基于电力线载波远程抄表系统
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基于嵌入式技术的电力线载波抄表系统管理与通信
卤～
类指令 ， 包括实时抄表 ， 上传抄表数据 ， 设置各类数据信息等。 考
虑 到软 硬 件 资 源 和 开 发 的 难 度 、 维 护 性 ， 用 在 嵌 入 式 处 理 器 易 采
ＡＲ 上 移 植 嵌 入 式操 作 系 统 的 方 案 来 实 现 。 Ｍ ２ 基 于 ＭＣ 技 术 的 采 集 模 块 与 终 端 Ｕ
ｒ ｉｂｉｔ ｎｄ ｃｏ ｍｕｎｃ ｔ ｓ ｅｄ ｒ ｄｉｃｕ ｓ ｄ ｖ ｄｅ ｉ ｓ ｏｐ ｅ ｂａ ｅｄ ｎ ｅ ｔ ｈｎ ｏ ｅ ｅｌ ｌｙ ａ ｍ ａ ｉ ｉａ ｉ ｏｎ ｐｅ ａｅ ｓ ｓ ｅｄ ａｎ ａ ｎｏ ｅｌ ｓｇｎ ｉ ｐｒ ｏｓ ｄ ｓ ｏ ｎ ｗ ｅｃ ｏｌｇｉｓ
展 ， 改进 设 计 进 行 讨 论 和展 望 。 就
１ 远 程 抄 表 系统 原 理
通信接 口 ， 还集成了片内的看门狗 ＷＤ Ｔ电路 。
通 常低 压 电 力 线 远 程 抄 表 系统 采用 分层 结构 ， 如 图 １所 示 ， 由远 程 上 位
机 管理 系 统 、 区域 集 中 器 、
吕 守旭 （ 山东省枣庄供 电公 司， 山东 枣庄 ２７０ ） ７ １２
摘 要 以 电 力线 载 波 抄 表 系统 开 发 应 用 为 背景 ，详 细论 述 了基 于 ＭＣＵ和 嵌 入 式技 术 的远 程 抄 表 系统 的 结 构 和 基 本 软 硬 件 设
计， 同时结合栽渡通信 可靠性和速度方面的局限性以及 新技 术的发展 ， 讨论 了改进设计 。
高 宽带／ 速 低速窄 带通信 系统
，
一
一
抄 表 采 集 模 块 三 部 分 组 成 ，有 时 也 用 局 部 采 集 终
端 采集 多个 电 能 表 ห้องสมุดไป่ตู้ 电 能
基于低压电力载波的远程自动抄表系统的设计
１ 言 ．引
调 制 解 稠 器 集 成 电路 ． 有 接 具
收和发送数据的全部功能 ． 在 采集 器 中它把信 息 发送 到 电 力 线 上 Ｓ＂ ３ Ｉ ５ ７除 了具 有 数 ７ 据 接 收 和发 送 功 能 外 ． 具 有 还 载 波 侦 听 功 能 ． 目 的也 是 为 其 提 供有 效 的 电 网运 行 参 数 该 系统 的实 现 是 迈 向配 电 自动 化 的 了保 证 数 据 准 确 可 靠 地 传 送 第一步． 具有 广 阔 的 应用 前景 Ｓ７３ Ｔ ５ ７采 用 频 移 键 控 （Ｓ ＦＫ） ２ 系统 的 结构 和 功 能 ． 方 式 ， 用 的栽 波 频 率 为 １２ 使 ３． 该 系 统 的 结 构 如 罔 ４ ｋＩ，数 据 传 送 速 率 为 １０ ｂｔ 。 时 钟 电 路 采 用 Ｄ １８ ７芯 ５Ｉ ｚ ２ ０ ｉｓ ／ Ｓ２８ １ 示 ，由五部分组成 ： 所 片 ， 有万 年 历 时钟 。 有 电 池 可保 证 掉 电 时钟 不停 。看 门狗 电 具 吉 电 能表 、 集 器 、 中 器 、 采 集 路 采 用 ＭＡ Ｓ ３ 防止 单 片 机 死 机 Ｘ １． 通 信模 块 和 主 站计 算 机 ３ ． 中器 ２集 电 能表 大体 上 呵分 集 中器 可在 ～ 个 变 压 器 下设 置一 个 ．主要 负责 数 据 的传 送 为 两种 类 型 ： 电式 和全 机 与接 收 ． 图 ３所示 中器 也 以 Ａ ８Ｃ ２为 核 心 ． 过 ５ ７ ３ 如 集 Ｔ９５ 通 Ｔ ５７ 电 子式 机 电式 电 能表 可 接收采 集器发送到 电力线上的数据 ． 加存储 到 Ｒ 累 ＡＭ． 系统 本 的 ＲＡ 芯 片选 用 Ｄ ｌ 公 司 的 Ｄ １ ２ Ｙ． Ｍ ａａ ８ Ｓ ２ ５ 该 片 是 一 种 容量 为 通 过 安 装 在 电 能 表 内 部 图 １系统结构圈 的 光 电转 换模 块把 电能 表 圆 盘转 动 时 的信 号 转 换 成 脉 冲 电 信 号 ８ ｘ Ｋ ８的 ｇ Ａ 具 有 掉 电保 护 功 能 ． 防 止 意 外 而 导 致 的 数 据 Ｒ Ｍ． 能 输 出 电子 式 电 能表 可 直接 输 出 电信 号 电能 表输 出的 电信 号 丢 失 主 站 计算 机 之 问 通 过 ＭＯ Ｅ 进 行 通 信 ． 全 Ｄ Ｍ 向主 站 传 送抄 送 入采 集 器 进 行 电能 的计 算 、 Ｊ和 存储 。 累ｊ ｕ 表 信 息 ． 接 收 控 制 命令 并 采 集 器 用 于 同 时采 集 多 个 用 户 电能 表 的 电量 信 息 ． 过 电 ４ 系 统 的 软件 设 计 通 ． 系统 的 软 件 没计 包 括 采 集 器 部 分 、集 中 器 部 分 和 主 站 计算 力 载波 通 信 将 数 据传 送 给 集 中 器 、 集 中器 。 能够 按 照设 定 的 抄 表时 间 。 天 自动 采集 各 蚪户 电 机 部 分 面 主要 给 出主 站 计 算 机部 分软 件 设 计 部 分 软 件 设 每 Ｉ 下 这 能 表 的 累 计电 量 ． 回送 主 站计 算 机 ． 时 响 应 主 站计 算 机 的 各 种 计 又 包 括 通 信 软 件 设 计 和 主 站 管 理 软 件 设 计 ． 采 用 Ｖ 及 均 Ｂ设 计 ， Ｖ Ｂ为 可 视 化编 程 软 件 ． 有 丰 富 的控 件 供 选 ｊ ， 能 强 大 ． 有 具 ｛功 ｊ 具 通 信 命令 。 通 信模 块 通 信 模 块 用 束实 现 主 站 计 算 机 集 中器 之 问 的 很 好 的 数 据 库 管理 功 能 。 通 信 。通 信 模 块 可 以是 公 用 电话 网 、 Ｓ 网 、Ｐ Ｓ 扩 频 通 信 系 ４１ 信 软件 ＣＭ ＧＲ 、 ．通 统 和 专线 等 各 种 方 式 ． 文 选 用公 用 电 话 网 本 通 信 软件 包 括 拨 号 、 机 、 挂 ［ ｝ 主站 计 算 机 主 要 是 接 收集 中器 传 送 过 来 的 用 户用 电量 数 查 询 和 电 表 参 数 设 置 。 ，Ｉ Ｄ Ｍ Ｔ命 令 集 拨 号 ． 过 通 据 ， 生 成 收 费表 。