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二、為配電站的經濟運行提供依據
終端客戶遠程抄表技術的運用為線路線損的管理給出了合理的依據，很好的控制聯合竊電、權利電的情況，在很大程度上降低了電網在工作的過程中出現的線損情況，進一步提升了供電機構的營銷管理水平，提高了供電企業的經濟效益。其次，運用遠程抄表技術進行實時的測算，利用收集到的負荷數據，計算出配電站主變的變損情況，最后根據變損得出的數據制定出更加經濟的運行方式，進而達到降低損耗、節約能源的目的。
三、在供電營銷管理中應用遠程抄表系統的成效及不足
（一）成效
遠程抄表技術在供電營銷管理方面的使用具有以下成效；1、通過計量裝置端的設置達到減少傳統人工抄表的差錯率，克服了人為的錯抄、漏抄問題，也有效防止人情電和關系電的出現，減少了人為性的損耗，對電費回收管理具有重要作用。2、遠程抄表系統不僅可以對（）各個方面的用電情況進行實時監控，也會對各個時間內的用電需求和所發生的時間加以記錄；也可以給出比較客觀的線損數據信息和相位平衡的情況做出分析。除上述的作用外，也可以給出停電的報告、異樣用電分析的報告、竊電可能性的分析報告等，并把提供的報告上傳給上級。體現了遠程抄表系統的實時性作用，為用電檢查和線損管理提供了有效途徑。3、遠程抄表系統可以依據相關的電力需求，把它納入到監控目錄里，這在很大程度上方便了對用電需要側管理的分析和統計。4、降低由于人工抄表、檢查而導致的人力、物力、財力的浪費支出情況，在一定程度上減少了工作量和物力的損失，節約供電成本。
（二）不足之處
從目前的實際情況來看，遠程抄表系統在供電營銷管理中具有較高的地位，然而在下面的情況中存在一些不足之處，需要加以改進：1、在某些特殊的狀況下，抄表率存在一定的不穩定性，其原因主要是是因為沒有制定統一的抄表規定，由于在安裝的位置上會有不同的要求，該系統內部的軟件存在弊端，通訊信號不好、通信模塊遭到嚴重損壞等各種方面的因素。2、新舊通信規約不能兼容，原有的97通信規約與新的07通信規約不互通，造成部分新裝和更換的電能計量裝置不能上線。3、只在低壓配電變壓器的低壓區安裝集中器，數據的傳輸采用低壓電力線載波的形式，沒有把集中器安裝至高壓側，這也是必須解決的問題。4、在某些小區中因其內部的線路過多繁雜或許會導致終端抄表接收成功率較低的情況，這方面有待改進。
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1 遠程自動抄表系統現狀
遠程自動抄表系統運用電量采集設備和應用軟件系統，建立了相應的電能表檔案，實現對采集電量的分析處理，可監測計算母線電量平衡，及時發現存在的問題，現了對變電站出口計量客戶的自動抄表．與營銷信息系統連接進行電費計算，對高耗能客戶“五天一抄表、五天一結算”。
目前，系統根據具體情況分別通過光纜、公用電話網、移動通信網3種方式進行通信，可實現主叫與被叫。用于與采集設備進行通信的通信控制軟件，可監測采集器及相關設備的運行。支持本地、網絡多路徑存放數據文件，實現數據共享，系統數據安全、可靠。
在應用的過程中，受客觀條件限制，還存在著一些影響或限制系統穩定運行的問題：
1.1 防火墻等網絡安全技術尚未與系統結合應用，系統數據的安全性還存在隱患。
1.2 采集終端還不能完全統一，仍存在機械表或機電一體式電能表，對數據采集的準確性有一定影響。
1.3 數據規約管理還存在差異。部分變電站建成的遠程采集電能表或采集設備不符合當前應用系統數據規約，使得數據傳輸通信受到限制。
1.4 采集系統覆蓋面還不夠，一部分大客戶、配變還未完全納入遠抄范圍，使得線損計算、電量綜合統計分析等管理只局限于變電站層面。
2 遠程自動抄表系統規劃
2．1 完善變電站遠程抄表系統
2.1.1 針對新增變電站提出遠程抄表系統建設要求，選用數據規約相符的多功能電能表，選用原有設備廠商提供的新型采集設備，統一納入現有遠程抄表系統管理。
2.1.2 對變電站各級關口電能表擬定分批更換為全電子式多功能電能表的工作計劃，爭取資金，對三相三線制計量方式進行三相四線制改造，在從互感器、電能表上提高計量精度的同時，將電能表分批更換為多功能電能表，以適應遠程抄表系統的技術要求。
2.1.3 在相應網絡連接的關口設置防火墻，防止因系統連接外網或網絡之間連接使系統數據受到病毒侵入等安全威脅。
2．2 新建大用戶和配電變臺自動抄表系統
基于大用戶和配電變臺計量點較分散的特點，難以做到給每個分散的地點都安裝固定電話或移動卡，根據當前遠程自動抄表技術發展形勢，計劃采用適合配電變壓器數據采集的新技術。有選擇地在每個半徑500～3000m的區域內，使用1臺高性能的智能電表數據采集器，自動抄收區域內的多塊配變電表數據。用微波通信無線抄表器完成配變電能表與采集器之間的預定時間信息傳遞和邏輯連接。采集器既可以使用gprs無線網，也可使用有線電話網或電腦以太網傳輸數據。
配電變臺及高耗能用電客戶遠程抄表系統主要由智能電表數據采集器、無線抄表器、通信控制軟件、電量管理分析軟件四部分組成。智能電表數據采集器除了能采集電能表的電量數據之外，還能采集有功功率、三相電流、三相電壓、功率因數、失壓報警、電表時鐘等多種數據。并可具有單總線上多協議的功能。采集器除了配備gprs模塊外，還配置有線電話接口，以方便與其他系統相連接。無線抄表器使用單片式無線數字通信集成電路，配有8個信道。郊外通信距離可達3km左右，城區約在0.5～1.5km。通信控制部分與電量管理分析軟件可以使用現有系統設備進行升級，以監測采集器及相關設備的運行，并進行電量數據查詢統計分析。
2．3 建設居民集中抄表系統
根據電能表型式及裝設模式的不同分別采取不同的終端采集方式，如：零散住戶、舊的居民小區考慮到電能表分樓層裝設，其采集終端數據信息可利用載波方式傳輸到集中器；而新的居民小區已經要求電能表全部采用一樓集中裝設模式，故可以應用485數據線連接方式傳輸到集中器，大大提高數據傳輸的可靠性。臺區與主站的通信方式可根據網絡覆蓋情況和地區通信業特點選擇有線電話撥號或gprs方式。
2．4 與營銷信息管理系統的管理接口
目前使用的遠程抄表系統與營銷信息管理系統已經實現中間庫形式的接口，遠程抄表系統通過中間庫，根據營銷信息系統的數據需求提供相應的數據信息。要求新建的項目必須統一使用與現有遠抄系統數據規約、技術要求相符的硬件和軟件，以達到系統的集中規范，也便于與營銷信息系統的數據連接共享。
3 遠程自動抄表技術應用中存在的問題及解決措施
通過近年來的發展，遠程自動抄表技術在供電企業的應用愈加廣泛，在變電站、大用戶、配電公用和專用變臺、居民小區等都有應用，但因投資、規劃和技術發展等原因，使得很多地方在技術應用方面存在著一些問題，主要有以下方面。
3．1 技術、設備
變電站遠抄、大用戶和配變抄表以及居民小區集中抄表所應用的遠程自動抄表技術、設備的廠家不統一，存在著系統維護、應用分散現象，缺乏統一的數據應用平臺，使得各個系統不能充分發揮作用。
解決措施：應該在所應用的系統中確定一個主流系統，將其他應用整合到這個系統中來，形成一個綜合遠程自動抄表系統，與營銷信息管理系統以數據接口方式進行連接，實現全部數據的綜合分析，線損也可實現分電壓等級、分線分臺區的分別統計分析和匯總，使得系統可以集中為營銷管理工作發揮整體作用。
3．2 采集終端
自動抄表采集終端采用全電子式電能表的適應環境能力還不能完全達到實際應用要求。根據電力行業標準規定，電子戶外式多功能電能表工作條件為-25～55℃，極限工作條件為-25～60℃，這對我國大部分地區的氣候都能夠滿足，但在我國北方的部分地區，在溫度超過其工作條件時，會導致電能表液晶屏幕停止工作或電子元件損壞。在逐步擴大遠程抄表應用面的過程中，應用于室外的情況越來越多，針對過低溫度超過標準工作條件以下時可能會出現的電能表停滯，應該做好一定的準備，防范在此過程中造成數據損失。
用全電子式電能表更換原有的機械表，無論從計量精度，抄表系統的維護量及自動監測數據的豐富性等方面都有極大的改善，并且結合某些電能表的負荷控制功能，系統還可以對指定線路的負荷進行控制，借助于智能電能表的預付費功能，系統還可以發展大用電客戶的遠程付費控制業務，這已經是當前發展的主流趨勢。為了保證終端工作的穩定可靠，一是要在選型時充分考慮當地氣候條件，為供貨商提供必要的技術要求，要求其供應產品的工作條件要滿足當地需求。二是對安裝在戶外，尤其較偏遠地段的臺區，采取定制的計量箱，設置必要的防高溫、防寒隔層措施，以保證電能表的工作環境符合要求。
3．3 通信方式
自動抄表的通信方式各有利弊，不可片面追求通信方式統一。在實際應用過程中，由于面對的是城區、近郊以及遠郊的不同區域，公用電話網、移動網絡都會有難以覆蓋需求區的情況，應該考慮因地制宜，考慮各種通信方式的優缺點，采取復合通信方式進行數據傳輸。
通信系統主體一般主要有光纖傳輸、無線傳輸電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸4種。光纖通信頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠、抗干擾性強，適合上層通信網的要求，但因其安裝結構受限制且成本高，一般只應用于變電站層面。無線通信適用于用電客戶分散且范圍廣的場合，其優點是傳輸頻帶較寬，通信容量較大，通信距離遠，主要缺點是需申請頻點使用權，且如果頻點選擇不合理，相鄰信道會相互干擾。目前，gprs無線通信網絡為無線抄表系統的實施提供了高效、便捷、可靠的數據通道。租用電話線通信數據傳輸率較高且可靠性好，投資少，不足之處是線路通信時間較長(通常需幾s甚至幾十s)。電力載波通訊最大的問題就是信號衰減和抗干擾能力，雖然很多廠商研制了抗干擾電路、中繼功能、擴頻技術的綜合應用，但其實用性還有待于在實際應用中進一步檢驗。
