本站小編為你精心準(zhǔn)備了電能表數(shù)據(jù)采集方式比較與發(fā)展參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

【摘要】目前傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案已經(jīng)難以適應(yīng)這些新的應(yīng)用要求。同時(shí)，隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)與發(fā)展，終端用電信息采集方式也從原先的單一方式發(fā)展為多方式，多功能采集，采集速率也比以前快數(shù)十倍。新技術(shù)的引入保證了用電信息采集的及時(shí)性，用戶可以實(shí)時(shí)獲取用電詳細(xì)信息。本文將對(duì)智能電能表的數(shù)據(jù)采集方式的發(fā)展歷程以及趨勢(shì)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】智能電能表；數(shù)據(jù)采集；用電信息；發(fā)展趨勢(shì)

智能電能表作為電網(wǎng)用電信息采集的終端設(shè)備，從傳統(tǒng)的電能表發(fā)展到現(xiàn)在，大致經(jīng)歷了四個(gè)階段。分別為感應(yīng)式交流電能表階段、電子式交流電能表階段、電子式多功能電能表階段、智能電能表階段。感應(yīng)式交流電能表功能單一、準(zhǔn)確度不高，只能通過(guò)人工抄表，存在誤抄、漏抄的情況；電子式交流電能表功能較多，可實(shí)現(xiàn)多費(fèi)率，預(yù)付費(fèi)功能、具有485通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)抄表；電子式多功能電能表具有專門的計(jì)量芯片，具備四象限有功，無(wú)功計(jì)量、事件記錄等功能，具備自動(dòng)抄表功能；智能電能表具備安全認(rèn)證功能，在防竊電方面有較大改善，可實(shí)施階梯電價(jià)功能，通信方式多樣。在電能表的發(fā)展過(guò)程中，用電信息的采集方式也從最初的人工采集逐漸發(fā)展為485采集、窄帶載波等多種采集方式。

一、人工采集

感應(yīng)式交流電能表功能階段，由于表計(jì)不具備對(duì)外通信功能，只能通過(guò)人工抄讀終端的電量信息。其缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)地，主要為以下幾個(gè)方面：1、人工抄表成本太高，一般一個(gè)抄表員僅能夠?qū)崿F(xiàn)采集3000只以內(nèi)的電表數(shù)據(jù)；2、人工抄表存在安全隱患，電表一般安裝在較高的地方，甚至現(xiàn)場(chǎng)可能存在電線破損情況，容易導(dǎo)致安全事故；3、人工抄表的數(shù)據(jù)不可靠，容易出現(xiàn)誤抄、漏抄、估抄等情況。

二、485采集

早期，在電子式交流電能表階段，已經(jīng)開始逐步淘汰人工抄表機(jī)制，使用485進(jìn)行集中抄表。其具有優(yōu)點(diǎn)：1、技術(shù)成熟，在工業(yè)中已有大量應(yīng)用實(shí)例；2、通信距離遠(yuǎn)，理想通信距離可達(dá)三千米，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用也可達(dá)幾百米、上千米；3、抗干擾能力強(qiáng)，單獨(dú)走線，不受電力線噪聲干擾。當(dāng)然，其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。其通信速率較低，實(shí)時(shí)性差；現(xiàn)場(chǎng)需要大量布線，安裝、維護(hù)成本較高。

三、窄帶載波采集

電力線窄帶載波通信從20世紀(jì)90年代被引入到國(guó)內(nèi)，在經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展，在電力信息采集中得到了廣泛的應(yīng)用。電力線載波通信相對(duì)于485通信具有明顯的優(yōu)點(diǎn)——通過(guò)電力線復(fù)用通信，節(jié)約大量的線材資源，同時(shí)其施工成本極低，綜合成本遠(yuǎn)低于485集抄。但是，因?yàn)殡娏€畢竟不是為載波通信專設(shè)的通信線路，低壓電力線信道環(huán)境惡劣，存在阻抗匹配性差、噪聲干擾不可預(yù)測(cè)、信號(hào)衰減強(qiáng)烈等特點(diǎn)。目前幾乎所有的窄帶載波均采用在電壓過(guò)零點(diǎn)的3.3ms內(nèi)進(jìn)行通信，避開噪聲大的時(shí)間段，基本能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)日抄讀成功率在99%以上；一次采集成功率在95%以上。目前窄帶電力線載波在電力信息采集系統(tǒng)中占比達(dá)90%以上。