可 设 置 电 表 的各 种 初 始 化 数 据 参 数 ， 过 主 ＭＯ Ｅ Ａ 并 通 站计算 机 ， 理人 员 可 以随 时 获取 所 需 要 的各 种 数 据 和 信 息 ， 管 它 使 串 Ｅ 的 Ｄ Ｔ引 脚 变 为 低 电 ｌ Ｒ 是 系统 的人 机 界 面 平 挂 机 查 询 软 件 完 成 查 询 电 ３ 系统的 硬 件 设 计 ． 表 内各 种 计量 信 息 的 主要 任 该系统的硬件主要包括采集 器和集 中器两部分 务 ． 要 流 程 图如 图 ４所 示 主 参 数设 置 主 要 用 于 电表 内 ３１采 集 器 ． 采 集 器 的 主 要功 能是 采 集 用 户 电能 表 的 电量 信 息 ．同 时 与 集中器进行通信 。如图 ２所示。 主要器件是 Ａ ８ Ｃ ２ 是一种 其 Ｔ ９５ ， 带 ８ ｙｅ ｋｂｔ ｓ的可反复擦写 Ｆａｈ只读存储 器的低电压 、高性 能 ／ ｓ Ｃ Ｏ 单 片 机 ， 有 体 积 小 ， 本低 ， 靠性 高的 特 点 。 采 用 Ｍ Ｓ８位 具 成 可
调 制 解 稠 器 集 成 电路 ． 有 接 具
收和发送数据的全部功能 ． 在 采集 器 中它把信 息 发送 到 电 力 线 上 Ｓ＂ ３ Ｉ ５ ７除 了具 有 数 ７ 据 接 收 和发 送 功 能 外 ． 具 有 还 载 波 侦 听 功 能 ． 目 的也 是 为 其 提 供有 效 的 电 网运 行 参 数 该 系统 的实 现 是 迈 向配 电 自动 化 的 了保 证 数 据 准 确 可 靠 地 传 送 第一步． 具有 广 阔 的 应用 前景 Ｓ７３ Ｔ ５ ７采 用 频 移 键 控 （Ｓ ＦＫ） ２ 系统 的 结构 和 功 能 ． 方 式 ， 用 的栽 波 频 率 为 １２ 使 ３． 该 系 统 的 结 构 如 罔 ４ ｋＩ，数 据 传 送 速 率 为 １０ ｂｔ 。 时 钟 电 路 采 用 Ｄ １８ ７芯 ５Ｉ ｚ ２ ０ ｉｓ ／ Ｓ２８ １ 示 ，由五部分组成 ： 所 片 ， 有万 年 历 时钟 。 有 电 池 可保 证 掉 电 时钟 不停 。看 门狗 电 具 吉 电 能表 、 集 器 、 中 器 、 采 集 路 采 用 ＭＡ Ｓ ３ 防止 单 片 机 死 机 Ｘ １． 通 信模 块 和 主 站计 算 机 ３ ． 中器 ２集 电 能表 大体 上 呵分 集 中器 可在 ～ 个 变 压 器 下设 置一 个 ．主要 负责 数 据 的传 送 为 两种 类 型 ： 电式 和全 机 与接 收 ． 图 ３所示 中器 也 以 Ａ ８Ｃ ２为 核 心 ． 过 ５ ７ ３ 如 集 Ｔ９５ 通 Ｔ ５７ 电 子式 机 电式 电 能表 可 接收采 集器发送到 电力线上的数据 ． 加存储 到 Ｒ 累 ＡＭ． 系统 本 的 ＲＡ 芯 片选 用 Ｄ ｌ 公 司 的 Ｄ １ ２ Ｙ． Ｍ ａａ ８ Ｓ ２ ５ 该 片 是 一 种 容量 为 通 过 安 装 在 电 能 表 内 部 图 １系统结构圈 的 光 电转 换模 块把 电能 表 圆 盘转 动 时 的信 号 转 换 成 脉 冲 电 信 号 ８ ｘ Ｋ ８的 ｇ Ａ 具 有 掉 电保 护 功 能 ． 防 止 意 外 而 导 致 的 数 据 Ｒ Ｍ． 能 输 出 电子 式 电 能表 可 直接 输 出 电信 号 电能 表输 出的 电信 号 丢 失 主 站 计算 机 之 问 通 过 ＭＯ Ｅ 进 行 通 信 ． 全 Ｄ Ｍ 向主 站 传 送抄 送 入采 集 器 进 行 电能 的计 算 、 Ｊ和 存储 。 累ｊ ｕ 表 信 息 ． 接 收 控 制 命令 并 采 集 器 用 于 同 时采 集 多 个 用 户 电能 表 的 电量 信 息 ． 过 电 ４ 系 统 的 软件 设 计 通 ． 系统 的 软 件 没计 包 括 采 集 器 部 分 、集 中 器 部 分 和 主 站 计算 力 载波 通 信 将 数 据传 送 给 集 中 器 、 集 中器 。 能够 按 照设 定 的 抄 表时 间 。 天 自动 采集 各 蚪户 电 机 部 分 面 主要 给 出主 站 计 算 机部 分软 件 设 计 部 分 软 件 设 每 Ｉ 下 这 能 表 的 累 计电 量 ． 回送 主 站计 算 机 ． 时 响 应 主 站计 算 机 的 各 种 计 又 包 括 通 信 软 件 设 计 和 主 站 管 理 软 件 设 计 ． 采 用 Ｖ 及 均 Ｂ设 计 ， Ｖ Ｂ为 可 视 化编 程 软 件 ． 有 丰 富 的控 件 供 选 ｊ ， 能 强 大 ． 有 具 ｛功 ｊ 具 通 信 命令 。 通 信模 块 通 信 模 块 用 束实 现 主 站 计 算 机 集 中器 之 问 的 很 好 的 数 据 库 管理 功 能 。 通 信 。通 信 模 块 可 以是 公 用 电话 网 、 Ｓ 网 、Ｐ Ｓ 扩 频 通 信 系 ４１ 信 软件 ＣＭ ＧＲ 、 ．通 统 和 专线 等 各 种 方 式 ． 文 选 用公 用 电 话 网 本 通 信 软件 包 括 拨 号 、 机 、 挂 ［ ｝ 主站 计 算 机 主 要 是 接 收集 中器 传 送 过 来 的 用 户用 电量 数 查 询 和 电 表 参 数 设 置 。 ，Ｉ Ｄ Ｍ Ｔ命 令 集 拨 号 ． 过 通 据 ， 生 成 收 费表 。可 设 置 电 表 的各 种 初 始 化 数 据 参 数 ， 过 主 ＭＯ Ｅ Ａ 并 通 站计算 机 ， 理人 员 可 以随 时 获取 所 需 要 的各 种 数 据 和 信 息 ， 管 它 使 串 Ｅ 的 Ｄ Ｔ引 脚 变 为 低 电 ｌ Ｒ 是 系统 的人 机 界 面 平 挂 机 查 询 软 件 完 成 查 询 电 ３ 系统的 硬 件 设 计 ． 表 内各 种 计量 信 息 的 主要 任 该系统的硬件主要包括采集 器和集 中器两部分 务 ． 要 流 程 图如 图 ４所 示 主 参 数设 置 主 要 用 于 电表 内 ３１采 集 器 ． 采 集 器 的 主 要功 能是 采 集 用 户 电能 表 的 电量 信 息 ．同 时 与 集中器进行通信 。如图 ２所示。 主要器件是 Ａ ８ Ｃ ２ 是一种 其 Ｔ ９５ ， 带 ８ ｙｅ ｋｂｔ ｓ的可反复擦写 Ｆａｈ只读存储 器的低电压 、高性 能 ／ ｓ Ｃ Ｏ 单 片 机 ， 有 体 积 小 ， 本低 ， 靠性 高的 特 点 。 采 用 Ｍ Ｓ８位 具 成 可
