一种远程自动抄表系统设计方案
远程自动抄表系统设计
因 此 主 控 制 器 可 以 直 在本系统中 ， ２ ２ ０ Ｖ的 单相 交 流 电作 为 有 一 个 串 口驱 动 器 ， ３驱 动 器 的 电源 输 入 ， 输 出 为稳 定 的 ＋５ Ｖ电压 。 供 电模 接 选 用 华邦 公 司 的具 有两 个 串 １
７ Ｅ ５ ８ 单 片 机 或 者 采 用一 般 单 串 口单 片 终端模块 的正 常工作 ； 系 统 具 有 备 用 电 池 块 用 来 实 现 ２ ２ ０ ～５ Ｖ的 电 压 转 换 。 设 计 方 Ｗ ７ 机 外加 串 １ ３ 扩展芯片例如１ ６ Ｃ ５ ５ ０ 来 扩 展 出 供 电功 能 以 保 证 在 断 电 情 况 下 的 供 电 。 案 如下 ： 首 先２ ２ ０ Ｖ的 交 流 电通 过 防雷 抗 干
１ 系统功 能描述
冲 方 式 技 术 简 单 但 在 传 输 过 程 中容 易发 生 ＋５ Ｖ电压 。
３ ． １ ． ２备 用 电 池 充 电 电路
远 程 抄 表 系 统 主 要 由主 站 端 数 据 采 集 丢 失 脉 冲 或 产 生 多 脉 冲 现 象 ， 而 且 不能 重
计算机 、 客 户端基于单片机的抄表模块 、 具 新 发 送 ； 而具有 串行接 Ｉ ： １ 输 出 方 式 的 智 能
备 用 电 池 充 电 电 电表 则 可 以 通过 相关 协 议 将 采 集 的 多项 数 备 用 镍 氢 电池 进 行 充 电 。
分组成 。 客 户 端 的 自动 抄表 模 块 与 数 据 采 据 进 行 可 靠 的远 程 传 输 ［ １ １ 。 因而 本 文 中采 用
接， － ４ ８ ５ 串行 通 信 接 口相 连 的 电 能 表 为 具 有 串 行 通 信 接 １ ３的 智 能 电 ＭＡＸ７ １ ３ 来完 成 。 ＭＡ Ｘ７ １ ３ 系列是 Ｍａ ｘ ｉ ｍ公
无线电表 水表 电能表远程集中抄表系统解决方案
Ø 系统自动记录各种运行日志，以备查询： Ø 数据采集日志（采集时间、采集内容、操作结果）。 Ø 数据统计日志（统计时间、统计内容、操作结果）。 Ø 数据修改日志（记录修改人员、操作机器、修改内容）。 Ø 系统操作日志（记录操作人员、操作机器、操作内容、操作结果）。 Ø 系统登录日志（登录人员、登录机器、退出登录时间）。
电压：AC176～253 V 频率：50Hz
工作温度 工作环境
相对湿度
-40℃～+70℃ 10%～95%
功率消耗 --------
≤15W
时钟
时钟精度 时钟电池
＜±1s/d CR2032
工频耐压 绝缘性能
冲击耐压
2.5KV 6KV
静电放电
8KV
电磁兼容
信号回路：2KV
快速瞬变脉冲群
电源回路：4KV
1
业务报表
系统在商用电子表格的基础上，增加相应定义数据功能，支持用户需要的各类表报，并把生 成的报表自动打印和发布。提供历史数据日、月、年或任意时间段报表。
远程操作
系统可对远方终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、 远程终端复位、远程终端软件升级等。
三、系统分析
3.1、系统功能
本地传输接 4 路 RS485 或 4 路 M-Bus 抄表接口+1 路微功率无线，RS485 接口及 M-Bus 接口支Βιβλιοθήκη 口持插拔方式2
存储容量 ≥16MB 可靠性 MTBF≥7.6×104h
集中器安装时可以放置在下图所示的 200*400*500mm 的基业箱中。
2.3、1 主干网通信设计方案
小区集中抄表系统总体设计采用树型拓扑网络结构，以 24 号楼为中心，通过以太网总线分 别向各个楼群延伸，沿小区内预留的管道（埋地管道、架空桥架），直达在每栋楼宇的地下 室（电表房）中的数据集中器，集中器连接每层楼的采集器。通过采集器把所有居民家的电 表、水表、燃气表连接起来。通信主干网如下图所示，其中红色线部分为各楼宇和数据中心 的通信主干网。通信主干网可采用以太网线连接，也可以使用光纤传输。所有总线都汇聚到 24 号楼。主干通信线缆采用主备方式，预留一路备用通信线路。在 24 号楼汇聚处需预留 8 根网线的管道接入室内。