3．4 應用
自動抄表系統應用方面，受應用企業人員、管理等方面因素限制．全面功能的開發使用還有不足。必須要有相應的組織機構及技術人員去管理和維護，需要多學習同行業先進單位的好經驗，取長補短，不斷完善。
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遠程抄表系統是指由主站通過傳輸媒體對多個電能表記錄的電能信息實現遠程自動抄讀的系統，也就是實現對電能表數據的自動采集和傳輸的系統。遠程抄表系統主要由電能表、采集器、集中器、數據傳輸通道、主站系統組成。常見的遠程抄表技術主要分為有線抄表技術及無線抄表技術兩大類，其中，有線抄表技術主要包括總線式抄表技術、電力線載波式抄表技術；無線抄表技術主要包括掌上抄表技術、基于無線網絡的抄表技術。
二、遠程抄表技術中國專利申請的分析研究
2.1總體情況
截止本文的檢索時間，在CNTXT數據庫中以“遠程抄表”為關鍵詞對中國專利申請進行檢索，從申請人類別看，企業仍是申請的主力，高校、個人也提出了一定數量的申請，還有部分申請由企業與高校聯合提出；從申請人地域看，申請量在前5位的省份是廣東、北京、江蘇、山東、浙江，上述地區經濟相對發達，對新興技術的認知程度相對較高，知識產權保護意識相對較強，促使了較高的申請量。從2002年起，遠程抄表技術的中國專利申請量保持在每年30件以上，并呈逐年增長的趨勢；從2009年起，申請量增長極為迅速，從2009年的111件，到2010年的174件，再到2011年起每年保持300件以上，這很大程度上與通信技術尤其是網絡技術開始走進千家萬戶并廣泛應用于各行各業有關，同時也表明我國對遠程抄表技術的關注與發展正在持續升溫。
2.2 技術熱點
2.2.1 針對遠程抄表系統的改進
在遠程抄表技術中國專利申請中，涉及針對電能表、采集器、集中器、主站系統的改進。
發明專利申請CN201510782526涉及一種反遙控竊電的智能電表，該發明提出的反遙控竊電的智能電表，在現有遠程抄表功能的基礎上，實現了反遙控竊電的功能，當竊電現象發生時，不但可以跳閘以保護電能，還能利用遠程通信模塊、載波模塊向電力公司發出報警。
實用新型申請CN201220279934涉及一種自適應的電能表采集器，其具有自適應電能表的通信波特率的功能，能夠自適應電能表通信規約，自適應各種通信模塊，抗干擾能力強，不需另外布線，不需現場抄表，節約人力成本，提高工作效率。
發明專利申請CN201210350568涉及一種遠程抄表系統中的集中器，其保證了集中器中提供的時間精準可靠，時間計時不會存在誤差，為新型的分時計費等涉及到時間的電量統計和費用計算提供了保障。
發明專利申請CN201210070176涉及一種電能計量自動化系統監控主站，其能夠實現不同電能計量自動化主站之間的電量信息共享，提高系統靈活性，為業務的開展提供指導。
2.2.2 針對數據傳輸方式的改進
在遠程抄表技術中國專利申請中，涉及對電力載波線、總線、GSM、GPRS、藍牙等數據傳輸方式進行改進。
發明專利申請CN201410575920涉及一種電力線載波的低壓智能抄表系統，其以電力線為通信介質，結合擴頻技術的原理，具有成本低、電路簡單、抗干擾能力強的特點，具有很高的實用價值。
發明專利申請CN201410689808涉及一種基于RS485總線通信技術的小^智能電表系統，該系統結構簡單，成本低廉，組網簡易，避免了小區工作人員挨家挨戶進行抄表，極大的降低了小區物業的工作量，并且實現了小區的智能化管理。
實用新型專利申請CN201220722646及一種基于GSM網絡的自動抄表系統，該系統將直讀式抄表技術與無線傳輸技術相結合，利用無線通訊網絡傳輸儀表數據，實現遠程無線自動抄表。
發明專利申請CN201310004675涉及一種基于GPRS與物聯網的遠程智能抄表系統，該系統可以降低運行成本和功耗，提高工作效率，避免有線抄表系統布線施工帶來的問題，提高系統的靈活性和實用性。
發明專利申請CN201310082058涉及一種基于WiFi的遠程抄表數據采集系統，由于WiFi網絡傳輸質量高、覆蓋面大、費用低，該發明具有抄表數據傳輸準確、速度快的優點，而且運行成本低。
三、結束語
本文在對中國專利申請進行統計分析的基礎上，對遠程抄表技術的專利發展動態進行了分析研究，并針對遠程抄表技術在中國專利申請中的技術熱點進行了介紹，有助于本領域技術人員更好地了解遠程抄表技術。
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[1] 胡漢才,單片機原理及接口技術[M]. 北京,航空工業出版社,1998:145-200.
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引言
隨著計算機技術和通信技術的迅速發展，將眾多的計量點數據進行采集、傳輸、處理已經成為現實。自動抄表（the Automatic Meter Reading）技術，簡稱AMR，得益于八十年代的計算機技術，正成為抄表技術的發展趨勢。
1 電力集中抄表系統的構成
本文提出的電力集中抄表系統采用三層體系結構如圖1所示：第一層是主站服務器，其主要作用是負責存儲多功能電表的數據、實現對儀表的遠程監控、遠程控制等功能。服務器安裝在客戶服務中心的抄表主站通過GPRS/GSM來查收各個多功能電表的相關數據和參數。第二層是集中器，集中器通過GPRS/GSM與主站服務器相連，通過CAN總線與第三層的采集終端相連。主要有兩項任務：一是完成與采集器的數據通信工作，向采集器下達電量數據凍結命令，定時循環接收采集器的電量數據，或根據系統要求接收某個電表或某組電表的數據。另外的任務就是根據系統要求完成與主站服務器的通信，將用戶用電數據等主站需要的信息傳送到主站數據庫中。第三層是采集器。在采集器中嵌入了各種標準通信規約，可實現對各種各樣電表的采集。采集器可同時采集、存儲64塊電表的數據，采集器除了完成電表的電量數據采集工作以外，還要根據系統的要求完成與集中器之間的數據通信，將需要傳送的電量數據送到集中器中。系統信道包括GPRS/GSM 無線通信、CAN 總線。主站服務器與集中器之間的GPRS/GSM 無線通信，集中器與采集器之間采用CAN 總線通信。通過GPRS/GSM無線通信，能夠及時、方便地進行系統的遠程信息傳輸，與主站服務器實現信息交換；每臺集中器通過CAN總線，可以管理最多110 個采集器(CAN 節點)。
圖1 基于ARM 的CAN 總線的電力集中抄表系統示意圖
2 CAN 總線通信系統設計
2.1 CAN 總線簡介
CAN(ControllerArea Network)即控制器局域網，CAN總線是國際上應用最廣泛的現場總線之一。它最早是由德國Bosch公司推出的，CAN通信協議是一種用于汽車內部測量與執行部件之間的數據通信協議。作為一種技術先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網絡通訊控制方式，CAN總線已被廣泛應用于各個自動化控制系統中。論文參考網。例如，在汽車電子、自動控制、智能大廈、電子系統、安防監控等各領域中，CAN總線具有不可比擬的優越性。本設計給出CAN總線節點方案。它采用內置多路CAN總線控制器LPC2294作為主控制器，使得該節點體積小、功耗低、抗干擾性好，因而特別適用于汽車、工業控制以及醫療系統和容錯維護總線中。
2.2 CAN節點硬件電路組成
CAN節點硬件電路如圖2所示，由ARM微控制器LPC2294、CAN總線收發器TJA1050T、高速光耦6N137和電源隔離模塊B0505S等組成。
圖2 CAN節點硬件電路原理框圖
(1)控制器特點
本設計選用的LPC2294是PHILIPS公司新推出的一款功能強大的超低功耗的具有ARM7TDMI內核的32位微控制器。論文參考網。論文參考網。144腳封裝、兩個32位定時器、八路10位ADC、四路CAN通道和PWM通道以及多達九個的外部中斷，內部嵌入256K字節高速Flash存儲器和16K字節靜態RAM，包含76（使用了外部存儲器）～112（單片）個GPIO口。如此豐富的片上資源完全可以滿足一般的工業控制的需要，同時還可以減少系統硬件設計的復雜度。另外，LPC2294支持JTAG實時仿真和跟蹤、128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構，使32位代碼能夠在高達60MHz的操作頻率下運行。LPC2294內部集成有四路CAN控制器：符合CAN規范CAN2.0B,ISO 11989-1標準：總線數據波特度均可達1Mbps；可訪問32位的寄存器和RAM；全局驗收過濾器可識別幾乎所有總線的11位和29位Rx標識符；驗收過濾器為選擇的標準標識符提供了FullCAN-style自動接收功能。作為本設計的核心部件，LPC2294不僅擔起主控制器的作用，同時還作為CAN網絡的節點控制器，與網絡中的其它節點實現數據傳輸與交換。
(2)收發器特點