电力线载波远程抄表系统的研究实现
ａ ｃ ｒ ｔｌ ｏ ｌｔ ｄ ｔ ｅ ｓ ｅ ｃ ｉ ａ ｎ ｌｓｓ ｂ ｓ ｇ Ｍａｌ ｂ’ ｏ ｅ ｆ ｌ ｕ ｒ ａ ａｃ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｓｇ ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｃ ｕ ａ ｅｙ ｃ ｍｐ ｅｅ ｈ ｐ ｅ ｈ ｓｇ ｌ ａ ａ ｙ ｉ ｙ ｕ ｉ ｔ ｎ ｎ ａ Ｓｐ ｗ ｒ ｍｅ ｉ ｌ ｃ ｕ ａ ｉ ｎ ｉｎ ｌｐ ｏ ｅ ｓｎ ｕ ｎ ｃ ｌ ｏ ｆ ｎ ｔ ｎ ａ ｄ ｐ ｓ ｅ ｓ ｓａｌ ｔ ｆ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｕ ｈ ａ ｅ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔ ｎ ｃ ｅ ｐｐ ｉ ｅ ａ ｄ ｓ ｏ ｇ ｕ ｉ ｅ ｓ ｉ ． ｕ ｃ ｉ ， ｎ ｏ ｓ ｓ ｅ ｖ ｎ ａ ｅ ｃ ｓ ｈ ａ ｙｏ ｅ ａｉ ， ｈ ａ ｒ ， ｎ ｔ ｎ ｎ ｖ ｒ ａ ｔ ｏ ｏｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｃ ｒ ｌ ｙ
Ｙ Ｚ ｅ －ａ ｇ Ｕ ｈ ｎｊ ｎ ｉ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ｐ ｅ ｈ ｓｇ ａ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｓ ｍ ａ ｅ ｎ Ｍａｌ ｂ ｗ ｉｈ ｒ ａ ｉｅ ｈ Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｄ ｃ ｓ ａ ｓ ｅ ｃ ｉｎ ｌ ｑ ｉｉ ｏ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｙ ｔ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ， ｈ ｃ ｅ ｌ ｓ ｔ ｅ ｎ ａ ｉ ｅ ａ ｚ
基 于低 压 电力 电力线载 波远程抄表 系统 ， 并详细介绍 了该抄表 系统的 总体 设计 、 硬件
设计和软件设计等。
关键词 ： 电力线载波； 远程抄表 系统 ； 低压 电网； 载波通信 ； 扩频通信
中图分类号 ： Ｍ ６ Ｔ ７２ 文献标识码 ： Ａ
１ 设 计背 景
１１ 研 究 背 景 ．
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ７ ２ １— ３ ２
Ｙ Ｚ ｅ －ａ ｇ Ｕ ｈ ｎｊ ｎ ｉ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ｐ ｅ ｈ ｓｇ ａ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｓ ｍ ａ ｅ ｎ Ｍａｌ ｂ ｗ ｉｈ ｒ ａ ｉｅ ｈ Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｄ ｃ ｓ ａ ｓ ｅ ｃ ｉｎ ｌ ｑ ｉｉ ｏ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｙ ｔ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ， ｈ ｃ ｅ ｌ ｓ ｔ ｅ ｎ ａ ｉ ｅ ａ ｚ
基 于低 压 电力 电力线载 波远程抄表 系统 ， 并详细介绍 了该抄表 系统的 总体 设计 、 硬件
设计和软件设计等。
关键词 ： 电力线载波； 远程抄表 系统 ； 低压 电网； 载波通信 ； 扩频通信
中图分类号 ： Ｍ ６ Ｔ ７２ 文献标识码 ： Ａ
１ 设 计背 景
１１ 研 究 背 景 ．
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ７ ２ １— ３ ２
基于软件载波方式的电力线抄表终端的研制
为22 nF; 本系统的2 个载波中心频率为
70 kHz , 195 kHz.
的2 个中心频率都能够实现窄带谐振藕合，
模拟开关选用CD4052. 谐振切换过程与软
心频率， 一路为70 kHz， 而另一路为195 kHz,
每路载波信号的带宽为10 kHz。 同时， 快速
件进行载波解调运算的 频率参数配置切换同
方法采用双路窄带扩频通信方式， 有两路中
这样通过快速CPU 的谐振控制端来使 量 ， 中 L,、3为 4 N L 40 NH， 器 其 ， L 9. H，2为1 线 匝 为 圈 比 4/1. 合线 和电 器组C,. C 使能模拟开关导通、 圈 容 2 截止就能够保证本系统
构 载 藕 谐 路， 3.3 nF,, q 成了 波 合 振回 弓为
越、 集成度高， 而且成本低廉， 生产调试十
分 便。
( SSCP300的带宽为近300 kHz )， 在强窄带
对减小， 噪声仅能影响到一小部分所要传输
I电力系统装备 2007 .8 1 5 1
受干扰的频率范围所占比例相 况下， 载波信号频率越高， 衰减也就越大。 干扰条件下，
的信号，而大多数的信号都能够到达 目的
1 低压电力线的信道环境与通信
方式的选择
要利用低压电力线进行载波抄表，首
与220 V线路之间的藕合电路 )必须符合低
压电力线路的信道特点， 才能保证通信的质 量。目前利用电力线进行数字通信的产品 中， 主要有使用窄带通信方式和宽带扩频通
信方式两种。
先必须对其信道特征进行了解。 由于220 V 线路本身不是为通信设计的， 不可能对线路
方面电力线路中的各种用电设备的频繁开 闭会给电力线带来各种干扰噪声。 目 前还难以找到一个较为准确的数学 模型来描述电力线的信道， OFDM、 ( 扩频
70 kHz , 195 kHz.
