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時(shí)間：2022-10-30 12:48:03
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1 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)現(xiàn)狀
遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)運(yùn)用電量采集設(shè)備和應(yīng)用軟件系統(tǒng)，建立了相應(yīng)的電能表檔案，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集電量的分析處理，可監(jiān)測(cè)計(jì)算母線電量平衡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，現(xiàn)了對(duì)變電站出口計(jì)量客戶的自動(dòng)抄表．與營(yíng)銷信息系統(tǒng)連接進(jìn)行電費(fèi)計(jì)算，對(duì)高耗能客戶“五天一抄表、五天一結(jié)算”。
目前，系統(tǒng)根據(jù)具體情況分別通過(guò)光纜、公用電話網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)3種方式進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)主叫與被叫。用于與采集設(shè)備進(jìn)行通信的通信控制軟件，可監(jiān)測(cè)采集器及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。支持本地、網(wǎng)絡(luò)多路徑存放數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全、可靠。
在應(yīng)用的過(guò)程中，受客觀條件限制，還存在著一些影響或限制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題：
1.1 防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)尚未與系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性還存在隱患。
1.2 采集終端還不能完全統(tǒng)一，仍存在機(jī)械表或機(jī)電一體式電能表，對(duì)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性有一定影響。
1.3 數(shù)據(jù)規(guī)約管理還存在差異。部分變電站建成的遠(yuǎn)程采集電能表或采集設(shè)備不符合當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)約，使得數(shù)據(jù)傳輸通信受到限制。
1.4 采集系統(tǒng)覆蓋面還不夠，一部分大客戶、配變還未完全納入遠(yuǎn)抄范圍，使得線損計(jì)算、電量綜合統(tǒng)計(jì)分析等管理只局限于變電站層面。
2 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)規(guī)劃
2．1 完善變電站遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)
2.1.1 針對(duì)新增變電站提出遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)建設(shè)要求，選用數(shù)據(jù)規(guī)約相符的多功能電能表，選用原有設(shè)備廠商提供的新型采集設(shè)備，統(tǒng)一納入現(xiàn)有遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)管理。
2.1.2 對(duì)變電站各級(jí)關(guān)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(jì)劃，爭(zhēng)取資金，對(duì)三相三線制計(jì)量方式進(jìn)行三相四線制改造，在從互感器、電能表上提高計(jì)量精度的同時(shí)，將電能表分批更換為多功能電能表，以適應(yīng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的技術(shù)要求。
2.1.3 在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)口設(shè)置防火墻，防止因系統(tǒng)連接外網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)之間連接使系統(tǒng)數(shù)據(jù)受到病毒侵入等安全威脅。
2．2 新建大用戶和配電變臺(tái)自動(dòng)抄表系統(tǒng)
基于大用戶和配電變臺(tái)計(jì)量點(diǎn)較分散的特點(diǎn)，難以做到給每個(gè)分散的地點(diǎn)都安裝固定電話或移動(dòng)卡，根據(jù)當(dāng)前遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展形勢(shì)，計(jì)劃采用適合配電變壓器數(shù)據(jù)采集的新技術(shù)。有選擇地在每個(gè)半徑500～3000m的區(qū)域內(nèi)，使用1臺(tái)高性能的智能電表數(shù)據(jù)采集器，自動(dòng)抄收區(qū)域內(nèi)的多塊配變電表數(shù)據(jù)。用微波通信無(wú)線抄表器完成配變電能表與采集器之間的預(yù)定時(shí)間信息傳遞和邏輯連接。采集器既可以使用GPRS無(wú)線網(wǎng)，也可使用有線電話網(wǎng)或電腦以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。
配電變臺(tái)及高耗能用電客戶遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要由智能電表數(shù)據(jù)采集器、無(wú)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(shù)據(jù)采集器除了能采集電能表的電量數(shù)據(jù)之外，還能采集有功功率、三相電流、三相電壓、功率因數(shù)、失壓報(bào)警、電表時(shí)鐘等多種數(shù)據(jù)。并可具有單總線上多協(xié)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(tǒng)相連接。無(wú)線抄表器使用單片式無(wú)線數(shù)字通信集成電路，配有8個(gè)信道。郊外通信距離可達(dá)3km左右，城區(qū)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(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，以監(jiān)測(cè)采集器及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行，并進(jìn)行電量數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)分析。
2．3 建設(shè)居民集中抄表系統(tǒng)
根據(jù)電能表型式及裝設(shè)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(qū)考慮到電能表分樓層裝設(shè)，其采集終端數(shù)據(jù)信息可利用載波方式傳輸?shù)郊衅?；而新的居民小區(qū)已經(jīng)要求電能表全部采用一樓集中裝設(shè)模式，故可以應(yīng)用485數(shù)據(jù)線連接方式傳輸?shù)郊衅?，大大提高?shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｅ_(tái)區(qū)與主站的通信方式可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況和地區(qū)通信業(yè)特點(diǎn)選擇有線電話撥號(hào)或GPRS方式。
2．4 與營(yíng)銷信息管理系統(tǒng)的管理接口
目前使用的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)與營(yíng)銷信息管理系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)中間庫(kù)形式的接口，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)通過(guò)中間庫(kù)，根據(jù)營(yíng)銷信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。要求新建的項(xiàng)目必須統(tǒng)一使用與現(xiàn)有遠(yuǎn)抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)約、技術(shù)要求相符的硬件和軟件，以達(dá)到系統(tǒng)的集中規(guī)范，也便于與營(yíng)銷信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接共享。
3 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及解決措施
通過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)在供電企業(yè)的應(yīng)用愈加廣泛，在變電站、大用戶、配電公用和專用變臺(tái)、居民小區(qū)等都有應(yīng)用，但因投資、規(guī)劃和技術(shù)發(fā)展等原因，使得很多地方在技術(shù)應(yīng)用方面存在著一些問(wèn)題，主要有以下方面。
3．1 技術(shù)、設(shè)備
變電站遠(yuǎn)抄、大用戶和配變抄表以及居民小區(qū)集中抄表所應(yīng)用的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)、設(shè)備的廠家不統(tǒng)一，存在著系統(tǒng)維護(hù)、應(yīng)用分散現(xiàn)象，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，使得各個(gè)系統(tǒng)不能充分發(fā)揮作用。
解決措施：應(yīng)該在所應(yīng)用的系統(tǒng)中確定一個(gè)主流系統(tǒng)，將其他應(yīng)用整合到這個(gè)系統(tǒng)中來(lái)，形成一個(gè)綜合遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，與營(yíng)銷信息管理系統(tǒng)以數(shù)據(jù)接口方式進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)的綜合分析，線損也可實(shí)現(xiàn)分電壓等級(jí)、分線分臺(tái)區(qū)的分別統(tǒng)計(jì)分析和匯總，使得系統(tǒng)可以集中為營(yíng)銷管理工作發(fā)揮整體作用。
3．2 采集終端
自動(dòng)抄表采集終端采用全電子式電能表的適應(yīng)環(huán)境能力還不能完全達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求。根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(duì)我國(guó)大部分地區(qū)的氣候都能夠滿足，但在我國(guó)北方的部分地區(qū)，在溫度超過(guò)其工作條件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電能表液晶屏幕停止工作或電子元件損壞。在逐步擴(kuò)大遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用面的過(guò)程中，應(yīng)用于室外的情況越來(lái)越多，針對(duì)過(guò)低溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工作條件以下時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的電能表停滯，應(yīng)該做好一定的準(zhǔn)備，防范在此過(guò)程中造成數(shù)據(jù)損失。
用全電子式電能表更換原有的機(jī)械表，無(wú)論從計(jì)量精度，抄表系統(tǒng)的維護(hù)量及自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的豐富性等方面都有極大的改善，并且結(jié)合某些電能表的負(fù)荷控制功能，系統(tǒng)還可以對(duì)指定線路的負(fù)荷進(jìn)行控制，借助于智能電能表的預(yù)付費(fèi)功能，系統(tǒng)還可以發(fā)展大用電客戶的遠(yuǎn)程付費(fèi)控制業(yè)務(wù)，這已經(jīng)是當(dāng)前發(fā)展的主流趨勢(shì)。為了保證終端工作的穩(wěn)定可靠，一是要在選型時(shí)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，為供貨商提供必要的技術(shù)要求，要求其供應(yīng)產(chǎn)品的工作條件要滿足當(dāng)?shù)匦枨?。二是?duì)安裝在戶外，尤其較偏遠(yuǎn)地段的臺(tái)區(qū)，采取定制的計(jì)量箱，設(shè)置必要的防高溫、防寒隔層措施，以保證電能表的工作環(huán)境符合要求。
3．3 通信方式
自動(dòng)抄表的通信方式各有利弊，不可片面追求通信方式統(tǒng)一。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于面對(duì)的是城區(qū)、近郊以及遠(yuǎn)郊的不同區(qū)域，公用電話網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)有難以覆蓋需求區(qū)的情況，應(yīng)該考慮因地制宜，考慮各種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)，采取復(fù)合通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
通信系統(tǒng)主體一般主要有光纖傳輸、無(wú)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(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)，適合上層通信網(wǎng)的要求，但因其安裝結(jié)構(gòu)受限制且成本高，一般只應(yīng)用于變電站層面。無(wú)線通信適用于用電客戶分散且范圍廣的場(chǎng)合，其優(yōu)點(diǎn)是傳輸頻帶較寬，通信容量較大，通信距離遠(yuǎn)，主要缺點(diǎn)是需申請(qǐng)頻點(diǎn)使用權(quán)，且如果頻點(diǎn)選擇不合理，相鄰信道會(huì)相互干擾。目前，GPRS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)為無(wú)線抄表系統(tǒng)的實(shí)施提供了高效、便捷、可靠的數(shù)據(jù)通道。租用電話線通信數(shù)據(jù)傳輸率較高且可靠性好，投資少，不足之處是線路通信時(shí)間較長(zhǎng)(通常需幾s甚至幾十s)。電力載波通訊最大的問(wèn)題就是信號(hào)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(kuò)頻技術(shù)的綜合應(yīng)用，但其實(shí)用性還有待于在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步檢驗(yàn)。
3．4 應(yīng)用
在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，電力是人們生產(chǎn)與生活的主要能源之一，對(duì)電力的管理是供電企業(yè)的基本工作。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)是供電企業(yè)管理電力過(guò)程中的一項(xiàng)新的技術(shù)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)能夠有效的提高電力的管理水平以及供電企業(yè)的綜合效益。但是在實(shí)際工作中，該項(xiàng)技術(shù)也存在著一些問(wèn)題，影響到該項(xiàng)技術(shù)功能的充分發(fā)揮。