收發器TJA1050T是CAN協議控制器和物理總線之間的接口，它與“ISO 11898”標準完全兼容。CANH和CANL理想配合，可使電磁輻射減到更低。除此之外，TJA1050T不上電時，總線呈現無源特性，這使得TJA1050T在性能上大大優于以前的CAN總線收發器。TJA1050T有兩種工作模式：高速模式和靜音模式（它們由引腳“S”來控制）。在高速模式中，總線輸出信號有固定的斜率，并且以盡量快的速度切換。高速模式適用于最大位速度和最大總線長度的情況，而且此時其收發器循環延遲最小。靜音模式時發送器是禁能的。它不管TxD的輸入信號。靜音模式可以防止CAN控制器不受控制時對網絡通訊造成堵塞。
3 CAN 總線通信系統軟件設計
對于LPC2294微處理器來說，CAN控制器完全是基于事件觸發的，即在本身狀態發生改變時，CAN控制器會把狀態變化的結果告訴微處理器。因此中心微處理器可以采用中斷的方式或者輪詢的方式對CAN控制器做出相應的處理。各CAN節點按規定格式和周期發送數據到總線上，同時根據需要各取所需報文。對于接收數據，本系統采用中斷的方式實現，一旦中斷發生，即將接收的數據裝載到相應的報文寄存器中。此時利用屏蔽濾波寄存器對接收報文的標識符和預先在接收緩沖器初始化時設定的標識符進行有選擇地逐位比較，只有標識符匹配的報文才能進入接收緩沖器，那些不符合要求的報文將被屏蔽于接收緩沖器外，從而減輕CPU處理報文的負擔。
3.1 CAN 控制器初始化
初始化CAN控制器的操作包括：硬件使能、軟件復位、設置報警界限、設置總線波特率、設置中斷工作方式、設置驗收濾波器工作方式、設置工作模式并啟動CAN等。初始化程序如下：
HwEnCAN(CanNum)；//硬件使能，CanNum=0～3，指四路CAN控制器
SofiRstCAN(CanNum)；//軟件復位寄存器
CANEWL(CanNum).Bits.EWL_BIT=USE_EWL_CAN[CanNum]；//設錯誤警告界限
CANBTR(CanNum).Word=USE_BTR CAN[CanNum]；//初始化波特率
VICDefVectAddr=(UINT32)CANIntPrg；//初始化中斷為非向量中斷
VICIntEnable |=(1<<19)|(1<<(20+CanNum))|(1<<(26+CanNum))；
CANIER(CanNum)．Word= USE_INT_CAN[CanNum]；
CANAFMR.Bits.AccBP_ BIT=1；//配置驗收濾波器(旁路狀態，即屏蔽驗收濾波器)
CANMOD(CanNum).Bits.TPM_BIT=USE_TPMCAN[CanNum]；//初始化工作模式
CANMOD(CanNum).Bits.LOM_BIT=USE_MOD_CAN[CanNum];
SoftEnCAN(CanNum)；//啟動CAN
3.2 數據發送
將待發送的數據打包成符合CAN協議的幀格式后，便可寫入發送緩沖區，并啟動發送。在寫發送緩沖區前必須查詢其狀態。LPC2294中的每個CAN控制器有三個發送緩沖區，它們的狀態可通過查詢CANSR得知。只有當其中有空閑的發送緩沖區時才可將數據寫入。在發送大量數據時，這一步顯得尤其重要，否則發送可靠性將不能保證。啟動發送成功后，只能通過查詢CANGSR的TCS位或配合發送成功中斷來判斷數據是否發送成功。
3.3 數據接收
接收數據可采用查詢方式或中斷方式。在某一段時間內，CAN總線并不總是在活動，為了提高效率，可采用中斷方式。在初始化程序中必須使能接收中斷。在中斷服務子程序中，讀取CANICR，判斷是否有接收中斷標志，有則讀取接收緩沖區數據。為了防止接收緩沖區數據溢出，可開辟一個循環接收數據隊列來暫時存儲數據，主程序則通過查詢該隊列來獲得總線數據。
4 總結
基于ARM 的CAN 總線的電力集中抄表系統的數據通信具有很強的實時性、可靠性和抗干擾性，該系統的樣機正在進行掛網測試，以期通過研究和改進，進一步提高程序的通信處理、糾錯和容錯能力。
參考文獻
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文章編號:1009-2374 (2010)25-0116-02
0引言
電能綜合計量管理是現代電力營銷研究的一個重點和熱點,傳統人工抄表進行電能統計是通過抄表人員定期登門抄表、手動校核等復雜過程完成。電力運營商對電能數據的統計分析在實時性、準確性等方面都受到抄表人員人為因素的影響,存在明顯不足。隨著國民經濟的發展,電力用戶對供電可靠性及電能質量方面的要求有了明顯提高。因此,電力運營商為了提高電能數據統計分析的效率,建立新型的遠程自動抄表系統已成為提高電能服務質量的綜合發展需要。
1傳統人工抄表
在傳統供配電系統,運行人員除日常配電線路檢修維護外,還需要花費大量的人力進行電能抄表、數據校核和收費工作。人工抄表不僅增加了抄表人員工作量,同時在抄表收費過程中,需要電能用戶留人在家,給用戶帶來了許多不便。人工抄表會導致電能數據信息離散、數據不精確等不利因素,不利于電能運營企業進行電能的綜合預測和管理。
2電能遠程自動抄表系統
為了提高電能綜合服務水平,現代大型電力運營商普遍采用自動遠程綜合抄表統計分析系統代替人工抄表,不僅減少了電能計量成本,同時實現了對電能的實時監控計量管理功能,提高了電能服務質量和電力企業的綜合自動化水平。
典型遠程電能自動抄表系統主要由前端電能采集系統、數據綜合通信系統和電能數據統計分析系統三大部分組成,其具體結構如圖1所示。
2.1前端電能采集系統
從圖1中可以看出,由于改造時間不同,電能用戶所擁有的電能計量前端設備也有所不一樣,電能數據在前端采集系統所形成的傳輸形式也就不一樣。對于采用485電表的老式電能用戶而言,由于其只有數據通信回路利用機電脈沖式進行數據傳輸,其傳輸距離明顯不足,在超過RS485通信規定距離后,其數據信息就會衰減,導致電能數據失真,不能對電能用戶進行實時監控。為了實現遠程監控的目的,將采用485數據通信管理的電能計量前端的電能數據先通過載波采集器進行數據轉換,將電能數據轉換成光纖通信載波數據,便于數據的長距離傳播。而對于安裝電子式載波電表的電能用戶,由于其電能數據本身就可以通過電能計量裝置轉換為電子載波形式,因此可以直接通過光纖有線或衛星無線通信通道將電能數據傳輸到電能載波集中器內進行存儲。
2.2數據綜合通信系統
電能遠程自動抄表系統由電子式載波電表和加裝了光電轉換載波前端采集系統的機電脈沖式電能表組成系統電能采集最前端。用戶電能數據將以光電脈沖的形式傳遞給載波集中器,載波集中器在通過有線或無線通信通道傳輸到電力運營商遠程集中控制中心,進行電能數據的分析統計。通信子系統按照通信媒介的不同大致可以分為光纖通信,衛星無線通信,市話網通信和電力載波線路通信四種模式。
2.2.1光纖通信采用光纖作為通信通道時,具有數據傳輸速度快、傳輸距離遠、綜合抗干擾能力強的優點,被廣泛應用于重要數據傳輸或上層終端信息放大通信傳輸領域。對于遠程自動抄表系統而言,由于光纖單位距離的安裝結構復雜、成本高,不利于分散電能數據集中傳輸,因此電力運營商在進行計量系統改造過程中很少使用光纖作為基本通信媒介。
2.2.2無線通信無線通信對于用戶分散且范圍廣的領域得到廣泛應用,其基本理論是通過某個頻率波段將分散的目標對象以特殊頻率點進行無線通信傳播。隨著無線通信系統的成熟,以GPRS無線通信網絡的遠程無線電能數據通信方式得到了許多電力運行商的青睞。但是對于無線通信而言,需要申請一個特殊的頻率波段使用權,其檢修維護工作量大而復雜,有時會受到其他波段信號的干擾,嚴重影響電能數據的精確性。
2.2.3市話網通信由于城市電視電話系統已經相當成熟,且電話電視系統網絡通信系統基本達到了所有居民用戶中,采用租用市話通行網作為電能數據的傳輸通道,不僅可以節省大量的線路敷設成本,同時還可以滿足對電能數據的監控。采用市話網作為基本通信通道的傳輸方式,只需要在接收終端加裝調制解調裝置就能供給綜合服務主機進行電能數據分析統計。但是,采用市話網為通信通道的遠程電能采集系統,受網絡選用的工況特性較大,當用戶出現市話欠費或不采用市話通信時,電能數據就無法采集,同時由于市話網絡主線容量有限,有時會導致數據通信通道堵塞,導致電能數據要在幾秒或幾十秒后才能達到電能數據統計終端,嚴重影響數據統計的實時性和精確性。但就目前技術而言,采用租用市話網絡作為電能數據通信的方式依然占據主要地位。
2.2.4電力載波線路通信利用供配電系統,將電能載波數據通過低壓電力線路反傳回供電所。利用低壓電力線路作為電能數據載波通信通道,不僅可以免去租用市話網絡或購買頻段的問題,同時可以在線路檢修維護過程中,就能實現對載波通信通道進行相應的維護。隨著電力線路抗干擾技術的不斷完善,采用低壓電力線路作為電能數據傳輸通道有利于電力運行商的綜合管理,降低了電能采集成本,具有良好的發展前景。
2.3電能數據統計分析系統
通過市話網絡傳輸到電能數據統計終端的電能數據,首先通過調制解調裝置將電能載波光信號轉換為計算機默認的數字信號,并以二進制形式供給計算機進行統計分析,然后在終端統計系統中形成相應的數據表格和曲線,便于運營商合理進行電能分配,保證電能的經濟合理的分配運行,提高系統的整體供電可靠性。
3遠程自動抄表系統安全性
為了提高供電的可靠性和電能數據統計的精確性,必須保證遠程抄表系統安全可靠的運行。根據遠程自動抄表系統結構,可以將系統安全分為傳輸通信系統安全和終端數據統計系統安全兩大部分。
3.1傳輸通道安全
傳輸通信系統安全是系統進行電能數據采集的重要保證,必須定期對電能采集載波前端、終端進行檢修維護,對于出現故障的設備進行及時更換,防止電能的漏記或錯記帶來巨大麻煩。通信中既要保證采集前端數據的安全可靠,又要保證載波轉換器、載波集中器以及通信網絡的通暢和整體安全。
