摘 要：在本文中，笔者在比较传统电能计量方式与现代电能计量方式的基础上，分析远程抄表系统几种方式的特点和应用状况，并且指出了远程抄表系统的发展方向，以供参考。
关键词：计量装置,远程抄表
引言
在新的形势下，南方电网公司对供电企业的营销管理工作提出了新的更高的要求。创新技术管理手段，充分运用信息、网络等新技术、新设备，实现营销数据的实时采集、在线监测、实时分析、数据共享，实现营销管理的规范化、信息化、精细化、智能化，引导电力客户优化用电方式，提高终端用电效率，从而为保证电网安全、经济运行，减少电网建设投资，推动供电企业与用电客户及社会双赢奠定坚实基础，促进企业战略目标的实现。智能电网概念的提出，对电力建设有很大的推动和指导作用。远程抄表作为电网智能化的基石，它可以实时收集终端用户的电量信息，监控其工作状态，实现有序用电、自动抄表和用电监控，同时为电网企业线损率管理、用电分析、负荷预测、电价评估和营销决策提供有力的技术支持。实际上，在抄表行业中，从传统的手工抄表发展到远程自动抄表系统，今后必将朝着信息化抄表和管理一体化的新的抄表方式方向发展[1-4]。
目前，比较多的抄表方式主要有两种：
(1)人工抄表模式。这是一种挨家挨户的抄表方式，工作量大，对居民用户的影响大，出错率高，因此而容易引起纠纷。相对有些改进的手持红外抄表器，利用红外数据传输用手持仪器对电表进行抄表，虽然减少了出错率也节省了时间，但是仍需要一家一户进行，没有发生根本性的进步。
(2)远程抄表模式。远程抄表系统也称集抄系统，又称自动抄表系统，是指利用现代电子技术、信息技术等实现电表、水表、燃气表、暖气表等表计仪器的自动化远程抄送和处理的系统。
远程抄表系统不但是技术进步、生产力提高的表现，也是实现信息化发展和管理的一种营销模式，具有重要意义。随着科学技术特别是电子技术的发展数字化社会建设的进行，抄表也同样发生了革命性的进步，出现了载波电表远抄系统、无线网络远抄系统和基于广播电视网的远抄系统等功能强大而成本较低的信息化抄表系统。
1远程抄表总体结构
如图1所示，远程抄表系统的组成部件有电能计量装置，采集器，集中器，网络和数据中心。
远程抄表的基本方式为：每个电表或者每个电表箱安装一个采集器，通过一定的数据接口和通信协议，从电表上采集电能量等数据，一个区域内(比如一个小区或者一个台区)所有的采集器采集到的数据集中到集中器，然后通过一定的网络将数据传送到数据中心(主站平台)。
具体的远程抄表的结构多种多样，主要决定因素是通信信道的选择，包括采集器和集中器之间的底层通信以及集中器和数据中心的网络选择。目前应用较多的有：(1)电力线载波远抄系统、(2)GPRS/CDMA无线网络数据传输系统、(3)基于Zigbee等短程无线网络和Internet技术的远程抄表系统、(4)基于广播电视网的远抄系统。还有其它多种方式。
2电能计量装置和采集器
2.1电能计量装置
目前，电能计量装置可以分为以下几种。
(1)传统机械式电表。这种电表已很少在新安装项目中使用，但是仍然有一定数量的保有量。
(2)脉冲式电表。这种电表分为电能测量部件和脉冲部件。这种电表也很少在新安装项目中使用，但是仍然有一定数量的保有量。
(3)红外接口的电能表。这种电表是电子式电表，测量到的数据保存到非易失性存储器中，通过红外调制信号输出。用手持仪器或者其它对应的红外数传仪器可以与这种电表进行通信，读取数据并可以设置参数。
(4)485通信接口电子式电表。这种表功能强大，数据量丰富，可以实现复费率，可记录波峰波谷。数据接口采用工业级的485接口，稳定可靠，通信数据量大而方便，通用性强。