的2 个中心频率都能够实现窄带谐振藕合，
模拟开关选用CD4052. 谐振切换过程与软
心频率， 一路为70 kHz， 而另一路为195 kHz,
每路载波信号的带宽为10 kHz。 同时， 快速
件进行载波解调运算的 频率参数配置切换同
方法采用双路窄带扩频通信方式， 有两路中
这样通过快速CPU 的谐振控制端来使 量 ， 中 L,、3为 4 N L 40 NH， 器 其 ， L 9. H，2为1 线 匝 为 圈 比 4/1. 合线 和电 器组C,. C 使能模拟开关导通、 圈 容 2 截止就能够保证本系统
构 载 藕 谐 路， 3.3 nF,, q 成了 波 合 振回 弓为
越、 集成度高， 而且成本低廉， 生产调试十
分 便。
( SSCP300的带宽为近300 kHz )， 在强窄带
对减小， 噪声仅能影响到一小部分所要传输
I电力系统装备 2007 .8 1 5 1
受干扰的频率范围所占比例相 况下， 载波信号频率越高， 衰减也就越大。 干扰条件下，
的信号，而大多数的信号都能够到达 目的
1 低压电力线的信道环境与通信
方式的选择
要利用低压电力线进行载波抄表，首
与220 V线路之间的藕合电路 )必须符合低
压电力线路的信道特点， 才能保证通信的质 量。目前利用电力线进行数字通信的产品 中， 主要有使用窄带通信方式和宽带扩频通
信方式两种。
先必须对其信道特征进行了解。 由于220 V 线路本身不是为通信设计的， 不可能对线路
方面电力线路中的各种用电设备的频繁开 闭会给电力线带来各种干扰噪声。 目 前还难以找到一个较为准确的数学 模型来描述电力线的信道， OFDM、 ( 扩频
低压电力线载波远程抄表管理系统的设计与实现
（ ．Ｃ ｎｅ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇＴａ ｉｇ ａｂｎＵ ｉｅ ｉ ｆ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙ ａｂｎ １０ ８ ， １ ｅ ｔ ｏ ｇ ｅ ｎ ｒｉ ｎ ，Ｈ ｒｉ ｎｖｒ ｔ ｏ Ｓ ｉ ｅａｄＴ ｃｎ ｌ ，Ｈ ｉ ０ ０ ｒ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｓｙ ｎ ｇ ｒ ５ Ｃ ｉａ ２ ｈ ｌｃ ｃＬｍ ｔ ｏ ａｙｏ Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ｏ ｇＤ ａ ， ｒｉ ５ ０ ０ Ｃ ｉａ ｈｎ ； ．Ｔ ｅＥｅｔ ｉ ｉ ｄＣ ｍｐｎ ｆ ｅ ｏ ｇ ａｇＬ ｎ ｉ Ｈａ ｎ１ ０ ９ ， ｈｎ ） ｉ ｒ ｅ ｌ ｉ ｎ ｂ
！丝二
Ｃ ２—１ ５ Ｎ Ｎ１ ３ ２／
实
验
室
科
学
第１ ３卷
第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
Ａｐ ． ０１ ｒ２ ０
Ｌ ０ＲＡＴＯＲＹ Ｓ Ｉ ＡＢ Ｃ ＥＮＣ Ｅ
Ｖｏ．１ Ｎｏ ２ １ ３ ．
低压电力线载波远程抄表 管理 系统的设计 与实现
宁秋 丽 ，王艳 东
关键词 ：远程抄表 系统 ； 电力线载波通信 ；ｄｐｉ 言 ｅｈ语
中图分类号 ：Ｐ９ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ｂ ｄ ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ － ３ ５ ２ １ ．２ ０ １ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．６ ２ ４ ０ ．０ ０ ０ ．２ ｓ
Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ｅ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓ ｓｅ ｆｒ ｈ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｒ ａ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｍａ ａ ｅ ｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｚ ｏ
ｒｍ ｔ ｒ ｄｎ ｙｔｍ ｗｌ ｂ ｃｍ ｅｍ ｊｒｔ ｎ ．Ｔ ｒｕ ｈｔｅａａ ｓ ｆ ｈ ｐｅｄｓｅｔ ｍ ａ ｄ ｅ ｏ ｅ ｉｇｓｓ ｉ ｅｏ ｅｔ ａｏ ｅｄ ｈｏｇ ｈ ｎ ｌ ｉ ｏ ｅｓｒ ｐ ｃ ｕ ｎ ｅ ａ ｅ ｌ ｈ ｒ ｙｓ ｔ ａ ｒ
！丝二
Ｃ ２—１ ５ Ｎ Ｎ１ ３ ２／
实
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室
科
学
第１ ３卷
第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
Ａｐ ． ０１ ｒ２ ０
Ｌ ０ＲＡＴＯＲＹ Ｓ Ｉ ＡＢ Ｃ ＥＮＣ Ｅ
Ｖｏ．１ Ｎｏ ２ １ ３ ．
低压电力线载波远程抄表 管理 系统的设计 与实现
宁秋 丽 ，王艳 东
关键词 ：远程抄表 系统 ； 电力线载波通信 ；ｄｐｉ 言 ｅｈ语
中图分类号 ：Ｐ９ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ｂ ｄ ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ － ３ ５ ２ １ ．２ ０ １ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．６ ２ ４ ０ ．０ ０ ０ ．２ ｓ
Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ｅ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓ ｓｅ ｆｒ ｈ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｒ ａ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｍａ ａ ｅ ｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｚ ｏ
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基于电力线载波通信技术的农村电网电表集抄系统
ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｄｉ ｎｇ ｉ ｎ ｒ ｕ ｒ ａ ｌ ａ ｒ ｅ ａ， ｗｈｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｎａ ｇ ｌ ｔ ｏ ｎｏ ｉ ｓ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｉ ｓ ａ ｂ ｏ ｖ ｅ １ ５ ｄＢ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｒ ｕｒ ａ ｌ ｐｏ ｗｅ ｒ ｇ ｒ ｉ ｄ； ｍ ｅ ｔ ｅｒ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ｒ ｅ ａ ｄｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ｐｏ ｗｅ ｒ ｌ ｉ ｎｅ ｃ ａｒ ｉｅ ｔ ｒ ｃ ｏ ｍ ｍ ｕｎｉ ａｔ ｃ ｉ ｏ ｎ