3.2終端數據統計安全
終端數據處理中心系統是整個電能數據統計分析的核心處理單元,需要利用防火墻技術、網絡反病毒監控技術、身份驗證操作技術、網絡漏洞自動掃描安裝等技術,保證數據處理中心安全可靠運行,提高電能數據處理速率和效率,為電力運營商提供可靠的決策性數據信心,保證電能合理經濟分配。
4結語
本文在介紹了電能遠程自動抄表系統的邏輯結構的基礎上,主要對自動抄表系統的前端電能采集系統、數據綜合通信系統和電能數據統計分析系統三大部分進行分析研究,并提出了四種電能載波數據的基本通信方式,認為采用低壓電力線路作為電能數據傳輸通道具有較大的發展前景。最后對自動抄表系統的安全性進行了分析,提出了許多系統安全問題,有利于自動抄表系統的安全可靠運行,提高了電能數據綜合分析統計能力。
參考文獻
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篇7
1 電力企業抄表管理的重要性和抄表現狀
1.1 抄表是抄表員對所有計費電能表利用各種抄表方式定期進行電量的抄錄。抄表工作是抄核收中的基礎工序，抄錄的電量不僅是供電企業按時將電費回收并及時上繳的依據，也是考核供電企業經濟指標(如線損率、供電成本等I各行業用電量統計分析以及計算客戶的單位產品電耗和市場分析預測的依據。抄表的質量，直接關系到電力企業的電費能否準確、及時核算與回收上繳，關系到企業的經濟效益和社會效益。
1.2 在進行抄表工作的時候，相關的工作人員要使用各種抄表的方式來對用戶的電能使用情況進行計量，抄表工作的質量會直接影響用戶的電費收繳工作，因此，一定要保證其準確性。同時，抄表所記錄的數據也是后續審核、收費以及營銷等工作的主要依據，其時效性和準確性同等重要。
1.3 隨著電力市場發展環境的變化，現在的抄表方式越來越不能滿足環境的變化，同時在進行抄表的時候也出現了很多的問題，其中最重要的就是工作效率低，比較明顯的是在電費計算、審核、線損控制、營銷分析以及用電分析方面都是存在著一定的滯后性。
1.5 抄表工作涉及的信息量是非常大的，在進行工作的時候要定期對各個地區的用電量進行統計，同時對出現的換表和變更電表情況導致的拆回電量也要進行統計。抄表人員工作量大，時間緊迫，估抄、漏抄和錯抄等情況時有發生。
1.6 抄表人員的綜合素質有待提高。抄表業務員素質低，在進行抄表的時候，經常會出現錯誤的操作，導致電表損壞。其次，抄表核實工作做得不到位。甚至有的抄表員與用戶相互勾結，出現故意損壞電表的情況，這樣就會使得用戶的電費無法進行回收，使電力企業受到嚴重的損失。
2 加強企業抄表管理
2.1 明確抄表要求，主要有以下幾點：
(1)現場抄表一定要根據規定日期抄表到位，不可估抄。由于客戶原因未能如期抄表時，應通知客戶待期補抄。在不能約時補抄的條件下，可與客戶協商暫按前月實用電量或本月用電情況預收本月電費，等下次抄表時一并結清。
(2)第一次抄表的新客戶，要認真核對戶號、戶名、電能表的廠名、表號、安培數、指示數、倍率等，在核對相符后，才能抄表。
(3)抄表時要巡視電能表運行情況。檢查電能表有無異常，并記錄下異常情況，如電能表停轉、卡字、跳字、倒轉等。若抄表時遇到表計故障，要填寫業務工作票進行換表處理，同時在抄表卡上注明“表計故障”。
(4)抄表時如果發現表計故障、計量不準時，要了解表計運轉及用電情況，并對本月電費可暫按上月電量預收，在表計故障消除后根據情況重新計算電費。
(5)檢查客戶計費電能表或互感器配置是否科學，用電設備能否滿足申請容量。
(6)檢查是否有違約用電和竊電。若發生客戶有違約竊電行為，要填寫“用電異常報告單”。
(7)如果發現客戶用電量有較大幅度變化時，要及時了解原因，并在抄表卡上注明。
2.2 加強抄表審核力度，建立激勵約束機制
抄表管理部門要設立專門的審核機構，隨時對抄表人員的工作進行抽查、審核，確保抄表數據的準確性。建立激勵約束機制，形成專門的考核流程。按照“權責明確、績效掛鉤”的原則，根據每月工作完成情況。在工資中予以兌現，做到指標層層分解、層層落實；同時加大獎懲力度，做到了重獎不心疼，重罰不手軟，工作業績突出的人員多抄表、抄好表，而工作完成不好的則削減抄表戶數，使抄表人員既有壓力又有動力。極大地激發了全員工作的主觀能動性。
2.3 流動管理崗位輪換
為有效的改善抄表工作質量，應定期對每名抄表員的抄表區域進行調整。在各個分局范圍內每月輪換變化，并形成每月小調整，全年大循環的抄表格局。這樣可以打破固定抄表中的弊端，減少抄表人員與用戶的相互勾結，有利于抄表員之間相互監督，還能有效提高工作質量和工作透明度。抄表人員之間可以就在某一區域發現的問題進行交流，更加有效解決抄表中的異?，F象。
2.4 利用高科技智能自動化抄表方式替代人工抄表方式
(1)傳統人工手抄表方式。抄表人員赴客戶處到客戶裝表處把電能表顯示的數據抄寫記錄在抄表卡上。
隨著用電用戶的不斷增長，農網、城網的不斷改造，電表的需求量不斷增加，所需的抄表人員越來越多，抄表工作量過于繁重，人工抄表已經難以滿足電力事業的發展。隨著抄表技術的發展，抄表方式也在不斷改進，目前主要有以下幾種方式：
(2)利用抄表微機進行抄表。抄表微機(抄表器)是一種專門用于抄錄電能表示數的微型計算機數據錄人終端。它由抄表員隨身攜帶，到每戶把電能表示數抄錄下來，并輸人與此相關的信息。抄錄工作結束后通過數據通信接口把抄錄的數據及相關信息傳送到計算機，再通過計算程序計算出客戶各種電量、電費。使用抄表微機不但能取代原有的抄表上，使抄表速度、準確程度都有較大程度的提高，還能節省原來人工數據整理的工作程序，消除抄錄數據輸人的瓶頸問題和抄錄數據錄人出錯的可能性，使得電費管理的效率大幅提高。抄表微機要按數據釆集錄人的方式進行，一般分為手工鍵人式抄表微機和遠紅外線式抄表微機。
(3)遠程自動抄表方式。抄表人員在遠離客戶表計的辦公地點處釆集電能表數據，電能表與遠處抄表人員辦公地點之間的通信，釆用電纜、光纖、電話、無線電、手機或電力線路載波等手段實現。除了釆用專門的遠程抄表系統實現遠方抄表外，也可利用負荷控制系實現遠方抄表。
因此要大力推行智能自動抄表，用戶用電量會自動抄取。有利于提高供電公司的服務質量，避免了人工抄表的種種弊端。
2.5 以人為本，加強抄表人員的綜合業務素質培訓
用戶用電量的抄錄是抄表人員的主要工作，抄表人員是電力企業的一線員工，他們的工作質量會直接影響電力企業的電費回收工作，同時對電力企業的形象也會有很大的影響。定期對工作人員進行業務培訓，這樣能夠更好的提高抄表人員的工作能力，也能提高抄表人員的職業道德。
3 結束語
當前的抄表手段決定了當前的管理方式。社會在發展，技術在進步，供電企業在創新。根據供電市場的不斷變化，供電企業不斷更新抄表技術，采用現代化的抄表技術和抄表手段，比如實現遠程集中自動抄表，將不斷改善現有抄表方式的弊端，也是供電企業提升管理水平的重要內容。
參考文獻
篇8
1、信息采集技術
在信息采集過程中，電能表是信息采集的主要媒介，通過電能表，完成對一個或多個數據采集，采集結束后對相關數據進行處理、儲存，并將數據傳輸至主站系統中。因此，信息采集技術的采集起始點是用戶端電能表，從用戶端電能表工作原理與測量結構運行要求來看，電能表主要表現為機電脈沖式與全電子公式兩種電表形式；而輸出接口可劃分為：RS-485型與低壓配電線接口型兩種。從功能來看，機電脈沖式電能表的工作方位（測量結構）與感應系電能表，都是依靠電子電路完成對數據測量；但由于機電脈沖式電能表主要依靠脈沖方式完成輸出，信號在輸出過程中易出現數據丟失或多脈沖現象。
2、信息傳輸技術
（1）有線通信技術
①有線電視電纜：通過已有電視電纜進行數據傳輸，這種傳輸方式更適用于中小型居民居住區。該傳輸方式具有傳輸質量高、信息總傳輸量大等優點；若在管理中能進一步增加有線電纜覆蓋面積，傳輸效果將會進一步提高。
②RS485總線傳輸：該傳輸方式具有傳輸穩定、速度快等優點，是當前國內一種常見的通信傳輸方式；但該傳輸方式在布線過程中需要投入大量人力資源，總線受到破壞后，需要重新進行管理。
（2）無線通信技術
①紅外線傳輸技術：該技術需要在一段距離內對某一位置進行定點，并完成兩點之間的無連接數據，具有操作簡單、經濟效益好等優點；但該技術需要人工操作，對距離、接收等因素具有較高要求，更適合于用戶集中區。
②無線電波傳輸技術：該技術分為現場手抄（無線抄表）與遠程無線抄表兩種形式。現場手抄所使用的無線裝置功率略低，與紅外抄表方式類似，但距離長于紅外抄表；遠程無線抄表通過大功率無線電臺，對數據進行遠程接收，是一種相對成熟的抄表技術。
二、系統建設
1、主站建設
由于不同客戶在電力能源需求中具有明顯差異，導致不同用戶的用電環境、客戶端類型、遠程信息通道等方面存在不同。以國家相關要求來看，必須要以“統一”與“集約”兩方面為基礎，以實現電力企業營銷戰略為核心，建立完善的用電信息采集平臺。
在主站建設過程中，必須要對對數據通信模式進行分析，本文從遠程網絡與GPRS移動數據通信業務兩方面進行分析：
（1）遠程網絡
本文對光纖通信模式下的遠程網絡傳輸進行分析，具體結果見圖1。
圖1 光纖通信模式下的遠程網絡傳輸
注：在光纖介入之前，采集服務器、路由器與光電轉換皆屬于主站系統；經過光纖介入后，路由器與終端屬于采集對象。
通過光纖介入，主站系統完成對采集對象的數據管理，能完成對信息的實時控制?，F階段，光纖主要分為無源光網絡與有源光網絡，其中有源光網絡應用范圍更加廣泛。
（2）GPRS移動通信業務
從功能上講，GPRS技術的優勢主要體現在以下幾方面：
①結束時間短
②傳輸效率高
③資源利用率高
