一、前言

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的改造深化，電力事業(yè)的迅速發(fā)展，電力已作為商品進(jìn)入了市場(chǎng)，用電核算、用電收費(fèi)以及相應(yīng)的電能電量的計(jì)算計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的控制和管理有待進(jìn)一步改造和完善，為此，九八年國(guó)家電力總公司做出了在全國(guó)范圍內(nèi)用三至五年時(shí)間實(shí)現(xiàn)“一戶一表、集中抄表”的戰(zhàn)略部署。

集中抄表系統(tǒng)是當(dāng)代微電子技術(shù)，智能儀器、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)先進(jìn)技術(shù)的集成。通過(guò)公共低壓電力線采集住戶用電量信息，實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，極大地提升了物業(yè)管理部門(mén)和水電氣政府職能部門(mén)的管理水平與經(jīng)濟(jì)效益。由于受到行業(yè)管理體制以及諸多客觀條件的影響，該系統(tǒng)目前主要是面向住宅用戶和物業(yè)管理部門(mén)，下一代產(chǎn)品將主要面向水電氣等的政府管理職能部門(mén)，實(shí)現(xiàn)真正意義上“本地網(wǎng)”的集中管理，統(tǒng)一計(jì)費(fèi)，統(tǒng)一營(yíng)收，做到整個(gè)社會(huì)范圍內(nèi)的能源管理自動(dòng)化。

以往每一個(gè)住宅樓都需派專(zhuān)人抄表，不僅抄收數(shù)據(jù)煩瑣，而且統(tǒng)計(jì)困難。采用集抄系統(tǒng)后，計(jì)算機(jī)直接采集每個(gè)住戶的水電氣數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析、整理、存儲(chǔ)，同時(shí)計(jì)算出相關(guān)的費(fèi)用。從社會(huì)效益講，集抄系統(tǒng)同步實(shí)現(xiàn)了集中智能管理，減少了人為因素帶來(lái)的諸多不利，電費(fèi)政策變動(dòng)時(shí)卡式電表需要操作人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)表改動(dòng)，而集抄系統(tǒng)通過(guò)管理中心改變軟件設(shè)置便可實(shí)現(xiàn)，集抄系統(tǒng)電能表的功耗為0.5W，僅是卡式表功耗的20%。98年廣東省在全省范圍內(nèi)推行全電子電能表，由于其功耗小，一年就在全省節(jié)電近億元。另外，成都市的“一戶一表”工程被列為市政工作的十大好事之一。中央電視臺(tái)報(bào)道廣州市專(zhuān)項(xiàng)撥款上億元用于集抄系統(tǒng)、西安晚報(bào)8月11日也同樣報(bào)道了關(guān)于省人大代表提出的“一戶一表”方案后社會(huì)的反響，所以選擇電力載波表集中抄表系統(tǒng)，能更好的滿足用戶需求達(dá)到科學(xué)管理、減員增效果的目的。這也是國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)普遍推薦最佳的抄表管理系統(tǒng)。

二、工作原理

（1）由安裝在電表表尾的采集頭采集電表輸出的計(jì)度脈沖，經(jīng)采集器處理且通過(guò)低壓電力線（或?qū)＞€）上傳至集中器。
（2）安裝在配電房的集中器，通過(guò)低壓電力線收集各采集器中的電表用電數(shù)據(jù)，并將所收到的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。并根據(jù)電腦指令（即抄表軟件），借助公共電話網(wǎng)，將小區(qū)各電表的數(shù)據(jù)（集中器內(nèi)）抄收到電腦中。
（3）安裝在室外配電柜的中繼器可增加集中器及采集器的通信成功率，以便保證集抄系統(tǒng)正確可靠的工作。
（4）由安裝在配電房的集抄軟件，完成小區(qū)的電表抄收，用電報(bào)告生成及數(shù)據(jù)交換。

三、特點(diǎn)

1.維護(hù)容易
系統(tǒng)正常運(yùn)行后將處于免維護(hù)狀態(tài)。若需要更換網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備包括電表，只要在更換后通過(guò)微機(jī)重設(shè)有關(guān)參數(shù)即可，無(wú)需變動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)其它硬件及參數(shù)，整個(gè)操作僅需幾分鐘，這在以單片機(jī)為核心的其它類(lèi)型集抄系統(tǒng)中是難以做到的，因?yàn)樗鼈兪欠蔷W(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品。

