摘要：近幾年伴隨著智能可記得不斷發展，電力行業的服務也發生著智能化轉變。現在隨著智能科技的應用，電力用戶已經實現了遠程數據采集，此外，已經實現了對電網和用戶的實時管理和監測，以適應互聯網時代用戶需求。本文對智能電能表的遠程集抄系統設計一些技 

術進行介紹，以期為更好的做好遠程集抄工作。

關鍵詞: 電能表；遠程集抄；系統設計

 

       電力系統利用智能電能表實現遠程集抄，其原則是借助遠程智能抄表工具，對用戶數據收集和分析，再利用數據通信傳輸功能，將在用戶收集的數據傳輸至管理平臺。采集到用戶數據是實現智能用電的基礎信息，發展電能自動抄表技術是實現智能用電和用電管理的必經之路，也是電力系統和智能數字化生活發展的必然產物。

 

1.1 RS485通信方式

       RS485總線通信方式不僅需要分接收器而且要配合平衡驅動器并作為數據傳輸接口專線通信方式。總線通信較比其它模式的優點在于具有較強的抗噪聲干擾性，信道數據的傳輸速率峰值達到了10Mbps，優化的通信距離更是超過了1.2千米。當數據傳輸速率峰值達到了100Mbps，那么通信距離就能成為現實。RS-485并不只是一種連接方式，除了半雙工連接方式外，還有全雙工這種鏈接方式。前者能讓通信雙方的信道實現共享，從而進行多點雙向的通信。后者信道不能共享，所以只能一對多進行通信。鑒于前者優勢非常明顯，所以這種連接方式被廣泛使用。遠程集抄系統給每棟安裝了集中控制器，給每戶都裝上了數據采集終端，依靠該終端可以對電力數據進行采集。 

 

圖1

 

 

      為實現遠程集抄，對智能電表設計的整體需求其功能主要是依靠三個不同的單元，對應的功能分別是采集電能、處理信號和數據通信。通常來說，智能電表共有以下幾大功能：

    （1）輸入輸出功能 這種電表要顯示出數據，通常是借助LCD顯示屏。這種電表顯示屏顯示的內容比較多，比如設備的運行情況、年月日、時間、用電峰值和谷值、電力的平值循環顯示等。另外，這種電表在信息輸入這方面也有很多功能，如開始、暫停、確定等。

    （2）儲存數據 智能電表應用二級儲存系統進行數據存儲。其中一級由CPU的程序存儲器閃存方式實現，二級由擴展閃存的方式實現。

    （3）抄表 想要電表數據得到更順利的傳輸，無限模塊SI4438可以實現這一目的。當然，除此之外還可以采用RS485接口，將需要傳輸的數據先匯總到集中器當中，然后再借助無線網絡可以對這些數據進行遠程自動抄表。如對一部分數據產生疑問，還可以采用終端現場讀表抄數。

    （4）通信 智能電能表通信方式主要有兩種，一種是借助Si4438無線模塊，另一種是借助RS485接口。后者的通信功能更強大和靈活，距離在1.2千米之間都可以滿足用戶需求。更重要的是，這種方式和當前主要使用的手持抄表終端設備可以實現互聯，讓抄表工作變得更加簡便。

    （5）編程 采用程序編程后，電表相關功能的使用會變得更加靈活。設計方案時，可以給整個系統的數據發射方式采用無線射頻技術，讓上位機發出的命令借助數據集中器傳輸給RS485接口，然后就可以讓整個電表實現編程控制。

      為了提高智能電表的使用性能，在設計無線收發器時特地選用了當前比較新型的 Si4438收發器。之所以稱為新型收發器，是因為Si4438收發器一方面采用了ilicon Lab的設計s方式，另一方面是滿足了我國對新能源要求的各項標準，尤其是我國智能電表使用的頻段是470-510MHz，這種模塊可以達到這一頻段要求。為了讓信息傳輸受到的阻礙越小，從而確保信息能傳輸更長的距離，可以給智能電表的信息收發器安裝攻略放大器。它有諸多顯著特點，如輸出功率狀態可以達到+20，靈敏度也更好，相鄰信道抑制保持在58分貝左右。

 

5.1 系統方案

      系統為B/S架構，主要包括前端管理網站和后臺集抄服務，配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。

5.2 系統功能

      AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網關-預付費電能表組成，通過通信網絡完成系統到表的充值、查詢、監控、控制及短信報警等功能。

     本系統適用于一些大集團和大物業，往往需要將多個物業環境、分散于各地的物業集中式收費和管理，面臨著數據公網傳輸，財務操作分散，在線支付，總部財務扎口等復雜的需求。

 

遠程集中抄表：抄表信息通過網關實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。

水表預付費:可是查看某區域水表的實時狀態信息，并可以進行單表或批量設置水價控閥等操作。

遠程售電:財務集中管理，電量實時下發，并比對充值次數，方便快捷。

 

 

 

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務數據、能耗和財務的期初期末值等數據。

在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實現在線自助充值水電費，也可以實時關注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。

 

 

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

 

5.3 產品選型

 

 

 

       本文針對電網數據采集問題，一方面利用了si4438無線收發器對電網進行組建，另一方面根據數據采集實地設計了遠程數據采集端，以遠程抄表系統為主要呈現，并且通過對該系統的通信方式進行研究和分析，從而為智能電能表的遠程集抄系統功能提供了基礎理論，進而讓智能電表遠程集抄系統給實際工作帶來便利。

 

【1】高磊.智能電能表的遠程集抄系統設計

【2】王廣輝.中國智能用電的實踐與未來展望[J].中國電力,2012,45(1):1-3.

【3】安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06

 

作者簡介：劉辰，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事宿舍安全用電研究發展。