一、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)存在的問(wèn)題
1、在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)體系并沒(méi)有引入各種先進(jìn)的技術(shù)，導(dǎo)致該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中存在著安全性的問(wèn)題，不利于供電企業(yè)對(duì)電力的管理。
2、在采用該項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中，由于工作人員并沒(méi)有將其與技術(shù)終端或者機(jī)械表相互融會(huì)連接，導(dǎo)致設(shè)備在采集信息或數(shù)據(jù)的過(guò)程中不夠準(zhǔn)確，影響到供電企業(yè)的管理。
3、在變電站安裝電表或者其他設(shè)備的過(guò)程中，由于技術(shù)人員沒(méi)有按照規(guī)定要求進(jìn)行安裝，導(dǎo)致該體系在應(yīng)用過(guò)程中極容易受到信息的干擾，導(dǎo)致供電企業(yè)的電力管理水平無(wú)法提高。
4、在對(duì)該體系設(shè)置的過(guò)程中，由于采集信息的工作面設(shè)置相對(duì)比較狹小，很多因素并沒(méi)有引入到該體系當(dāng)中，最終可能導(dǎo)致線損現(xiàn)象，較大了電能的消耗。
二、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1、不斷完善變電站遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表體系
（1）在實(shí)際工作中，如果需要新建立變電站，那么我們需要考慮到遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表體系的建立，然后在變電站中設(shè)置相應(yīng)的電能表以及計(jì)量設(shè)備，以便于供電企業(yè)的管理。
（2）為了供電企業(yè)對(duì)電力的合理管理，管理人員或者技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際情況采用粉筆更換的形式將電能表轉(zhuǎn)變?yōu)槿娮邮蕉喙δ茈娔鼙?，將原本?jì)量方式為三相三線轉(zhuǎn)變?yōu)槿?xiàng)思想。這樣可以提高計(jì)量設(shè)備的精準(zhǔn)度，方便供電企業(yè)的統(tǒng)一管理。
（3）在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，技術(shù)人員可以在相應(yīng)的位置設(shè)置防火墻，這樣可以保證電力輸送的安全性，防止采集的數(shù)據(jù)受到其他方面的干擾。
2、建立大用戶和配電變臺(tái)自動(dòng)抄表體系
由于受到條件的限制，面對(duì)大客戶是計(jì)量設(shè)備并不具有綜合性特征，因此在配電網(wǎng)的各個(gè)分散區(qū)域并沒(méi)有安裝電話，因此我們必須要從當(dāng)前的實(shí)際情況出發(fā)，采用與配電變壓器相適應(yīng)的技術(shù)來(lái)采集數(shù)據(jù)，然后每隔500～3000m設(shè)置一個(gè)智能電表數(shù)據(jù)采集器，以此來(lái)采集多個(gè)電表上的數(shù)據(jù)。在配變帶能表與電力采集器之間，我們可以設(shè)置一個(gè)微波通信無(wú)線抄表器，通過(guò)設(shè)定時(shí)間來(lái)將數(shù)據(jù)或者而信息進(jìn)行傳遞。在安裝采集器的過(guò)程中，我們不僅可以采用GPRS無(wú)線網(wǎng)，還可以采用有限電話網(wǎng)來(lái)傳輸信息或者數(shù)據(jù)。
3、建設(shè)居民集中抄表系統(tǒng)
結(jié)合電表的樣式以及裝設(shè)體系的差異，使用不一樣的終端措施。比如在分散的區(qū)域以及舊有的居住區(qū)中通過(guò)電表來(lái)分層次的設(shè)置，其采集終端數(shù)據(jù)信息可利用載波方式傳輸?shù)郊衅鳎欢碌木用裥^(qū)已經(jīng)要求電能表全部采用一樓集中裝設(shè)模式，故可以應(yīng)用485數(shù)據(jù)線連接方式傳輸?shù)郊衅?，顯著的提升了信息傳遞的穩(wěn)定性。臺(tái)區(qū)與主站的通信方式可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況和地區(qū)通信業(yè)特點(diǎn)選擇有線電話撥號(hào)或GPRS方式。
三、關(guān)于科技在使用中面對(duì)的不利現(xiàn)象和具體的處理方法
1、技術(shù)、設(shè)備
當(dāng)前遠(yuǎn)抄等使用的科技和裝置的單位不一致，此時(shí)面對(duì)著體系的維護(hù)和使用非常不集中的狀態(tài)，不具有綜合的信息應(yīng)用區(qū)域，此時(shí)就導(dǎo)致體系無(wú)法有效的體現(xiàn)出其應(yīng)有的意義和價(jià)值。
處理方法。要在其使用的體系中明確一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，把別的應(yīng)用融匯到該體系里面，生成了全方位的體系，和信息體系等無(wú)法有效的連接，不能夠?qū)⑿畔R總分析，線損也可實(shí)現(xiàn)分電壓等級(jí)、分線分臺(tái)區(qū)的分別統(tǒng)計(jì)分析和匯總，此時(shí)體系就可以為銷售管控工作貢獻(xiàn)力量。
2、采集終端
自動(dòng)抄表采集終端采用全電子式電能表的適應(yīng)環(huán)境能力還不能完全達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求。根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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℃，其對(duì)于我們國(guó)家很多區(qū)域的天氣都非常的適宜，不過(guò)在北方，如果氣溫大于設(shè)定的活動(dòng)狀態(tài)的話，就會(huì)使得屏幕的活動(dòng)終止，使得零件受損。在不斷的擴(kuò)張應(yīng)用區(qū)域的時(shí)候，外界的情況不斷的變多，針對(duì)過(guò)低溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工作條件以下時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的電能表停滯，應(yīng)該做好一定的準(zhǔn)備，防范在此過(guò)程中造成數(shù)據(jù)損失。
3、通信方式
通信措施有好處也有壞處，不能夠單純的注重方式的一致性。在具體的使用中，因?yàn)槠涿嫦虺鞘幸约案鱾€(gè)不一樣的地區(qū)，像是移動(dòng)網(wǎng)等都面對(duì)著不能夠整體覆蓋的問(wèn)題，此時(shí)要結(jié)合所在區(qū)域的具體狀態(tài)來(lái)分析，要積極的分析所有方式的優(yōu)勢(shì)和缺陷，使用復(fù)合通信的措施來(lái)開(kāi)展活動(dòng)。
通信系統(tǒng)主體一般主要有光纖傳輸、無(wú)線傳輸電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸4種。對(duì)于前一種來(lái)講，它有著非常多的優(yōu)勢(shì)，比如頻帶較寬，傳輸?shù)乃俾史浅？?，而且距離遠(yuǎn)，能夠有效的應(yīng)對(duì)干擾，適合上方網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)定，不過(guò)由于該項(xiàng)安裝會(huì)受到成本等的影響，所以只是設(shè)置于變電站中。對(duì)于第二類來(lái)說(shuō)，它適合用到顧客不一致，而且區(qū)域很是寬泛的地方，它的優(yōu)勢(shì)是頻帶非常寬，而且通信的總數(shù)較多，間距遠(yuǎn)，它的缺陷是要申請(qǐng)相關(guān)的權(quán)限，假如使用不當(dāng)?shù)脑?，附近的信道?huì)互相的擾動(dòng)。
四、結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，配電網(wǎng)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，電力輸送的范圍也越來(lái)越廣，此時(shí)供電企業(yè)要想對(duì)電力進(jìn)行全面管理顯然是不大可能的。據(jù)此，供電企業(yè)需要從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)企業(yè)的特點(diǎn)來(lái)引入各種新技術(shù)與新設(shè)備，從而提高供電企業(yè)的管理水平。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)是供電企業(yè)管理電力的一個(gè)有效方式，該項(xiàng)技術(shù)能夠有效的提高企業(yè)的管理水平以及綜合效益。但是在實(shí)際工作中，這項(xiàng)技術(shù)仍然存在著較多的問(wèn)題。導(dǎo)致管理人員不得不采取措施進(jìn)行解決。通過(guò)上述，對(duì)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀以及存在問(wèn)題進(jìn)行了淺要分析，然后提出了相應(yīng)的解決措施，相信在日后的社會(huì)發(fā)展中，該項(xiàng)技術(shù)將對(duì)不斷完善，從而更好的應(yīng)用在供電企業(yè)中。
參考文獻(xiàn)
一、概述
遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是指由主站通過(guò)傳輸媒體對(duì)多個(gè)電能表記錄的電能信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄讀的系統(tǒng)，也就是實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和傳輸?shù)南到y(tǒng)。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要由電能表、采集器、集中器、數(shù)據(jù)傳輸通道、主站系統(tǒng)組成。常見(jiàn)的遠(yuǎn)程抄表技術(shù)主要分為有線抄表技術(shù)及無(wú)線抄表技術(shù)兩大類，其中，有線抄表技術(shù)主要包括總線式抄表技術(shù)、電力線載波式抄表技術(shù)；無(wú)線抄表技術(shù)主要包括掌上抄表技術(shù)、基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的抄表技術(shù)。
二、遠(yuǎn)程抄表技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)的分析研究
2.1總體情況
截止本文的檢索時(shí)間，在CNTXT數(shù)據(jù)庫(kù)中以“遠(yuǎn)程抄表”為關(guān)鍵詞對(duì)中國(guó)專利申請(qǐng)進(jìn)行檢索，從申請(qǐng)人類別看，企業(yè)仍是申請(qǐng)的主力，高校、個(gè)人也提出了一定數(shù)量的申請(qǐng)，還有部分申請(qǐng)由企業(yè)與高校聯(lián)合提出；從申請(qǐng)人地域看，申請(qǐng)量在前5位的省份是廣東、北京、江蘇、山東、浙江，上述地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，對(duì)新興技術(shù)的認(rèn)知程度相對(duì)較高，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)相對(duì)較強(qiáng)，促使了較高的申請(qǐng)量。從2002年起，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的中國(guó)專利申請(qǐng)量保持在每年30件以上，并呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)；從2009年起，申請(qǐng)量增長(zhǎng)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(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)始走進(jìn)千家萬(wàn)戶并廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)有關(guān)，同時(shí)也表明我國(guó)對(duì)遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的關(guān)注與發(fā)展正在持續(xù)升溫。
2.2 技術(shù)熱點(diǎn)
2.2.1 針對(duì)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的改進(jìn)
在遠(yuǎn)程抄表技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)中，涉及針對(duì)電能表、采集器、集中器、主站系統(tǒng)的改進(jìn)。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201510782526涉及一種反遙控竊電的智能電表，該發(fā)明提出的反遙控竊電的智能電表，在現(xiàn)有遠(yuǎn)程抄表功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了反遙控竊電的功能，當(dāng)竊電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，不但可以跳閘以保護(hù)電能，還能利用遠(yuǎn)程通信模塊、載波模塊向電力公司發(fā)出報(bào)警。
實(shí)用新型申請(qǐng)CN201220279934涉及一種自適應(yīng)的電能表采集器，其具有自適應(yīng)電能表的通信波特率的功能，能夠自適應(yīng)電能表通信規(guī)約，自適應(yīng)各種通信模塊，抗干擾能力強(qiáng)，不需另外布線，不需現(xiàn)場(chǎng)抄表，節(jié)約人力成本，提高工作效率。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201210350568涉及一種遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的集中器，其保證了集中器中提供的時(shí)間精準(zhǔn)可靠，時(shí)間計(jì)時(shí)不會(huì)存在誤差，為新型的分時(shí)計(jì)費(fèi)等涉及到時(shí)間的電量統(tǒng)計(jì)和費(fèi)用計(jì)算提供了保障。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201210070176涉及一種電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控主站，其能夠?qū)崿F(xiàn)不同電能計(jì)量自動(dòng)化主站之間的電量信息共享，提高系統(tǒng)靈活性，為業(yè)務(wù)的開(kāi)展提供指導(dǎo)。
2.2.2 針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸方式的改進(jìn)
在遠(yuǎn)程抄表技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)中，涉及對(duì)電力載波線、總線、GSM、GPRS、藍(lán)牙等數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201410575920涉及一種電力線載波的低壓智能抄表系統(tǒng)，其以電力線為通信介質(zhì)，結(jié)合擴(kuò)頻技術(shù)的原理，具有成本低、電路簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201410689808涉及一種基于RS485總線通信技術(shù)的小^智能電表系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，組網(wǎng)簡(jiǎn)易，避免了小區(qū)工作人員挨家挨戶進(jìn)行抄表，極大的降低了小區(qū)物業(yè)的工作量，并且實(shí)現(xiàn)了小區(qū)的智能化管理。
