文/唐叔进

在社会不断发展过程中，传统人工抄表的方式已经发生了变化，用电管理的现代化建设成为了发展的新趋势，能够更加准确、安全、方便的获得各类用户表的用电信息，然后以此来进行有效的电费结算。但是在城市建设进程不断加快的环境下，一户一表工程也在不断普及，客户电能表的数量也在不断增加，可是在实际发展过程中因为利益等多方面原因，依然还是存在不少的用户窃电，再加上电表设备安装在用户端，这也给用户违章窃电提供了便利，直接对电力系统的维护与管理造成了较大的不便，很容易会产生资源浪费、电能消耗较大等问题。针对这一问题，本文则提出一种基于电力载波通信的电能计量远程在线监控系统设计方案，希望能够以此来有效减少窃电等问题的发生，为了更好地发挥出其价值，笔者也从以下几个方面进行了研究：

1 基于电力载波通信电能计量远程在线监控系统设计的作用

传统模式下，我国在防止盗电行为的时候大多是采用人工巡视的方式来进行预防，可是显然这一方式在使用过程中并不能起到良好的效果，也无法及时有效的防止非法用电。通常情况下，非法用电的方式主要有以下几种：

（1）用户会借助于一些接卸方式来让电表速度变慢，这样电表上所记录的电量数值也就会远远的小于实际用电数值；

（2）用户会借助于磁铁来对电表线圈磁场进行干扰，借助于这一方式也能让电表电量数值减少；

（3）对电表盒内的电力线进行切换，这样就能让电流不经过电表线圈，从而也能起到盗电的效果。

2 基于电力载波通信电能计量远程在线监控系统设计分析

2.1 系统整体设计

基于电力载波通信的电能计量远程在线监控系统主要是借助于移动通信网络来实现远程监控信息传输，同时借助于台区内所存在的电力线网络、电力载波通信技术来有效实现台区内任意用户电能计量数据信息采集。该系统主要有三层，分别是采集主站、远程信息传送网络层、台区内电力载波通信电能计量监控网络层。采集主站借助于GPRS/CDMA等网络来对城市所有台区内所存在集中器进行远程控制与管理；而在集中器上则带有电力载波通信模块，每一个用户电表上都有配备相应的节点电力载波通信模块与数字式电表通信。集中器通过电力载波通信网络对不同用户电表数据进行收集，在管理中心会借助于台区集中器、移动通信网、节点电力载波通信模块、数字式电表、网关电力载波通信模块等基础设施来对整个城市地区内的用户用电量进行采集与监控。

2.2 盗电监控设计方法

要想有效防止非法用电现象发生，在基于电力线通电的电能计量远程在线监控系统设计过程中，则需要对用电监测系统进行改善。具体而言，在设计过程中需要对在台区内的所有用户都配备一套用户电能计量装置，具体包含带通信接口的数字式电能计量表以及一个配套且具有唯一地址编码的用户电力载波通信模块，而其功效主要用于电表数据信息采集。每一用户不仅要配备载波智能电表，在进行系统设计的时候最好是在用户进线口和主线路之间配备电能计量监控模块，这一模块的作用能够起到较为良好的监控效果，及时发现非法用电行为，从而有效降低用电成本。

2.3 电能计量监控模块设计

基于电力载波通信的电能计量远程在线监控系统设计过程中，电能计量监控模块设计可谓是整个系统之中最为重要的一个部分，对于这一模块一定要确保其监控的准确性与可靠性，这样才能有效减少不必要的人工操作。在设计过程中，系统究竟是否合理有用，其关键还是在于以下几点：首先，管理中心以及各个台区之间的远程数据传输是否可靠；其次，电力载波通信网络数据传输是否可靠；最后，电能计量监控模块的计量准确程度。其中，对于第一个与第二个问题，其可以在台区的集中器和管理监控之间依靠GPRS/CDMA网络运行商来保障传输的可靠性，而对于第三个问题笔者认为其在设计过程中需要做好以下几点：

2.3.1 电能计量监控模块硬件设计

从整体上主要有两个模块，分别是电能计量模块与电力载波通信模块。其中电能计量模块主要是由电能计量芯片(IDT90Ε32)、单片机(HT6015)、电压、电流采样电路等外围电路构成。为保电能计量高精度，还需要注意互感器的选型以及抗混叠滤波器的设计：

（1）选择1.5A/5mA的电流互感器，其精度则需要控制为0.05级。

（2）为避免因为采样而引发的失真问题，选择抗混叠滤波器设计。电压用电阻分压方式采样，电流用CT采样，CT电流比和负载电阻需根据实际量程范围进行选择。

（3）借助于东软载波芯片SSC1653进行电力载波通信模块的基本结构，其中SSC1653的作用就是将从电力线上接收的调制信号进行有效调解，然后再将所得到的数据借助于串口传给单片机，并将单片机返回数据信息进行FSK调制，最后再经过滤波电路和耦合电路将信息发送到电力线网络之中。

2.3.2 电能计量监控模块软件设计

整个模块在上电之后，单片机就可以进行初始化处理，然后再分别对载波芯片与计量芯片进行相关初始化运行设置，以此来保障载波通信与计量功能能够维持正常运行。在程序进入到主循环之后，则会一直等待主站集中控制器所发出的指令，在接受指令之后则会进行相关处理，并将计量数据通过载波信道传递给主站。

3 结语

本文主要是对基于电力载波通信网络的电能计量远程在线监控系统设计进行了研究，借助于已有的电力线网络资源进行了设计，而整个系统则是基于SSC1653和IDT90Ε32的电能计量监控通信模块进行的设计，该设计能够起到了较为良好的效果，也能让电业部门管理水平与服务质量得到提升。