浅谈智能电表的远程抄表系统

1、    浅谈智能电表的远程抄表系统    庞海英摘要：电力系统是否能安全、顺畅地运行，某种程度上是由线损管理水平来决定的。受不同因素的限制，国家电网实际的线损程度相当严重，降低了电力系统原本的安全性，同时也对经济增长造成诸多的阻力。科技创新后，自动化抄表技术在当代电力系统中得到较多的普及。本文介绍了智能电表的远程抄表系统的构成与应用。随着通讯技术的发展，智能电表的远程抄表技术将实现全面覆盖。关键词：智能电网；智能电表；远程抄表技术1.抄表模式的转变电力科技的进步与信息科学的创新，将中国电力科技推向了全新的网络时代。而远程抄表，实际上运用计算机或是相关的通

2、讯技术，对用电信息进行远程采集，同时也可以对用户日常的用电情况作出测量或是监测。远程抄表转变了从前的人工抄表模式，相较于人工抄表，其效率上升了，结果也更为精准。2.远程抄表技术为实现智能电表的信息近距离采集、维护，智能电表集成了485通信模块、红外通信模块。为便于电力部门远程数据收集，智能电表已逐步集成远程抄表系统，实现电表信息的双向交流。智能电表的远程抄表系统一般由计量单元、采集器、集中器、数据管理层、综合应用层组成。采集器收集电表信息，再将数据通过集中器的移动通信模块传输至以太网，以便供电部门综合管理，如图一所示。数据采集层的采集器和集中器是远程抄表系统的关键器件。即可将电表数据通过上行通

3、道传输至数据管理层，又可将数据管理层的指令下行至电表，实现电表的智能通信。目前电表通过rs485或低压电力线载波传输技术，通过有线方式将电量等信息传送至采集器。rs485总线技术具有较快的通信能力、抗干扰能力强、传输信号稳定、可靠性高、低功耗、传输距离远等特点。但是走线繁琐，维护困难。低压电力线载波传输是通过既有电力线缆传输数据，具有无需另架设网络线路、传输速度快、传输距离远等特点。但只能应用于单相电网中，且易受电力网络固有脉冲影响，易受低压电器的电磁干扰。电力负荷程度严重影响着低压电力载波的数据传输距离，在电力线缆低负荷运行时，信号传输距离可至几千米。在高负荷时，却衰减至几十米。电表数据信息

4、在采集器至集中器的传输一般采用无线通信技术，目前常用的有蓝牙、zigbee、lo-ra、nb-iot等技术。2.1蓝牙技术蓝牙技术具有低成本、数据传输稳定，可采用调频技术，减少同频干扰。但是蓝牙技术传输距只有几十米，适合小范围，电表数量较少的场合。2.2zigbee技术zigbee技术具有低功耗、低成本、工作可靠等特点，带载能力强，可带6535个通訊模块。zigbee技术类似于移动网络基站，标准传输距离可至几千米。zigbee具有无线自组网功能，模块间就近组网，形成稳定、远距离数据传输。当链路中某一数传模块故障时，其他模块会重新自动组网，隔离故障模块，实现电表数据的不间断传输。但是zigbee

5、的衍射能力弱，穿墙能力弱，障碍物对信号影响大，在建筑密集区域需要考虑数据传输的信号强度的问题。2.3lora技术lora技术具有低功率、网络连接可靠、抗干扰性强、传输距离远、低成本等特点。lora网络采用全球免费的频段，一般在智能电表或采集器中集成lora模块，然后通过lora网关控制，实现数据的双向通信。在低功耗的前提下，实现超远距离传输，最高可达到几十千米的传输距离，即使在密集的城市群，也可达到2千多米的传输距离。lora网关可实现对通讯模块的精准定位，便于网络的维护。内置lora技术的网关或集中器可实现多信道的数据处理，但随着lora的设备和网络部署的增多，互相之间会形成频谱干扰。2.4

6、nb-iotnb-iot是iot领域的一个新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。nb-iot具备功耗低、传输远、运营成本低、支持多用户访问等优势。nb-iot具有超强连接能力，在同一基站下，可以比现有无线技术提供50倍以上的用户接入数。支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。目前国内三大运行商积极推进nb-iot网络的基础设施建设，因此nb-iot无需重新建网。nb-iot适用于远距离低速数据传输，特别是非实时低频次数据传输，因此nb-iot非常适合应用于无线抄表领域。3.远程抄表系统的应用蓝牙技术是最早应用于远程抄表系统的技术之一，已具备成熟的技术应用。目前，

7、市场提供多种蓝牙模块，可与各种类型的电表（如单相电表、三相电表等）良好配合。同时，蓝牙技术无需另架设基站，大大节约了应用成本，在酒店、出租型公寓等小型区域内得到了广泛应用。zigbee技术的自组网功能，有效的降低了智能电表的维护成本，利于智能电表的故障诊断。短距离内，zigbee技术的抗干扰能力强，因此一般用于大型工厂等环境复杂的场所。lora技术的低功耗、带载通讯模块多、传输距离远等特点，使其常用于偏远或地况条件特殊的城镇，例如山区、牧区等区域。nb-iot技术可利用运营商的基站网络，能够很好的衔接城市网络。虽然需要支付一定的运营费用，但是对于几十、百万以上常驻人口的城市，避免了基础设施的建

8、设，利用现有高效、快速的网络，已经大大节约了运营成本。nb-iot技术作为新兴技术，能够远距离通信，实现大量用户的快速接入访问，实现高效的数据通信等特点，使其在城市中的智能电表领域得到大量的应用。某公司的水源地架空线路分布较广，最远距离离厂区约为25km，用电设备分散，设备间隔距离较远，给抄表工作带来很多不便，为便于井群设备用电量管理，于2016年，某公司采用了应用zigbee技术的智能电表，用于远程电量信息采集。再通过集成移动卡的集中器，通过移动基站，将电表数据传输至信息管理系统。使用此类智能电表后，极大的方便了某公司的电量管理工作，实现设备用电量的实时监控，便于设备的维护管理。4.智能电表远程抄表技术展望智能电表的远程抄表技术的普及应用，将大幅度的降低企业的运作成本，便于电力部门了解用户对电力的使用情况，同时方便用户对用电信息的查询。实现电能的智能化利用，提高经济效益，保障人们对智能电表的合理需求。随着通讯技术的发展，智能化系统正日益完善，智能电表的远程抄表技术正呈现多样化的发展趋势，不同的技术应用于不同的场景，最终实现智能电表的全面覆盖，实现国家的智能电网战略。结语总体来看，自动化抄表技术在智能电能表以及抄表系统中的引入，适应了电力自动化的现实需求。在此基础上，