實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN201220722646及一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)將直讀式抄表技術(shù)與無(wú)線傳輸技術(shù)相結(jié)合，利用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸儀表數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線自動(dòng)抄表。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201310004675涉及一種基于GPRS與物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以降低運(yùn)行成本和功耗，提高工作效率，避免有線抄表系統(tǒng)布線施工帶來(lái)的問(wèn)題，提高系統(tǒng)的靈活性和實(shí)用性。
發(fā)明專利申請(qǐng)CN201310082058涉及一種基于WiFi的遠(yuǎn)程抄表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由于WiFi網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量高、覆蓋面大、費(fèi)用低，該發(fā)明具有抄表數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確、速度快的優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行成本低。
三、結(jié)束語(yǔ)
本文在對(duì)中國(guó)專利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的專利發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分析研究，并針對(duì)遠(yuǎn)程抄表技術(shù)在中國(guó)專利申請(qǐng)中的技術(shù)熱點(diǎn)進(jìn)行了介紹，有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地了解遠(yuǎn)程抄表技術(shù)。
1 概述
電力公司的主要任務(wù)就是電費(fèi)抄核收，它也是營(yíng)銷中較為重要的一個(gè)流程，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的節(jié)奏不斷提速，抄核收業(yè)務(wù)的成績(jī)很大程度上反映電力公司的收益狀況。由于抄表、核算及電費(fèi)的發(fā)行等工作實(shí)現(xiàn)了流程運(yùn)轉(zhuǎn)智能化，人工干預(yù)程度低，電費(fèi)抄收的結(jié)算周期將從平均10天減少到6-7天，這也意味著廣大居民的繳費(fèi)周期將從15天左右增至20天左右。預(yù)計(jì)日后，伴隨著低壓采集成功率的提升和智能化程度的不斷完善，抄表核算周期還將進(jìn)一步縮短，居民的繳費(fèi)周期有望進(jìn)一步延長(zhǎng)。這意味著隨著抄核算智能化的建設(shè)開(kāi)展，不僅提高了抄表的準(zhǔn)確度和實(shí)效性，同時(shí)也節(jié)省了抄核各環(huán)節(jié)的工作量和時(shí)間，使電費(fèi)抄核算管理工作開(kāi)始進(jìn)入了一個(gè)全新時(shí)代。
2 加強(qiáng)電費(fèi)抄核收管理
2.1 建立嚴(yán)格的電費(fèi)核收管理機(jī)制
電力企業(yè)要求公司員工在抓好安全風(fēng)險(xiǎn)管控的同時(shí)，還應(yīng)注意自己的工作態(tài)度和言行舉止，規(guī)范好各項(xiàng)工作流程，嚴(yán)格落實(shí)電費(fèi)抄核收管理工作機(jī)制，堅(jiān)決杜絕差錯(cuò)電費(fèi)事件的發(fā)生，做好輿情風(fēng)險(xiǎn)控制。要求抄表人員嚴(yán)格執(zhí)行抄表例日制度，堅(jiān)持到位實(shí)抄、杜絕估抄、漏抄和錯(cuò)抄現(xiàn)象，并隨時(shí)關(guān)注客戶用電量和負(fù)荷變化，及時(shí)掌握客戶用電情況；二是完善數(shù)據(jù)錄入審核機(jī)制，嚴(yán)格依據(jù)核算原則對(duì)發(fā)生電費(fèi)進(jìn)行核算，當(dāng)電量、電費(fèi)波動(dòng)率較大時(shí)，應(yīng)履行相關(guān)職責(zé)，及時(shí)通知抄表人員到位進(jìn)行抄表復(fù)核，查明異常原因；三是落實(shí)好電費(fèi)回收管理機(jī)制，堅(jiān)決杜絕收費(fèi)差錯(cuò)和亂收費(fèi)事件發(fā)生，同時(shí)加大對(duì)抄表人員和營(yíng)業(yè)廳及代收點(diǎn)收費(fèi)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)培養(yǎng)，強(qiáng)化抄收人員的優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識(shí)，對(duì)外樹(shù)立良好的窗口形象。
2.2 加強(qiáng)抄表管理
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，生產(chǎn)發(fā)展以及居民生活水平的日益提高對(duì)電能的需求都在不斷增長(zhǎng)。加之農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)的改造，電表的需求量迅速增大，這些都導(dǎo)致抄表的工作量也相應(yīng)增多，所需的人員也越來(lái)越多。所以人工抄表已經(jīng)無(wú)法滿足電力事業(yè)發(fā)展的需要，新時(shí)期加強(qiáng)抄表管理勢(shì)在必行。一是大力推行自動(dòng)抄表。自動(dòng)抄表不需要預(yù)約上門(mén)抄表的時(shí)間，居民用電量會(huì)自動(dòng)抄收，然后通過(guò)銀電聯(lián)網(wǎng)或者開(kāi)通支付寶等第三方支方式，還能迅速的查詢賬單，有利于提高供電公司的服務(wù)質(zhì)量，還可進(jìn)一步與配電自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電費(fèi)賬單管理系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的全面自動(dòng)化。二是可以探索開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)化電度表，依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，通過(guò)軟件公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)好網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表的硬件與通訊、軟件平臺(tái)方面相互結(jié)合，便可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)抄表、實(shí)時(shí)計(jì)量與分析及實(shí)時(shí)管理，然后將信息通過(guò)GSM網(wǎng)上傳到供電公司電力中心，再將其數(shù)據(jù)傳遞給管理部門(mén)的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的電費(fèi)抄表管理不斷可以最大限度的提高抄表管理效率，而且可以提高電費(fèi)抄表的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，減少人力，對(duì)供電公司和電力用戶來(lái)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)“雙贏”的局面。
3 電費(fèi)核銷信息系統(tǒng)的作用
過(guò)去我們一般都會(huì)把抄表、核算、收費(fèi)三項(xiàng)工作分開(kāi)來(lái)思考和管理，但是其實(shí)他們都是電費(fèi)管理的一個(gè)環(huán)節(jié)，彼此之間的關(guān)系是密不可分的。所以我們應(yīng)該更加精細(xì)化的管理這三個(gè)環(huán)節(jié)，保證這個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量，只有這樣才能提高電費(fèi)管理水平。
抄表環(huán)節(jié)：現(xiàn)在的抄表工作模式已經(jīng)和過(guò)去相比發(fā)生了很大的變化，開(kāi)始邁向智能化“集抄”時(shí)代。
電費(fèi)核算環(huán)節(jié)：應(yīng)該對(duì)電費(fèi)核算環(huán)節(jié)展開(kāi)精細(xì)化管理，如此一來(lái)可以追蹤電量異常數(shù)據(jù)，逐步開(kāi)展各重要檔案信息延伸，關(guān)注某些特殊情況的電費(fèi)分析，把重點(diǎn)延伸到原先審核不到的盲點(diǎn)，然后注入分析元素，就可以知道在其他的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)是不是存在影響電費(fèi)計(jì)算的情況，應(yīng)該及時(shí)的更正。
收費(fèi)環(huán)節(jié)：這個(gè)環(huán)節(jié)不僅僅是針對(duì)欠費(fèi)戶的，它應(yīng)該是面向所有的用戶的，收費(fèi)管理需要站在收費(fèi)這個(gè)環(huán)節(jié)去分析和總結(jié)電費(fèi)回收問(wèn)題中的共性和個(gè)性，然后找到對(duì)應(yīng)的杜絕和規(guī)避的措施，推動(dòng)電費(fèi)工作的良性發(fā)展。
現(xiàn)在是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，現(xiàn)代科技技術(shù)已經(jīng)滲透到了我們生活和工作的方方面面，在電費(fèi)管理工作中也常常需要用到現(xiàn)代科技技術(shù)，比如營(yíng)銷MIS系統(tǒng)、集抄系統(tǒng)等，這些現(xiàn)代科技技術(shù)在給我們的工作帶來(lái)很大便利的同時(shí)，也給電費(fèi)管理工作帶來(lái)很大的不確定性，并且這種客觀形成的錯(cuò)誤還很難完全避免，所以我們必須在電費(fèi)管理之前先做好精細(xì)化的防范工作，應(yīng)該確保各系統(tǒng)的安全性，把風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
4 電費(fèi)抄核收管理與創(chuàng)新
4.1 電費(fèi)抄表核算“智能化”
隨著第一批“智能抄核算”抄表段的結(jié)束，電費(fèi)抄表核算管理步入“智能化”領(lǐng)域。所謂抄表核算智能化，即對(duì)使用低壓采集抄表的客戶，根據(jù)條件設(shè)置好“智能化核算包”后，在供電部門(mén)營(yíng)銷系統(tǒng)按期自動(dòng)發(fā)起抄表計(jì)劃，采集抄表數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算電費(fèi)并做出異常判斷，并在規(guī)定日自動(dòng)發(fā)行數(shù)據(jù)完成整個(gè)流程。為了保障上線成功，供電公司根據(jù)省公司要求進(jìn)行統(tǒng)一部署，采用分步推進(jìn)、分批上線原則，同時(shí)，相關(guān)程序開(kāi)發(fā)維護(hù)技術(shù)人員也提前進(jìn)駐，對(duì)專業(yè)人員進(jìn)行了操作應(yīng)用培訓(xùn)及現(xiàn)場(chǎng)支持，并對(duì)整個(gè)流程環(huán)節(jié)進(jìn)行流程監(jiān)控處理。抄核算智能化的建設(shè)開(kāi)展，不僅提高了抄表的準(zhǔn)確度和實(shí)效性，同時(shí)也節(jié)省了抄核各環(huán)節(jié)的工作量和時(shí)間，使電費(fèi)抄核算管理工作進(jìn)入一個(gè)全新時(shí)代。
4.2 電費(fèi)核算
4.2.1 對(duì)自備變壓器客戶、四到戶配變臺(tái)區(qū)每月抄表后，供電所核算員要認(rèn)真核算。營(yíng)業(yè)員將抄表數(shù)據(jù)輸入公司營(yíng)銷管理系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，供電所核算員根據(jù)供電公司各項(xiàng)資金匯總表與抄表卡片計(jì)算的電量詳細(xì)核對(duì)，確認(rèn)無(wú)誤后上傳給客戶中心電費(fèi)班，由公司電費(fèi)審核員按線路逐一復(fù)核，審核無(wú)誤后電費(fèi)。供電所核算員打印各項(xiàng)資金匯總表、農(nóng)村電費(fèi)匯總表，填報(bào)《供電公司電費(fèi)收據(jù)封面》，到電費(fèi)班結(jié)算電費(fèi)并打印電費(fèi)發(fā)票。
4.2.2 供電所負(fù)責(zé)對(duì)“四到戶”管理的低壓客戶的抄表和表計(jì)輸入及電費(fèi)的核算工作。抄表員自8號(hào)開(kāi)始抄表之日起按規(guī)定的時(shí)間開(kāi)始抄表，營(yíng)業(yè)員自12號(hào)起開(kāi)始將抄表數(shù)據(jù)輸入營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，供電所核算員初審確認(rèn)無(wú)誤后，當(dāng)天上傳客戶中心電費(fèi)班，公司電費(fèi)班審核員審核無(wú)誤后，電費(fèi)，供電所根據(jù)不同的交費(fèi)方式，打印電費(fèi)收據(jù)，收取電費(fèi)。
4.2.3 供電所負(fù)責(zé)受理“四到戶”低壓客戶新上、變更用電等日常營(yíng)業(yè)工作，供電所核算員對(duì)新上電、變更用電客戶使用公司統(tǒng)一印制的《低壓用電客戶新裝申請(qǐng)表》、《變更用電申請(qǐng)表》，實(shí)行網(wǎng)上流轉(zhuǎn)。每月9號(hào)前匯總上報(bào)客戶中心和電管部以便進(jìn)行審核。
4.2.4 公司電費(fèi)審核員要對(duì)公司營(yíng)銷管理系統(tǒng)中與電費(fèi)結(jié)算的有關(guān)數(shù)據(jù)，認(rèn)真進(jìn)行核算，對(duì)每月在結(jié)算電費(fèi)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)填寫(xiě)《供電公司計(jì)量裝置異常處理工作單》一式三份報(bào)客戶中心，經(jīng)專人核實(shí)后，將核查結(jié)果于10日內(nèi)反饋給供電所，以便在下月結(jié)算電費(fèi)時(shí)及時(shí)處理。
5 結(jié)束語(yǔ)
目前供電企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)是電力營(yíng)銷管理的信息化，同時(shí)它也是電力營(yíng)銷技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新的核心?，F(xiàn)在是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，在這種形勢(shì)下，電費(fèi)管理不能僅僅是在傳承中發(fā)展，也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)一次觀念的飛躍，特別是由粗放向精細(xì)化，事后管理向事前、事中、事后全過(guò)程管理的飛躍。
參考文獻(xiàn)：
[1]曾鳴，王鶴，王濤.電力客戶信用評(píng)價(jià)與差異化服務(wù)技術(shù)支持系統(tǒng)[J].電力需求側(cè)管理，2007（01）.
[2]肖舟.制度變遷模式探論[J].求索，2006（06）.
[3]張清國(guó)，侯治文.電費(fèi)回收：一分也不能少――解析輝縣市電業(yè)局電費(fèi)回收難的原因和對(duì)策[J].農(nóng)電管理，2006（06）.
[4]嚴(yán)巨剛.夯實(shí)營(yíng)銷基礎(chǔ)確保電費(fèi)回收[J].云南電業(yè)，2005（12）.
[5]陳健.四措并舉確保電費(fèi)42年雙結(jié)零[J].農(nóng)村電工，2008（03）.
[6]周任超.賀州供電局去年電費(fèi)回收率達(dá)100%[J].廣西電業(yè)，2010（Z1）.