2.系統(tǒng)升級(jí)方便
隨著供電業(yè)的發(fā)展，有些運(yùn)行參數(shù)及行為需作調(diào)整。這對(duì)我們的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)毫無(wú)問(wèn)題，化幾分鐘便能改過(guò)來(lái)，但對(duì)于非網(wǎng)絡(luò)型的其它集抄系統(tǒng)就無(wú)法辦到了，他們必須修改硬件，拆了重裝！

3.實(shí)時(shí)采集
由于我們的集抄系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品，因此它與別的集抄系統(tǒng)有本質(zhì)上的區(qū)別。系統(tǒng)中任何成員地位均等，隨時(shí)可收發(fā)數(shù)據(jù)，無(wú)需主控節(jié)點(diǎn)管理和輪詢(xún)，這就充分體現(xiàn)了它的實(shí)時(shí)性。

4.遠(yuǎn)程管理
由于我們的集抄系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品，因此它除了數(shù)據(jù)采集外只要稍微增加一點(diǎn)功能器件，便可使集抄系統(tǒng)擁有控制功能，形成真正的具有遠(yuǎn)程管理能力的測(cè)控系統(tǒng)。

四、技術(shù)性能與指標(biāo)

系統(tǒng)符合中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)采用24小時(shí)不間斷工作制。
由于利用低壓線路作為網(wǎng)絡(luò)通訊信道，通訊安全可靠，故不需現(xiàn)場(chǎng)布線，所有節(jié)點(diǎn)只要就近接上同一相線即可上網(wǎng)運(yùn)行。其通訊符合FCC(美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì))和CENELEC(歐洲電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))EN50065-1標(biāo)準(zhǔn)，頻帶使用范圍為125～140kHZ。
系統(tǒng)不需專(zhuān)用的中央處理機(jī)和服務(wù)器，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均使用獨(dú)立電源，獨(dú)立工作。任何節(jié)點(diǎn)的故障、撤離或增加節(jié)點(diǎn)都不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。系統(tǒng)可以通過(guò)遠(yuǎn)端PC機(jī)或手持抄表機(jī)接收數(shù)據(jù)、設(shè)置或修改網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，如表編號(hào)、表常數(shù)、表底數(shù)以及重組時(shí)間段等。
所有節(jié)點(diǎn)均采用三相電源并行工作，斷開(kāi)任一相或二相電源，都不會(huì)影響節(jié)點(diǎn)的正常工作。
每個(gè)采集器節(jié)點(diǎn)可同時(shí)收集16塊電能表的脈沖數(shù)據(jù)，并具有電能表故障自動(dòng)檢測(cè)功能，一旦電能表在有負(fù)載而不發(fā)出脈沖計(jì)數(shù)時(shí)，能被及時(shí)檢測(cè)到，并在電能表數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)發(fā)送故障標(biāo)志。
電能表數(shù)據(jù)可以在多個(gè)時(shí)段內(nèi)分別累計(jì)，以利于供電部門(mén)使用峰、谷、平多時(shí)段分時(shí)計(jì)價(jià)制。
系統(tǒng)具備了二種數(shù)據(jù)傳輸方法，即遠(yuǎn)端上位機(jī)通過(guò)串口所接的調(diào)制解調(diào)器(Modem)經(jīng)由電話線路以及現(xiàn)場(chǎng)使用抄表微機(jī)聯(lián)接集中器節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令和采集數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)無(wú)需使用號(hào)碼盤(pán)設(shè)置節(jié)點(diǎn)硬地址，而是在各節(jié)點(diǎn)使用遙控設(shè)置地址編號(hào)。
當(dāng)表常數(shù)為1600imp/kW.h時(shí)，采集器節(jié)點(diǎn)可正確采集16路連續(xù)2.5HZ的脈沖頻率，即允許每塊單相電能表的輸出電流達(dá)到25A。
當(dāng)配變停電或電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，電表數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，其可靠保存期達(dá)10年以上。
系統(tǒng)允許電網(wǎng)電壓變化范圍為220V±15%。
節(jié)點(diǎn)采用L-N差模方式低壓電源線信道數(shù)據(jù)包傳輸方式，電源線傳輸速率為1200bps。電話線和抄表微機(jī)數(shù)據(jù)通信速率為9600bps。
節(jié)點(diǎn)平均輸入功率小于6W。
系統(tǒng)符合ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)的OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互連)標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)采取二級(jí)抗浪涌電壓及過(guò)流措施，具有電網(wǎng)電壓變化時(shí)的自適應(yīng)性及抗御感應(yīng)雷擊的功能。
本系統(tǒng)已在電磁兼容監(jiān)測(cè)中心通過(guò)IEC1000-4-1、IEC1000-4-4及IEC1000-4-5電快速瞬變脈沖群抗擾度和浪涌抗擾度測(cè)試(E字第029601號(hào)測(cè)試報(bào)告)。電快速瞬變脈沖群抗擾度嚴(yán)酷等級(jí)達(dá)到Ⅳ級(jí)(2000V)；浪涌抗擾度嚴(yán)酷等級(jí)達(dá)到Ⅲ級(jí)(6000V)。
系統(tǒng)可連續(xù)運(yùn)行十年以上。
節(jié)點(diǎn)工作溫度：-25℃～+55℃；相對(duì)濕度：≤95%(不凝結(jié))。
本系統(tǒng)也適用于其他脈沖制式的計(jì)量表具或?qū)Ｓ脙x器設(shè)備。

