艾優(yōu)花

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：為進(jìn)一步提高基層供電企業(yè)電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的可靠性，本文就遠(yuǎn)程集抄電能表在農(nóng)配網(wǎng)使用中的利弊進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞: 電能表；遠(yuǎn)程集抄；利弊
 

0引言

   電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)主要通過通信道對其所管轄的低壓采集器等各類電能表的信息進(jìn)行采集、處理、存儲和控制，并通過遠(yuǎn)程通信道來與主站交換數(shù)據(jù)。盡管電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)具備了可進(jìn)一步提高線路運(yùn)行的可靠率、提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性及提高工作效率等優(yōu)勢，但其同時也存在著易受惡劣天氣等外在因素的影響及易留下安全隱患等缺陷，影響著其自身的應(yīng)用性能。 

1 我國電能表計(jì)量集抄系統(tǒng)技術(shù)基本現(xiàn)狀

1.1 集抄系統(tǒng)的可靠性方面

供電系統(tǒng)的通信可靠性是保證整個供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的核心所在，而在此過程中所挑選的數(shù)據(jù)通信方法則通常都會對整個供電系統(tǒng)造成一定的影響。因此，對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)性的分析很有必要，并且，也只有通過分析和篩選才能夠準(zhǔn)確挑選出合適的數(shù)據(jù)通信方式。另外，在此前提下，當(dāng)需針對所有相關(guān)程序的通信方式做出分析時，各部門的相關(guān)技術(shù)工作人員應(yīng)以電力系統(tǒng)的實(shí)際情況為依據(jù)來
所集抄的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入性的分析，以為其他相關(guān)決策做出更為準(zhǔn)確的選擇。

1.2 電能表的分類處理方面

由于電能表的種類繁多，根據(jù)工作原理、結(jié)構(gòu)形式、用途、測量對象和準(zhǔn)確度等級等可以將其分為若干總類。按工作原理和機(jī)構(gòu)形式，可將電能表分為機(jī)電一體式、感應(yīng)式、靜止式；按接入電源的性質(zhì)可分為直流電能表和交流電能表；根據(jù)用途，又可分為標(biāo)準(zhǔn)電能表和測量用電能表；根據(jù)付款方式的不同，可分為磁卡式、投幣式、電卡式；按準(zhǔn)確度等級能分為0.5 級、1級、2級、3級等。

2分析電能表遠(yuǎn)程集抄方式

通常情況下，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)多以分布式結(jié)構(gòu)為主要體系結(jié)構(gòu)，而在該結(jié)構(gòu)中，則又主要包括了上層通信網(wǎng)與下層通信網(wǎng)。在實(shí)際操作過程中，對電能表遠(yuǎn)程集抄方式進(jìn)行選擇時，相關(guān)工作人員務(wù)必要充分考慮到所應(yīng)用的接口、用戶數(shù)量、地理環(huán)境以及應(yīng)用目標(biāo)和傳輸距離等方面的內(nèi)容，由此才可為電能表遠(yuǎn)程集通信過程提供更為有效的安全保障。

作為供電企業(yè)在電能計(jì)量工作中的重要應(yīng)用手段之一，自動遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)不僅能夠大幅度地減輕人工抄表的工作量，并且還能同時為線損分析提供有效的依據(jù)。總的來說，遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同，但從其傳輸媒介的差異性來看，又可將其分為多種類型。其中，RS485 總線方式的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)發(fā)器和采集終端等互相連接而構(gòu)成，同時還包括了主站計(jì)算機(jī)以及電能表和采集終端等基本要素。但實(shí)際上，采用單線性的RS485遠(yuǎn)程集抄方式進(jìn)行脈沖采集時，將電能表與導(dǎo)線互相連接，而在此過程中則容易導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)流失，系統(tǒng)的可靠性相對較低下。而雙線性的RS485 方式則首先要求具備完善的通訊接口，并在此基礎(chǔ)上通過屏蔽雙絞線對電能表與采集器進(jìn)行連接，在這一方式的運(yùn)行過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳輸方式不僅速度快，且脈沖傳輸也相對比較穩(wěn)定。除此之外，加強(qiáng)采用內(nèi)置電能表的方式亦可進(jìn)一步提高整個系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

所謂低壓載波式遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)，籠統(tǒng)來說就是指運(yùn)用電力載波通信技術(shù)對相關(guān)電能數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程集抄的一種方式。而在這一方式中，主要運(yùn)用了電力系統(tǒng)中的電線資源來對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并形成相應(yīng)的自動集抄系統(tǒng)。但當(dāng)電壓較低時，利用電力載波進(jìn)行集抄的方式就會收到一定程度的阻礙而無法順利進(jìn)行，尤其是當(dāng)?shù)蛪弘娐返呢?fù)載嚴(yán)重或存在較多干擾因素時，就會大幅度降低電力載波抄表的成功率。

圖 1 集抄系統(tǒng)原理圖

供電企業(yè)將以縱線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共享電臺與星形網(wǎng)絡(luò)采集電表數(shù)據(jù)的二重網(wǎng)絡(luò)形式所構(gòu)成的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)稱為無線遠(yuǎn)程集抄。經(jīng)過綜合分析發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)不僅包含了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)以及傳感器技術(shù)和無線數(shù)字通信技術(shù)，并且還對該系列技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的綜合，進(jìn)一步有效推動了脈沖電能表數(shù)據(jù)采集處理的自動化進(jìn)程。“采集部分——網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——收發(fā)臺——抄表中心站"是該系統(tǒng)的主要構(gòu)成模式。其中，采集部分是該系統(tǒng)的核心點(diǎn)，其主要由采集器與連接在采集器上的脈沖電能表或者是RS485電能表構(gòu)成，而也正因如此，電能表的不同就會同時導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)方式出現(xiàn)差異性。