引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，將眾多的計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、處理已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。自動(dòng)抄表（the Automatic Meter Reading）技術(shù)，簡(jiǎn)稱AMR，得益于八十年代的計(jì)算機(jī)技術(shù)，正成為抄表技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
1 電力集中抄表系統(tǒng)的構(gòu)成
本文提出的電力集中抄表系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示：第一層是主站服務(wù)器，其主要作用是負(fù)責(zé)存儲(chǔ)多功能電表的數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制等功能。服務(wù)器安裝在客戶服務(wù)中心的抄表主站通過(guò)GPRS/GSM來(lái)查收各個(gè)多功能電表的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)。第二層是集中器，集中器通過(guò)GPRS/GSM與主站服務(wù)器相連，通過(guò)CAN總線與第三層的采集終端相連。主要有兩項(xiàng)任務(wù)：一是完成與采集器的數(shù)據(jù)通信工作，向采集器下達(dá)電量數(shù)據(jù)凍結(jié)命令，定時(shí)循環(huán)接收采集器的電量數(shù)據(jù)，或根據(jù)系統(tǒng)要求接收某個(gè)電表或某組電表的數(shù)據(jù)。另外的任務(wù)就是根據(jù)系統(tǒng)要求完成與主站服務(wù)器的通信，將用戶用電數(shù)據(jù)等主站需要的信息傳送到主站數(shù)據(jù)庫(kù)中。第三層是采集器。在采集器中嵌入了各種標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種各樣電表的采集。采集器可同時(shí)采集、存儲(chǔ)64塊電表的數(shù)據(jù)，采集器除了完成電表的電量數(shù)據(jù)采集工作以外，還要根據(jù)系統(tǒng)的要求完成與集中器之間的數(shù)據(jù)通信，將需要傳送的電量數(shù)據(jù)送到集中器中。系統(tǒng)信道包括GPRS/GSM 無(wú)線通信、CAN 總線。主站服務(wù)器與集中器之間的GPRS/GSM 無(wú)線通信，集中器與采集器之間采用CAN 總線通信。通過(guò)GPRS/GSM無(wú)線通信，能夠及時(shí)、方便地進(jìn)行系統(tǒng)的遠(yuǎn)程信息傳輸，與主站服務(wù)器實(shí)現(xiàn)信息交換；每臺(tái)集中器通過(guò)CAN總線，可以管理最多110 個(gè)采集器(CAN 節(jié)點(diǎn))。
圖1 基于ARM 的CAN 總線的電力集中抄表系統(tǒng)示意圖
2 CAN 總線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 CAN 總線簡(jiǎn)介
CAN(ControllerArea Network)即控制器局域網(wǎng)，CAN總線是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。它最早是由德國(guó)Bosch公司推出的，CAN通信協(xié)議是一種用于汽車(chē)內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式，CAN總線已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。論文參考網(wǎng)。例如，在汽車(chē)電子、自動(dòng)控制、智能大廈、電子系統(tǒng)、安防監(jiān)控等各領(lǐng)域中，CAN總線具有不可比擬的優(yōu)越性。本設(shè)計(jì)給出CAN總線節(jié)點(diǎn)方案。它采用內(nèi)置多路CAN總線控制器LPC2294作為主控制器，使得該節(jié)點(diǎn)體積小、功耗低、抗干擾性好，因而特別適用于汽車(chē)、工業(yè)控制以及醫(yī)療系統(tǒng)和容錯(cuò)維護(hù)總線中。
2.2 CAN節(jié)點(diǎn)硬件電路組成
CAN節(jié)點(diǎn)硬件電路如圖2所示，由ARM微控制器LPC2294、CAN總線收發(fā)器TJA1050T、高速光耦6N137和電源隔離模塊B0505S等組成。
圖2 CAN節(jié)點(diǎn)硬件電路原理框圖
(1)控制器特點(diǎn)
本設(shè)計(jì)選用的LPC2294是PHILIPS公司新推出的一款功能強(qiáng)大的超低功耗的具有ARM7TDMI內(nèi)核的32位微控制器。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。144腳封裝、兩個(gè)32位定時(shí)器、八路10位ADC、四路CAN通道和PWM通道以及多達(dá)九個(gè)的外部中斷，內(nèi)部嵌入256K字節(jié)高速Flash存儲(chǔ)器和16K字節(jié)靜態(tài)RAM，包含76（使用了外部存儲(chǔ)器）～112（單片）個(gè)GPIO口。如此豐富的片上資源完全可以滿足一般的工業(yè)控制的需要，同時(shí)還可以減少系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。另外，LPC2294支持JTAG實(shí)時(shí)仿真和跟蹤、128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)，使32位代碼能夠在高達(dá)60MHz的操作頻率下運(yùn)行。LPC2294內(nèi)部集成有四路CAN控制器：符合CAN規(guī)范CAN2.0B,ISO 11989-1標(biāo)準(zhǔn)：總線數(shù)據(jù)波特度均可達(dá)1Mbps；可訪問(wèn)32位的寄存器和RAM；全局驗(yàn)收過(guò)濾器可識(shí)別幾乎所有總線的11位和29位Rx標(biāo)識(shí)符；驗(yàn)收過(guò)濾器為選擇的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符提供了FullCAN-style自動(dòng)接收功能。作為本設(shè)計(jì)的核心部件，LPC2294不僅擔(dān)起主控制器的作用，同時(shí)還作為CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)控制器，與網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換。
(2)收發(fā)器特點(diǎn)
收發(fā)器TJA1050T是CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，它與“ISO 11898”標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，總線呈現(xiàn)無(wú)源特性，這使得TJA1050T在性能上大大優(yōu)于以前的CAN總線收發(fā)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(lái)控制）。在高速模式中，總線輸出信號(hào)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(zhǎng)度的情況，而且此時(shí)其收發(fā)器循環(huán)延遲最小。靜音模式時(shí)發(fā)送器是禁能的。它不管TxD的輸入信號(hào)。靜音模式可以防止CAN控制器不受控制時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊造成堵塞。
3 CAN 總線通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
對(duì)于LPC2294微處理器來(lái)說(shuō)，CAN控制器完全是基于事件觸發(fā)的，即在本身狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，CAN控制器會(huì)把狀態(tài)變化的結(jié)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(duì)CAN控制器做出相應(yīng)的處理。各CAN節(jié)點(diǎn)按規(guī)定格式和周期發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，同時(shí)根據(jù)需要各取所需報(bào)文。對(duì)于接收數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用中斷的方式實(shí)現(xiàn)，一旦中斷發(fā)生，即將接收的數(shù)據(jù)裝載到相應(yīng)的報(bào)文寄存器中。此時(shí)利用屏蔽濾波寄存器對(duì)接收?qǐng)?bào)文的標(biāo)識(shí)符和預(yù)先在接收緩沖器初始化時(shí)設(shè)定的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行有選擇地逐位比較，只有標(biāo)識(shí)符匹配的報(bào)文才能進(jìn)入接收緩沖器，那些不符合要求的報(bào)文將被屏蔽于接收緩沖器外，從而減輕CPU處理報(bào)文的負(fù)擔(dān)。
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(fù)位、設(shè)置報(bào)警界限、設(shè)置總線波特率、設(shè)置中斷工作方式、設(shè)置驗(yàn)收濾波器工作方式、設(shè)置工作模式并啟動(dòng)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(fù)位寄存器
CANEWL(CanNum).Bits.EWL_BIT=USE_EWL_CAN[CanNum]；//設(shè)錯(cuò)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(yàn)收濾波器(旁路狀態(tài)，即屏蔽驗(yàn)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(dòng)CAN
3.2 數(shù)據(jù)發(fā)送
將待發(fā)送的數(shù)據(jù)打包成符合CAN協(xié)議的幀格式后，便可寫(xiě)入發(fā)送緩沖區(qū)，并啟動(dòng)發(fā)送。在寫(xiě)發(fā)送緩沖區(qū)前必須查詢其狀態(tài)。LPC2294中的每個(gè)CAN控制器有三個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)，它們的狀態(tài)可通過(guò)查詢CANSR得知。只有當(dāng)其中有空閑的發(fā)送緩沖區(qū)時(shí)才可將數(shù)據(jù)寫(xiě)入。在發(fā)送大量數(shù)據(jù)時(shí)，這一步顯得尤其重要，否則發(fā)送可靠性將不能保證。啟動(dòng)發(fā)送成功后，只能通過(guò)查詢CANGSR的TCS位或配合發(fā)送成功中斷來(lái)判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送成功。
3.3 數(shù)據(jù)接收
接收數(shù)據(jù)可采用查詢方式或中斷方式。在某一段時(shí)間內(nèi)，CAN總線并不總是在活動(dòng)，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(wù)子程序中，讀取CANICR，判斷是否有接收中斷標(biāo)志，有則讀取接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。為了防止接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)溢出，可開(kāi)辟一個(gè)循環(huán)接收數(shù)據(jù)隊(duì)列來(lái)暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，主程序則通過(guò)查詢?cè)撽?duì)列來(lái)獲得總線數(shù)據(jù)。
4 總結(jié)
基于ARM 的CAN 總線的電力集中抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和抗干擾性，該系統(tǒng)的樣機(jī)正在進(jìn)行掛網(wǎng)測(cè)試，以期通過(guò)研究和改進(jìn)，進(jìn)一步提高程序的通信處理、糾錯(cuò)和容錯(cuò)能力。
參考文獻(xiàn)
[1]栗玉霞,徐建政,劉愛(ài)兵.GPRS技術(shù)在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備, 2003 (12): 52-54.
[2]李駒光等.ARM應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)詳解。北京：清華大學(xué)出版社，2003..
[3]吳明輝.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用.北京：人民郵電出版社，2004.
[4]周立功.ARM 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2005.
水、電和燃?xì)馐巧钪斜夭豢缮俚?，它們的發(fā)展一直倍受人們的關(guān)注。在人們關(guān)注的同時(shí)，三表抄送系統(tǒng)產(chǎn)生了，并且，隨著科技的不斷發(fā)展，三表抄送系統(tǒng)也越來(lái)越智能化。
同時(shí)，隨著人們的生活水平不斷提高，老百姓對(duì)生活環(huán)境提出了更高的要求。在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，小區(qū)住宅除了滿足人們最基本的居住要求，還要將方便、省時(shí)的物業(yè)管理帶給住戶。實(shí)現(xiàn)住宅的三表（水、電、煤氣）自動(dòng)抄表、自動(dòng)計(jì)費(fèi)，已成為新型智能小區(qū)的必備條件。
作為智能化產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)——智能抄表系統(tǒng)也同時(shí)得到了蓬勃發(fā)展。從沿海的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)深圳、廣州、上海到政治文化中心北京，以及中國(guó)西部城市成都、重慶、貴州、昆明等地均不同程度地建設(shè)了智能化示范小區(qū)。這些智能化住宅小區(qū)的建設(shè)，提高了住戶的生活質(zhì)量，擴(kuò)大了住戶的居住空間，為當(dāng)?shù)刂悄芑ㄔO(shè)起到了示范作用。
讓我們回頭看看，幾年前甚至是在現(xiàn)在，很多落后的地區(qū)對(duì)三表抄送這一塊還是用最原始的方法，“親自登門(mén)拜訪”這就是傳統(tǒng)的抄表方式。傳統(tǒng)的三表需要抄表人員定期挨家挨戶抄取數(shù)據(jù)，結(jié)算出費(fèi)用后，再到各家索取，誤差大、統(tǒng)計(jì)工作量大，人為的錯(cuò)誤給物業(yè)管理和用戶帶來(lái)極大不便。現(xiàn)在有許多地區(qū)改為插卡式買(mǎi)電裝置，這雖然減少了人為因素，但是買(mǎi)電時(shí)要到銀行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且水、電、氣表分別交費(fèi)，也有許多不便之處。小區(qū)智能抄表系統(tǒng)節(jié)省時(shí)間、人力、物力、提高工作效率，降低物業(yè)成本，準(zhǔn)確及時(shí)地將住戶所使用的三表數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，為實(shí)現(xiàn)小區(qū)科學(xué)、系統(tǒng)的物業(yè)管理提供了有效的解決方法。
小區(qū)智能抄表系統(tǒng)的出現(xiàn)，方便了住戶，可設(shè)置多級(jí)加密功能，定義訪問(wèn)權(quán)限，更可增加系統(tǒng)的保密性。防泄漏報(bào)警可以使住戶放心，不必因家中只有老人、孩子而擔(dān)心煤氣的泄漏與觸電現(xiàn)象的發(fā)生。一方面杜絕了抄表擾民的問(wèn)題；另一方面可以簡(jiǎn)化管理手段，減輕制物業(yè)管理負(fù)擔(dān)。因此三表出戶系統(tǒng)是新一代的具有城市性自動(dòng)化計(jì)量收費(fèi)管理系統(tǒng)，是提高住宅發(fā)展的必然，合乎人們高品質(zhì)生活的追求，符合國(guó)家小康型住宅產(chǎn)業(yè)的精神。
