收端加装调制解调器。数据传输率较高且可靠性好，投资少，但线路通信时间较长。低压电力线载波通信是利用低压电力线作为系统前端数据传输信道。发送数据时，将数据调制到高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上。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，经解调电路还原成二进制数字信号。电力载波利用配电网，降低抄表成本、省去租用线路或占用频段等问题，发展前景十分广阔。
2.3中心处理子系统。中心处理子系统是整个电能计量自动抄表系统的最上层，主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，所有用户的用电信息通过信道汇集于此，管理人员利用软件汇总分析数据，作出相应决策。若硬件允许，还可向下级集中器或电能表发出指令，对用户用电行为实施控制，如停送电远程操作。
3.2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，现在的产品也比较成熟。
3.3通信信道。电能计量自动抄表技术中的关键是通信子系统。数据通信方式选取要综合环境特点、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，国外发达国家对电能计量自动抄表技术研究起步较早，配电网络较规范、完备，低压电力线载波技术被广泛应用。而我国受条件所限，较多使用电话线通信。随着扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题目前已逐步得到解决，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也逐步推广。
4.2无线扩频通信。扩频技术是一种无线通信方式，将发送信息转换为数字信号，由扩频码发生器产生扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号频谱，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。扩频通信最大优点在于抗干扰能力较强，具有较强安全保密性。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，由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给处理站的接收电台。
4.3复合通信。在电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有利弊，采用单一通信技术的方案很难完全满足需要，因此提出复合通信方案。复合通信方案是在自动抄表不同通信阶段采用不同通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段可采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到处理站段，可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况综合考虑。混合使用的各种通信方式之间要有良好相容性，不能相互干扰。
4.4自动抄表的安全性。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。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。通信中既要保证所抄数据的安全、可靠传输，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、病毒、合法人员操作失误和网络系统自身脆弱性等四方面。保护及防范的措施是综合运用技术、身份验证技术、防火墙技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等加以解决。
参考文献
潘晓君，秦军等.自动抄表技术及其在电能计量领域的应用[J].电测与仪表，2009.2
马木森.电能计量自动抄表技术的特点、现状及发展趋势[J].中国新技术新产品，2010.4
[3]朱淑媛.电能计量低压自动抄表系统应用[J].东北电力技术，2010.5
【关键词】自动抄表；电能计量；信道
1、前言
电能计量是现代电力系统中的重要营销环节，传统的电量结算依靠人工现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面存在不足。然而，用电客户不仅要求有电用，还要求用高质量电，享受到更优质的怎么写作。因此提高电费实时结算， 建立新型抄表方式已成为所有电力部门的共识。
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。克服了传统人工抄表模式效率低和不确定的缺点，推进了电能计量发展的信息化进程。
2、电能计量自动抄表系统
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。2.1前端采集子系统。依采集数据方式不同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加装红外转换装置，将电量转换为红外信号，抄表时操作人员到现场采用便携式抄表微机非接触读取数据。远程自动抄表系统的电能表加装光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统最前端，把用户用电量以电脉冲形式上传给上级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用二级式数据汇集结构，由安装于用户小区单元的采集器收集本单元各用户电能表读数，而安装在配电变压器下的集中器则定期从采集器读取数据。
2.2通信子系统。通信子系统是将数据传送至控制中心的专用信道。为适应不同环境条件，通信子系统的构成按照通信介质分为有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种不同方式。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强，适合上层通信网要求。但其安装结构受限且成本高，故很少使用。无线通信适于用户分散且范围广的情况，在某频点以散射通信方式进行无线通信。传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远。目前，GPRS无线通信网为无线抄表系统实施提供了高效可靠的数据通道。缺点是需申请频点使用权，若频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。租用电话线通信是利用现有电话网，在数据发出和接收端加装调制解调器。数据传输率较高且可靠性好，投资少，但线路通信时间较长。低压电力线载波通信是利用低压电力线作为系统前端数据传输信道。发送数据时，将数据调制到高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上。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，经解调电路还原成二进制数字信号。电力载波利用配电网，降低抄表成本、省去租用线路或占用频段等问题，发展前景十分广阔。
2.3中心处理子系统。中心处理子系统是整个电能计量自动抄表系统的最上层，主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，所有用户的用电信息通过信道汇集于此，管理人员利用软件汇总分析数据，作出相应决策。若硬件允许，还可向下级集中器或电能表发出指令，对用户用电行为实施控制，如停送电远程操作。
3、电能计量自动抄表技术发展现状
3.1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，今后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为主。3.2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，现在的产品也比较成熟。
3.3通信信道。电能计量自动抄表技术中的关键是通信子系统。数据通信方式选取要综合环境特点、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，国外发达国家对电能计量自动抄表技术研究起步较早，配电网络较规范、完备，低压电力线载波技术被广泛应用。而我国受条件所限，较多使用电话线通信。随着扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题目前已逐步得到解决，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也逐步推广。
4、电能计量自动抄表技术的热点和发展趋势
4.1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叠加在电力线路上进行通信的技术。利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投源于：大学毕业论文www.udooo.com
资，维护工作量少，灵活实现即插即用。4.2无线扩频通信。扩频技术是一种无线通信方式，将发送信息转换为数字信号，由扩频码发生器产生扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号频谱，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。扩频通信最大优点在于抗干扰能力较强，具有较强安全保密性。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，由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给处理站的接收电台。
4.3复合通信。在电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有利弊，采用单一通信技术的方案很难完全满足需要，因此提出复合通信方案。复合通信方案是在自动抄表不同通信阶段采用不同通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段可采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到处理站段，可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况综合考虑。混合使用的各种通信方式之间要有良好相容性，不能相互干扰。
4.4自动抄表的安全性。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。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。通信中既要保证所抄数据的安全、可靠传输，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、病毒、合法人员操作失误和网络系统自身脆弱性等四方面。保护及防范的措施是综合运用技术、身份验证技术、防火墙技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等加以解决。
5、结束语
电力营销效率的提高，取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度，以及对各种数据分门别类加以采集分析并有效利用。电能计量自动抄表系统可以充分采集用户各种数据信息，对数据进行集中存储和统一分析，对于加强电力系统管理具有十分重要的现实意义。参考文献
潘晓君，秦军等.自动抄表技术及其在电能计量领域的应用[J].电测与仪表，2009.2
马木森.电能计量自动抄表技术的特点、现状及发展趋势[J].中国新技术新产品，2010.4
[3]朱淑媛.电能计量低压自动抄表系统应用[J].东北电力技术，2010.5