通過電信部門提供的SMS功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電表數(shù)據(jù)傳輸是GSM（全球移動通訊系統(tǒng)）遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制。將SMS服務(wù)功能充分運(yùn)用至電能表中，可輔助GSM終端設(shè)備間順利進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成無線遠(yuǎn)程集抄任務(wù)。小區(qū)集抄中心及數(shù)據(jù)采集終端和GSM/SMS數(shù)據(jù)傳輸模塊等是GSM遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，同時又以計(jì)算機(jī)中心管理軟件來對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和傳輸。與其他遠(yuǎn)程集抄方式相比，這種集抄方式更具效率性和安全性。除此之外，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前現(xiàn)有的有線或光纖網(wǎng)絡(luò)亦可應(yīng)用于電能表遠(yuǎn)程集抄中，同時這也是電能遠(yuǎn)程集抄的一大重要突破，甚有可能成為其未來的重要發(fā)展趨勢。

3電能表遠(yuǎn)程集抄的優(yōu)勢與缺陷

3.1 電能表遠(yuǎn)程集抄的優(yōu)勢

3.1.1 有利于降低電能集抄的管理成本  

   電能表遠(yuǎn)程集抄改變了落后的人工抄表模式，降低了人工抄表的人力投入，節(jié)省了管理成本。另外，在很大程度上促進(jìn)了集抄工作效率的提高，并且還能大幅度地減少供電企業(yè)對電能集抄的人力資源投入，從而達(dá)到有效節(jié)省管理成本，實(shí)進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益的經(jīng)營目的。

3.1.2 有利于進(jìn)一步提升工作效率
   使用遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)后，原本需要上門集抄的抄表工作人員足不出戶就可隨時讀取各用戶的電能表數(shù)據(jù)，這就在很大程度上提高了電能集抄的工作效率，為工作人員帶來了便利性。

3.1.3 有利于進(jìn)一步提高線路運(yùn)行的可靠率

  用電異常警示功能是電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的功能之一，其能在用戶出現(xiàn)異常用電情況或停電時迅速地做出相應(yīng)的反應(yīng)，能夠使電力維護(hù)工作人員能夠在短的時間內(nèi)到達(dá)問題現(xiàn)場，快速為用戶解決用電問題。由此便可以很大限度地挽回用電異常所造成的損失，為用戶提供更為的服務(wù)。

3.1.4 有利于提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性

  應(yīng)用電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)后，可進(jìn)一步幫助相關(guān)工作人員能夠做到每天抄表且抄表數(shù)據(jù)均為同一時刻凍結(jié)的電能數(shù)據(jù)，以盡可能地消除因人為因素所造成的電能量誤差，從而有效提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性。

3.2 電能表遠(yuǎn)程集抄的缺陷

電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)易受惡劣的天氣以及電壓不穩(wěn)定等各種外在因素的影響。例如，暴風(fēng)驟雨或霜雪等天氣會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)異常（見圖 2）；停電會直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法采集 ；智能電能表電壓不穩(wěn)則會影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

圖 2 數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)異常

由于采用電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)后，工作人員無需每月開箱抄表，就導(dǎo)致無法及時發(fā)現(xiàn)智能電能表電池欠電壓、線頭發(fā)熱以及表箱內(nèi)出現(xiàn)雜物等安全隱患。

4 解決方案

首先，電能表遠(yuǎn)程集抄設(shè)備生產(chǎn)廠家應(yīng)不斷提高相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，同時注重強(qiáng)化該類設(shè)備的抗干擾功能；其次，必要時可考慮增加備用電源，并及時對設(shè)備的相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行升級和完善，以發(fā)揮出遠(yuǎn)程集抄的作用 ；再次，要求工作人員加大對各項(xiàng)設(shè)備的巡查力度，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即排除，如發(fā)現(xiàn)智能電能表電池電壓不穩(wěn)時應(yīng)及時維修或更換新電池。

5安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺

5.1 系統(tǒng)方案

   系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計(jì)量箱ADF300L系列，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。

5.2 系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺由云平臺-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)電能表組成，通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報(bào)警等功能。

本系統(tǒng)適用于一些大集團(tuán)和大物業(yè)，往往需要將多個物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費(fèi)和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財(cái)務(wù)操作分散，在線支付，總部財(cái)務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。

水表預(yù)付費(fèi):可是查看某區(qū)域水表的實(shí)時狀態(tài)信息，并可以進(jìn)行單表或批量設(shè)置水價控閥等操作。
遠(yuǎn)程售電:財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時下發(fā)，并比對充值次數(shù)，方便快捷。

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi)，也可以實(shí)時關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。 

遠(yuǎn)程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理。


5.3 產(chǎn)品選型
 

6.結(jié)束語
    凡事都有雙面性，電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)也不例外。因此，供電企業(yè)應(yīng)在該系統(tǒng)現(xiàn)有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究，以挖掘其潛在優(yōu)勢，為供電企業(yè)的發(fā)展做出更杰出的貢獻(xiàn)。與此同時還應(yīng)就該系統(tǒng)的缺陷與不足并實(shí)施針對性的解決方案，以確保電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)

【參考文獻(xiàn)】

【1】曾祥龍.淺淡遠(yuǎn)程集抄電能表在農(nóng)配網(wǎng)使用中的利弊

【2】黃麗,劉俊,張利，等.遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)在呼和浩電局的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2015,（23）:90-91
【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06