1自动抄表系统发展概况及现状�
集中抄表系统发展始于20世纪80年代初，目前正在使用的任何一种自动抄表方式都因其 自身存在的缺点，导致没有任何一种系统占有绝对的市场 优势。对于电力行业，越来越多的 用户希望采用安全、准确、稳定、可靠、安装简便、容易维护的抄表系统。�
集中抄表系统有很多种模式，但使用量较大的主要集中在专线方式（以RS485总线为 代表）、无线传输方式（以车载抄表为代表）、租借信道方式 （以有线电视网络为代表）、电力线载波方式等。在以电力线载波为传输信道或媒 介的模式中，又分为窄带调频方式、扩频通信方式、超窄频通信方式等。在所有这些通信传 输方式中，因电力线普及最广、人为破坏因素较少等因素，使得电力载波通信方式最受欢迎 ，是最有发展前途的集中抄表模式。�
2数据特点�
从总体上讲，由于是抄收每家每户的用电情况，因此其数据总量十分庞大，而此数据又直接 关系到全社会每个人的经济利益，因此对数据的准确性、可靠性、安全性要求非常高。�
对于单个表计用户来说，其所要传输的数据特点是数据量少，传输速率低，实时性要求不高 。
3网络结构
图1集中画出了RS485总线、Lon Work总线、工频零相载波、无线传输这4种比较典型的自动抄表系统的简单网络结构图形，其他自动抄表系统的网络结构会与此4种网络结构当中之一类似。
从图1可以看出，除去无线传输和有线电视网传输的形式外，其他各类型自动抄表系统的网络结构自集中器以上全部相同（除3个区域外的部分），
不同之处仅限于从集中器到用户电能表部分（区域1中的RS485专线结构，区域2中的Lon Work总线结构，以及区域3中的零相传输结构）。
由于各供电管理部门都拥有自己的一套MIS管理系统，因此，在考虑市场上各种自动抄表系统时，将剔除后台因素（除3个区域外部分），只剩下比较电能表、采集器、集中器和通信方式，这当中又以通信方式的差别最大，并且电能表自动抄收系统是一种典型的分布对象的数据采集系统，而要达到电力系统对数据采集的安全、准确、稳定、可靠的要求，通信技术是关键性因素，因以下着重讨论通信方式。
4通信方式
由于无线传输方式（以车载抄表为代表）、租借信道方式（以有线电视网络为代表）不符合我国国情，上述两种传输方式暂不予讨论，以下仅就专线方式和电力载波方式简要说明。
4．1专线方式
这种方式以RS485总线为代表，目前国内大部分集中抄表系统采用的都是这种传输方式。它是将电能表采集的实时脉冲，通过每块表与采集器之间的专用导线，传给数据采集器，由数据采集器将电能表的脉冲数量累计并经过计算变成电能量数据，再将数据经专线传给集中器加工储存，然后由集中器定时传输给系统计算机。用这种传输方式，电能表距离采集器不能太远，一般来讲，采集器就安装在电能表附近。采集器通过RS485总线与集中器连接，其相隔距离理论值为2 000 m，但实际应用值为200 m以下。其传输速率通常是300～9 600 bit／s，极限速率为2．5Mbit／s。由于是专线方式，故其数据传输质量较高，速度较快，但这种传输方法受环境影响较大，设备易遭破坏。
4．2电力载波方式
电力载波方式分为窄带载波、扩频载波和超窄频载波。
4．2．1窄带载波
窄带载波如：LM1893,ST7536自动抄表系统和工频零相载波。前两种系统国内少有使用和介绍。究其原因，还是由于国内电力线路本身所带的大量谐波干扰问题没有获得很好解决。工频零相载波原理是利用50～60 Hz的工频信号进行数据传输。如PC2000集中抄表系统，该系统采用工频零相数据载波传输方式。利用工频频率不甚稳定的特点，再叠加入极低的载波频率，利用此二种频率在实际运行当中在工频的零相位点所产生的相角之差,进行数据传输。其数据传输的极限频率为工频频率，极限速率为：≤50 bit／s或60 bit／s，载波频率为：工频×n，以便尽可能使用电力线上的有效频段。零相载波的工频传输特点，使得它有非常高的适用性，可用于质量差、工频不稳的电网，很适合象中国这样电网质量较
差和干扰源较多的国家。
为何要在零相位点附近进行数据传输，而不在其它相位点进行传输呢？因为在接近零相位点的时候，电压、电流的幅值都很小；其它电器设备产生的噪音幅度也较小，在此范围内加入频率、相位调制的信号，就能在接受端得到较好的传输信号和较大的信噪比。
采用工频零相传输的集中抄表系统的数据传输方式，是利用现有到用户端的电源导线作为数据传输的中间媒介，将各个用户电能表采集的用电信息通过电力导线传至集中器，再经集中器的RS232口，经modem或路由器传给网络管理计算机。
其性能特点为系统组网灵活，安装维护十分简便，抗破坏力强，价格便宜和传输速率较慢。
4．2．2扩频载波
即在发射端利用许多个频点同时传输同一数据，在接受端自动扫描发射端的所有发射频点，找出有效数据，剔除干扰成分。如：Lon Work和IntelLon，其中Lon Work应用较广。该总线技术以美国埃斯郎（Echelon）公司生产的Lon Work芯片为核心，在此芯片中包含了三个CPU神经元及存储单元等。它固化有7层通信协议及6层网络管理和网络操作系统的控制指令。以Lon Works技术为核心的抄表系统，所使用的通信协议为LonTalk。
4．2．3超窄频载波
它是将50～51 Hz的频率，分解成50．001Hz，50．002 Hz，…，50．999 Hz，51．000 Hz这样1 000个传输频点，用这1 000个频点同时传输同一个数据。由于其传输频带只有1 Hz，而传输频点却多达1 000个，因此其数据传输的可靠性非常高，但在国内大量使用的质量不太好的UPS所产生的稳定谐波面前，似乎效果不太理想。这种传输方法在对传输速率没有要求的地方应用面极广。用此原理的自动抄表系统如：Turtle Syte m。这个系统在以色列得到广泛应用，在以色列，它的传输模式采用单工模式，其缺点是系统设备价格昂贵。
5部分集中抄表系统的性能价格比较
部分集中抄表系统的性能价格比较见表1。
注：1）此表仅对家用电能表的集中抄表系统进行比较；
2）所有方式均参照单表单传的模式，一个表含一个功能模块；
3）极限速度是指数据传输的最快速度，因使用的校验、数据格式、数据量等的不同，无法给出抄一个表的具体速度，但此极限速 度可以作为判断参考；
4）抄收成功率是指在不加任何中继的情况下，在实际应用中，能将所有电能表的数据都抄收回来的比率，而非一次抄收的成功率，主要是用来区分重复抄收能抄到和重复抄守也抄不到的情况；
5）适用面主要指该方式所需的外界条件；
6）发送功率是指该方式在发送数据时所需的功耗，不包括其他辅助电路的功耗，因抄收可靠性和频繁度不同，实际的平均功耗也 不同；
7）体积是指该部分功能的电路体积；
8）价格参照系统在市场上的价格平均到每户,且不包括计量部分，以1024户为一个统计单元。
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