1.2自動(dòng)抄表系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
自從1986年我國(guó)自行研制抄表微機(jī)以來(lái)，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)高性能的抄表微機(jī)已形成大批量的生產(chǎn)，成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。中科院計(jì)算所是最早從事這方面的技術(shù)研發(fā)工作的單位，并圍繞此項(xiàng)目專門(mén)成立集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的振中公司，并于1987年推出ZZ型號(hào)產(chǎn)品，開(kāi)始了我國(guó)抄表機(jī)應(yīng)用的潮流。隨著抄表機(jī)在國(guó)內(nèi)的普及，很多廠家也開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，由此推動(dòng)了抄表機(jī)產(chǎn)品向著產(chǎn)業(yè)化方向的大步伐邁進(jìn)。在眾多的廠家中，發(fā)展到今天基本上形成了南北兩大成熟產(chǎn)品制造廠商：北京振中和廣州智敏（原名蘭德）。這個(gè)時(shí)候已經(jīng)很難在市場(chǎng)上看到國(guó)外品牌的抄表機(jī)產(chǎn)品，這也是民族產(chǎn)業(yè)在特定領(lǐng)域的一個(gè)勝利。
市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)著廠家在產(chǎn)品上推陳出新，不斷給用戶提供更方便、適用、經(jīng)濟(jì)、耐用的產(chǎn)品。18年中，僅振中公司就開(kāi)發(fā)出了五大系列15個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)主流抄表機(jī)產(chǎn)品型號(hào)有振中公司生產(chǎn)的TP800和ZZ18兩個(gè)系列、智敏公司生產(chǎn)的HT3200系列，以及近幾年新興起的捷寶公司生產(chǎn)的JB9800產(chǎn)品。
這幾類機(jī)器各有特色，首先在數(shù)據(jù)的采集方面，TP800產(chǎn)品提供可選的紅外、激光條碼掃描接口，可以根據(jù)客戶的不同需求來(lái)選擇；HT3200將紅外和激光集成到一體，以滿足同時(shí)采用紅外和激光應(yīng)用的這部分用戶需要；JB9800產(chǎn)品則在外觀上進(jìn)行了改進(jìn)，仍然以鍵盤(pán)式、紅外抄表為主。
其次，在數(shù)據(jù)的傳輸方面，TP800在國(guó)內(nèi)首次采用高速USB通訊方式，在數(shù)據(jù)由掌上機(jī)傳輸?shù)絇C機(jī)上的速度上全面提高，比串口通訊速度高幾倍；隨后，其它廠商也在新產(chǎn)品中引用了USB通訊方式，進(jìn)一步滿足了用戶應(yīng)用中的速度上的要求。振中2005年新推出的ZZ18結(jié)合了多種抄表機(jī)的特點(diǎn)，配合紅外抄表功能提供了激光指示定位器，便于用戶能夠準(zhǔn)確、高效率的采集電表信息。
1.3自動(dòng)抄表系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)
1.3.1表計(jì)的相關(guān)指標(biāo)
表計(jì)，包括電表、水表、煤氣表、熱量表、冷氣表、其中電表應(yīng)用最廣也最早，迄今為止，抄表系統(tǒng)最大成果就是電表的抄表已經(jīng)比較成熟穩(wěn)定，這個(gè)成果非常來(lái)之不易。從最早的用戶加光電管、霍爾元件改裝機(jī)械表，到表廠生產(chǎn)帶脈沖的機(jī)械表，再到全電子式電子表的廣泛應(yīng)用，甚至電子式電表還經(jīng)歷了不準(zhǔn)確的AD7755芯片到有準(zhǔn)確脈沖的ADE7755芯片兩個(gè)過(guò)程，抄表系統(tǒng)終于能夠比較準(zhǔn)確的抄電表了。其中，最為關(guān)鍵的是有準(zhǔn)確脈沖輸出的電子式電表的應(yīng)用，它統(tǒng)一了表計(jì)脈沖輸出方式，使各個(gè)廠家的抄表系統(tǒng)都可采用，而且簡(jiǎn)單，穩(wěn)定?？梢?jiàn)抄表系統(tǒng)中表計(jì)性能是非常關(guān)鍵的。
（1）電能表相關(guān)技術(shù)
電能計(jì)量和管理的需要以及電子技術(shù)的發(fā)展，使電子式電度表在20世紀(jì)70年代就已出現(xiàn)。隨著數(shù)字電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，電子式電度表的功能逐漸增多并日益完善。
電子式電度表一般由電能測(cè)量機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)兩部分組成，根據(jù)電能測(cè)量機(jī)構(gòu)的不同，又分為機(jī)電脈沖式電度表和全電子式電度表兩大類。 機(jī)電脈沖式電度表沿用感應(yīng)系電度表的測(cè)量機(jī)構(gòu)，其數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)則由電子電路和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，因而，機(jī)電脈沖式電度表是一種電子線路與機(jī)電轉(zhuǎn)換單元相結(jié)合的半電子式電度表。
機(jī)電脈沖式電度表技術(shù)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)放在有關(guān)電能管理的數(shù)據(jù)處理方面，使之能夠進(jìn)行本地和遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)傳輸以及遙測(cè)和遙控。機(jī)電脈沖式電度表以感應(yīng)系電度表為基礎(chǔ)，繼承了感應(yīng)系電度表結(jié)構(gòu)牢固、長(zhǎng)期運(yùn)行可靠和價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因而在民用電能計(jì)量領(lǐng)域被廣泛采用。
全電子式電度表不再使用感應(yīng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)，而是由乘法器完成對(duì)電功率的測(cè)量。由于它沒(méi)有傳統(tǒng)電度表上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，因而又被稱為“靜止式電度表”或“固態(tài)電度表”。 近年來(lái)，各種新型電子式電度表不斷推出，型號(hào)各異，功能眾多，但其基本原理相同，主要功能可歸為三個(gè)方面：計(jì)量、計(jì)費(fèi)功能，包括分時(shí)計(jì)量、最大需量計(jì)量和預(yù)付費(fèi)等；保護(hù)功能，包括過(guò)電流、過(guò)電壓保護(hù)與防竊電等；通訊功能，可以是紅外通訊、無(wú)線電通訊或載波通訊等。
（2）水表的相關(guān)技術(shù)
電池使用壽命指標(biāo)。這是一個(gè)重要指標(biāo)。煤氣表在這方面解決的不好。有些煤氣表要求用戶幾個(gè)月?lián)Q一次電池，這就不科學(xué)。現(xiàn)在的低功耗設(shè)計(jì)方案已經(jīng)能使一只智能IC卡水表的不換電池工作時(shí)間提高到8年甚至10年。如果達(dá)到這樣的水平，對(duì)用戶和供水部門(mén)都會(huì)是很方便的。當(dāng)然，水表的機(jī)械計(jì)量部分和電器控制部分的使用壽命應(yīng)當(dāng)更高一些，更換電池后，應(yīng)當(dāng)可以繼續(xù)使用一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間。
整表使用壽命。整表的使用壽命是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。因?yàn)檎淼氖褂脡勖鼜睦碚撋险f(shuō)，是由壽命最短的器件決定的。那么，使用壽命最短的器件是那個(gè)呢？按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)器件是水表，但實(shí)際上，水表的使用期限都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的年限，可見(jiàn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定的并不合理。從現(xiàn)在的實(shí)際制造情況來(lái)看，要制造商承諾的壽命指標(biāo)達(dá)到6年是合理的。但實(shí)際上，智能IC卡水表的使用壽命超過(guò)10年是完全可能的。
防潮濕及密封性能指標(biāo)。密封問(wèn)題上面已經(jīng)提到過(guò)。只要對(duì)電器部分采用密封處理方案，加上一些防潮濕處理手段，達(dá)到85%以上的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是沒(méi)有問(wèn)題的。防振動(dòng)性能指標(biāo)。水表在運(yùn)輸和安裝過(guò)成中會(huì)遇到振動(dòng)問(wèn)題。所以要考慮這個(gè)指標(biāo)。一般說(shuō)來(lái)達(dá)到1g的水平是足夠了。
物理性破壞指標(biāo)。一般說(shuō)來(lái)，只要采用良好的整體性殼體保護(hù)措施，一般都能滿足保護(hù)性要求。當(dāng)然，使用IC卡的水表，其卡座是容易受攻擊的部位，這是一個(gè)無(wú)法解決的問(wèn)題。所以要考慮進(jìn)行軟件保護(hù)處理，使對(duì)卡座的攻擊意義不大，即便卡座壞了，并不影響IC卡水表其它部分的正常工作。但從實(shí)際使用情況來(lái)看，這個(gè)問(wèn)題并不嚴(yán)重。因?yàn)镮C卡水表一般是安裝在用戶家里，使用對(duì)象明確，并且水表是用戶的財(cái)產(chǎn)，沒(méi)有特殊的理由，用戶并不會(huì)攻擊儀表。不能考慮無(wú)限制的加強(qiáng)儀表的抗攻擊性，而是要對(duì)故意施加的破壞行為能夠進(jìn)行認(rèn)定并進(jìn)行相應(yīng)處罰。
防電磁干擾指標(biāo)。電磁干擾并不是一個(gè)重要指標(biāo)。居家環(huán)境很少遇到高于2000伏靜電場(chǎng)這樣的狀況。一般正常使用的電磁波強(qiáng)度也不可能達(dá)到會(huì)傷害人和其它電子產(chǎn)品的強(qiáng)度，所以這個(gè)指標(biāo)定在2000伏足夠了。
防冷凍技術(shù)指標(biāo)。防冷凍問(wèn)題主要是一個(gè)保管和使用方法問(wèn)題，比如說(shuō)，在結(jié)冰的溫度區(qū)，要做排水處理，防止冰漲，這顯然是個(gè)管理問(wèn)題。溫度低零度不必考慮水表的使用，因?yàn)樗呀?jīng)結(jié)冰，無(wú)法計(jì)量。但是在運(yùn)輸和保管過(guò)程中，可能會(huì)遇到遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于零度的溫度，這就需要考慮。這個(gè)合理指標(biāo)的數(shù)值應(yīng)當(dāng)是-25度至+50度范圍內(nèi)，在這個(gè)范圍內(nèi)水表應(yīng)當(dāng)不會(huì)被凍壞，當(dāng)溫度恢復(fù)到正常溫度后，水表應(yīng)能正常工作。
（3）燃?xì)獗淼募夹g(shù)指標(biāo)
報(bào)警功能：在氣量不足，非法操作，電池電量不足時(shí)，均報(bào)警提示。
竊氣功能：如果有竊氣行為，燃?xì)獗頃?huì)自動(dòng)關(guān)閥。
關(guān)閥功能：電源斷電、氣量用完、過(guò)流量等能自動(dòng)關(guān)閥。
累計(jì)氣量計(jì)數(shù)功能：數(shù)據(jù)運(yùn)算保持和恢復(fù)；累計(jì)氣量顯示總和回送。
自動(dòng)校表功能：公司開(kāi)發(fā)的IC卡燃?xì)獗碛?jì)算機(jī)自動(dòng)校表系統(tǒng)，突然傳統(tǒng)校表原理和模式。
異域碼識(shí)別：IC卡管理軟件系統(tǒng)中設(shè)置異域，方便燃?xì)夤竟芾怼?/p>
內(nèi)部隔離取樣，計(jì)量精確，三重動(dòng)態(tài)密碼，防止復(fù)制。
1.3.2自動(dòng)抄表通訊方式
（1）按信道介質(zhì)分，常見(jiàn)的自動(dòng)抄表通訊有光纖通訊、電話線通訊和無(wú)線通訊三種方式：
光纖通訊具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，非常適合上層通訊網(wǎng)的要求。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，自動(dòng)抄表系統(tǒng)中有可能更多地使用光纖。
由于電話在城鎮(zhèn)的迅速普及，利用現(xiàn)有電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊是一個(gè)經(jīng)濟(jì)方案。利用電話網(wǎng)通訊，只需在數(shù)據(jù)集中器和工作主站處加裝調(diào)制解調(diào)器即可，其傳輸速率可達(dá)56Kbps。但電話線通訊的線路接通時(shí)間較長(zhǎng)，一般要幾秒到十幾秒。還有，我國(guó)的廣大鄉(xiāng)村、小城鎮(zhèn)還沒(méi)普及電話。對(duì)于分布分散的集中器，利用無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊是一種較好的選擇。目前我國(guó)已有車(chē)載無(wú)線通訊自動(dòng)抄表系統(tǒng)投入運(yùn)行。但無(wú)線通訊方式需要慎重選擇頻點(diǎn)，并需申請(qǐng)頻點(diǎn)使用權(quán)。
（2）若按連接方式分，則自動(dòng)抄表系統(tǒng)的通訊方式主要有星型和總線型連接方式：
1星型連接通訊是以工作主站為中心，以星型發(fā)散的形式分別通過(guò)通訊信道，與分散于各地的集中器連接，形成1對(duì)N的連接形式。這種方式下信道通訊數(shù)據(jù)量大，要求有一定的傳輸速率和頻寬。
2總線型通訊以一條串行總線連接各分散的采集器或電度表，實(shí)行各節(jié)點(diǎn)的互連。這種方式下，信道上節(jié)點(diǎn)多，傳輸速率也不會(huì)很高，一般用于底層的電能數(shù)據(jù)的采集。常見(jiàn)的有RS-485總線網(wǎng)和低壓電力線載波通訊網(wǎng)。由于電力線完全由電力部門(mén)控制，如果用電力線實(shí)施載波通訊，不需要再投資鋪設(shè)通訊線路，不僅可大大節(jié)約資金投入，且還具有維護(hù)量小的特點(diǎn)；否則，用低壓電力線作通訊信道可以實(shí)現(xiàn)靈活的“即插即用”。尤其是近年來(lái)擴(kuò)頻通訊技術(shù)的較成功應(yīng)用，使得低壓電力線載波通訊越來(lái)越多地用于自動(dòng)抄表系統(tǒng)。利用低壓電力線作為自動(dòng)抄表系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)通道，成本低、方便準(zhǔn)確。
通訊方式的選擇是設(shè)計(jì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的首要任務(wù)，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。具體確定通訊方式時(shí)需要綜合考慮系統(tǒng)面對(duì)的對(duì)象、用戶的分布、用戶的數(shù)量、地理?xiàng)l件、期望達(dá)到以的目標(biāo)以及系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)和與其他網(wǎng)絡(luò)的兼容等等。因此，上述的各種通訊方式不應(yīng)該是孤立的，而且任何一種通訊方式在不同的系統(tǒng)中的應(yīng)用效果也不盡相同。
第二章
方案論證
2.1無(wú)人抄表系統(tǒng)的功能說(shuō)明及論文要求