Ｙ Ｕ Ｂｉ ｎ ， Ｊ Ｉ Ａ Ｙ ａ ｑ ｉ ｏ ｎ ｇ ’
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系 统 的实现方 案
电能表集抄 系统 的设计方案 ； 文献 ［ ４ ］ 设计了基
于Ｒ Ｓ一４ ８ ５ 总线 的远 程 抄表 系统 。以上 这 些 方 案
都需 要 重新 布线 ， 一方 面增 加 了成本 ， 另一 方面也
消耗 大 量 的人 力 、 物 力 和 财 力 。在 农 村 电 网改 造
增大 了工 作 量。 电力 线 载波 通 信 （ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｌ ｉ ｎ ｅ
Ｈｅ ｎ ｇ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ２１ ０ ０ ２， Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
２． Ｄｅ ｐａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｈｕａ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
Ｙ Ｕ Ｂｉ ｎ ， Ｊ Ｉ Ａ Ｙ ａ ｑ ｉ ｏ ｎ ｇ ’
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系 统 的实现方 案
电能表集抄 系统 的设计方案 ； 文献 ［ ４ ］ 设计了基
于Ｒ Ｓ一４ ８ ５ 总线 的远 程 抄表 系统 。以上 这 些 方 案
都需 要 重新 布线 ， 一方 面增 加 了成本 ， 另一 方面也
消耗 大 量 的人 力 、 物 力 和 财 力 。在 农 村 电 网改 造
增大 了工 作 量。 电力 线 载波 通 信 （ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｌ ｉ ｎ ｅ
Ｈｅ ｎ ｇ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ２１ ０ ０ ２， Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
２． Ｄｅ ｐａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｈｕａ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
基于RS485_422总线和电话线载波的电能表远程抄表系统
收稿日期:2000-11-01作者简介:钟道昌(1965—),男,副教授,工学博士,主要研究电子检测及控制理论和技术。
文章编号:1000-8829(2001)10-0064-03基于RS485/422总线和电话线载波的电能表远程抄表系统Electricity Remote Mea surement System Ba sed on RS485/422Bus and Modems(山东科技大学机械电子工程学院,山东济南 250031) 钟道昌,姜丽华,张 蕾(滕州监狱发电厂,山东滕州 277500) 贾长祥摘要:介绍了几种常见的电能计量抄表网络,重点介绍了自行设计的基于RS485/422总线和电话线载波的电能表远程抄表系统,给出了提高电能计量微机网络可靠性的几个有效措施。
关键词:电能计量;RS485/422;远程抄表;可靠性中图分类号:TP274.4;TP873.2文献标识码:BAbstract :Some usual electric energy measurement sys 2tems are introduced.The design scheme of the electricity remote measurement system based on RS485/422bus and modems is introduced in detail.Some effective mea 2sures to enhance reliability of the system are given.K ey w ords :electric energy measurement ;RS485/422;remote measurement ;reliability 随着城镇居民住宅的日益增加和集中,电能计量、计价和统计的工作量越来越大,传统的电磁式电能表不仅因为电表本身损耗大而导致浪费大量电能,而且由于抄表工作量大而不能适应现代社会的需要。
基于电力线载波的远程自动智能抄表系统
（ ． 州番 禺供 电局 广 东 广 州 ５ １ ０ ； ． 东省 计 量 科 学研 究 院 广 东 广 州 ５ ０ ４ ） １广 １４ ０ ２ 广 １６ ０ 摘 要 ：通 过 对 现 有 各 种 抄 表 方 式 的 对 比 ， 计 出的 成 本 低 、 设 高效 率 的 自动 远 程 智 能 抄 表 系统 。介 绍 了 系统 的 内部 结 构 ． 组 成 部 分 的 原 理 及 工作 过 程 。 各 系统 利 用 目前 的低 压 电 力线 载 波技 术 ， 用 现 有 的 电力 线 网络 ， 需 重新 布 线 ， 利 不 接 入成本低 。 实验 证 明 。 系统 能 实现 远 程 自动 抄 表 功 能 ， 且 扩展 性 强 、 该 而 维护 方便 、 济 实用 ， 经 节省 了 大量 抄 表 人 力 ， 而 且 抄 表 准确 性 强 ． 有 很 大的 发 展 空 间 。 具
ａ ｄ ｈ ｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ．Ｔ ｅ ｉ ｔｒ ａ ｔｕ ｔ ｒ ｆｓ ｓ ｍ ，ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ａ ｄ ｗｏ ｋｎ ｒ ｃ ｓ ｆｅ ｅ ｙ ｍｏ ｕ ｅ ｉ ｎ ｉｈ ｅ ｉｎ ｙ ｗａ ｅ ｉｎ ｄ ｈ ｎ ｅｎ ｌｓｒ ｃ ｕ ｏ ｙ ｔ 【 ｉ ｅ ｅ ｈ ｒ ｉ ｌ ｎ ｎ ｒ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｖ ｒ ｄ ｌ ｓ
第 １ ９卷 第 １ ４期
Ｖｏ ． ９ １ １
ＮＯ．４ １
电 子 设 计 工 程
Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
２ １ 年 ７月 ０１
Ｊ１２ １ ｕ ． ０１
基才 电力 线载 波的远程 自动智能抄 表系统
霍 弘宇 。张 剑
关 键 词 ：电力 线 载 波 通 信 ；智 能抄 表 系统 ； Ｎ ５ ０ ； Ｆ Ｍ ＩＴ ２ ０ Ｏ Ｄ