本文根據電力企業對數據傳輸的速度要求、持續性要求入手，對GPRS技術的主要設計流程做分析，具體結果見圖2。
圖2 GPRS技術通信流程
注：通信設備與防火墻屬于主站系統，無線模塊、終端設備、無線模塊與終端表示采集對象。
主站系統建設除上述兩種技術之外，也包括PSTN與230M無線專網。本文對4種技術各項數據進行統計，并進行比較，具體結果見表3。
表3 不同遠程通信技術比較
由表3可發現，光纖通信除建設成本不具備優勢外，其他多項選項均符合用電信息采集的基本要求。因此本文認為，在具體功能選擇中，必須遵循下列幾點原則：
①在無成本壓力的情況下，優先選擇光纖通信技術；
②在系統建設初期，可先通過GPRS技術構建Vlan網絡；
③若建設過程中發現230M無線專網覆蓋，要優先考慮利用本地資源；
④PSNT可作為通信的一種輔助手段。
2、數據采集與計量裝置檢測
（1）數據采集
可設置自動采集權限，重點對電力用戶計量點電能值、負荷瞬時用電總量、用戶用電事件、當前電網電能質量等進行控制，保證數據的完整性與準確性，未接下來的電費結算提供依據。
（2）計量裝置檢測
通過主站，對各個監測遠方電能計量裝置進行運行信息監控，并分析當前裝置的計量內容，根據內容判斷故障信息與竊電形式等，可在第一時發現用戶端的用電異常，并及時制定解決方案。
結束語
本文對用電采集系統中的與運行管理、模擬建設等方面做簡單討論，重點分析了主站建設中的通信方式建設，并通過比較不同通信方式，對系統的通信方式做確定?？傮w而言，必須要根據電力企業的實際需求，選擇不同種類通信方式，以獲得更好的通信結果。
參考文獻
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篇9
集中抄表系統是一個結構化的開放式系統，采集器通過電能表的通信接口采集電量數據，并通過一定的網絡設備傳輸到供電企業數據庫中，做為電費結算的依據。目前大多數居民集中居住區都已經安裝了集中抄表系統，并投入使用，大大降低了抄表人員的勞動強度，和人為因素造成的抄表誤差。本文對集中抄表系統提出一些設計改進，使其能增加實時電壓監測、故障報修、信息、電費控制等功能，提高電力營銷信息化程度。
2 集中抄表系統結構和工作原理
2.1 系統結構圖
2.2 系統的組成
從上面的結構圖可以看出集中抄表系統是一個結構化的開放式系統，主要有三個部分：分別是硬件部分、軟件平臺、數據傳輸。各個部分都具有較強的兼容性、移置性、升級性和可維護性，方便進行二次開發和性能改進。同時各個部分的升級換代和功能擴充都很方便，無需對整個系統做大的改動。
2.3 硬件部分
原來的集中抄表系統硬件部分只有數據采集器和數據集中器，我擴充設計了電壓監測模塊、控電模塊和顯示模塊。
數據采集器：數據采集器能通過485總線與電能表建立數據通信連接，并針對不同的電能表型號，自動選擇合適的通訊規約，實時自動采集各個用戶的用電數據，并將采集到的信息發送到數據集中器。
數據集中器：數據集中器的主要功能就是將采集器采集到的電能信息數據，和其他硬件模塊采集的數據傳輸到數據庫，并對傳送的數據進行校驗，防止數據在傳輸中發生改變。
電壓監測模塊：電壓監測模塊通過傳感器和電壓采樣線對用戶電能表的電壓實施實時監鍘。并經模數電路轉換為數據信息，然后將采集的電壓數據發送到數據集中器內。可以監測相對地、相對相、相對零等電壓，以及電壓的異常波動。電壓采樣由于采用了光電隔離措施，能有效的避免強電串入弱電對人身安全帶來的威脅，和防止設備的損壞。
控電模塊：控電模塊是帶復式控制功能的開關組合模塊，主要功能是對用戶的電源實現遠程控制，能根據系統操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。要求切斷容量適合，并且帶失電自動復位功能。
顯示模塊：顯示模塊是能顯示點陣漢字的信息顯示屏，可以安裝在數據采集器上，它的主要功能是顯示各種用電信息，如電費金額、電壓信息、欠費信息、停電通知和故障信息等等。
2.4 軟件平臺
軟件部分由應用軟件、數據庫、硬件支撐平臺組成。其中應用軟件負責對系統進行日常管理操作；數據庫負責采集數據的交換、引用、索引；支撐平臺負責硬件部分的運行、維護。我主要在應用軟件中增加了故障報警功能、信息功能、控電操作功能。
應用軟件：系統管理軟件已封裝成標準的ActiveX控件，可以方便的與供電公司電力營銷管理系統連接。
數據庫：通過采用CIGS中間層可以使應用系統結構清晰，維護簡單易行。CICS其全稱是Customer Information Control System，即客戶信息控制系統。CICS通過關系數據庫從主數據庫中獲得資源，建立在操作系統、1SO的分布式計算環境和Encina服務上。
硬件支撐平臺：硬件支撐平臺采用了固化核心和遠程程序下載技術，基于BIOS的硬件結構，使得軟件功能的升級擴充都無需進行現場維護，可以在遠程操作端自動完成。
2.5 數據傳輸
數據傳輸部分主要負責建立硬件設備之間的數據鏈路，將采集到的數據傳輸、發送，并確保傳輸快速準確。原先的設計有PLC、485、以太網和手機無線網絡。根據技術發展，我對3G技術在集中抄表系統中的應用，做了簡單的介紹和預想。
電力載波：電力線載波PowerLineCarrier，簡稱PLC是電力系統特有的通信方式，它是利用現有電力線，通過載渡方式高速傳輸模擬或數字信號的技術。優點是使用電力線作為傳輸介質，不需要線路投資。但是缺點是由于配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配變的供電區域內。
RS－485：RS－485是串行數據接口標準，具有接線簡單，傳輸距離長(最大傳輸距離約為1219米)的優點，但是傳輸速度低，只能用于抄表采集模塊之間的通信。
以太網：以太網采用拓撲總線結構，具有傳輸速度高，連接方便，通用性強的特點。缺點是在電纜供電的小區內只能在地下電纜管線內走線，施工難度大，日常維護困難。
無線方式：主要有GPRS、CDMA兩種技術，GPRS、CDMA都是無線通信網絡，利用移動手機的本站發射信號。所以在構建集中抄表系統時。不必重新建設機站，也不需要中繼器，組網簡單，建設費用低，可以適合各種施工地形，減少網絡設備的維護。
3G是英文3rdGeneration的縮寫，指第三代移動通信技術。相對1G和2G主要是提升了傳輸速度，3G技術在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節／每秒)、384kbps(千字節／每秒)以致144kbps的傳輸速度。目前3c技術蓬勃發展，將來極有可能代替GPRS和CDMA成為尤線數據傳輸的主力，所以現在也應當對網絡傳輸模塊預留3G升級接口，一旦技術成熟就可以立即向3G過渡。
3 集中抄表系統在電力營銷管理的應用
隨著人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求已經不僅僅滿足于有電用，良好的供電質量和服務水平，成為社會對供電企業的新要求。在電力營銷的發展過程中，原來以用電管理為主的職能正逐漸向用電服務為主的方向過渡，供電企業為提高供電質量和服務水平，必需要有一套完善的電力營銷管理系統，對用戶的用電狀態進行實時監測，及時掌握低壓配電網的運行情況，發現異常供電和異常線損、定位電網故障，杜絕供電隱患。但是目前用電監控裝置只是以低壓電網中的配變和單位用戶專變為監測對象，對廣大的居民用電狀況沒有實時監測、控制的能力。
現階段集中抄表系統的建設相當于在居民用戶端與供電企業之間架設起一條信息高速公路，但這條信息高速公路設計是單向的，只能將數據信息從用戶端上傳至供電企業。但是通過對該系統進行設計改進，我們完全可以把它建設成雙向傳輸的信息高速公路，利用這條數據鏈路來實現雙向的信息交換，從而為居民用戶提供豐富的用電服務。對集中抄表系統的設計改進主要通過增加硬件組合模塊和軟件分析操作模塊，使其能實現以下幾種功能：
自動分辨故障類型，發生缺相、接地、缺零、電表燒壞等故障時。彈出報修信息，自動生成報修單。
自動控制用戶欠費，對欠費用戶遠程操作停電，發送欠費通知信息。
自動停電通知，告知用戶最新的用電信息。
篇10
電力企業傳統的抄核收模式是隨著我國電力事業的發展而逐步建立起來的，服務社會民生，為我國早期電力事業的發展做出了巨大貢獻。當前，隨著社會發展，用電市場發生了巨大的變化，客戶多，業務多，需求多，變動快，分布廣，金額大等等特點，而這種人工手動抄表、核算、收費的模式以及與此相應的電力企業管理模式、業務模式，以大量的人工參與操作為主，整體信息化程度不高，加上業務環節眾多、標準不一，導致電費抄核收工作耗時、費力，差錯頻繁，效率低下。這顯然已經不堪應付，更不用說開展更多的業務、進行更好的服務以及維護了。同時傳統的抄核收體系缺乏科學有效的風險防控措施，不能對抄核收各環節的工作進行有效的監測，難以提前發現風險隱患并及時處理。同時，這種模式已不能適應當前的業務需求,造成電力營銷人力資源、客戶服務資源大量浪費，無法有效地建立“客戶導向型”的高效靈活服務機制。
于是，整個企業的營運效率和水平低下，更不用說是技術進步、提高管理水平、改進管理方式了。長此以往，必然為用電市場病垢乃至淘汰。
1.2 智能化技術進步為抄核收智能管理系統提供了有力的技術支持
隨著計算機技術和網絡通訊技術等的的快速發展，手持式抄表機、智能電表、Rs485通信技術、低壓載波通信技術、GPRS遠程集中智能抄表系統以及3g4g及時通信技術的成熟應用，催生抄核收智能管理系統產生。
2 按部就班實施抄核收智能管理系統
