一、前言

隨著我國電力系統(tǒng)的改造深化，電力事業(yè)的迅速發(fā)展，電力已作為商品進入了市場，用電核算、用電收費以及相應的電能電量的計算計費系統(tǒng)的控制和管理有待進一步改造和完善，為此，九八年國家電力總公司做出了在全國范圍內(nèi)用三至五年時間實現(xiàn)“一戶一表、集中抄表”的戰(zhàn)略部署。

集中抄表系統(tǒng)是當代微電子技術，智能儀器、通信、計算機技術等多項專業(yè)范圍內(nèi)先進技術的集成。通過公共低壓電力線采集住戶用電量信息，實現(xiàn)集中存儲、統(tǒng)一管理，極大地提升了物業(yè)管理部門和水電氣政府職能部門的管理水平與經(jīng)濟效益。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，下一代產(chǎn)品將主要面向水電氣等的政府管理職能部門，實現(xiàn)真正意義上“本地網(wǎng)”的集中管理，統(tǒng)一計費，統(tǒng)一營收，做到整個社會范圍內(nèi)的能源管理自動化。

以往每一個住宅樓都需派專人抄表，不僅抄收數(shù)據(jù)煩瑣，而且統(tǒng)計困難。采用集抄系統(tǒng)后，計算機直接采集每個住戶的水電氣數(shù)據(jù)，并進行分析、整理、存儲，同時計算出相關的費用。從社會效益講，集抄系統(tǒng)同步實現(xiàn)了集中智能管理，減少了人為因素帶來的諸多不利，電費政策變動時卡式電表需要操作人員現(xiàn)場對表改動，而集抄系統(tǒng)通過管理中心改變軟件設置便可實現(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。中央電視臺報道廣州市專項撥款上億元用于集抄系統(tǒng)、西安晚報8月11日也同樣報道了關于省人大代表提出的“一戶一表”方案后社會的反響，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到科學管理、減員增效果的目的。這也是國內(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度脈沖，經(jīng)采集器處理且通過低壓電力線（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，用電報告生成及數(shù)據(jù)交換。

三、特點

1.維護容易
系統(tǒng)正常運行后將處于免維護狀態(tài)。若需要更換網(wǎng)絡中設備包括電表，只要在更換后通過微機重設有關參數(shù)即可，無需變動現(xiàn)場其它硬件及參數(shù)，整個操作僅需幾分鐘，這在以單片機為核心的其它類型集抄系統(tǒng)中是難以做到的，因為它們是非網(wǎng)絡型產(chǎn)品。

2.系統(tǒng)升級方便
隨著供電業(yè)的發(fā)展，有些運行參數(shù)及行為需作調(diào)整。這對我們的系統(tǒng)來說毫無問題，化幾分鐘便能改過來，但對于非網(wǎng)絡型的其它集抄系統(tǒng)就無法辦到了，他們必須修改硬件，拆了重裝！

3.實時采集
由于我們的集抄系統(tǒng)是網(wǎng)絡型產(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，隨時可收發(fā)數(shù)據(jù)，無需主控節(jié)點管理和輪詢，這就充分體現(xiàn)了它的實時性。

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

四、技術性能與指標

系統(tǒng)符合中華人民共和國電力行業(yè)標準。
系統(tǒng)采用24小時不間斷工作制。
由于利用低壓線路作為網(wǎng)絡通訊信道，通訊安全可靠，故不需現(xiàn)場布線，所有節(jié)點只要就近接上同一相線即可上網(wǎng)運行。其通訊符合FCC(美國聯(lián)邦通訊委員會)和CENELEC(歐洲電氣技術標準委員會)EN50065-1標準，頻帶使用范圍為125～140kHZ。
系統(tǒng)不需專用的中央處理機和服務器，每個節(jié)點均使用獨立電源，獨立工作。任何節(jié)點的故障、撤離或增加節(jié)點都不影響系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)可以通過遠端PC機或手持抄表機接收數(shù)據(jù)、設置或修改網(wǎng)絡各節(jié)點的參數(shù)，如表編號、表常數(shù)、表底數(shù)以及重組時間段等。
所有節(jié)點均采用三相電源并行工作，斷開任一相或二相電源，都不會影響節(jié)點的正常工作。
每個采集器節(jié)點可同時收集16塊電能表的脈沖數(shù)據(jù)，并具有電能表故障自動檢測功能，一旦電能表在有負載而不發(fā)出脈沖計數(shù)時，能被及時檢測到，并在電能表數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r發(fā)送故障標志。
電能表數(shù)據(jù)可以在多個時段內(nèi)分別累計，以利于供電部門使用峰、谷、平多時段分時計價制。
系統(tǒng)具備了二種數(shù)據(jù)傳輸方法，即遠端上位機通過串口所接的調(diào)制解調(diào)器(Modem)經(jīng)由電話線路以及現(xiàn)場使用抄表微機聯(lián)接集中器節(jié)點發(fā)送指令和采集數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)無需使用號碼盤設置節(jié)點硬地址，而是在各節(jié)點使用遙控設置地址編號。
當表常數(shù)為1600imp/kW.h時，采集器節(jié)點可正確采集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到25A。
當配變停電或電網(wǎng)電壓波動時，電表數(shù)據(jù)不會丟失，其可靠保存期達10年以上。
系統(tǒng)允許電網(wǎng)電壓變化范圍為220V±15%。
節(jié)點采用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。電話線和抄表微機數(shù)據(jù)通信速率為9600bps。
節(jié)點平均輸入功率小于6W。
系統(tǒng)符合ISO(國際標準化組織)的OSI(開放系統(tǒng)互連)標準。
系統(tǒng)采取二級抗浪涌電壓及過流措施，具有電網(wǎng)電壓變化時的自適應性及抗御感應雷擊的功能。
本系統(tǒng)已在電磁兼容監(jiān)測中心通過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試(E字第029601號測試報告)。電快速瞬變脈沖群抗擾度嚴酷等級達到Ⅳ級(2000V)；浪涌抗擾度嚴酷等級達到Ⅲ級(6000V)。
系統(tǒng)可連續(xù)運行十年以上。
節(jié)點工作溫度：-25℃～+55℃；相對濕度：≤95%(不凝結)。
本系統(tǒng)也適用于其他脈沖制式的計量表具或?qū)Ｓ脙x器設備。