ａ ｄ ｈ ｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ．Ｔ ｅ ｉ ｔｒ ａ ｔｕ ｔ ｒ ｆｓ ｓ ｍ ，ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ａ ｄ ｗｏ ｋｎ ｒ ｃ ｓ ｆｅ ｅ ｙ ｍｏ ｕ ｅ ｉ ｎ ｉｈ ｅ ｉｎ ｙ ｗａ ｅ ｉｎ ｄ ｈ ｎ ｅｎ ｌｓｒ ｃ ｕ ｏ ｙ ｔ 【 ｉ ｅ ｅ ｈ ｒ ｉ ｌ ｎ ｎ ｒ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｖ ｒ ｄ ｌ ｓ
第 １ ９卷 第 １ ４期
Ｖｏ ． ９ １ １
ＮＯ．４ １
电 子 设 计 工 程
Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
２ １ 年 ７月 ０１
Ｊ１２ １ ｕ ． ０１
基才 电力 线载 波的远程 自动智能抄 表系统
霍 弘宇 。张 剑
关 键 词 ：电力 线 载 波 通 信 ；智 能抄 表 系统 ； Ｎ ５ ０ ； Ｆ Ｍ ＩＴ ２ ０ Ｏ Ｄ
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况。
可在 此系统 申请 集中抄表
３ ． １ １数据准确性
３ ． ２中继 （ 接力）抄读数据功能 基于Ｐ ＬＣ 技术的 自动抄表产 品都将受到传 输距离 的限
为了确保数据的准确性 （ 即 电能计量物理指示值与 电
制。 电力线载波集 中抄表系统 的载波表具备相 互支持 、相 子存储 值 的一致性 ），采用 了 电子 式载波 电能表解 决方 显示数据与抄收数据）同源特 互 中继 的能力 。在低压配 电主干 线路上的直接通信距离可 案 ，由于 电能计量数据的 （ 扩展３ 倍 ，扩大 了通信 的范 围。
吞ｌ 给 远 程 集 中 器 。 本 系 统 在 居 民 客 户 端 采 用 Ｄ Ｄ ｓ Ｉ ２ ８ 单 项 载
暮 ｌ 波电 能 表， 工 业 客 户 及 台 区 变 压 器处 采 用 Ｄ Ｔ ｓ Ｉ ５ ４ １ 三 相 四 线网络传送 到现场的集 中器 中；集 中器接到指令后用载波
垂 ｌ线 电 子 式 载 波 电 能 表 。
量 ，由后 台 （ 上 位机 ）管理 系统进 行统 一 召集 ，进 行处 系统对所有集 中器 及数据 收发器进行 多线程 同时抄表 ，所 理 。该功能能为调整用 电高峰的分布 、提高 电网整体效益 有 台区的７ ０ ０ ０ 多只表在 几分钟之 内就可 以全部抄 回，极大
起到有效的作用。
３ ． ４ 投 资 最 省
接线少 ，无须专 门信号 线，不必集 中装表 。
３ ． ６ 最 优 的 编 码 体 系
失 ，提高了线损计算的准确性。根据 抄表信息 ，可 以发现 异常用 电情况 ，并能进 行及时处理 ，减少 了管理损失 ，降
自动抄表技术都要求对 电表设置地址码 ，而大部分产 低了线损。
． １ ４ 扩 展 功 能 品的 电表地址 。编码体系采用二到三级分层 次结 构。这种 ３
３ ． ９远程停送电
能够对 欠费客户实现远程 停送 电。降低了抄收员 的催
３系统特点
３ ． １具 有先进的电力线载 波 （ Ｐ Ｌ Ｃ）技 术
费难度 ，加大 了电费 回收工作的力度 ，保证 了电费 的及 时
上缴 。
． １ ０系统的兼容性 电力线 载波 集 中抄 表 系统 采用 的是模 糊调 扩频混 合 ３
３ ． ７ 数 据 集 中器
４结束语
沈北 新 区供 电分公 司 自２ ０ ０ ７ 年 开 始广 泛应 用该 系
统 ，现 已安 装了４ ８ ６ ９ ５ 户 。该 系统运行稳定可靠 ，能够及
具备记忆与检测 电网结构的智能 ，能够对 抄读结果 自 时、准确的抄读客 户电表数 据，达到 了当初 的预期 目的和 动分析 ， 自我总结各个 电能表 的相位及相对位置 ，随着对 系统设计 要求 ，抄 表率 、准确 率达 １ ０ ０ ％。对供 电企 业来 电能表的分布不断总结 ，对 电网结构 的认识将不 断 自我修 说提 高了工作效率 、线损计 算更及 时准确 、解决 了落后的 正 ，一旦某只 电能表读取不到 ，能够依据 自学 的知识迅速 抄表 手段 和数据处理 方式，对企业节省人力资源 、降低运 选择最佳 的中继 电能表进行接力抄读 。集 中器具有 “ 越 用 营成本、提高企业用电管理 起到了积极 的作用 ，给供 电企
制 已基本普 及 ，人工抄表工作量逐渐增大 ，对 电力数据 采 的各种通 信命令 。通信 模块 用来实 现主站计 算机 与集 中 集 的实时性 、准确性 、完整性提出 了更高的要求 ，传统 的 器 之间的通信 。通信模块 可以是公用 电话 网、ＧＳ Ｍ网 、 人 户抄表方 式已不再适用 ，远程 自动抄表系统应运 而生 。 ＧＰ Ｒ Ｓ 、扩频通信系统和专线等各 种方式， 其 中ＧＰ ＲＳ 通信
基于 电力线载波远程抄表 系统
魏 军 ， 石 阳。
（ １ ． 沈 阳兴 源 电力设备 有 限公 司 ，辽 宁 沈 阳 １ １ ０ １ ２ １ ；２ ． 沈 北新 区供 电分公 司，辽宁 沈 阳 １ １ ０ １ ２ １ ）
随着我国经济建设和 电力事业的迅速发展 ，一户一表 表 的累 计 电量，回送 主站 计算机 ，及 时 响应主 站计 算机
Ｐ Ｌ Ｃ 技术 ， 利用 软件 进行解调 和调制。外围 电路简洁 、可
不论 哪个厂 家生产 的标记 ，只要具备Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通信接 口，
６ ４ ５ ． １ ９ ９ ７ 多功能 电能表通信 规约》均 靠 。在 通信可靠性 、传输质量上适合我国 电力线 目前的状 通 信协议符合ＤＬ
｝ 善
（ 责 任 编 辑： 张 峰 亮 ） ｌ景
１ ｛ 葺
ｊ 暑
ｌ 蕾
可进行 多线程 并发抄读 ， 极 大地 缩短 了抄表时间 ，提高 了
抄表效率 ，减轻 了抄表 劳动 强度 ，增强了 电费数据发布的
２ ０ １ 第 １ ２ 期 总 第 ２ ９ ５ 期蓑 村 雹 交 化 ＿ 目 ｛ ｝
奎ｌ １ ． ３ 集 中 器
喜｛
星 ；
能 够 按 照 设 定 的 抄 表 时 间 ， 每 天 自 动 采 集 各 客 户 电 能 力 线返送到集 中器 内；集 中器 接到数据 后将数据通过无线
裹｝ ｛ 雹 氮 化 ２ …年 笫 １ ２ 期总 笫 ２ ９ ５ 期
｛ 』
电话网络传送Ｎ￣ Ｐ ＲＳ中；Ｇ Ｐ ＲＳ 将 数据通过与Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 接口 及时性 与准确性 ，降低了管理 损失 ，减少 了客户投诉 。 相连的服务器传送到主站软件 内。
ｌ
取消注册模 块：取消 目前所有操作员的操作权限或重
复操作注册 。 档案管理模 块 ：对 系统档案进行管理。
寓 寓
逻辑 加峦 Ｃ Ｐ Ｕ Ｄ Ｔ Ｓ ｌ ５ ４ Ｉ Ｄ Ｔ Ｓ Ｆ ５ ４ ５
数据查 询模 块 ：可查询 所有客 户的表 编号 、表序 列
号 、门牌号 、客户姓 名、 电话号码及表常数等信息。
越好用”的特征 。
３ ． ８ 上 行 信 道
实用性，对于供电企业实现用电管理 自 动化具有很好的促
业 带来更好的经济 社会效 益。 该系 统具有较高的 适应性和 ｌ誊 ｌ誉 Ｉ一