2.1 抄核收智能管理系統概述
依據系統論的管理理論指導，按部就班、有條不紊的實施抄核收智能管理系統。
抄核收智能管理系統，可以分為用電信息采集子系統、數據分析統計子系統、業務管理子系統三部分。用電信息子系統是抄核收智能管理系統的基礎，將客戶抄表、電費計算、電費復核、電費發行等傳統業務環節通過自動調度任務、隊列控制、流程自動傳遞、作業全過程監控等各項功能有機結合，實現抄表、核算過程的智能化處理，可極大地提高營銷業務處理效率。數據分析子系統，接受采集的數據，也可以連接電力企業原有的用電數據以及客戶資料，建立自己的數據庫，使用靈活的功能模塊，實現多樣化的分析統計功能，還可以以多種定制化的方式輸出。業務管理子系統是以企業管理的層面，建立各個管理需求模塊，各層各級管理者一目了然，權責分明，上通下達，靈活處理。
2.2 優先加快實施用電信息采集子系統建設
首先要加快專變終端和智能表加裝步伐。是推進抄核收業務的前提。按照統一的標準和要求，分步有序地組織終端和智能電表的加裝，實現客戶的用電信息實時采集，同時擴大集中遠程抄表實施范圍，對采集系統覆蓋地區的客戶全部取消人工抄表模式，實現集中、自動、遠程抄表，不斷提高自動抄表應用比例，提升用電信息采集成功率。這是用電信息采集子系統的基礎，由此改變舊有的分散、人工現場抄表模式，實現“全采集、全覆蓋、全費控”的現代化抄核模式。
電力企業各個相關部門協調配合，分工協作，提高用電信息子系統的采集效果，至關重要。
2.3 輸入原始數據或者對接原始數據庫到數據分析統計子系統，建立綜合各種數據庫或者對接處理機制
以用電信息采集子系統成功穩定運行為基礎，就可以逐步建立數據分析子系統。如果電力企業原始沒有使用其他各種管理系統，那么只需要輸入原來的用電客戶信息等到數據分析子系統中。如果曾經使用過其他管理系統，那么數據分析子系統可以接管其原來的數據庫，以后輸入數據就可以直接輸入到數據分析子系統中，而原來使用的管理系統的管理功能，數據分析子系統也可以通過增加智能化管理模塊予以實現。如果還想使用原來的管理系統，那么數據分析子系統也可以只對接其數據庫。由此，原來的各種業務、各種管理流程，可以全部被接管而不會錯亂，而原來沒有實現的業務或者管理流程，智能系統可以實現。一般包括以前人工操作的制訂抄表計劃、抄表數據準備、抄表數據上傳、電費計算等工作，轉交智能系統在后臺自動處理，系統根據設定相應的復核規則，對用戶自動進行判斷，達到在線監控、自動發行的目的，實現營銷業務管理系統抄表智能化，減少人工抄表差錯等。
2.4 應用業務管理子系統，加強全過程管理
在用電信息采集子系統和數據分析子系統穩定運行的基礎上，就可以實施業務管理子系統了。業務管理子系統可以整合原有的各種業務和管理需求，優化配置公司各種資源，分步驟、量化、直觀的實施各個管理功能。一般將核算異常派工和稽核工單流轉等業務內容由傳統的人工事件監管改為全流程過程管控，由過去的點控制改為面控制，實現了事件處理的全過程監管、集中監控和實時監控，增強了業務工作的管控能力；將傳統抄核收流程中的事后人工核對檔案錯誤改為提前自動對檔案的正確性進行分析，利用智能化抄核收體系對客戶檔案的正確性進行校驗，確保了基礎信息的準確性；實現海量客戶數據分析，實現客戶評估分級管理，為防范呆壞賬以及對口營銷提供有效的支持等等。
3 實施抄核收智能管理系統效果分析
抄核收智能管理系統，通過創新技術手段、完善管理機制、全面優化業務流程，徹底變革了傳統的人工電費抄核收管理模式，有力促進了電力抄核收業務的現代化建設，是深化用電信息采集系統“全采集、全覆蓋、全費控”的重要成果。
通過優化流程，提高了電費抄核收工作效率；；通過推動用電信息采集系統深化應用，提升了智能化系統的實用化水平；通過智能化抄核收，減少了人工作業帶來的不規范現象，降低了客戶投訴率。自動化抄核收創新了集約、專業、實時、智能、高效的抄核管理模式,使得電力抄核收業務水平進一步提升，優質服務能力顯著加強，社會效益和經濟效益明顯增強。
3.1 抄核收智能管理系統提高了抄核收工作效率
自動化抄核收管理模式改變了過去采取人工抄錄或抄表機上下裝等手工輸入模式，實現了抄核收的智能化運行，通過專業化運行維護實現了用電采集信息的挖掘分析和專業系統的業務融合，實現了抄表管理和核算管理的一體化、自動化和智能化,提高了電費抄核收工作效率，減少了工作差錯，提升了工作效率，優化了電費抄核收人力資源配置。
3.2 抄核收智能管理系統實行閉環管理，降低了業務異常差錯發生率
業務開展過程中，通過全面管控，提前預警，提升了抄核收工作管控能力。通過檔案校驗異常、業務異常、自動化運行異常等業務模塊，在智能化管理系統中按照統一標準進行缺陷處理，對毎一環節進行實時監控和督促落實。通過復核異常、異常信息確認、異常分類、異常派工、異常處理等管理環節，實現業務復核異常的全過程閉環管理，有效降低了異常差錯的體外循環和不規范行為。
3.3 抄核收智能管理系統實時監控常態化，增強了營銷業務管控能力
通過對抄表時限預警、核算時限預警、智能審核監測、智能復核監測等各業務環節的全面預警與監測常態化，確保了抄核收業務的規范處理和準確及時；各個業務環節和運行指標全部在監控中心的數據平臺上實時顯示，系統自動提示異常信息，做到業務處理過程的實時跟蹤監管。
參考文獻：
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篇11
0 引言
隨著生活水平的提高，居民用電量與電表數量也在不斷的增加，傳統的人工抄表方式已經無法滿足電力系統的管理需求，使用具有無線抄表、分時電價等多種功能的智能電表系統應運而生。
本論文設計實現了基于CC2430芯片構建ZigBee自組織網狀網絡的智能電表系統。該系統具有電能計量、遠程無線抄表、雙向通訊、遠程同步時間、遠程更新電價、分時電價、射頻識別刷卡預付費等功能。
1 系統架構
智能電表系統主要包括智能電表、中繼器、集中器以及上位機管理軟件等，系統架構如圖1所示。
智能電表與服務器之間通過ZigBee網絡實現雙向通信，智能電表、中繼器、集中器都是ZigBee網絡中的設備。集中器負責建立ZigBee網絡，通過安放中繼器來增大無線網絡的覆蓋范圍。
智能電表部分實現了電能信息采集、顯示與上傳、電源通斷控制、RFID刷卡付費、ZigBee通信等功能。其硬件結構如圖2所示。
圖2左邊為電能計量單元，主要包括電流采樣電路、電壓采樣電路和電能計量電路，通過光電耦合傳輸給微控制器單元，核心器件為AD7755。右邊為微控制器（MCU）控制單元，主要包括MCU、RFID模塊、Zigbee模塊、RS232模塊、顯示模塊等，微處理器為msp430，ZigBee模塊為CC2430。為了防止交流干擾，在左右兩個單元采用光電隔離、同時兩部分的直流電源相互獨立。
2 系統設計
系統通過高準確度電能測量電路實現電能計量，通過ZigBee網絡實現信息傳輸，完成自動遠程抄表工作。
2.1 ZigBee網絡設計
ZigBee是IEEE 802.15.4協議的代名詞。根據這個協議規定的是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線通信網絡，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位和遠近信息的，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信“網絡”，因此ZigBee的發明者們形象地利用蜜蜂的這種行為來描述這種無線信息傳輸技術。
ZigBee的特點：
1）低功耗：在低耗電待機模式下，2節5號干電池可支持1個節點工作6-24個月，甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍牙可以工作數周、WiFi可以工作數小時；
2）低成本：通過大幅簡化協議使成本很低（不足藍牙的1/10），降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點需要32KB代碼，子功能節點少至4KB代碼，而且ZigBee的協議專利免費；
3）低速率：ZigBee工作在250kbps的通信速率，滿足低速率傳輸數據的應用需求；
4）近距離：傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發射功率后，亦可增加到1-3km。這指的是相鄰節點間的距離。如果通過路由和節點間通信的接力，傳輸距離將可以更遠；
5）短時延：ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連接進入網絡只需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍牙需要3-10s、WiFi需要3s；
6）高容量：ZigBee可采用星狀、樹狀和網狀網絡結構，由一個主節點管理若干子節點，最多一個主節點可管理254個子節點；同時主節點還可由上一層網絡節點管理，最多可組成65000個節點的大網；
7）高安全：ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單（ACL）防止非法獲取數據以及采用高級加密標準（AES128）的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性；
8）免執照頻段：采用直接序列擴頻在工業科學醫療2.4GHz（全球）頻段。
系統使用2.4G頻段的ZigBee自組織網狀網絡來實現智能電表與服務器之間的雙向通信。