隨著人們生活水平的提高，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代城市居民居住區(qū)智能化樓宇管理系統(tǒng)成為了一個(gè)熱門(mén)的話題，在目前的技術(shù)下，可以相對(duì)較好地實(shí)現(xiàn)智能化樓宇管理，無(wú)人抄表系統(tǒng)是智能化樓宇管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。
根據(jù)智能化樓宇管理系統(tǒng)的要求，無(wú)人抄表系統(tǒng)需要具備以下功能。
（1） 實(shí)時(shí)查詢。用戶可實(shí)時(shí)查詢起冷熱水表、電表和煤氣表的讀數(shù)，應(yīng)交納各項(xiàng)費(fèi)用今額和上次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及各種條目的實(shí)時(shí)查詢、打印。
（2） 歷史查詢?？商峁┟繎舾鞣N不同條目下歷史數(shù)據(jù)的查詢和打印，包括自動(dòng)收費(fèi)信息、人事信息的查詢和打印。
（3） 自動(dòng)收費(fèi)。包括各項(xiàng)財(cái)務(wù)參數(shù)，收費(fèi)方式，收費(fèi)周期等的設(shè)置，水。電，燃?xì)饬拷y(tǒng)計(jì)，按廠商設(shè)置周期自動(dòng)統(tǒng)計(jì)客戶不同表使用量，并按起設(shè)置的財(cái)務(wù)參數(shù)，收費(fèi)方式及不同表的讀數(shù)，自動(dòng)計(jì)算客戶應(yīng)交納的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)單的打印。
（4） 人事管理。實(shí)現(xiàn)居民區(qū)住戶信息的增、減幾瀏覽。
本論文采用PLC作為控制核心，根據(jù)智能化樓宇管理系統(tǒng)的要求，無(wú)人抄表系統(tǒng)需要具備以下功能。
1.實(shí)時(shí)查詢。用戶可實(shí)時(shí)查詢其冷熱表、電表和煤氣表的讀數(shù)，應(yīng)繳納各項(xiàng)費(fèi)用金額和上次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及各種條目的實(shí)時(shí)查詢、打印。
2.歷史查詢?？商峁┟繎舾鞣N不同條目下歷史數(shù)據(jù)的查詢和打印，包括自動(dòng)收費(fèi)信息、人事信息的查詢和打印。
電能測(cè)量可以采用集成電能測(cè)量芯片加一小型單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
小區(qū)采集系統(tǒng)采用S7-200的CPU226來(lái)實(shí)現(xiàn)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用組態(tài)軟件WinCC來(lái)完成。
通過(guò)抄表工作，獲得用戶用電數(shù)據(jù)，以此作為核算、收費(fèi)以及其他相關(guān)業(yè)務(wù)的依據(jù)。由此可見(jiàn)抄表工作對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性都有必然性的要求。
當(dāng)前，抄表工作是抄表人員按照規(guī)定的日期，利用各種抄表方式來(lái)對(duì)用戶的用電量進(jìn)行抄錄。通常的方式是利用人工和掌上機(jī)進(jìn)行抄表，由抄表人員現(xiàn)場(chǎng)抄錄。這種抄表方式效率太低，往往無(wú)法保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性；既然抄表數(shù)據(jù)不是及時(shí)的信息，那么數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性相對(duì)來(lái)講就無(wú)法保證。這種簡(jiǎn)單但又重要的重復(fù)性的時(shí)效性工作，技術(shù)含量較低，對(duì)人力資源的浪費(fèi)是巨大的，已經(jīng)成為電力企業(yè)營(yíng)銷中越來(lái)越大的成本支出。
2 電力系統(tǒng)自動(dòng)抄表概述
自動(dòng)抄表是一個(gè)開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，依靠設(shè)備之間的信號(hào)傳輸，進(jìn)行電表數(shù)據(jù)的集中和抄讀，主要由兩個(gè)部分構(gòu)成。一是以集中器為中心的主站系統(tǒng)，另一個(gè)是以無(wú)線終端和采集器為主的終端設(shè)備。主站將抄讀的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中，錄入數(shù)據(jù)庫(kù)后，通過(guò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接，在計(jì)算機(jī)上對(duì)主站的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和讀取。另外，主站系統(tǒng)還能夠?qū)Ω鲄^(qū)域內(nèi)的電能量和用電數(shù)據(jù)以及電力傳輸線路的情況進(jìn)行相關(guān)的擴(kuò)展管理。
自動(dòng)抄表系統(tǒng)利用通訊接口實(shí)現(xiàn)了電費(fèi)結(jié)算的自動(dòng)化，降低電力企業(yè)工作人員的工作量和用工，極大提高抄表效率和實(shí)效性，從根本上提高營(yíng)銷的信息化水平。
3 自動(dòng)抄表系統(tǒng)的基本架構(gòu)
自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分，分別是硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。每個(gè)部分都有很好的兼容性和易維護(hù)性，方便系統(tǒng)升級(jí)。
3.1 硬件系統(tǒng)
自動(dòng)抄表系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)集中器和控電模板組成，主要負(fù)責(zé)采集和集中電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。另外，還包括電壓檢測(cè)部分、控電模塊和顯示模塊。
數(shù)據(jù)采集器對(duì)用戶的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的自動(dòng)收集，同時(shí)將收集的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)集中器。數(shù)據(jù)集中器將收集到的信息和數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)，以便對(duì)于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行檢查、校對(duì)和分析，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤和偏差。
控電模塊的主要目的是對(duì)電表電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過(guò)復(fù)式開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，主要由電力系統(tǒng)的操作人員指令來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
電壓監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)電線壓力的采集進(jìn)行電表情況的監(jiān)控，防止用戶電表內(nèi)部出現(xiàn)異常，能夠有效避免因設(shè)備故障帶來(lái)的強(qiáng)電串入弱點(diǎn)而帶來(lái)的人身財(cái)產(chǎn)損失。
顯示模塊通過(guò)顯示屏將數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來(lái)，一般來(lái)說(shuō)，顯示器可以安裝在采集器上，用途是顯示電表運(yùn)行的電壓情況、用戶的相關(guān)費(fèi)用信息、停電信息和故障處理等相關(guān)信息。
3.2 軟件系統(tǒng)
自動(dòng)抄表系統(tǒng)的軟件部分主要由硬件支撐系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件組成。
硬件服務(wù)平臺(tái)主要用于軟件的支持，負(fù)責(zé)對(duì)硬件的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行維護(hù)。數(shù)據(jù)庫(kù)主要負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)，并將收集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和引用等。應(yīng)用軟件主要的工作就是進(jìn)行系統(tǒng)的日常管理操作，一般都安裝有ActiveX控件，該控件可以與電力企業(yè)或供電公司的營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行連接，這樣電力營(yíng)銷方面才能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
3.3 通訊系統(tǒng)
通訊系統(tǒng)是將各個(gè)硬件設(shè)備進(jìn)行連接，采集并發(fā)送數(shù)據(jù)，在此過(guò)程中要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和快速性，所以是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)鍵技術(shù)所在。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸主要通過(guò)PLC、TLC、485、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)以及最新的3G技術(shù)。
PLC和TLC都屬于電力線路載波，直接使用輸電線路來(lái)傳輸信息，不用再進(jìn)行傳輸線路的架設(shè)，對(duì)供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，這樣可以節(jié)省非常多的開(kāi)支。PLC(電力載波)是電力系統(tǒng)的只要通信方式。但電力線路載波信號(hào)容易受到配電變壓器的阻隔影響，只能夠在一定的區(qū)域內(nèi)使用，且使用區(qū)域的配電變壓器要一致；近年來(lái)，該領(lǐng)域的技術(shù)研究相當(dāng)活躍。
485作為串行接口，其傳輸?shù)木嚯x長(zhǎng)，但速度低，一般用于抄表系統(tǒng)中采集模塊與模塊之間的通信。
以太網(wǎng)采用的是載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)技術(shù)，能夠在各種類型的電纜上使用，其運(yùn)行速度可以達(dá)到10M/s。以太網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快，連接方便，在電力抄表系統(tǒng)的使用中具有廣泛的應(yīng)用。但其也具有一些缺點(diǎn)，主要是其走線較為復(fù)雜，在以電纜供電的住宅區(qū)內(nèi)需要采用地下電纜管線，施工程序比較復(fù)雜，同時(shí)也不利于日常的維護(hù)工作。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)都是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型連接方式。不需要單據(jù)建設(shè)基站，費(fèi)用較低。另外，3G網(wǎng)絡(luò)可以在各種環(huán)境下，以較高的速度進(jìn)行信息傳輸，是前景廣闊的傳輸方式。
4 自動(dòng)抄表系統(tǒng)在電力營(yíng)銷中的應(yīng)用
電力營(yíng)銷效率的改善與提高，取決于營(yíng)銷部門(mén)對(duì)配網(wǎng)信息、用戶現(xiàn)狀和需求的了解程度，以及對(duì)各種數(shù)據(jù)的綜合采集與科學(xué)利用。電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)，能夠充分采集用戶的各種數(shù)據(jù)信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)和統(tǒng)一分析，對(duì)提高電力營(yíng)銷水平意義重大。
4.1 解決了傳統(tǒng)抄表收費(fèi)模式效率低、人工成本高的問(wèn)題，同時(shí)解決了解決計(jì)算量、信息量龐大的問(wèn)題
電能銷售遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域，所有的用電單位都是客戶，都和電力企業(yè)的電費(fèi)結(jié)算相關(guān)聯(lián)。電費(fèi)管理的抄、核、收幾個(gè)主要環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)處理、工作流程和制約關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜。利用電力自動(dòng)化抄表系統(tǒng)可以完成對(duì)一個(gè)城市幾萬(wàn)戶、幾十萬(wàn)戶、多則幾百萬(wàn)戶每月發(fā)生的電量、電費(fèi)大量的采集、計(jì)算、加工、處理工作，并且確保電費(fèi)管理的連續(xù)性。系統(tǒng)可以自動(dòng)控制用戶欠費(fèi)，對(duì)欠費(fèi)用戶遠(yuǎn)程操作停電，發(fā)送欠費(fèi)通知信息，自動(dòng)停電通知，告知用戶最新的用電信息。
4.2 自動(dòng)抄表系統(tǒng)極大提高了數(shù)據(jù)的實(shí)效性和準(zhǔn)確性
利用電力遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)抄讀、準(zhǔn)確計(jì)算各種數(shù)據(jù)，提高用電客戶的用電感受，也使得電力企業(yè)及時(shí)回籠資金，減少和避免呆壞賬發(fā)生。同時(shí)，完善的電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的用電狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常供電和異常線損、定位電網(wǎng)故障，杜絕供電隱患。
4.3 解決業(yè)務(wù)變動(dòng)頻繁、內(nèi)外聯(lián)系多的管理難題
業(yè)務(wù)內(nèi)容變動(dòng)頻繁；同時(shí)客戶多，新裝、暫停、臨時(shí)用電等正常業(yè)擴(kuò)報(bào)裝和用電變更工作每天都在發(fā)生，所以涉及電費(fèi)管理方面的帳、卡、簿以及其它方面的內(nèi)容都要隨之調(diào)整。電力遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以根據(jù)電價(jià)的頻繁調(diào)整，及時(shí)應(yīng)變，還可以自動(dòng)分辨故障類型，發(fā)生缺相、接地、缺零、電表燒壞等故障時(shí)，彈出報(bào)修信息，自動(dòng)生成報(bào)修單。欠費(fèi)信息通知、控電操作功能實(shí)現(xiàn)對(duì)居民用電狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，提高了電力營(yíng)銷管理信息化。
5 結(jié)束語(yǔ)
電力企業(yè)營(yíng)銷信息化正在改變過(guò)去以管理為主的模式，逐漸向以服務(wù)為主的方向發(fā)展。自動(dòng)抄表系統(tǒng)建設(shè)加快了電力營(yíng)銷信息化的速度，在用戶和電力企業(yè)之間搭建了高速的信息橋梁，從對(duì)用戶用電進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)配電網(wǎng)的電壓和運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，定位電網(wǎng)故障等方面進(jìn)行技術(shù)的升級(jí)和革新。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇振華.自動(dòng)抄表技術(shù)在電力營(yíng)銷管理中的應(yīng)用[J].廣東科技，2009.
