·代　颖

揭秘神奇的电力远程抄表技术

·代颖

电是人们生活中必不可少的能源之一，随着我国国民经济的飞速发展，城市供电用户和用电量不断增加。以南宁网区为例，目前南宁市区低压居民用户约88.9万户，每月需抄表约50万块表，传统的人工抄表方式已经不能满足日常工作需要。随着电子技术、通信技术和计算机网络技术的飞速发展，电力部门建立了一种新型的抄表方式，利用计量自动化系统实现远程抄表。该系统实现了从电能数据采集、传输到处理的自动化，极大的提高了工作效率。

计量自动化系统由采集电能表数据，电力采集终端（或采集模块）、集中器、多种通信通道和计量自动化主站等多种设备构成。计量自动化主站通过多种通信运营商提供的通信媒介（如无线，网线或光纤）与集中器通信，集中器通过多种通信传输媒介（如载波，485，zigbee，网线，光纤等）对电表数据进行抄读后传输回主站，从而实现分布在不同角落的电表设备的集中抄表。

下面我们就来介绍“计量自动化系统”。

机智的“大脑”——计量自动化主站

计量自动化主站系统是整个电力远程自动抄表系统的“大脑”。这个“大脑”由很多台服务器和计算机以及各类接口组成，每台计算机都各司其职负责各自在主站系统中的功能。

主站系统大致分为几个层级：业务应用层、数据处理层、计算服务层、隔离通道层以及前置采集服务器组。

前置采集服务器组简称“前置机”，“前置机”直接与各种通信网络所连通，数据采集后直接与上层主站服务器进行数据传输，是主站进行数据采集的“桥头堡”。

隔离通道层是隔离在前置采集服务器与主站关键服务器之间的隔离装置，通常分为正向隔离和反向隔离，这一层相当于是整个系统的“安全卫士”，能够有效防止各种“黑客”、计算机病毒、木马的恶意侵入，保护主站系统的安全。

主站进行数据采集和数据处理需要进行大量计算，计算服务层相当于大脑中的大脑，是整个系统的计算中枢。

系统进行数据采集是不间断工作的，期间会产生大量的工作数据，这些海量的数据就需要有个容器来存储容纳，数据处理层就是这样的一个容器，从而系统能够轻易调用历史数据。

数据采集回来后，就可以对海量的数据进行集中处理。业务应用层这一层级就是通过编写一系列的软件程序对数据进行处理后实现各项功能，如数据查询、线损分析、供电用电量统计、运行负荷曲线及负荷分析等功能，方便电力部门用于抄表、电力分析、负荷预测，从而为广大电力客户提供更优质的服务。

强悍的“躯干”和“触手”——智能电表和采集终端

光有机智的大脑可不行，还需要有“躯干”和“触手”的配合，才能使“大脑”实现最大的“威力”。

“躯干”就是多种多样的电力抄表集中器。通常每个居民小区都会安装一台或多台集中器用于小区的电力抄表。集中器能够与智能电表或者采集终端进行通信，从而将小区各个电表每天的数据收集并存储到集中器这个不大不小的“方盒子”里。主站与集中器能够通过移动、联通建设的GPRS或CDMA网络与主站进行数据传输，当主站需要读取数据的时候就给这个方盒子发送命令，这个方盒子就将储存的数据一并传输给主站“大脑”。

所谓“触手”，就是指那些能够支持远程抄表功能的智能电表了。智能电表不仅能够准确地计量客户的用电量，还能够通过各种各样的方式与集中器进行通信和电力传输，如电力线载波、小无线、zigbee方式等。

有的电表也许没那么智能，像是一些老型号电子表或者机电表无法直接与集中器进行通信，这时就需要安装一个电表大小的采集终端来作为连接电表和集中器的”纽带“。采集终端能够通过一根485通信线与电表相连，然后通过电力线载波、小无线、zigbee等通信方式将信号传送给集中器设备。

多样化的远程抄表技术

实现电力抄表的方式是多种多样的。目前在南宁地区应用比较成熟的抄表技术主要有全载波方式、半载波方式以及Ⅱ型集中器组网方式。

全载波的通信方式是集中器支持载波，居民用的电能表也支持载波，这样的话集中器就能够直接与电能表进行通信了。采用全载波方式的优点是，不需要专门架设额外的通信线路，载波表只需要接上电源即可，无论是工程施工和设备维护都很方便，在电表分散、工程施工难度大的城中村或者街边商铺地区优势明显。目前，新建小区也较多采用这种方式。（见图1）

图1

半载波的通信方式是集中器支持载波，但电能表不支持载波，只能够用485线与采集终端建立通信连接，采集终端兼具载波通信和485有线通信的功能，作为电表和集中器之间的“纽带”。采用半载波方式的优点是，能够兼容一些老式电能表，非载波表往往也比载波表更便宜，从而节省一定的设备投资。这种方式常见于居民小区。（见图2）

图2

还有一种比较常用的是Ⅱ型集中器组网方式，此方式能同时适用有线和无线上行通信传输。目前，无线信号已基本覆盖每个城区，广电网络、宽带等有线通道也都已经接入到每个小区至户内，而且距离电表箱较近，无需重复布线。Ⅱ型集中器是采用一种采集器与集中器一体的设备，能够对电表的数据进行实时的读取和存储，并能通过有线或无线通道对主站进行数据传输。（见图3）

图3

以上就是电力系统目前成熟应用的智能计量自动化系统，系统远程抄表技术的深入应用对电网企业加强用电管理具有积极的意义，同时能为客户提供更加可靠、安全、便捷的用电环境。

（作者单位：南宁供电局）