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智能远程自动采集抄表系统的相关分析

作者 :冼海波更新时间:2021-10-21

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(深圳市千宝通通科技有限公司  广东 深圳  5181110)

摘要:随着我国经济的发展和科学技术的进步,许多高科技技术被运用到人们的生活中,智能远程自动抄表系统的运用就是一个典型的例子。为了对用户使用 的水表、电表和气表等多种计量的表可以进行自动抄录和远程数据的传输, 可以体现智能小区真正的意义。自动采集抄表不仅具有高效、快捷等特点,并且也方便 了居民的生活。本文主要分析了目前已有的自动采集抄表系统的现状和不足,对出现的问题也提出了相应的解决方案。 

关键词:远程抄表;主要功能;自动采集;抄表系统;组成;优化措施 

一、远程抄表系统主要功能   

     远程抄表系统要完全替代人工抄表方式并体现出其先进性,必须 能实现以下的基本功能。  

1.硬件功能 ,远程抄表:远程抄表是本系统基本的功能,其实 现过程为由电量信息采集器测量电量信息并保存;集中器按照设定好 的采集周期自动读取采集器中存数的数据:后通过红外抄表器读取 集中器的数据。参数设置:集中器、采集器的参数可按照使用者需求 自由设定。  

2.软件功能,主程序设计按照硬件功能要求设计系统主流程,子 程序设计为系统各个硬件设计控制子程序。  

3.远程抄表系统整体方案设计 ,自动抄表系统主要有三层组成, 上层是计算机管理层由各种工作站、库服务器等计算机设备组成, 其中配备管理软件,实现如读取数据、统计用电情况等功能。中间层 称之为“集中器”,主要起通讯和暂存数据的作用。底层是电表层, 由各种电度表组成,主要完成能耗计量。  

4.通讯协议 ,本系统的一个重要的问题就是通信问题,要根据系 统的通信距离来选择合适的通信标准。  5.RS-485标准总线的特点是:抗干扰能力强、传输速率高、传输 距离远,能够支持一点对多点的通信,便于组网通信距离也能满足本 系统的设计要求;且电表联网远程抄表系统对实时性要求不高,能耗 的抄取也是不经常发生的,一般情况下仅需要每月抄一次。所以本系 统选择了半双工的 RS-485通信标准。 

二、智能远程抄表系统的组成 

      远程自动抄表系统就是将计算机技术、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。 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 多种计量设备的一种系统,将复费率电量值、水表、气表、热表流量 等表计的信息由数据采集器进行采集、处理、存储,再经由通信信道 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。 就我们目前计算机技术和通信技术的发展状况来看,信息数据的 自动采集、传输和自动的处理都已经可以完美实现。自从上个世纪八 十年代以后,计算机技术和通信技术得到了飞速的发展,也就从而造 就了自动抄表系统的诞生,超大规模集成电路的技术的发展使得自动 抄表系统具有了低能耗、低成本和智能化的特点,极大地推动了其以 后的发展。 

1.专用无线通信方式,无线方式主要包括无线电通信和红外通信 两种方式,属于比较成熟的常规技术。该种方式在传输带宽、通信速 率、通信距离、安装调试等方面具有较大的灵活性,在布局分散的终 端之间进行通信时是一种较好的选择。其主要缺点是需申请频点使用 权,如果频点选择不合理,相邻两个信道会产生相互干扰。其使用场 合有一定的限制。 以中继传输,自动组网为技术特征,无线自组网技术近年得到迅 速发展。 

2.电力线载波通信方式,低压电力线载波通信是指利用现有低压 220V 线路作为通信载体,通过载波方式将模拟或数字信号进行传输 的技术。该技术不需再铺设通讯线路,施工量少,节约资金投入,而 且有利于管理,信道不易破坏。在自动抄表系统中一般采用将多用户 的数据集中后远传的方式,以避免通信资源的浪费和成本的增加。但 农村居民居住分散,各电力表计到集中器之间距离较远,底层通信难 于采用双绞线等有线通信方式。另一方面,农村供电网分支少,适宜 于电力线载波通信。所以电力线载波通信在农村电网的自动抄表系统 中具有一定优势。 

3. 计量方法,现如今的远程抄表计量方法是通过不断累积发来的 脉冲来进行测量的,所以系统数据的初始值设置的一定要丝毫不差, 这个步骤需要人工来进行,接收到来自远传表出来的数据后,都将数 据准确不误的传输给采集器进行存储。这种计量方法有个非常严重的 弊端,就是在工作过程中电路的连接要时刻保持完好,坚决不能够停 电,一旦停电造成链接出现问题,表内的数据就会完全丢失,造成不 必要的损失。所以我们现在使用的抄表系统在每个表里,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。由于以上的种种 原因,目前所使用的脉冲计量方式的抄表系统,根本不能适应以后社 会的快速发展,不能成为主流。必须要解决的是目前抄表系统地根源 问题,说到底就是设计上存在明显不足,根源都有问题,如果还依靠 其发展,带来的肯定无尽的烦恼。 

三、智能远程自动抄表系统的优化措施

1.系统的不稳定性的优化,在所应用的系统中确定一个主流系 统, 将其它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,就好比一颗大树,一个主干控制着分支,分支控制着树梢,层 层把控,尽大可能的减少系统运行中的错误数据,增强其可靠性。

 2.信号传输问题的优化,针对信号传输不稳定,容易受到干扰, 造成数据发生错误的问题,我们可以用以下两种传输方式来解决:一、 光纤通信:以其传输速率较高,传输距离很远知名,但因其成本太高, 所以普及问题上还有待结局。二是通过 GPRS 无线通信网络来进行传 输,可以使得无线抄表系统数据的传输变得高效,保证数据的准确性。 GPS 无线网络可通过电话线进行数据的传输,这就可以大大的减少投 资的成本,可用作大范围应用。在传输数据的时候,还应考虑当地情 况,因地制宜,可采用多种方式来进行数据的传输以做到好。

四、结束语 

      在我国,目前在城镇居民小区,已经建成了为数不少的集抄系统, 相关的研究工作也在同步进行之中。而目前农村远程电力载波抄表系 统已经得到广泛应用,只是还有待进一步改进的过程中。总之,目前 国内电力系统关于远程抄表的研究已经发展到了一个相对成熟的阶 段,特别是电力电量的远程智能抄表,已经进入实用应用开发阶段, 无论是基于电力线载波的抄表系统,还是基于 GPRS 无线网络的远程 抄表系统,都已有了较为成熟的理论基础和实践经验,为进一步研究 提供了有力的保证。 

参考文献: 

[1]沈成钦. 膜式燃气表的无线远程抄表系统设计[D]. 重庆大学 2012;

[2]朱丹凤. 远程抄表系统的研究与实现[D]. 西安工业大学 2011。

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