五、常見問題解答

1、安裝集抄系統(tǒng)需要具備什么樣的條件呢？

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

2)需要遠程抄表管理的用戶，應配備遠程抄表信道和設備，以便上位機和集中器建立通訊連接。
如：PSTN（固定電話網(wǎng)），為有線遠程信道，用戶需向電信部門申請開通。

3)對于住宅小區(qū)物業(yè)管理用戶，上位機（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RS232接口直接連接，不必配備遠程抄表信道和設備。如果上位機和集中器安裝距離較遠，可通過小區(qū)內(nèi)部電話線實現(xiàn)抄表管理。條件好的小區(qū)，可通過以太網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡抄表管理。

4)若下行信道（集中器和末端設備：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)格和類型？

采集器是集抄系統(tǒng)的末端設備，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是智能設備。由于集抄系統(tǒng)的復雜性，MRU也分為多種類型，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？

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，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)的干擾會影響PLC通訊，從而使通訊距離縮短，此時可能會起用PLC的中繼功能，通訊速率也會明顯下降。

2)現(xiàn)場施工：
采用PLC通訊的大優(yōu)點是不需要鋪設專用電纜，不破壞路面或其它設施，不影響美觀。

3)維護：
因沒有專用電纜，載波方式易于維護。對RS485方式而言，通訊電纜的短路、開路故障查找困難，節(jié)點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。通過紅外接口，可以實現(xiàn)抄表、設置、檢測等功能。

5、系統(tǒng)性能如何？穩(wěn)定性怎樣？其特點如何？

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，不僅僅進行簡單的計數(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。
低功耗采集器設計有非易失性存儲器，停電時可維持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級防護措施，能對系統(tǒng)進行有效的保護。

六、技術優(yōu)勢

1)與國外同類相比

目前，發(fā)達國家電網(wǎng)運行狀況已非常完善，電網(wǎng)管理水平較高，載波傳輸速率也比較高。但因國外載波技術是建立在國外電網(wǎng)信號干擾小的基礎上，而我國的電網(wǎng)干擾信號十分復雜。并且，國外尚未將載波技術應用于遠程斷電、抄表及警告提示，因此，國外的載波擴頻技術在集中抄表系統(tǒng)的使用水平尚不及我國。我公司研制、開發(fā)的低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)是為我國現(xiàn)階段電網(wǎng)具體情況量身定做的集中抄表系統(tǒng)，與國外集抄系統(tǒng)相比該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

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

具有利用載波技術實現(xiàn)遠程斷電、抄表及警告提示等功能。

2)與國內(nèi)同類相比

接力（中繼）功能
基于PLC技術的自動抄表產(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)的設計原則之一是將需求大的設備成本壓到最低，將昂貴設備的數(shù)量壓到最少；
其次，此系統(tǒng)利用電力線做通訊介質(zhì)，免去了建設專線的施工和投資，避開了無線設備的昂貴價格。安裝使用簡單方便接線少（與普通電表安裝方法相同），無須專門信號線，不必集中裝表。它是目前安裝施工量最小的產(chǎn)品。

遠程控制通、斷電
目前很多國內(nèi)的抄表系統(tǒng)一般只是單純的實現(xiàn)抄表的功能，但是對于用戶拖欠電費的情況卻無計可失。而本系統(tǒng)對如何催交電費提出了一套解決方案，從而解決了一直令用電收費部門頭痛的事。通過遠方控制的現(xiàn)代化手段實現(xiàn)遠方控制斷電、送電；上位機軟件可發(fā)出指令在數(shù)秒鐘之內(nèi)遠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。

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