电能计量自动抄表系统现状及发展趋势

电能计量自动抄表系统现状及发展趋势

摘要：经济迅猛发展，科技快速进步，原有的电能计量方式已经被历史所淘汰，正在慢慢的退出历史舞台。新时代背景与新经济发展形势对电能计量提出了新的

要求，电能计量抄表系统便应运而生。电能计量自动抄表系统是将电能计量数据

自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性，推进了电能管理现代化的发展进程。本文对电能计量抄表系统的现状进行了分析，并对其发展趋势进行展望。

关键词：电能计量；抄表系统；发展趋势

0引言

电力在人类文明的发展历史上留下了辉煌灿烂的篇章，在很大程度上推动了

人类社会的发展进步，有着不可磨灭的历史作用。自从19世纪中后期，电与磁

的相互作用被人们发现后，人们进行了第二次工业革命，电力资源被广泛的应用

在人们生活的各个领域，自此人们进入了电气时代。在当今社会，电力能源已成

为人类工作与生活密不可分的重要组成部分，随着电力能源应用程度的逐渐加深，电力与经济的契合程度也越发的密切，随之而来的电能计量问题便被提上日程，

在时代背景与经济发展的双重要求下，新兴的电能计量技术已成为人们关注的焦点。

1电能计量抄表系统概述

1.1电能计量抄表系统结构

电能计量抄表系统最早发源于欧美等发达国家，与美国等发达国家相比，我

国电能计量抄表系统起步较晚，技术仍不够成熟与完善。但是令人欣慰的是，随

着电力能源的发展程度加深，电能计量抄表系统技术已被社会各界人士所广泛关

注和研究，其正以着快速的发展趋势向前迈进。电能计量抄表系统是通过利用新

兴的电子信息技术，把计算机网络通信系统和远程遥控、传感技术结合起来，加

上现代的电子信息处理技术，使电能计量数据能够自动采集、传输的新兴电子信

息系统。常见的电能抄表系统主要有3种：一是直接本地抄表系统；二是本地抄

表系统；三是远程自动抄表。其中最先进的应是远程自动抄表系统，它的具体结

构主要由4部分组成：一是前端采集子系统，二是通信子系统，三是中心处理子

系统，四是区域管理器子系统。正是由于这4部分结构的相互运作，把电子信息

技术、通信技术、电能计量技术融合一体，实现电能计量管理的现代化。

1.2电能计量抄表系统的产生背景

在经济迅猛发展，科学技术技不断更新的当今时代，电能计量领域已成为人

们关注的焦点。传统的手工电能计量抄表模式不可必免的会存在着劳动力投入大、操作困难、工作效率低、操作成本高、难以管理、数据采集不及时、不准确等许

多问题，由此可见，传统的人力手工抄表方式已经与人们的生活模式和社会的发

展模式脱节，将被时代所淘汰，尤其是在经济发展与社会的进步强烈的要求下，

十分需要一种方便、快捷、准确的电能计量方式，使得数据采集、传输、处理能

够融合一体。

1.3电能计量抄表系统的现实意义

新兴的电能计量抄表系统与传统的人工抄表方式相比，具有更高的采集效率

和准确性，既方便又快捷。这种新兴技术的应用，不但提高电能计量工作部门的

工作效率与数据采集的准确性，也与现代化建设的进程相适应，符合时代与经济

发展的要求。同时，电能计量自动抄表系统也能有效的解决传统手工人力抄表模

式的弊端和遗留问题，它既降低了抄表工作人员的工作难度，解放了劳动力，又

方便了电力用户的缴费过程，减少了用户的生活麻烦，同时还能有效的避免抄表

工作人员与电力用户的矛盾纠纷，维护社会的稳定。另外，电能计量自动抄表系统，其工作的全过程都由计算机代劳，避免了工作人员与数据的直接接触，从而

能够有效的预防篡改电能数据的现象，对防止电力资源的流失具有重要意义。

2电能计量自动抄表技术的现状

2.1电能表

传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展，使得无论是机电脉冲式还是

电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。预计今后相

当一段时间内，电能计量自动抄表系统的终端采集装置将以机电脉冲式电能表和

电子式电能表两种仪表为主。

2.2采集器和集中器

采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置，由单片机、存储器和接口电

路等构成，现在已经出现了较成熟的产品。

2.3通信信道

通信子系统是电能计量自动抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合

考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国

内外对于不同通信方式各有侧重，在西方发达国家，对于电能计量自动抄表技术

的研究起步较早，电力系统包括配电网络较规范、完备，所以低压电力线载波技

术被广泛应用；在我国，受条件所限，较多使用电话线通信。近来，随着对扩频

技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决，因此，低压电

力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。

3电能计量自动抄表技术的热点和发展趋势

3.1电力线载波通信

电力线载波通信，是将信息调制为高频信号（一般为50~500kHz）并叠加在

电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设

通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内

10kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术

在我国的实际应用。

3.2无线扩频通信

扩频技术是一种无线通信方式，把发送的信息转换为数字信号，然后由扩频

码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号的频谱，通过相关接收，用相同的频码序列解扩，最后经信息解调，恢复出原始信息。扩频通信距离一般

可达几十千米，其最大的优点在于抗干扰能力较强，因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是:采集器通过电力线载波把数据传至集中器，再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接

收电台。

3.3复合通信

在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有优

缺点，任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾，提出了复合通信方案。复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通

信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距

离较近的底层数据采集阶段（电能表到采集器，采集器到集中器），可以采用如