由于采用 了Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 和Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 网络技术 ，所有的集３ 冻 结 功 能
性 ，在源头上不产生误差 ，确保抄收数据的准确性和实时 性 ，计数误差等于零 （ 相 当于基表数字 ）。
３ ． １ ２抄表效率
当后 台 （ 上位机）系统对客户 电表进行冻结设置后 ，
远程集 中抄表模 块和集 中器 可 以记录冻结时刻 的客户用 电
此系统利用ＧＰ Ｒ Ｓ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ 网络技术和实时在线 ，后台
业 网连接 ，支持Ｔ ＣＰ ／ Ｉ Ｐ 连接 ，支持多种 无线协议 ，能够 用 于Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 连接 、数据传输等 ，大大提 高了通信质量 。 ＧＰ ＲＳ 网络 已经实现全 国范 围内覆盖 ，并且扩容无限制 ，
１远程自动抄表系统组成
该系统的结构如图１所示 ，由载波数据 电能表 、集 中 接入地点无 限制 ，能够满足山区、乡镇 、城市和跨地 区的 器、前置机、服务器 、网络 、客户端 、营销系统、远程控 接 人需 求。因此 ，本系统选用Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 通信方式。 制软件等部分组成。
匡豳
（匦口 习
图２ 抄 表 流 程
｝ 理场裹汁｝ Ｉ ＿ ｛ 察巾器 Ｉ
能 ；并且 利用 低压 电力 线作为通信信道 ，以载波专用芯 片 为核心技 术 ，把用 电量数据 以电力线载波方式上传 ，提供
抄表流程如 图２ 所示 ， 抄表 主站通过Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 将指令 发
送 到服务器上 ；服务器通过 与ＧＰ ＲＳ 的接 口将指令通过无 通信的方式通过低压 电力 线抄读表计数据 ；现场表计在接 到集 中器发 出的指令后 ，将集 中器需要 的数据通过低压 电
它可 以自动 、集 中、定 时地 抄录各客户的用 电量， 为 电力 是在 现有 的ＧＳ Ｍ系统上发展 来的一种新 型无线数据 传输
部门提供有 效的电网运行参数 。该系统的实现是迈 向配 电 业务 ，可 以实现点对点的通信业 务。并可 以与 因特 网或企 自动化 的第一 步，具有广 阔的应用前景。
地提 高了抄表速度 和效率 ，比人 工抄表速度提高了万倍 以
上 ，从而降低了劳 动强度 。
． １ ３ 减 少损 失 此系统利用 电力线做通信介质 ，免去 了建设专 线的施 ３
工和投资或无线设备的 昂贵价格 。
３ ． ５安装使用简单方便
由于抄表数据 均属于近似实 时数 据， 避 免了抄表不到 位 和人 工抄表 的差 错 、人 情 电、关系 电，降低 了人 为损
组业务 ，ＣＧＺ ０ ４ ０ 一 ｌ ｊ 数据集 中器 ，下行通道采用 电力 线载 它 是系统 的人机界面 。 波 ，主站抄表管理软件 ，如 图１ 所示 。
１ ． ５主站抄 表管理软件
主要 包括 ５ 个 模块 ：操 作 注册 、取 消 注册 、档 案管 理 、数据查询和数据管理 。 操作注册模 块 ： 系统操作权 限管理模块 。
１ ． １系统组成部分
１ ． ４ 主 站计 算 机
主 要是接收集 中器传送过来 的客户用 电量数据， 并生
变压器 总表 选用三 相 台区考核 表 ，低压 居 民客户表 成 收费表 。可设置 电表 的各种初始 化数据参数， 通过主站
管理人员可 以随时获取所需要的各种数据和信息， 选用单相阀控载波表 ，上行通道 可优先选 用ＧＰ ＲＳ 无 线分 计 算机 ，
编码 体系 难 以维 护 ，当大 规模应 用时 ，乱码 现象 不可避
可以为 电力营销做 电费发布 数据及数据接 口，同时也
免 ，并造成换表或定期更换表 的工作量加大 。远程集 中抄 为电力生产的配变 监测准备 好了数据通道 。
可在 此系统 申请 集中抄表
３ ． １ １数据准确性
３ ． ２中继 （ 接力）抄读数据功能 基于Ｐ ＬＣ 技术的 自动抄表产 品都将受到传 输距离 的限
为了确保数据的准确性 （ 即 电能计量物理指示值与 电
制。 电力线载波集 中抄表系统 的载波表具备相 互支持 、相 子存储 值 的一致性 ），采用 了 电子 式载波 电能表解 决方 显示数据与抄收数据）同源特 互 中继 的能力 。在低压配 电主干 线路上的直接通信距离可 案 ，由于 电能计量数据的 （ 扩展３ 倍 ，扩大 了通信 的范 围。
吞ｌ 给 远 程 集 中 器 。 本 系 统 在 居 民 客 户 端 采 用 Ｄ Ｄ ｓ Ｉ ２ ８ 单 项 载
暮 ｌ 波电 能 表， 工 业 客 户 及 台 区 变 压 器处 采 用 Ｄ Ｔ ｓ Ｉ ５ ４ １ 三 相 四 线网络传送 到现场的集 中器 中；集 中器接到指令后用载波
垂 ｌ线 电 子 式 载 波 电 能 表 。
量 ，由后 台 （ 上 位机 ）管理 系统进 行统 一 召集 ，进 行处 系统对所有集 中器 及数据 收发器进行 多线程 同时抄表 ，所 理 。该功能能为调整用 电高峰的分布 、提高 电网整体效益 有 台区的７ ０ ０ ０ 多只表在 几分钟之 内就可 以全部抄 回，极大
起到有效的作用。
３ ． ４ 投 资 最 省
接线少 ，无须专 门信号 线，不必集 中装表 。
３ ． ６ 最 优 的 编 码 体 系
失 ，提高了线损计算的准确性。根据 抄表信息 ，可 以发现 异常用 电情况 ，并能进 行及时处理 ，减少 了管理损失 ，降
自动抄表技术都要求对 电表设置地址码 ，而大部分产 低了线损。
． １ ４ 扩 展 功 能 品的 电表地址 。编码体系采用二到三级分层 次结 构。这种 ３
３ ． ９远程停送电
能够对 欠费客户实现远程 停送 电。降低了抄收员 的催
３系统特点
３ ． １具 有先进的电力线载 波 （ Ｐ Ｌ Ｃ）技 术
费难度 ，加大 了电费 回收工作的力度 ，保证 了电费 的及 时
上缴 。
． １ ０系统的兼容性 电力线 载波 集 中抄 表 系统 采用 的是模 糊调 扩频混 合 ３
３ ． ７ 数 据 集 中器
４结束语
沈北 新 区供 电分公 司 自２ ０ ０ ７ 年 开 始广 泛应 用该 系
统 ，现 已安 装了４ ８ ６ ９ ５ 户 。该 系统运行稳定可靠 ，能够及
具备记忆与检测 电网结构的智能 ，能够对 抄读结果 自 时、准确的抄读客 户电表数 据，达到 了当初 的预期 目的和 动分析 ， 自我总结各个 电能表 的相位及相对位置 ，随着对 系统设计 要求 ，抄 表率 、准确 率达 １ ０ ０ ％。对供 电企 业来 电能表的分布不断总结 ，对 电网结构 的认识将不 断 自我修 说提 高了工作效率 、线损计 算更及 时准确 、解决 了落后的 正 ，一旦某只 电能表读取不到 ，能够依据 自学 的知识迅速 抄表 手段 和数据处理 方式，对企业节省人力资源 、降低运 选择最佳 的中继 电能表进行接力抄读 。集 中器具有 “ 越 用 营成本、提高企业用电管理 起到了积极 的作用 ，给供 电企
