智能电表用多频率并行无线抄表系统

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年9期   作者:赫国勇
[导读] 近年来我国电力市场正在不断向智能化发展,将电表与抄表系统相结合

        摘要:近年来我国电力市场正在不断向智能化发展,将电表与抄表系统相结合,发展远程抄表技术,将电力终端融入智能元件,使得抄表过程和电力数据的采集更加便捷,要想提升远程抄表技术,相关设计人员必须弄清电表的组成及更多的细节部分,以便更快寻找到可以进行技术提升的电子元件,所以技术人员应该定期对电力远程智能电表进行研究,及时对抄表系统进行升级,推动智能电表的进步。
        关键词:智能电表;抄表系统;远程控制;研究
引言
        新经济常态,人们的生活水平持续增长,人民对生活质量的要求越来越高,但由于需求不同,在冬日供暖过程中涉及到的收费问题便日益严重。从当前发展状况来看,传统的集中供暖收费方式存在着一定的弊端,而按户计量、按热量收取供暖费用的方式将成为今后的发展趋势。
1抄表系统概述
        在冬日取暖过程中,用户可以按照各自需要进行调节温度及流量,这将是今后采暖系统的发展趋势,但用户各自按需调节温度,为收取供暖费用造成了困难。智能远程抄表系统的设计和使用将解决这一问题,可以为用户提供按户计量、按热量收费的计量方式。智能远程抄表系统,则是主站借助信道全面、如实抄读用户热量表数据的一种系统。改系统由三部分构成:SCADA主站、集中器、用户热量表。
2电力远程智能电表抄表系统的组成研究
        2.1多功能电能表
        在电力远程智能电表的制造过程中,电能表是比较关键的组成部分,它既能够对数据进行分时计量,还能对电能使用情况进行精确测量,多功能电能表能够实现对数据的准确测量和显示,主要分为有功和无功两种,不同种类的电能表需要不同的通讯信道(RS485、低压电力线)和接线方式(单相、三相三线、三相四线),标准工作电压为220V、3×220(380V)、3×100V,标准电流包括5A、3×10A、3×1.5A几种,最大电流设定在标准电流的四倍,电能表的表壳、显示屏以及信号灯都有明确的材质要求。
        2.2精确数据采集器
        电力远程智能电表最重要的功能就是进行相关电力数据的采集,数据采集器也是智能电表系统的终端设备,常用的是集中器和专变采集终端,分别对应低压集抄和专变用户,不同的采集设备可以采集不同数量的电能表,在本地区实际工作中,采集终端对电能表作为采集器功能是1对1的采集;集中器作为采集器使用,采集的电表数量大约在几个到数百个不等。数据采集器能够将这些用户的用电数据进行非常精确的采集和记录,集中器可以减少传统采集器的设置数量,专变采集终端可以提升数据采集质量,这些数据采集器能够实时采集所有用户的用电数据,以便电力管理部门能够随时进行数据的查询。
        2.3 主站系统的构建
        物联网远程抄表系统的主站系统主要由个人计算机和应用软件两个部分构成。个人计算机是行为应用指挥的终端,通过和应用软件的合作,充分保证指挥的科学性。主站系统从根本上来说是发布任务,并进行问题解决的核心部分,所以占据着重要的地位。主站性的构建有几个目的,第一是对动态数据库的设置,管理监控系统的动态数据库用于存放现场数据及上下值等数据内容。第二是设置通讯标志,以此来保证通讯任务的定时通讯。
        2.4抄表软件设计
        当数据中心主站同集中器相连接后,对于UART串口1,MCU对其进行动态监测,不间断地接受数据中心传递的各种命令,并借助UART串口2将其传递到M-BUS总线。接到命令后,用户端热量表便迅速把所收集的信息传递给集中器。然后,接受到数据后,集中器借助GPRS模块迅速把数据传输到中心站。在集中器将命令传递给热量表时,集中器传递一次命令后会暂停一会,如果不间断发送3次命令后,仍然没有得到热量表传输回来的数据信息,集中器便会停止传递信息,并将传递时代的信息及时反馈给数据中心站。