远程抄表系统解决方案
1.技术方案本项目所要求的软件系统应按照三层结构的原则，将本文件所描述的业务功能和相关需求进行集中、统一的规划和整合，使本系统成为一体化的、信息资源充分共享的综合性的业务处理平台，为客户提供个性化的服务，具备满足未来业务发展需要、满足实时处理的能力。
1.1总体技术要求本系统应确保系统正常运行所需的管理、运营、维护等有关的全部软件，并是成熟的最新版本的软件系统。
•先进性系统具有一定的先进性，考虑到较长时期内的需求，在较长一段时间内不落后。
•实用性系统具备最佳的实用性，切实解决电业部门的需求，满足实用化运行要求。
•开放性系统立足于现有系统，采用当今最新技术和最广泛、流行、成熟的有关标准、协议及其相关产品，使系统具有良好的开放性、可扩展性，硬件、软件按模块化方式设计，可根据系统扩展的需要进行灵活配置。
•灵活性系统支持多种规约和通信手段，以支持多厂家设备的接入，适应网络技术的发展；可支持多种数据采集方式，接收不同来源的数据，以支持电力市场运营结算所需的大量的、复杂的数据采集和处理要求•可扩展性系统采用网络结构方式，充分考虑了用户今后变电站规模及功能扩展的需要。
随变电站规模和系统的扩大、采集点的增多，通过增加系统厂站数目和采集点数目就可完成，不影响系统的可靠性和稳定性。
系统具备硬、软件的扩充功能，支持系统结构的扩展和功能的升级，系统所提供的支持软件能支持用户进一步开发应用软件，以期实现原系统的增值。
•安全性系统具备完善的安全保密措施和用户权限管理功能，确保作到严格防止非法入侵和严禁对原始数据的修改，计算数据的修改必须在规定的权限范围内进行。
其次，系统可检测数据的有效性和合理性，对检查结果进行修改并做相应标记，然后进行统计分析和考核结算。
整个平台系统主节点、分节点均采用双机热备的方式，避免某个网络某台服务器或前置机异常而造成整个系统停止运行的弊端，保证了系统安全可靠的运行。
•连续性系统保证全年365*24小时都提供连续服务，并确保数据的完整性。
无线远传水电表远程抄表系统设计方案带IC卡控制
无线远传IC卡水电表方案第二局部系统介绍一、概述远程抄表系统是为提高水表、电表等能耗参数的综合计费管理水平而设计的新兴技术。
它以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，和同类抄表系统相比，具有网络构造自适应、免调试、免维护、运行稳定、方便扩展的特点。
该系统采用先进的无线网络数据传输技术，对居民用水、用电的使用状况进展实时采集，实现数据的集中存储和统一管理，减少了人工劳动，极大地提高了工作效率，为有关部门管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。
1、应用范围✧供水公司✧电力公司✧物业公司✧企业单位✧学校宿舍等2、系统功能✧实时抄表功能✧冻结抄表功能✧设备档案管理✧用户档案管理✧数据统计分析✧报表查询打印✧操作权限管理✧缴费结算管理✧数据异常诊断✧数据备份恢复二、参照标准和标准文件✧GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表〔第1局部：标准〕✧GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表〔第2局部：安装要求〕✧GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表〔第3局部：试验方法和试验设备〕✧CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件✧信部无[2005]423 号"微功率〔短距离〕无线电设备管理暂行规定"✧JJG596-2012 电子式电能表✧JJG596-2012 电子式电能表检定规程✧IEC62052-11交流电测量设备通用要求、试验和试验条件✧GB/T17215.321-2008 1级和2级静止式交流有功电度表✧DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约✧信部[2005]423号微功率〔短距离〕无线电设备的技术要求三、系统介绍远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求，而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。