2.2相对应的采集器
针对以上几种电表以及他们不同的数据接口，采集器的方式也不尽相同。
(1)对于机械式电表和脉冲式电表，采集器要求要求附加器件多。对不同厂家，机械式电表转盘的转数是不一样，脉冲式电表的电量常数也不同，都需要针对不同厂家的电表而对采集器做相应的调整。目前已基本不用。
(2)红外接口的电表，多用于手持抄表器，在远程自动集抄系统中应用不多。可使用红外通信元件直接读取电表内存储的电量数据。
(3)485接口的电表是全电子式的电表，数据通用性强。485电表已经形成了成熟的电子式电能表通信规约，应用范围广。对485电表进行数据采集很简单，只要增加一个485接口即可，而采集器和电表之间的数据接线也只需要一根双绞线。
3 集中器和数据中心(主站平台)
集中器的方式决定于采用的通信方式，包括与采集器之间的通信和与数据中心(主站平台)的通信。集中器收集的一个台区的电量数据，大多采用485总线或载波与采集器通信，而与数据中心(主站)通信，采用电话线上网或者专用网线等Internet技术或者GPRS/CDMA等高级无线网络。
数据量的增加和采集系统的智能化发展都要求数据中心(主站平台)不仅仅局限于数据的收集和统计，而要具备数据共享、数据分析、数据挖掘能力及与诸如营销业务系统以及银行数据网等其它数据相衔接的功能。数据中心(主站平台)可以与自助缴费系统联网，用电客户可以在自主缴费终端上自行操作缴纳电费，也可通过签约银行的网上银行和手机银行等新型系统来实现方便快捷地缴费。客户也可通过网络等途径查看自己的用电状况。
4国内传统远程抄表系统的组网方案：
4.1 RS485总线式抄表方案
系统由主站、集中器、采集终端、电表组成。集中器与采集终端之间采用RS485总线通信方式组建抄表网络，数字采集终端通过RS485总线和电表连接，脉冲采集终端每个脉冲端口只能接一块脉冲表。
由于系统需要铺设通信线路，所以适用于电表集中安装、工程施工方便、容易铺设通信线路的小区，铺设线路费用昂贵。
4.2电力线载波抄表方案
抄表系统由主站、集中器、载波式电能表组成。系统的主站与集中器之间通过GPRS、CDMA等公共无线网络来进行远程通信，集中器与表计之间采用低压电力线载波通信方式组建抄表网络。
其缺点是由于现场条件下电力线存在有断续的尖峰噪声干扰、负载阻抗随机变化和信号衰减强烈，因此电力线的通信条件非常恶劣。不同的时间，不同的地点，不同的调试方法，都有可能导致低压电力线载波通信实时性和可靠性有很大的差异。目前电力线通信技术依然在发展阶段，尚不能保证实时通信，所以系统仅适用那些不需要远程停送电功能、月用电量少、电表特别分散、工程施工难度很大的乡镇、农村地区。
4.3 RS485总线、低功率无线混合抄表方案
系统由主站、无线集中器、无线数字采集终端、RS485电能表组成。系统的主站与集中器之间通过GPRS、CDMA等公共无线网络来进行远程通信，集中器与采集终端间采用短距离无线通信，采集终端和表计之间通过RS485总线方式组建抄表网络。
适用于通信距离比较短，一般为可视距离100m之内，即集中器和采集终端之间最好不要有障碍物，如果有障碍物的话，可以通过设置中继来处理，最多可设置4级中继。
4.4 RS485总线、低压电力线载波混合抄表方案
系统由主站、集中器、载波采集终端、电能表组成。系统的主站与集中器之间通过GPRS、CDMA等公共无线网络来进行远程通信，集中器与采集终端之间采用电力线载波通信，采集终端和表计之间RS485总线方式组建抄表网络。