ZigBee具有多種網絡拓撲結構，包括星形網絡（star）、樹簇網絡（cluster tree）和網狀網絡（mesh），其中最重要的是網狀網絡，如圖 3所示。
和協調器（Coordinator）三種設備構成。在本文設計的系統中，集中器采用協調器來負責網絡的建立及管理。智能電表與中繼器都設計成路由模式，每一臺智能電表都有路由的功能。
ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，每個網絡節點間的距離可以從標準的75米擴展到幾百米，甚至幾公里。利用ZigBee設備的路由功能，可以使整個ZigBee網絡覆蓋更廣的面積。
無線智能電表系統的穩定性得益于ZigBee網絡的動態路由特性，也就是說數據的傳輸路徑不是固定的。這種設計有一個很顯著的優點，假如樓宇內數據通路中的某個智能電表發生故障了，還可以自動選擇其它通路，不會因為小故障引起大范圍的癱瘓。
系統使用TI公司生產的CC2430射頻芯片實現ZigBee網絡通信。CC2430是一款符合ZigBee技術協議的2.4G射頻SOC，片內集成了8051微處理器內核以及符合IEEE802.15.4標準的2.4GHz的RF無線收發單元，適用于各種ZigBee技術的終端節點、路由器和協調器。
2.2 電量計量
電量計量部分采用AD7755芯片實現。AD7755是一種高準確度電能測量集成電路，支持50Hz/60Hz，能夠滿足IEC 687/1036
標準，在500：1的動態范圍內誤差小于0.1%。AD7755只在ADC和基準源中使用模擬電路，所有其它信號處理都使用數字電路，這使AD7755在惡劣的環境條件下仍能保持極高的準確度和長期穩定性。有功功率平均值從AD7755的引腳F1和F2以頻率方式輸出；有功功率瞬時值從引腳CF以較高頻率方式輸出，能用于儀表校驗。使用AD7755作為電能計量芯片，電能信號以脈沖的形式輸出，每輸出1600個脈沖代表走了一度電。
3 軟件實現
軟件設計主要包括三個部分：智能電表與集中器的MCU控制程序、ZigBee網絡協議棧以及上位機管理軟件。
3.1 智能電表軟件設計
在微處理器程序中，設計了一個比較清晰的任務管理機制。main函數在完成一系列初始化后，進入任務處理函數。中斷服務子程序中不直接處理中斷響應，僅添加一個任務交給主程序執行，使程序更可靠，更清晰。微處理器主程序的流程圖如圖4所示。
在程序中建立一個任務列表，每個要處理的響應都作為一個任務交給微處理器去處理，微處理器在完成初始化之后一直在檢查任務列表里有沒有新的任務被添加。定時器中斷、外部中斷和串口接收中斷中也只是添加相應的任務，而不是在中斷服務子程序中處理，降低中斷沖突的概率。
任務列表沒有使用FIFO那樣的結構，不同類型的任務被添加到任務列表的固定位置，任務處理有固定的順序，這樣可以實現不同的優先級，例如定時器中斷響應任務需要較高的優先級，因為需要比較準確的定時來計量功率。
3.2 上位機軟件設計
上位機軟件使用VB 6.0編寫，通過RS232接口與集中器通信，實現用戶電表管理、無線抄表、遠程充值、時間同步、電價更新以及分時電價等功能。
4 系統測試
PC機通過RS232接口與集中器相連接，集中器上電之后建立ZigBee網絡。每一臺智能電表有唯一的物理地址，智能電表上電之后自動加入ZigBee網絡，并在一個隨機的時間內（防止智能電表集中上電時在關鍵路徑發生阻塞）向集中器發送本機的物理地址。集中器動態的將智能電表的物理地址存入到微處理器的片內Flash中，作為區別每一臺電表的標識。通過上位機軟件中的“查詢網絡”功能查看已加入網絡的智能電表。除此之外，上位機軟件還設計了一鍵同步電價/時間、功率限制、遠程充值、分時電價等功能。
在上位機主界面上點擊“抄表”按鈕，彈出抄表管理界面。該界面提供了單個抄收與全部抄收兩種方式。在兩個智能電表加入網絡時無線抄表的測試結果，結果顯示抄收兩個電表的信息只用了8ms，工作效率遠大于傳統的人工抄表方式。抄收的數據可以保存到數據庫文件中。
5 結束語
基于ZigBee的無線智能電表系統整合了無線網絡、射頻識別、自動控制、電能計量等多種技術，具有高效率、高可靠性、功能豐富等特點。由于實現了智能電表與服務器之間的雙向通信，將來在本設計的基礎上還可以繼續擴展更多的功能。隨著我國智能電網系統的不斷建設，智能電表所帶來的便利以及更豐富的應用將進一步顯現。
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篇12
1 系統功能描述
遠程抄表系統主要由主站端數據采集計算機、客戶端基于單片機的抄表模塊、具有串行數據通信接口的電能計量儀表三部分組成。客戶端的自動抄表模塊與數據采集計算機通過RS-485串行通信接口相連接，實現數據傳輸。
遠程抄表系統的工作原理是：用戶終端的智能電表通過RS-232協議將數據傳送給抄表終端模塊，抄表終端在收到命令后把存儲的數據信息發送給上級數據采集計算機，這樣就完成了一次數據交換。本次畢業設計主要是研究客戶端基于單片機的電能表遠程抄表系統終端的實現方案和硬件設計。
綜合考慮各種因素之后，將該終端單片機抄表模塊所需實現的主要功能定義如下。
第一，正常情況下采用市電（220 V交流電）供電的方式，即采用交流電源即能維持終端模塊的正常工作；系統具有備用電池供電功能以保證在斷電情況下的供電。
第二，具有數據掉電保護功能，能保存用戶用電電量等信息。
第三，抄表終端與智能電表、遠方數據采集計算機分別通過RS-232和RS-485協議進行通信。
第四，終端模塊具有實時時鐘功能，便于實時測量用戶用電電量。
2 系統分析
應用于遠程自動抄表系統的電能表有脈沖電能表和智能電能表兩類。
脈沖電能表：能夠輸出與轉盤數成正比的脈沖串[1]。
智能電能表：可以通過串行口以編碼方式進行通信，按照智能表的輸出接口通信方式劃分，智能電能表可分為串行通行接口型和低壓配電線載波接口型兩大類[1]。
電能表的兩種輸出接口比較：輸出脈沖方式技術簡單但在傳輸過程中容易發生丟失脈沖或產生多脈沖現象，而且不能重新發送；而具有串行接口輸出方式的智能電表則可以通過相關協議將采集的多項數據進行可靠的遠程傳輸[1]。因而本文中采用的電能表為具有串行通信接口的智能電表。
3 系統硬件電路設計
3.1 系統供電方式設計
由于本模塊的使用現場環境相對特殊，故對于電源的設計必須充分考慮到系統供電的穩定性和可靠性。長期以來單片機系統中使用的集成電路器件絕大多數在5 V或3 V的典型電壓下工作。為了避免采用多電源供電方案帶來的供電模塊設計過于復雜等問題，在設計本單片機系統時所采用的集成器件的典型工作電壓均為5 V。
在本系統中，220 V的單相交流電作為電源輸入，輸出為穩定的+5 V電壓。供電模塊用來實現220～5 V的電壓轉換。設計方案如下：首先220 V的交流電通過防雷抗干擾電路，接著利用220/18 V變壓器降壓，再經過橋式整流電路得到18 V左右直流電壓，再接著通過一系列的隔離濾波進入直流轉換穩壓器件LM2575最終得到系統正常工作所需要的5 V電壓。另外，考慮到現場存在停電的可能性，還應該設計系統的備用電源。備用電源可以采用比較常見的鎳氫電池，當系統正常供電時，電池處于充電狀態，對于充電的管理可以選用比較常用的電源充電管理芯片MAX713來管理備用電池的充電過程。當現場停電時，自動轉為備用電池給抄表終端系統供電[7]。
3.1.1 正常條件下供電電路
系統在正常運行時采用單相交流電源供電方式，提供給單片機穩定的+5 V電源?？梢圆捎玫湫偷膯蜗鄻蚴秸麟娐返玫?8 V直流電壓，后通過直流轉換穩壓器件LM2575轉換得到系統正常工作所需的+5 V電壓。
3.1.2 備用電池充電電路
系統在由外部電源正常供電的同時對備用鎳氫電池進行充電。備用電池充電電路的功能主要由電源充電管理芯片MAX713來完成。MAX713系列是Maxim公司生產的快速充電管理芯片，適合1～16節鎳氫電池或鎳鎘電池的充電。它可以通過簡單的管腳電壓配置進行編程來實現對充電電池數量和最大充電時間的控制。當系統失去外部市電供電電壓以后自動切換為由備用電池供電。
3.2 系統基本電路設計
由抄表系統結構原理圖可知，抄表終端要使用兩個串口分別對上層和下層通信，一個串口用作RS-232，用來和電表進行通信；一個串口用作RS-485，用來和數據采集計算機通信。由于一般的51單片機只有一個串口驅動器，因此主控制器可以直接選用華邦公司的具有兩個串口驅動器的W77E58單片機或者采用一般單串口單片機外加串口擴展芯片例如16C550來擴展出第二個串口[5]。
下面對這兩種方案做簡單的對比。
方案1：采用具有兩個串口驅動器的增強型單片機W77E58。
由于串口驅動器在單片機內部，所以不用外部再增加硬件設備就可以實現雙串口功能，同時這種方案的穩定性好也比較可靠，而且相對于采用單串口單片機外加串口擴展芯片16C550成本要低一些。
方案2：采用具有一個串口驅動器的單片機外加串口擴展芯片16C550。
這種方案是對單片機擴展了一組外部寄存器，硬件投入比方案1多，系統穩定性沒有方案1好。
3.2.1 控制核心W77E58單片機
根據上文所述對單片機功能的要求以及方案的對比，本設計采用華邦公司的雙串口單片機W77E58。W77E58單片機內含2個增強型串口和32 kB大容量Flash存儲器，指令集與51系列單片機完全兼容，非常適合在智能化監控系統中使用[6]。