制 已基本普 及 ，人工抄表工作量逐渐增大 ，对 电力数据 采 的各种通 信命令 。通信 模块 用来实 现主站计 算机 与集 中 集 的实时性 、准确性 、完整性提出 了更高的要求 ，传统 的 器 之间的通信 。通信模块 可以是公用 电话 网、ＧＳ Ｍ网 、 人 户抄表方 式已不再适用 ，远程 自动抄表系统应运 而生 。 ＧＰ Ｒ Ｓ 、扩频通信系统和专线等各 种方式， 其 中ＧＰ ＲＳ 通信
基于 电力线载波远程抄表 系统
魏 军 ， 石 阳。
（ １ ． 沈 阳兴 源 电力设备 有 限公 司 ，辽 宁 沈 阳 １ １ ０ １ ２ １ ；２ ． 沈 北新 区供 电分公 司，辽宁 沈 阳 １ １ ０ １ ２ １ ）
随着我国经济建设和 电力事业的迅速发展 ，一户一表 表 的累 计 电量，回送 主站 计算机 ，及 时 响应主 站计 算机
Ｐ Ｌ Ｃ 技术 ， 利用 软件 进行解调 和调制。外围 电路简洁 、可
不论 哪个厂 家生产 的标记 ，只要具备Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通信接 口，
６ ４ ５ ． １ ９ ９ ７ 多功能 电能表通信 规约》均 靠 。在 通信可靠性 、传输质量上适合我国 电力线 目前的状 通 信协议符合ＤＬ
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（ 责 任 编 辑： 张 峰 亮 ） ｌ景
１ ｛ 葺
ｊ 暑
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可进行 多线程 并发抄读 ， 极 大地 缩短 了抄表时间 ，提高 了
抄表效率 ，减轻 了抄表 劳动 强度 ，增强了 电费数据发布的
２ ０ １ 第 １ ２ 期 总 第 ２ ９ ５ 期蓑 村 雹 交 化 ＿ 目 ｛ ｝
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能 够 按 照 设 定 的 抄 表 时 间 ， 每 天 自 动 采 集 各 客 户 电 能 力 线返送到集 中器 内；集 中器 接到数据 后将数据通过无线
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电话网络传送Ｎ￣ Ｐ ＲＳ中；Ｇ Ｐ ＲＳ 将 数据通过与Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 接口 及时性 与准确性 ，降低了管理 损失 ，减少 了客户投诉 。 相连的服务器传送到主站软件 内。
ｌ
取消注册模 块：取消 目前所有操作员的操作权限或重
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寓 寓
逻辑 加峦 Ｃ Ｐ Ｕ Ｄ Ｔ Ｓ ｌ ５ ４ Ｉ Ｄ Ｔ Ｓ Ｆ ５ ４ ５
数据查 询模 块 ：可查询 所有客 户的表 编号 、表序 列
号 、门牌号 、客户姓 名、 电话号码及表常数等信息。
越好用”的特征 。
３ ． ８ 上 行 信 道
实用性，对于供电企业实现用电管理 自 动化具有很好的促
业 带来更好的经济 社会效 益。 该系 统具有较高的 适应性和 ｌ誊 ｌ誉 Ｉ一
由于采用 了Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 和Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 网络技术 ，所有的集３ 冻 结 功 能
性 ，在源头上不产生误差 ，确保抄收数据的准确性和实时 性 ，计数误差等于零 （ 相 当于基表数字 ）。
３ ． １ ２抄表效率
当后 台 （ 上位机）系统对客户 电表进行冻结设置后 ，
远程集 中抄表模 块和集 中器 可 以记录冻结时刻 的客户用 电
此系统利用ＧＰ Ｒ Ｓ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ 网络技术和实时在线 ，后台
业 网连接 ，支持Ｔ ＣＰ ／ Ｉ Ｐ 连接 ，支持多种 无线协议 ，能够 用 于Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 连接 、数据传输等 ，大大提 高了通信质量 。 ＧＰ ＲＳ 网络 已经实现全 国范 围内覆盖 ，并且扩容无限制 ，
１远程自动抄表系统组成
该系统的结构如图１所示 ，由载波数据 电能表 、集 中 接入地点无 限制 ，能够满足山区、乡镇 、城市和跨地 区的 器、前置机、服务器 、网络 、客户端 、营销系统、远程控 接 人需 求。因此 ，本系统选用Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 通信方式。 制软件等部分组成。
匡豳
（匦口 习
图２ 抄 表 流 程
｝ 理场裹汁｝ Ｉ ＿ ｛ 察巾器 Ｉ
能 ；并且 利用 低压 电力 线作为通信信道 ，以载波专用芯 片 为核心技 术 ，把用 电量数据 以电力线载波方式上传 ，提供
抄表流程如 图２ 所示 ， 抄表 主站通过Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 将指令 发
送 到服务器上 ；服务器通过 与ＧＰ ＲＳ 的接 口将指令通过无 通信的方式通过低压 电力 线抄读表计数据 ；现场表计在接 到集 中器发 出的指令后 ，将集 中器需要 的数据通过低压 电
它可 以自动 、集 中、定 时地 抄录各客户的用 电量， 为 电力 是在 现有 的ＧＳ Ｍ系统上发展 来的一种新 型无线数据 传输
部门提供有 效的电网运行参数 。该系统的实现是迈 向配 电 业务 ，可 以实现点对点的通信业 务。并可 以与 因特 网或企 自动化 的第一 步，具有广 阔的应用前景。
地提 高了抄表速度 和效率 ，比人 工抄表速度提高了万倍 以
上 ，从而降低了劳 动强度 。
． １ ３ 减 少损 失 此系统利用 电力线做通信介质 ，免去 了建设专 线的施 ３
工和投资或无线设备的 昂贵价格 。
３ ． ５安装使用简单方便
由于抄表数据 均属于近似实 时数 据， 避 免了抄表不到 位 和人 工抄表 的差 错 、人 情 电、关系 电，降低 了人 为损
组业务 ，ＣＧＺ ０ ４ ０ 一 ｌ ｊ 数据集 中器 ，下行通道采用 电力 线载 它 是系统 的人机界面 。 波 ，主站抄表管理软件 ，如 图１ 所示 。
１ ． ５主站抄 表管理软件
主要 包括 ５ 个 模块 ：操 作 注册 、取 消 注册 、档 案管 理 、数据查询和数据管理 。 操作注册模 块 ： 系统操作权 限管理模块 。
１ ． １系统组成部分
１ ． ４ 主 站计 算 机
主 要是接收集 中器传送过来 的客户用 电量数据， 并生
变压器 总表 选用三 相 台区考核 表 ，低压 居 民客户表 成 收费表 。可设置 电表 的各种初始 化数据参数， 通过主站
管理人员可 以随时获取所需要的各种数据和信息， 选用单相阀控载波表 ，上行通道 可优先选 用ＧＰ ＲＳ 无 线分 计 算机 ，
编码 体系 难 以维 护 ，当大 规模应 用时 ，乱码 现象 不可避
可以为 电力营销做 电费发布 数据及数据接 口，同时也
免 ，并造成换表或定期更换表 的工作量加大 。远程集 中抄 为电力生产的配变 监测准备 好了数据通道 。