多适用于由于现场条件下电力线存在有断续的尖峰噪声干扰、负载阻抗随机变化和信号衰减强烈，因此电力线的通信条件非常恶劣。不同的时间，不同的地点，不同的调试方法，都有可能导致低压电力线载波通信实时性和可靠性有很大的差异。目前电力线通讯技术依然在发展阶段，尚不能保证实时通信，所以系统适用那些不需要远程停送电功能、月用电量少、电表特别分散、工程施工难度很大的乡镇、农村地区。
5 基于广播电视网(CATV)远程抄表系统
基于广播电视网的宽带低压集中抄表系统，由主站平台、通讯信道、智能用电管理终端、RS485接口电能表、智能继电器五个部分构成。主站平台，是实现低压集中抄表业务功能，存储客户数据的管理信息系统，是整个系统的核心。通讯信道，是广电网络公司提供的信息传输通道，是智能用电管理终端和主站服务平台通讯的链路。智能用电管理终端，是联系主站平台与RS485电表、智能继电器的通讯设备和控制设备。RS485接口电表，是指带有RS485通讯接口的普通低压电表。智能继电器，是指带有RS485接口的可控继电器。
比较以前的传统集抄方式主要凸显以下几点：
5.1解决低压集抄抄表效率低的问题。原低压集抄技术，由于GPRS信号不稳定、低压线路信号干扰、485线路通讯传输距离近等原因，抄表数据不是产生丢包、漏包的现象就是产生误抄的现象，无法100%一次性抄到到所有的低压用户。通过CATV网络安全可靠的信道通讯，使抄表率达到100%。
5.2解决了低压集抄抄表覆盖率的问题，目前广电网络已经覆盖全国的百分之九十九，覆盖面广，使低压集抄系统能适应城市居民社区、公变台区用户、农村用户等各种用电环境，从而使扩大低压集抄范围到100%成为可能。
5.3通过以后系统的升级可以利用现行的CATV网络通道，实现OSD信息的发布。解决人工送单、人工停复电催费的服务模式。通过OSD信息发布系统的项目实现，使全面取消人工送单成为可能。
通过上表的比较，我们不难看出，传统的组网方式不是传输效率低就是成本费用高，而CATV智能用电管理终端采用RS485+RF无线传输信号，使整个系统即具备了RS485传输稳定、准确的优点，又具备了本地无线(免布线)的优点。而且远程连接主站采用有线电视网的传输，可以大大节省传输线路的费用。同时既弥补了传统无线传输距离短的缺点，又解决了传统依靠电力载波传输数据丢包严重的缺点。
6总结
远程抄表系统要达到可靠、准确运行的要求，必须解决其计量的准确性和可靠性的问题，而要真正解决准确性及可靠性问题，就需要改变传统的机械式转轮电能表和以脉冲信号累计为计量方式的抄表方式。485总线作为工业级的串行总线，以其稳定可靠的工作性能和通用性而得到越来越广泛的应用。485接口的智能电能表也正在大量地被采用，将是今后电能表的发展方向。
对于数据传输，基于CATV网络的双向信息互动集抄的推广，将能够弥补我国现有几种传统集抄系统普遍存在的传输距离短、漏抄、误抄、数据丢包、数据错误等缺点。实现低压远程集抄系统突破性进展。系统采用有线电视网连接到主站，由于有线电视网均已经覆盖小区及各家各户，所以不需要额外的布线费用，即可实现远程抄表的功能。
在市区集中居民小区及街道集中区域，由于绝大部分已实现CATV广电网络的全覆盖，应优先考虑建设基于CATV的双向互动集抄系统，可以485总线等远传抄表方式作为补充.
对市区公变台区，当具有有线网络的地方应首选用有线网络传输的集抄方式，没有线网络地方的可选用载波通讯的集中抄表方式。
对远郊农网区域，应首先考虑无线通讯技术或电力载波技术。
参考文献：
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