1 引言P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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自动抄表技术（Automatic Meter Reading）是将数据自动采集、传输和处理应用于电能供用与管理系统中的一项新技术。它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，给电能管理的现代化带来了新的希望。目前，美国等发达国家已把自动抄表技术广泛用于配电管理。我国对自动抄表技术的研究起步较晚，但是发展速度很快。随着电力市场管理改革的不断深入、对自动抄表技术的研究必将成为热点与方向。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2 自动抄表技术的发展背景WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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采用传统抄表方式人工挨家挨户抄取电能表数据，不可避免地存在以下问题：统计数据不准确，无法真实反映用户用电情况；操作难以规范化，造成不明损失增加；数据采集不及时，无法实时反映系统状况，不能对用户行为进行有效监控；且耗费人工多，成本高，效率低。显然，上述弊端使得人工抄表管理模式不能适应电力体制的改革，也直接阻碍了诸如分时电价运营、预支电费等先进管理模式的推行。自动抄表技术就是在技术与管理两方面急待进步、改革的迫切需求下逐渐发展起来的。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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3 自动抄表系统的构成WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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典型的自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统等三部分组成。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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3．1 前端采集子系统WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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按照采集数据方式的不同，自动抄表系统可以被大致划分为本地和远程两种。本地抄表系统所使用的电度表一般加装红外转换装置，把电量转换为红外信号，抄表时操作人员到现场使用便携抄表微机在红外可视的距离内非接触地读取数据。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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电子式电度表或加装了光电转换器的机电脉冲式电度表构成远程采集系统的最前端。它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上了一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构，即由安装于小区单元的采集器收集十几到几十个电度表的读数，而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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3．2 通信子系统WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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通信子系统是把数据传送到控制中心的信通。为了适应不同的环境条件以及成本要求，通信子系统的构成有多种方案。按照通信介质的不同通信子系统主要有：光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点，适合上层通信网的要求。但因其安装结构受限制且成本高，故很少在自动抄表系统中使用。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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无线通信适用于用户分散且范围广的情况。综合考虑成本和可靠性等问题，一般采取装设小型无线电台，在200MHZ～400MHZ频率范围内的某个频点上以散射通信方式进行无线通信。其特点是传输频带较宽，通信容量较大（可与几千块电度表通信），通信距离远（几十公里，并可通过中继站延伸）；主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。plcjs.技.术_网
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租用电话线通信是利用现成的电话网络，只需在数据的发出和接收端分别加装调制解调器（MODEM）。该方法的数据传输率较高且可靠性好，一次性投资小；不足是线路接通时间较长（通常需几秒甚至几十秒），当集中器数已较多时，集中器到控制中心的通信效率将明显降低。另外，若租用电话线路多，其租用费也很可观，因此不适合大容量系统。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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低压电力载波通信是自动抄表技术的研究热点。它利用低压电力线作为系统前端的数据传输通道。其基本原理是：在发送数据时，先将数据调制到一高频载波上，再经功率放大后耦合到电力线上。此高频信号经电力线路传输到接收方，接收机通过耦合电路将高频信号分离出来，滤去干扰信号后放大，再经解调电路还原成二进制数字信号。电子载波直接利用配电线网络，免去了租用线路或占用频段等问题，降低了抄表成本，并且有利于运营管理，发展前景十分广阔。但是，目前如何抑制电力线上的干扰，提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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按照线路连接结构的不同，通信系统可分为星型和总线型两种类型。星型通信系统是以中心处理工作站为中心点，以发散的形式分别通过通信信道与集中器连接，形成一对多的连接构架。信道通信数据量较大，要求有一定的传输速率和带宽。一般光纤、无线和电话线通信都采用该连接方式。总线型通信系统是为克服星型连接的不足而采用的。它以一条串行总线连接各分散的采集器或电度表，实现各节点的互连；特点是信道上节点较多，传输速率不高，传输距离短，因此一般用于底层（采集器、集中器层）电能数据的采集。低压电力线载波以及RS～485总线网是常见的总线型结构。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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除上述之外，在某些局部区域或小范围通信场合，点对点的通信方式也被使用，即特定的两点间使用专线通信。如红外抄表微机就是一例。另一个例子是20mA电流环，它采用以20mA电流为逻辑“1”、零电流为逻辑“0”的制式通信；由于使用了光电耦合技术，可以实现电气隔离，提高了系统的防雷击、防静电击穿能力，但是因其布线成本高，所以应用十分有限。WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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3．3 中心处理子系统WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，是整个自动抄表系统的最上层，所有用户的用电信息通过信道都汇集到这里，管理人员再利用软件对数据进行汇总和分析，以便做出相应的决策。如果硬件允许，还可直接向下级集中器或电度表发出指令，从而对用户的用电行为实施控制。由于抄表获得的数据量很大；因此要求中心工作站的硬件必须有一定的运算和存储能力；而在软件上首先要求操作系统应稳定可靠；其次，抄表软件必须具有处理海量数据的能力。典型的抄表软件具有如下功能：（1）远程设定抄表集中器和采集器内的参数；（2）抄收整个系统中所有电度表的数据；（3）使中央控制站可远程地对用户电度表进行断电和送电控制；（4）运行数据库，生成用电量日报、月报表，进行电费结算；（5）使系统可进行查询管理，对异常用电户给予告警提示，以配合检查。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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4 自动抄表技术的发展现状WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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传感器、自动化仪表以及集成电路技术的进步，使得无论是机电脉冲式还是全电子式电度表已能够较好地满足现今自动抄表技术的需要。对于机电脉冲式电度表，只需在表内安装光电转换模块和相应的接口，即可实现反映用电量的电信号输出。这类模块和接口具备成本低廉、小巧且易于拆装等特点，因此列目前仍在大量使用的感应系电度表的改装是可行且易于实现的。对于全电子式电度表，可直接读取其电脉冲输出。有的新型全电子式电度表本身安装有多种接口；适用于模拟、数字等各种通信模式。今后相当一段时间内，自动抄表系统的终端采集装置将以上述两种仪表为主。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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再则，汇集数据的采集器和集中器等装置，可通过单片机、存储器和接口电路等方便地实现，并且已经有了较成熟的产品。因此，数据采集并不构成自动抄表技术中的难点。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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事实上，通信子系统是自动抄表技术中的关键，也占据了投资的相当大部分。数据通信方式的选取要综合考虑如地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。很多情况下，某种方式最终被选用并不表示经济利益和技术要求的最大满足，而只是权衡了各方面条件后的折中。这就给研究留下了空间。据参考文献，前述的几种通信方式在实际系统中均有应用。国内外对于不同通信方式的侧重有所不同。在西方发达国家，对于自动抄表技术的研究起步较早且比较深入；且它们的电力系统包括配电网络也相当规范、完备。所以，低压电力载波技术得到了相对广泛的、成功的应用。而在我国，受技术水平所限，则较多使用电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题正逐渐得到解决。因此，低压电力线教波在自动抄表技术中的应用有逐渐推广的趋势。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网