四、微功率無(wú)線組網(wǎng)通信微功率無(wú)線通信技術(shù)

在近十年內(nèi)發(fā)展迅速，在各個(gè)電子應(yīng)用領(lǐng)域均有應(yīng)用。因?yàn)槠洳皇茈娏€噪聲干擾、通信距離遠(yuǎn)、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在電力信息采集廣泛使用，尤其是電力線噪聲、阻抗情況較差的用電環(huán)境中。微功率無(wú)線通信的應(yīng)用頻段為ISM頻段，這些頻段無(wú)需許可證或費(fèi)用，只需要遵守?zé)o委會(huì)規(guī)定的低于最大發(fā)射功率（電力行業(yè)為17dbm）要求即可。因此，也導(dǎo)致在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)可能存在不同廠家的模塊之間相互干擾的情況，另外在地下室、建筑物屏蔽作用明顯的區(qū)域，其通信效果明顯變差。

五、公網(wǎng)通信采集

公網(wǎng)通信專指的是通過(guò)運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，目前主要應(yīng)用于電力信息采集的公網(wǎng)通信方式有2G、3G、4G、和NB-IOT等方式。這幾種方式的主要特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)保密性好，通信覆蓋區(qū)域廣，施工和維護(hù)成本極低。但是因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)采集是通過(guò)運(yùn)行商平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，需要向運(yùn)行商繳納一定的費(fèi)用，導(dǎo)致后期的運(yùn)營(yíng)成本較高，其具有無(wú)線通信的明顯缺點(diǎn)，在地下室、建筑物屏蔽作用明顯的區(qū)域，其通信效果明顯變差，甚至無(wú)法通信。因此，公網(wǎng)通信一般用于山區(qū)等極度分散且無(wú)屏蔽等場(chǎng)景，或者對(duì)運(yùn)營(yíng)成本并不敏感的電力重要用戶。

六、寬帶高速載波

電力線寬帶載波是在窄帶載波技術(shù)上面發(fā)展而來(lái)，同樣是通過(guò)電力線進(jìn)行調(diào)制信號(hào)傳輸。不同之處在于寬帶載波的信號(hào)調(diào)制方式為OFDM調(diào)制，通信頻段為0.7~12MHz。而窄帶載波的調(diào)制方式主要為BFSK、BPSK等，其通信頻段為10kHz~500kHz。通過(guò)香農(nóng)定理可知，通信系統(tǒng)的極限傳輸速率和信道帶寬成正比，信道帶寬越大，其極限傳輸速率越大，目前的寬帶載波通信速率能夠達(dá)到窄帶載波通信速率的數(shù)十倍以上。在國(guó)網(wǎng)最新推行的第二代寬帶載波（HPLC）標(biāo)準(zhǔn)中要求：1、各廠家之間的寬帶載波（HPLC）需要支持互聯(lián)互通功能，能夠極大程度地提高現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維效率；2、能夠支持臺(tái)區(qū)識(shí)別，準(zhǔn)確定位到模塊的臺(tái)區(qū)屬性；3、能夠支持停電上報(bào)功能，及時(shí)獲悉表計(jì)終端的故障情況。結(jié)論；目前，電力信息采集系統(tǒng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表，采集方式呈現(xiàn)多樣化，各種采集方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，。在電力信息采集方式的應(yīng)用中，已經(jīng)逐步淘汰需要另外鋪設(shè)通信信道的485采集方式；逐步淘汰低通信速率的小無(wú)線通信、窄帶載波通信等方式；逐步減少運(yùn)營(yíng)成本較高的公網(wǎng)通信方式；最終向低成本、高速率、抗干擾性能較高的通信方式發(fā)展。

作者：彭江鵬 單位：武漢盛帆電子股份有限公司