五、常見(jiàn)問(wèn)題解答

1、安裝集抄系統(tǒng)需要具備什么樣的條件呢？

1)用戶現(xiàn)場(chǎng)采用的表應(yīng)具有脈沖發(fā)訊功能。
由于集抄系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)來(lái)源于脈沖發(fā)訊表，脈沖發(fā)訊表的質(zhì)量一定要可靠，發(fā)訊的脈沖必須準(zhǔn)確。

2)需要遠(yuǎn)程抄表管理的用戶，應(yīng)配備遠(yuǎn)程抄表信道和設(shè)備，以便上位機(jī)和集中器建立通訊連接。
如：PSTN（固定電話網(wǎng)），為有線遠(yuǎn)程信道，用戶需向電信部門(mén)申請(qǐng)開(kāi)通。

3)對(duì)于住宅小區(qū)物業(yè)管理用戶，上位機(jī)（抄表管理系統(tǒng)）和集中器可以安裝在一起，比如監(jiān)控室，可通過(guò)RS232接口直接連接，不必配備遠(yuǎn)程抄表信道和設(shè)備。如果上位機(jī)和集中器安裝距離較遠(yuǎn)，可通過(guò)小區(qū)內(nèi)部電話線實(shí)現(xiàn)抄表管理。條件好的小區(qū)，可通過(guò)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)抄表管理。

4)若下行信道（集中器和末端設(shè)備：采集器、智能表、斷電控制模塊等的通訊信道）采用RS485通訊方式，用戶必須具備電纜鋪設(shè)條件。

5)采用抄表管理系統(tǒng)的用戶，需要良好的管理體制，工作人員有較高的素質(zhì)。

2、采集器的規(guī)格和類(lèi)型？

采集器是集抄系統(tǒng)的末端設(shè)備，用于采集表數(shù)據(jù)。MRU內(nèi)部含有微處理器電路，主要實(shí)現(xiàn)表數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊的功能。因此，MRU是智能設(shè)備。由于集抄系統(tǒng)的復(fù)雜性，MRU也分為多種類(lèi)型，采集器產(chǎn)品主要包括：

按用途分：電表采集器
按通道數(shù)量分：16表
按通訊方式分：載波通訊式、RS485總線式。
按功耗方式分：低功耗方式、普通方式。
3、485總線方式和載波方式各有什么的優(yōu)缺點(diǎn)？

RS485總線和PLC電力載波都是有線通訊方式，但二者有明顯的區(qū)別，各有優(yōu)缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在如下幾方面：

1)通訊速率：
RS485的通訊速率明顯優(yōu)于PLC。電網(wǎng)的干擾會(huì)影響PLC通訊，從而使通訊距離縮短，此時(shí)可能會(huì)起用PLC的中繼功能，通訊速率也會(huì)明顯下降。

2)現(xiàn)場(chǎng)施工：
采用PLC通訊的大優(yōu)點(diǎn)是不需要鋪設(shè)專(zhuān)用電纜，不破壞路面或其它設(shè)施，不影響美觀。

3)維護(hù)：
因沒(méi)有專(zhuān)用電纜，載波方式易于維護(hù)。對(duì)RS485方式而言，通訊電纜的短路、開(kāi)路故障查找困難，節(jié)點(diǎn)的故障也可能使總線掛死，而且容易遭到雷電的襲擊。

4)可靠性：
由于RS485總線電纜易發(fā)生故障，可靠性較PLC方式差。

5)成本：
由于節(jié)省了施工和電纜費(fèi)用，PLC方式的成本低。

4、采集器和集中器是否都具有紅外線通訊方式呢？

采集器和集中器都配備了紅外通訊接口，這是我們系統(tǒng)的特色。通過(guò)紅外接口，可以實(shí)現(xiàn)抄表、設(shè)置、檢測(cè)等功能。