3当前电能表远程抄表存在的问题
        3.1 抄表系统设计比较复杂,推广难度比较大
        远程抄表技术是一项新兴技术,所以在这一方面的人才相对较少,而且电力用户量相对较多,所以对于远程抄表系统程序在设计时相对复杂,而且在对系统进行设计时还需要工作人员对各个用户进行编号和信息的采集。同时智能远程抄表系统的应用需要工作人员到各个小区或者企业对原有电表箱进行改装,这就大大加大了企业的投资,而且还不能保障居民日常用电需求,需要对一部分地区进行停止供电来安装新型智能电能表。很多居民对这些方面的设备可能了解不是很多,所以他们对更换设备并不是很支持,所以在很大程度上阻碍了远程抄表系统的发展和实现。
        3.2抄表系统缺乏行业指导,设备兼容性较差
        很多地区发展不平衡,在一个省份当中就有一定的经济发展差异,所以在一些经济相对落后的地区对于这类智能远程抄表系统没有一个很好的理论指导,并且由于经济相对落后所以很难保证电力企业对用户电能表进行全面更换。不同地区的情况也有一定的不同,电价也有一定的差异所以智能远程抄表系统的兼容性相对较差,电力企业也很难对不同地区的电能表进行统一化的管理。
4电能表远程抄表存在的问题的对策
        4.1提高电能表电路安全性
        随着为我国自动化技术的不断提高,远程智能化抄表系统的精度也不断的提高,通过近几年的试点研究和应用,工作人员发现了智能远程抄表系统需要采用串联传输方式,而且在使用过程中为了防止短路或者其他情况一定要对电缆线路进行漏电保护,云南有一些地区还是传统的毛坯房,加上云南气候相对湿润,所以经常会导致线路出现问题,而且有些电表箱还设立在小区外部所以很容易受到潮湿空气的影响,电力企业要做好相关电路的保障工作,加强电缆的防水性和气密性,这样才能更好地保障居民用电的稳定性和远程智能化抄表系统运行的稳定性。
        4.2将抄表信息进行及时存储和分析
        一个电力远程智能电表需要将多个用户的用电情况和实时用电数据进行显示,承担的工作比较复杂,一个集中器一般要承担几百户用电数据的采集和传输,所以值班人员每个月需要承担的抄表情况统计和分析任务是十分繁重的,所以在电力远程智能电表抄表系统的设计中,该系统应该定期自动进行抄表情况的分析,将异常信息和分类推送给值班人员,不仅能够降低值班人员的工作量,还能确保抄表数据的精确性和经济效益。
        4.3 提高技术人员的培养
        远程智能抄表系统的设计需要专门的技术人员来进行设计,而且程序设计工程量相对较大并且内容比较繁琐,一些工作素质较低的技术人员很容易出现混淆等现象,并且在程序编入时如果出现错误后期的查找工作也是十分困难的,所以技术人员也要不断提高自身技术水平,对整体程序进行分组操作,这样能够让整个程序系统设计变得更加有条理性,并且在后期修改时也更加容易。企业要提高对于这一类技术人员能力素质,定期组织他们进行一些交流学习活动,这样能够让他们更好地进行程序编写以及设备的设计。
结束语
        电力远程智能电表的抄表系统组成十分复杂,需要各个电子元件的配合才能实现智能电表的多功能使用,电能表可以实现电能使用的监测和记录,而数据采集器能够实现实时数据的采集,并将数据传送到用电信息采集系统进行储存和详细的分析,有利于电力部门进行用户用电情况的分析和统计售电规律,此外电力远程智能电表的抄表系统能够将数据记录、分析、电表抄读等工作集中在一起,促进电表制造和配套软件的发展。
参考文献
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