中圖分類號(hào)：TN929.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)02-0091-03
1、引言
目前，在我國(guó)的電力、燃?xì)?、自?lái)水行業(yè)，大部分仍然采用無(wú)線遠(yuǎn)程集抄和手持抄表機(jī)的人工抄表模式，隨著手機(jī)設(shè)備和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了手機(jī)抄表系統(tǒng)，一般基于WINCE操作系統(tǒng)，這種手機(jī)抄表系統(tǒng)實(shí)際上是人工抄表、手工錄入到手機(jī)中、再通過(guò)GPRS上傳到主臺(tái)系統(tǒng)，這種方式實(shí)現(xiàn)抄表的系統(tǒng)是純軟件的系統(tǒng)，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正意義上的硬件自動(dòng)抄表。本研究提供一種用于電能表的智能手機(jī)藍(lán)牙紅外抄表的系統(tǒng)方法，該方法使用現(xiàn)有市面上普通的智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表的抄讀和設(shè)置，消除了必須用專用手抄器設(shè)備才能對(duì)表計(jì)進(jìn)行抄讀和設(shè)置的傳統(tǒng)觀念；同時(shí)開(kāi)發(fā)出的手機(jī)軟件能夠在各種相同手機(jī)操作系統(tǒng)的手機(jī)上使用。能為電力企業(yè)帶來(lái)最直接的效果降低企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，而且方便簡(jiǎn)潔，不僅從界面美觀上，還從易用性方面都大大高于原有的手持掌機(jī)。
2、藍(lán)牙通信介紹
藍(lán)牙（Bluetooth）是由東芝、愛(ài)立信、IBM、Intel和諾基亞于1998年5月共同提出的近距離無(wú)線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它最初的目標(biāo)是取有的掌上電腦、移動(dòng)電話等各種數(shù)字設(shè)備上的有結(jié)電纜連接，實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速度1Mb/s（有效傳輸速度為721kb/s）、最大傳輸距離為10米，用戶不必經(jīng)過(guò)申請(qǐng)便可利用2.4GHz的ISM（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻帶，在其上設(shè)立79個(gè)帶寬為1MHz的信道，用每秒鐘切換1600次的頻率、滾齒方式的頻譜擴(kuò)散技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電波的收發(fā)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信。
自從1998年由以上公司共同提出藍(lán)牙通信標(biāo)準(zhǔn)以后，各大公司都加大了對(duì)藍(lán)牙的投資力度，藍(lán)牙興趣小組不斷壯大，通過(guò)藍(lán)牙認(rèn)證的產(chǎn)品也越來(lái)越多，各類測(cè)試設(shè)備也日趨成熟。從目前的應(yīng)用來(lái)看，藍(lán)牙的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小、功率低、無(wú)線、低成本和自動(dòng)化，還可通過(guò)其他方式無(wú)線纜傳輸數(shù)據(jù)，包括“紅外線通信”，因此其應(yīng)用已不局限于計(jì)算機(jī)外設(shè)，幾乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備中。
3、紅外線通信介紹
紅外線是波長(zhǎng)在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見(jiàn)光，是一種人的眼睛看不到的光線。由于紅外線的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直線數(shù)據(jù)傳輸
表計(jì)紅外是以傳統(tǒng)紅外通信的原理制作的，利用波長(zhǎng)為900nm～1000nm的紅外波作為信息的載體,發(fā)射裝置把二進(jìn)制信號(hào)經(jīng)過(guò)38.4KHZ高頻調(diào)制后發(fā)送出去，接收裝置把接收的紅外高頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)為原來(lái)信息的一種通信傳輸方式。其中調(diào)制方式是為脈時(shí)調(diào)制（通過(guò)改變脈沖串之間時(shí)間間隔調(diào)制信號(hào)PPM）。
4、智能手機(jī)Android操作系統(tǒng)
目前，智能手機(jī)主要有五大操作系統(tǒng)，分別為：諾基亞的Symbian平臺(tái)、微軟的Windows Mobile平臺(tái)、Linux平臺(tái)、谷歌的Android平臺(tái)，以及蘋(píng)果iPhone的Mac平臺(tái)。2008年6月諾基亞收購(gòu)了Symbian之后，手機(jī)廠商、芯片廠商、運(yùn)營(yíng)商都將目標(biāo)鎖定在開(kāi)源操作系統(tǒng)，手機(jī)操作平臺(tái)之間的競(jìng)爭(zhēng)也愈演愈烈。
Symbian不開(kāi)放核心代碼，Linux由計(jì)算機(jī)的Linux操作系統(tǒng)演變而來(lái)，開(kāi)放源代碼，但有一些先天不足，iPhone應(yīng)用程序要經(jīng)過(guò)蘋(píng)果的批準(zhǔn)才可以在應(yīng)用商店中銷售，微軟的Windows Mobile操作系統(tǒng)要收取手機(jī)廠商8-15美元的軟件使用費(fèi)，而且還有一個(gè)致命的缺陷，就是運(yùn)行速度和人性化操作都不理想。
谷歌的Android手機(jī)操作系統(tǒng)是基于Linux的開(kāi)源手機(jī)平臺(tái)，由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面、應(yīng)用軟件組成，是第一個(gè)完全定制、免費(fèi)、開(kāi)放的手機(jī)平臺(tái)，使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)且支持多種硬件設(shè)備。Android 平臺(tái)在系統(tǒng)框架上采用獨(dú)到設(shè)計(jì)，在整體規(guī)劃上考量了相當(dāng)廣的層面，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建構(gòu),個(gè)人/第三方開(kāi)發(fā)軟件，從系統(tǒng)平臺(tái)到實(shí)際應(yīng)用都開(kāi)放。在第三方軟件開(kāi)發(fā)方面，Android 計(jì)劃除了制定系統(tǒng)架構(gòu)外，還針對(duì)這個(gè)平臺(tái)提供了完善的軟件開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境，在IDE上采用了開(kāi)放式開(kāi)發(fā)平臺(tái)Eclipse，在該IDE上建構(gòu)了Android專屬的plugin。另外還以自由軟件QEMU為基礎(chǔ)提供了Android平臺(tái)專屬的Emulator，讓個(gè)人/第三方軟件商迅速開(kāi)發(fā)軟件，無(wú)需依靠實(shí)際硬件開(kāi)發(fā)軟件。
5、方案詳述
本論文提供一種用于電能表的智能手機(jī)藍(lán)牙紅外抄表的系統(tǒng)方法，該方法使用現(xiàn)有市面上普通的Android智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表的抄讀和設(shè)置。
本方案提供的這種用于電能表的智能手機(jī)藍(lán)牙紅外抄表方法，包括藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊、智能手機(jī)抄表單元兩個(gè)部分。其中藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊由藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口、然后串口轉(zhuǎn)紅外組成，波特率可根據(jù)電能表情況進(jìn)行調(diào)節(jié)；智能手機(jī)抄表單元采用手機(jī)智能操作系統(tǒng)，與藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊間采用藍(lán)牙進(jìn)行通訊，共同完成對(duì)電能表的抄讀和設(shè)置。本發(fā)明能替代原有的手持抄表單元。
5.1 智能手機(jī)抄表單元完成對(duì)電能表的抄讀和設(shè)置過(guò)程
(1)由智能手機(jī)抄表單元根據(jù)抄讀或設(shè)置內(nèi)容組織數(shù)據(jù)幀；(2)智能手機(jī)抄表單元將組織好的數(shù)據(jù)幀通過(guò)藍(lán)牙通道發(fā)送給藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊；(3)藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊將接收過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)按照電能表的波特率以紅外方式發(fā)送給電能表；(4)電能表接收到藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后返回?cái)?shù)據(jù)幀通過(guò)紅外發(fā)送給藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊；(5)藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊將電能表返回的數(shù)據(jù)幀通過(guò)藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)給智能手機(jī)抄表單元進(jìn)行處理。
5.2 技術(shù)方案圖
5.3 藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊
藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊是電能表與智能手機(jī)之間的通信橋梁，能夠?qū)⒅悄苁謾C(jī)傳過(guò)來(lái)的藍(lán)牙信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能表識(shí)別的紅外信號(hào)，同時(shí)也能將電能表傳過(guò)來(lái)的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為智能手機(jī)能識(shí)別的藍(lán)牙信號(hào)。
該模塊采用藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口，再由串口轉(zhuǎn)紅外的方法，其串口波特率可以根據(jù)電能表的需求情況通過(guò)AT命令進(jìn)行修改。該模塊為手機(jī)抄讀和設(shè)置電能表的關(guān)鍵設(shè)備。
藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊，包括弱電主供電回路、藍(lán)牙模塊電路、紅外接收電路、紅外發(fā)送電路。
模塊功能圖如下：
紅外發(fā)送電路和紅外接收電路完成與電能表之間的信息交互，通過(guò)紅外信號(hào)對(duì)電能表進(jìn)行645等多種協(xié)議操作。
藍(lán)牙模塊電路為本模塊的核心，它提供對(duì)外的藍(lán)牙連接通道，支持藍(lán)牙串行協(xié)議(Bluetooth Serial Port Profile)服務(wù)，完成將藍(lán)牙信息轉(zhuǎn)換為串口信息。該模塊可以通過(guò)AT命令實(shí)現(xiàn)對(duì)串口參數(shù)（波特率、校驗(yàn)位、停止位）、藍(lán)牙主被方式、連接密碼等進(jìn)行設(shè)置。
藍(lán)牙模塊電路采用BTM0704C2P藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊，有效距離為10米，實(shí)現(xiàn)協(xié)議包括LM、LC、L2cap、SDP、RFCOMM，支持藍(lán)牙串行協(xié)議(Bluetooth Serial Port Profile)服務(wù)，兼容藍(lán)牙 2.1+EDR 規(guī)范。該模塊可以通過(guò)AT命令實(shí)現(xiàn)對(duì)串口參數(shù)（波特率、校驗(yàn)位、停止位）、藍(lán)牙主被方式、連接密碼等進(jìn)行設(shè)置。
弱電主供電回路提供給藍(lán)牙模塊電路、紅外接收電路和紅外發(fā)送電路所需要的弱電供電，弱電主供電回路中的電源管理芯片采用的是超低功耗DC-DC芯片S-812C33BMC，使之產(chǎn)生3.3V電壓給系統(tǒng)供電。紅外發(fā)送調(diào)制時(shí)鐘采用74HC00和電阻電容組成的38KHz振蕩電路。紅外接收頭采用HM338/IRM38BL接收管，紅外發(fā)送管采用AT203。
5.4 手機(jī)抄表軟件說(shuō)明
手機(jī)抄表單元就是安裝了手機(jī)抄表軟件程序的智能手機(jī)，手機(jī)抄表軟件采用Android系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，軟件包括三個(gè)大的功能：建立通信通道、表計(jì)抄讀和設(shè)置、數(shù)據(jù)后期處理。
目前智能手機(jī)基本上都帶有藍(lán)牙功能，手機(jī)抄表軟件首先開(kāi)啟藍(lán)牙、使用手機(jī)自帶的藍(lán)牙功能與藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊完成藍(lán)牙配對(duì)，這樣就建立了與藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊的通訊通道，然后根據(jù)表計(jì)的協(xié)議生成不同的指令流、將指令流下發(fā)到藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊并接收返回的數(shù)據(jù)流，最后軟件還可以對(duì)抄讀和設(shè)置日志數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)或者上傳到服務(wù)器等。
5.4.1 手機(jī)抄表軟件功能圖如下：
5.4.2 手機(jī)抄表軟件使用說(shuō)明
(1)連接藍(lán)牙。選擇連接藍(lán)牙圖標(biāo)，在彈出窗口中掃描藍(lán)牙設(shè)備，并進(jìn)行連接。
(2)抄讀。首先選擇抄讀方案，手工輸入表地址或者自動(dòng)識(shí)別表地址，點(diǎn)擊方案中的一項(xiàng)或按方案自動(dòng)抄讀。
(3)查詢。點(diǎn)擊抄讀查詢或設(shè)置查詢可以查詢?cè)O(shè)置的內(nèi)容或查詢的內(nèi)容。
(4)數(shù)據(jù)上傳。點(diǎn)擊數(shù)據(jù)上傳圖標(biāo)上傳抄讀和設(shè)置數(shù)據(jù)。
6、結(jié)語(yǔ)
由于采取通用的智能手機(jī)平臺(tái)，不依賴硬件設(shè)備，不需要定制產(chǎn)品，只要是采用相同的手機(jī)操作系統(tǒng)程序代碼就可以通用；
只需要額外加一個(gè)藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表的抄讀和設(shè)置，而且該模塊不依賴手機(jī)產(chǎn)品，也是一個(gè)很通用化的產(chǎn)品；
智能手機(jī)平臺(tái)在編程工具方面都具有很好的擴(kuò)展性，故本發(fā)明在功能上擴(kuò)展性強(qiáng)；智能手機(jī)平臺(tái)在通信通道上有較強(qiáng)的延伸性，故能夠依靠本特點(diǎn)搭建很好的解決方案，如和主臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信等。
參考文獻(xiàn)
[1]公磊,周聰.基于Android的移動(dòng)終端應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)與研究.南昌大學(xué)信息工程學(xué)院,江西南昌:330031.
[2]姚昱昱,劉衛(wèi)國(guó).Android的架構(gòu)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究.《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用》,2008第11期.
[3]韓超,梁泉.Android系統(tǒng)級(jí)深入開(kāi)發(fā)――移植與調(diào)試.電子工業(yè)出版社,2011年02月.