時鐘振蕩電路是CPU所需要的各種定時控制信號的必備單元，它為單片機提供時鐘脈沖序列。復位電路由22uF的電容和1 k的電阻及IN4148二極管組成。在滿足單片機可靠復位的前提下，該復位電路的優點在于降低復位引腳的對地阻抗，可以顯著增強單片機復位電路的抗干擾能力；二極管可以實現快速釋放電容電量的功能，滿足短時間復位的要求。
3.2.2 W77E58單片機核心電路
單片機的核心電路包括單片機W77E58、單片機系統中常用的地址鎖存器芯片74LS373和存儲器SRAM6264。
由于單片機的I/O引腳有限，實際應用中常采用地址鎖存器進行單片機系統總線的擴展。本設計中地址鎖存器74LS373用來擴展單片機的系統總線，以連接單片機和存儲容量為8kB的片外隨機存儲器SRAM6264。SRAM6264采用+5 V的單電源，所有的輸入端和輸出端都與TTL電路兼容。WE為寫信號，CS為片選信號，OE為輸出允許信號，D0～D7為8位數據線，A0～A12為13根地址線[3，7，8]。
3.3 掉電數據保護功能的實現
在單片機控制系統中，通常要保證一些重要的數據在系統掉電后不丟失，當系統再次上電后能夠正確地讀取這些數據。本設計中就需要實現一些通信數據的掉電保護功能。實現掉電數據保護功能的方法有很多，常用的有系統擴展易失性存儲器（RAM）外加電池的方法和系統擴展非易失性存儲器（ROM）的方法。其中系統擴展非易失性存儲器的方法中常使用EEPROM和FLASH作為存儲介質。EEPROM也稱為可擦除可編程ROM（Electrically Erasable PROM），隨著技術的發展，EEPROM的擦寫速度將不斷加快，容量將不斷提高，將可作為非易失性的RAM使用。由于所設計的系統中需要實現掉電數據保護功能的數據不多，所以選用支持IIC總線數據傳輸協議的串行EEPROM AT24C04作為系統的掉電數據保護介質，它擁有512×8bit的存儲容量，具有結構緊湊、存儲容量大等特點。它的IIC接口簡單、操作方便，特別適合存儲單片機控制系統中一些重要參數[7，11]。
3.3.1 IIC總線簡介
IIC（Inter-Integrated Circuit）總線是由PHILIPS公司開發的由數據線SDA和時鐘線SCL構成的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其設備。
IIC總線最主要的有點是簡單性和有效性。由于接口直接接在組件之上，因此IIC總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數量，降低了互聯成本。但要注意IIC總線的接口一般為開漏或開集電極輸出，所以在實際電路連接時需要加上拉電阻[5]。
3.3.2 掉電數據保護電路設計
由于所選用的W77E58單片機沒有IIC總線接口，所以我們要用單片機的I/O口模擬IIC總線的時序來實現芯片的讀寫功能。用單片機的普通I/O口模擬IIC總線的硬件連接非常簡單，只需要使用W77E58單片機的P1.0口連接SCL，P1.1口連接SDA即可。
3.4 基于RS-232、RS-485串行通信接口電路設計
在實際應用中，單片機很多時候不是作為一個獨立的控制單元而存在，它還要與其他單元進行通信。串行接口是單片機應用系統常用的通信接口。在實際應用中，單片機系統使用的是TTL電平，單片機中的串口輸出的信號也是如此，但是串行通信中一般使用的是RS-232通信協議，二者的電平并不相同，需要外接接口進行電平匹配。實現這種電平變換可以使用分立元件，也可以采用集成電路芯片，目前較為廣泛的是使用集成電路轉換芯片[7，8]。
由于抄表終端與數據采集計算機的距離較遠，采用RS-232標準進行通信，帶負載能力差、通信范圍小，傳送距離不超過15 m，難以滿足遠距離的數據傳輸和控制。長距離通信通常采用RS-485方式。在單片機系統中加入RS-485方式的串行通信，就可以完成抄表終端與遠程上位數據采集計算機的數據傳送。RS-485總線采用差分信號傳輸，抗干擾能力強，傳輸距離遠。采用雙絞線在100 kbit/s的速率時可以傳送的距離為1.2 km，若速率降到9600 bit/s則傳送距離可達15 km。RS-485可以實現多個負載的功能。用一對線便可連接多達32個不同設備[13]。
RS-232既是電氣標準也是物理標準，而RS-485只是電氣標準，沒有規定現實其電氣特性所必需的物理環境，故可采用RS-232的物理標準。這就為在單片機系統中實現RS-485通信提供了方便。應用時仍使用單片機的串口，但是信號傳遞過程中使用RS-485協議，以達到較長的傳輸距離。本系統中需要使用兩個串行通信接口，一個用來和數據采集計算機通信，一個用來和電表通信，分別采用RS-485和RS-232標準。
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篇13
Keywords: electricity information collection system; Construction; Methods; role
中圖分類號：G262文獻標識碼： A 文章編號：
0、引言
按照國家電網公司“集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設”的發展要求，自2007年開始，黑龍江省公司開展用電信息采集系統的建設研究工作。先后經過標準制定、試點建設、全面推廣，深化應用等四個階段，實現了全省的用電信息自動采集，實現了“全覆蓋、全采集”建設目標，同時，有60%的用戶實現了遠程費控功能。
用電信息采集系統自建設后，起到了非常關鍵的基礎性作用。在用電信息采集系統采集數據的基礎上，結合SG186營銷業務應用系統，實現了從遠程抄表、核算發行、銀行收費、欠費提醒、自動停電、遠程通知、遠程送電的全過程自動化控制，實現了中低壓線損統計分析、抄表收費、用電檢查、業擴報裝的“精益化”管理，重構了營銷業務內容和業務流程，極大地提高了營銷工作效率和管理水平，客戶服務能力和優質服務水平顯著提高，實現了營銷管理的歷史性飛躍，開創了龍江營銷工作的嶄新局面。
1、系統建設的背景
黑龍江省公司在“十五”期間試點建立了關口電能量自動采集抄表系統、負荷控制系統、網損管理系統，實現了部分關口和高壓大用戶的用電信息自動采集。部分地市公司也根據各自的應用需求，陸續開展了不同層面、不同規模的低壓用戶的用電信息采集系統探索性試點建設，這些系統規模雖小，但在負荷預測分析、電費結算、需求側管理、線損統計分析、反竊電分析及供電質量管理等業務中取得了非常好的應用效果。
由于試點建設，缺乏統一規劃和建設標準，各系統相互獨立，互不兼容，系統間接口零亂和復雜，采集數據不能實現共享，形成了信息孤島，應用范圍和應用效果受到限制，嚴重制約了用電信息采集系統作用的發揮，也制約了省公司營銷管理水平的提高和發展。
隨著國家電網公司深入推進“兩個轉變”，加快建設“一強三優”現代公司，對營銷信息化、現代化要求逐步提高，用電信息采集技術的也發展成熟。通過深入調研分析，各層面、各專業及社會和廣大電力用戶對用電信息采集系統的建設均有著迫切的需求。黑龍江省公司根據《國家電網公司“十一五”電力營銷發展規劃》的統一部署，結合本省營銷業務實際情況，提出了建設一個覆蓋所有用戶用電信息采集系統的項目計劃。
2、系統建設的過程和方法
黑龍江公司用電信息采集系統建設經過了標準制定、試點建設、全面推廣，深化應用四個階段，標準先行、循序漸進、穩步推進。
2.1研究并制定了用電信息采集系統建設標準
系統職業技能培訓工作，講師。
黑龍江省公司用電信息采集系統的定位是建設成一個涵蓋了所有購電側、售電側和考核側計量點電能信息的數據采集平臺，電能信息管理平臺（包括所有與營銷相關的電能量信息、負控數據、關口表數據等），計量設備管理平臺。
我公司組織專家于2006年11月開始啟動標準編寫工作，經過編寫工作組歷經4個月的充分調研、論證，決定采用基于國際上先進的標準體系來構建黑龍江省用電信息采集與管理系統的企業標準；該標準于2007年6月1日通過了國家電網公司組織的專家論證。為了加快推進系統系列標準的實施。。
2.2開展局部試點建設，加強質量控制
根據系統工程建設規劃，于2007年9月底完成三個地市局封閉五條線路共計24000個計量點進行了用電信息采集系統建設的試點工作。通過試點建設積累系統建設經驗，試點建設所取得的成效也確立了省公司全面開展系統建設的決心。
同時，為了加強系統設備的質量管理和設備的一致性、通用性的測試，依據系統系列標準，我們自主研發了全性能協議和功能測試軟件，經過和多個已取得國際上標準認證的不同設備進行標準比對和多方測試，測試軟件通過實用化驗收。通過在省電能計量中心組建系統設備測試仿真實驗室、系統設備測試型式實驗室等，確保建設系統所需的所有終端設備可以進行實驗室仿真驗收和型式試驗，開展了系統協議測試，功能測試、電力載波通訊測試、電磁兼容、表計功能、誤差、高低溫試驗等，有效保證了系統建設質量。
2.3確定目標，全面推進
在試點成功的基礎上，黑龍江省公司確定了利用兩年時間完成覆蓋全省用電客戶用電信息采集系統建設任務的目標。省公司充分認識加快推進營銷信息化工作的緊迫性和任務的艱巨性，進一步轉變觀念，加強領導，根據公司總體部署，按照積極推進、平穩過渡的原則，制定了系統建設實施計劃，落實項目資金，規范管理、扎實工作，有條不紊的開展了系統建設工作。
按照國網公司“全覆蓋、全采集、全費控”的建設目標，實現了日抄表、遠程停送電費控功能、負荷限制、在線電量實時監控、地理信息定位等功能，并與“SG186”營銷業務應用系統無縫連接，實現了電費自動發行，線損日計算、日分析。