5、系統(tǒng)性能如何？穩(wěn)定性怎樣？其特點(diǎn)如何？

1)靈活的通訊方式。
上行接口包括：PSTN電話線通訊接口，IRDA紅外接口。
下行接口包括：RS485接口，PLC電力載波通訊接口。
2)可靠的脈沖采集方案。
采集器在采集脈沖時(shí)，不僅僅進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)，而采用了軟、硬件兼施的偽脈沖剔除措施，從而保證了脈沖采集的可靠性。
3)優(yōu)秀的低功耗性能。
低功耗采集器設(shè)計(jì)有非易失性存儲(chǔ)器，停電時(shí)可維持10年以上而不丟失數(shù)據(jù)。
4)混合載波通訊方案。
現(xiàn)場(chǎng)通訊方案既可選取RS485方式，也可以選取PLC電力載波方式。使得現(xiàn)場(chǎng)安裝非常靈活方便，用戶有了更多的選擇。
5)具有防雷功能。
RS485總線易遭受雷電的破壞，我們?yōu)橄到y(tǒng)配備了總線避雷器，該避雷器具有3級(jí)防護(hù)措施，能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)。

六、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1)與國(guó)外同類(lèi)相比

目前，發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)運(yùn)行狀況已非常完善，電網(wǎng)管理水平較高，載波傳輸速率也比較高。但因國(guó)外載波技術(shù)是建立在國(guó)外電網(wǎng)信號(hào)干擾小的基礎(chǔ)上，而我國(guó)的電網(wǎng)干擾信號(hào)十分復(fù)雜。并且，國(guó)外尚未將載波技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程斷電、抄表及警告提示，因此，國(guó)外的載波擴(kuò)頻技術(shù)在集中抄表系統(tǒng)的使用水平尚不及我國(guó)。我公司研制、開(kāi)發(fā)的低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)是為我國(guó)現(xiàn)階段電網(wǎng)具體情況量身定做的集中抄表系統(tǒng)，與國(guó)外集抄系統(tǒng)相比該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

適用于我國(guó)現(xiàn)階段電網(wǎng)管理水平較低、載波傳輸速率較低的特點(diǎn)。

具有利用載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程斷電、抄表及警告提示等功能。

2)與國(guó)內(nèi)同類(lèi)相比

接力（中繼）功能
基于PLC技術(shù)的自動(dòng)抄表產(chǎn)品都將受到傳輸距離的限制。
電力線載波集中抄表系統(tǒng)的載波表具備相互支持、相互中繼的能力。

投資最省
首先，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則之一是將需求大的設(shè)備成本壓到最低，將昂貴設(shè)備的數(shù)量壓到最少；
其次，此系統(tǒng)利用電力線做通訊介質(zhì)，免去了建設(shè)專(zhuān)線的施工和投資，避開(kāi)了無(wú)線設(shè)備的昂貴價(jià)格。安裝使用簡(jiǎn)單方便接線少（與普通電表安裝方法相同），無(wú)須專(zhuān)門(mén)信號(hào)線，不必集中裝表。它是目前安裝施工量最小的產(chǎn)品。

遠(yuǎn)程控制通、斷電
目前很多國(guó)內(nèi)的抄表系統(tǒng)一般只是單純的實(shí)現(xiàn)抄表的功能，但是對(duì)于用戶拖欠電費(fèi)的情況卻無(wú)計(jì)可失。而本系統(tǒng)對(duì)如何催交電費(fèi)提出了一套解決方案，從而解決了一直令用電收費(fèi)部門(mén)頭痛的事。通過(guò)遠(yuǎn)方控制的現(xiàn)代化手段實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制斷電、送電；上位機(jī)軟件可發(fā)出指令在數(shù)秒鐘之內(nèi)遠(yuǎn)方控制某塊載波表斷電、送電。大大減輕抄表人員的工作，將生產(chǎn)力解放出來(lái)。

目前我國(guó)有能力生產(chǎn)集中抄表系統(tǒng)的企業(yè)大約有10家，此類(lèi)產(chǎn)品的種類(lèi)也十分繁多，但80%的廠家都由于生產(chǎn)規(guī)模有限和技術(shù)落后導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量有明顯缺陷或性能不夠穩(wěn)定，沒(méi)有得到大范圍推廣。綜上所述，可以得出結(jié)論：低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、具有其它廠家不可替代的優(yōu)越性。