現(xiàn)階段的人工抄表等方式存在諸多的缺陷不便，不但抄讀效率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且準(zhǔn)確性和及時(shí)性得不到有力保障，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)管理和技術(shù)決策方面得不到詳細(xì)準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的步伐加快和用電量的突增，電力部門(mén)和用戶對(duì)抄表設(shè)備質(zhì)量的要求越來(lái)越高，本文設(shè)計(jì)的采用無(wú)線抄表系統(tǒng)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到抄表系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄讀以及開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程控制。
無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱AMRS，Automatic Meter Reading System）主要由計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計(jì)量設(shè)備等結(jié)合在一起的采集與傳輸裝置將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)，完成抄表和實(shí)時(shí)監(jiān)控的用電管理設(shè)備[1]。
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)的硬件部分包含由微處理器、Zigbee模塊、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、時(shí)鐘模塊和電源模塊等部分。
系統(tǒng)工作原理：數(shù)據(jù)采集模塊采集到電表數(shù)據(jù)后傳輸?shù)轿⑻幚砥?，微處理器?jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的提取，保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，在管理部門(mén)需要的時(shí)候，將數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)，管理部門(mén)可方便監(jiān)測(cè)，并周期性的對(duì)采集的數(shù)據(jù)匯總分析。系統(tǒng)也可以根據(jù)用戶需要實(shí)時(shí)將部分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給用戶終端。當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，如預(yù)購(gòu)電量不足、通訊模塊網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)、過(guò)電流、過(guò)電壓等，系統(tǒng)會(huì)向電力部門(mén)和用戶發(fā)送告警信號(hào)，當(dāng)預(yù)購(gòu)電量消費(fèi)完時(shí)，微處理器會(huì)向執(zhí)行模塊發(fā)送命令信號(hào)使整個(gè)電力系統(tǒng)斷電，只保留設(shè)備的供電部分的電源。系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
2、系統(tǒng)硬件部分
2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)
本系統(tǒng)的選用的微處理器為宏晶科技生產(chǎn)的STC12C5A60S2單片機(jī)，該單片機(jī)具有高速、低耗、超強(qiáng)抗干擾的的特點(diǎn)，且指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051，而速度快8～12倍，其工作寬電壓范圍在3.3V～5.5V，工作溫度在-40℃～+85℃，符合野外工作環(huán)境的要求，該單片機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是具有兩個(gè)全雙工的串行通信接口。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，串口1通過(guò)采集模塊連接電表采集數(shù)據(jù)，串口2連接通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)或者接受命令。該單片機(jī)還提供了一種串行通信接口--SPI接口，SPI是一種全雙工、高速、同步的通信總線，SPI與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FM25256連接，將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的保存[2]。
2.2Zigbee無(wú)線模塊的構(gòu)建
ZigBee標(biāo)準(zhǔn)和CC2430芯片設(shè)計(jì)的開(kāi)放式ZigBee模塊――DTD243B模塊，其核心為CC2430芯片，CC2430[3]是符合IEEE 802.15.4和Zigbee標(biāo)準(zhǔn)的一顆真正的系統(tǒng)芯片CMOS解決方案，其內(nèi)部帶有一個(gè)2.4GHz的射頻收發(fā)器和工業(yè)級(jí)增強(qiáng)型8051內(nèi)核。該芯片具有極高的接收靈敏度和抗干擾能力。CC2430芯片設(shè)計(jì)如圖2，主要包括3.3V和1.8V電源電路、復(fù)位電路、晶振電路等。
整個(gè)電路屬于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)混合的電路，在布線過(guò)程中要防止兩者相互干擾，符合數(shù)模電路混合布線的要求。
2.3數(shù)據(jù)采集模塊
采集模塊實(shí)時(shí)采集電表數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集有兩種方式，一種是循環(huán)不定時(shí)采集數(shù)據(jù)；另一種是當(dāng)接收到管理部門(mén)的用戶命令時(shí)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。模塊采用RS485方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，最高傳輸速率為10Mbps，最大的通信距離約為1200m，并且具有良好的抗干擾性。采集模塊選擇美國(guó)TI公司生產(chǎn)的SN65LBC184半雙工收發(fā)器，片內(nèi)集成四個(gè)瞬時(shí)過(guò)壓保護(hù)管，可承受功率達(dá)400W的瞬時(shí)脈沖電壓，可抑制雷電及其他原因在電路中產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓，保護(hù)接口電路免遭損壞。采集模塊連接單片機(jī)的串口1。
2.4存儲(chǔ)模塊
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選用的RAMTRON公司先進(jìn)的鐵電技術(shù)制造的非易失性存儲(chǔ)器FM25256，它可承受一萬(wàn)億次的讀寫(xiě)次數(shù)，數(shù)據(jù)在掉電后可以保存10年以上，具有最大可以達(dá)到15MHz的操作速度，在執(zhí)行讀寫(xiě)操作時(shí)與RAM相似，以總線速度進(jìn)行寫(xiě)操作，無(wú)需延時(shí)。數(shù)據(jù)成功地傳輸?shù)狡骷?，在周期過(guò)程中被寫(xiě)入存儲(chǔ)器陣列，下個(gè)總線周期可以立即開(kāi)始[4]。FM25256用在頻繁、快速讀寫(xiě)操作的系統(tǒng)中，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性和準(zhǔn)確性。
鐵電存儲(chǔ)器FM25256通過(guò)串行數(shù)據(jù)接口SPI與單片機(jī)連接，如圖3所示。SPI接口主要有4個(gè)信號(hào)：MISO（主入從出）、MOSI（主出從入）、SCLK（串行時(shí)鐘）、SS（外設(shè)片選或從機(jī)選擇）[5][6]，占用單片機(jī)I/O接口少。SPI以全雙工模式工作，即數(shù)據(jù)可同時(shí)雙向傳輸。在主器件的移位脈沖下，數(shù)據(jù)按位傳輸，高位在前，低位在后，數(shù)據(jù)傳輸速度總體來(lái)說(shuō)比I2C總線要快很多，速度可達(dá)到幾Mbps。
3、系統(tǒng)軟件部分
系統(tǒng)的軟件主要為采集中斷的下位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)，下位機(jī)軟件采用了移植性強(qiáng)的C語(yǔ)言編寫(xiě)，便于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要包含系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警斷電和數(shù)據(jù)通信等，整個(gè)軟件流程圖如圖4所示。
4、結(jié)論
本系統(tǒng)主要利用STC12C5A60S2單片機(jī)豐富的內(nèi)部資源，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表與控制。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)，不受地域和距離的限制，并具有設(shè)置各項(xiàng)報(bào)警數(shù)值，實(shí)時(shí)和定時(shí)檢測(cè)電力系統(tǒng)的功能，同時(shí)具有性能價(jià)格比高，干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中，它都能夠較好的滿足電力傳輸現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程工作要求。
參考文獻(xiàn)
[1]許學(xué)慧.基于GPRS技術(shù)的無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng).碩士論文，山東科技大學(xué)，2006年5月
[2]宏晶科技.STC12C5A60S2系列單片機(jī)器件手冊(cè)，http：///.
[3]Junguo Zhang，Wenbin Li，Ning Han，Jiangming Kan.Forest fire detection syste based on a ZigBee Wireless sensor network [J].Frontiers of Forestry in China，2008，（3）：360-374.
[4]李敏.串行鐵電存儲(chǔ)器FM25256應(yīng)用技術(shù).計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2007年第31期.
[5]解書(shū)鋼，馬維華，吳術(shù).SPI總線的UART擴(kuò)展方法[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2008年第6期.
電力線通信簡(jiǎn)稱PLC（Power Line Communication0）是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸多媒體信號(hào)的一種通信方式。在發(fā)送時(shí)利用GMSK（高斯濾波最小頻移鍵控）或OFDM（正交頻分多路復(fù)用）調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，把載有高頻信息的高頻加載于電流，然后再電力線上傳輸，在接收端先經(jīng)過(guò)濾波器將調(diào)制信號(hào)取出，再經(jīng)過(guò)解調(diào)，就可得到原通信信號(hào)，并傳送到計(jì)算機(jī)或電話，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。類似的電力線通技術(shù)信早已有所應(yīng)用，電力系統(tǒng)中在中高壓輸電網(wǎng)(35千伏以上)上通過(guò)電力載波機(jī)利用較低的頻率以較低速率傳送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)或話音，就是電力線通信技術(shù)應(yīng)用的主要形式之一，已經(jīng)有幾十年歷史。
PLC接入設(shè)備分局段設(shè)備和用戶端PLC調(diào)制解調(diào)器。局段負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)連接。在通信時(shí)來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器后，通過(guò)用戶配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端設(shè)備將信號(hào)解調(diào)出來(lái)，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。該技術(shù)不需要重新布線，在現(xiàn)有低壓配電線路上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、和視頻業(yè)務(wù)的承載。終端用戶只需插上電源插座即可實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視接收、打電話等。同樣電力線通信技術(shù)也可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域，對(duì)于重要場(chǎng)所的監(jiān)控和保護(hù)，一直需要投入大量的人力和財(cái)力，現(xiàn)在只需利用電源線，用極低的代價(jià)更新原有監(jiān)控設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前電力系統(tǒng)抄表，基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準(zhǔn)確性、同步性難以保證。同時(shí)由于抄表地點(diǎn)分散，表記數(shù)量眾多，所以抄表的工作量巨大。基于電力線路載波(PLC)通信方式的自動(dòng)抄表裝置，由于不需要重鋪設(shè)通信信道，節(jié)省了施工及線路費(fèi)用，成為現(xiàn)代電力通訊的首選方式，使得抄表的工作量大大減少。近年來(lái)居民小區(qū)及大樓朝智能化發(fā)展，現(xiàn)在的智能化建筑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5A。但是這些不同的系統(tǒng)自動(dòng)化需要不同的網(wǎng)絡(luò)支持；給建設(shè)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的壓力。借助電力線通信技術(shù)，無(wú)論是監(jiān)控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動(dòng)化都可以利用電力線實(shí)現(xiàn)，便于管理和擴(kuò)展。
電力線通信主要優(yōu)勢(shì)：
電力線通信有無(wú)可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢(shì)，我國(guó)擁有全世界排名第二的電力輸電線路，擁有用電用戶超過(guò)10億，居民家里誰(shuí)都離不開(kāi)電力線；顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū)，特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達(dá)的地區(qū)，PLC更有用武之地，畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大，市場(chǎng)發(fā)展成熟較慢，但會(huì)存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面，對(duì)PLC的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和擴(kuò)展非常有利。
電力線通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要任何新的線路鋪設(shè)，隨意接入，簡(jiǎn)單方便的安裝設(shè)備及使用方式，節(jié)約了資源和費(fèi)用，無(wú)需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物和公共設(shè)施的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力，共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，高通訊速率可達(dá)141Mbps（將未通過(guò)升級(jí)設(shè)備可達(dá)200Mbps）。 PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶家中，局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi)，隨著上游芯片廠商14M產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降，據(jù)調(diào)查當(dāng)前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平，而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個(gè)局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺(tái)，因此隨著用戶的增長(zhǎng)，局端設(shè)備可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)增加，這一點(diǎn)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，不必在設(shè)備采購(gòu)初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案之稱。 轉(zhuǎn)貼于
電力線通信的缺點(diǎn)
電力線通信主要優(yōu)勢(shì)：
電力線通信有無(wú)可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢(shì)，我國(guó)擁有全世界排名第二的電力輸電線路，擁有用電用戶超過(guò)10億，居民家里誰(shuí)都離不開(kāi)電力線；顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū)，特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達(dá)的地區(qū)，PLC更有用武之地，畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大，市場(chǎng)發(fā)展成熟較慢，但會(huì)存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面，對(duì)PLC的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和擴(kuò)展非常有利。
電力線通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要任何新的線路鋪設(shè)，隨意接入，簡(jiǎn)單方便的安裝設(shè)備及使用方式，節(jié)約了資源和費(fèi)用，無(wú)需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物和公共設(shè)施的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力，共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，高通訊速率可達(dá)141Mbps（將未通過(guò)升級(jí)設(shè)備可達(dá)200Mbps）。PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶家中，局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi)，隨著上游芯片廠商14M產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降，據(jù)調(diào)查當(dāng)前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平，而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個(gè)局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺(tái)，因此隨著用戶的增長(zhǎng)，局端設(shè)備可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)增加，這一點(diǎn)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，不必在設(shè)備采購(gòu)初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案之稱。
電力線通信的缺點(diǎn)
傳輸帶寬的問(wèn)題。PLC與電話線上網(wǎng)從本質(zhì)上講并沒(méi)有區(qū)別，都是利用銅線作為傳輸媒質(zhì)，銅線上網(wǎng)的最大問(wèn)題是不能解決傳輸帶寬問(wèn)題。雖然14M的產(chǎn)品已經(jīng)成熟，但電力線上網(wǎng)是共享帶寬，若同一地區(qū)多個(gè)用戶同時(shí)上網(wǎng)則數(shù)據(jù)傳輸速度將會(huì)相應(yīng)降低，如何保證用戶能夠獲得足夠帶寬成為挑戰(zhàn)噪聲安全性問(wèn)題。由于電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線，用它來(lái)傳輸數(shù)據(jù)不可避免的會(huì)形成電磁輻射，從而會(huì)對(duì)其它無(wú)線通信，如公安部門(mén)或軍事部門(mén)的通信造成干擾；再次電力線上網(wǎng)存在不穩(wěn)定的問(wèn)題，家用電器產(chǎn)生的電磁波對(duì)通信產(chǎn)生干擾，時(shí)常會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)知的錯(cuò)誤。與信號(hào)潔凈特性恒定的Ethernet電纜相比，電力線上接入了很多電器，這些電器任何時(shí)候都可以插入或拆開(kāi)，并機(jī)或關(guān)閉電源。因而導(dǎo)致電力線的特性不斷變化，影響網(wǎng)速。
衰減問(wèn)題。與以太網(wǎng)接入或者ADSL接入不同，盡管PLC接入可以選擇家庭內(nèi)任意電力插座聯(lián)接到Internet，但是就目前而言，由于衰減因素仍然存在，不同接入點(diǎn)的帶寬是不一樣的，如果家庭比較大，那么在最遠(yuǎn)處接入，帶寬衰減將非常明顯。其次大部分情況下，PLC數(shù)據(jù)需要通過(guò)電表傳輸，帶寬往往在這里產(chǎn)生非常大的衰減，這成為PLC的技術(shù)瓶頸之一，有專家表示主要問(wèn)題在于電表的設(shè)計(jì)，而不是PLC自身的技術(shù)因素，但由于電表是既有產(chǎn)品，不可能對(duì)其大規(guī)模換用，所以只能通過(guò)PLC產(chǎn)品自身技術(shù)來(lái)克服PLC衰減問(wèn)題。