该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经历，借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路，运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等，是目前国内最先进的远程抄表系统之一。
基于物联网的远程抄表系统的设计与实现
技术优势：高可靠性、低延迟、 自组网等特点
数据加密与安全传输技术
数据加密技术：采用对称加密算法对数据进行加密，保证数据传输过程中的机密性和完整性。 安全传输技术：利用VPN技术建立安全的通信通道，保证数据在传输过程中的安全性和可靠性。 加密算法选择：选择国际标准的加密算法，如AES、RSA等，保证数据的安全性。
测试数据：准备测试数据，用于验 证系统的功能和性能
测试方案设计与执行
测试目标：验证系统的准确性和稳定性 测试环境：搭建模拟抄表场景，准备测试数据和设备 测试方法：采用黑盒测试和白盒测试相结合的方式，对系统的各个功能模块进行测试 测试过程：按照测试计划逐步执行测试用例，记录测试结果并进行分析
测试结果分析与评价
实际应用与效果 评估
系统部署与实施
硬件设备选择：根据 需求选择合适的硬件 设备，如智能电表、 数据采集器等。
网络架构设计：设计 稳定、安全的网络架 构，确保数据传输的 可靠性和安全性。
系统软件安装与配置 ：安装远程抄表系统 软件，并进行相关配 置，包括数据库设置 、用户权限管理等。
现场安装与调试：派遣 专业技术人员到现场进 行设备安装、调试，确 保系统正常运行。
系统集成与接口技术
系统集成：将远程抄表系统的各个 模块进行整合，实现数据采集、传 输、存储和分析等功能。
技术实现：采 用 M QT T 协 议 实 现 数 据 传输，使用RESTful API进行数据交 互，保证系统的稳定性和可扩展性。
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接口技术：定义系统各模块之间的 通信协议和数据交换标准，确保数 据传输的准确性和实时性。
基于物联网的远程抄表 系统的设计与实现
汇报人：
基于PLC的远程自动抄表系统的设计与实现
基于PLC的远程自动抄表系统的设计与实现目前我国能源浪费现象比较严重,政府正在大力号召节能,优秀节能方案的提出势在必行。
能源效率检测、分析、控制方案可以从人员合理利用和能源合理规划等方面实现节能。
基于PLC的远程自动抄表系统,是实现能源效率检测、分析、控制的基础和重点。
因为所有的检测、分析、控制工作,都必须在取回数据后才能进行。
通过对读回来的数据的检测和分析,从而实现人员合理利用和能源合理规划等节能方案。
基于PLC的远程自动抄表系统的成功开发,为能源效率检测、分析、控制方案的实施打下了坚实的基础。
不久的将来,这套系统有望在工业现场得到应用,为国家节能事业做出贡献。
本文设计了一个基于PLC的远程自动抄表系统。
这个系统的作用是从带有通信接口的仪表(主要是电能表)中读取需要的参数。
整个系统以RS485通讯协议为基础,以网络为传输介质,以PLC为采集和控制模块,从而实现数据的采集和传输。
所有的操作,最终都通过上位机来执行。
该远程自动抄表系统主要采用PLC 技术采集电能参数,并以工控组态软件STEP7-Micro/WIN为开发工具,采用梯形图编程语言,对PLC进行编程,使电脑和电能表可以进行数据的通信。
其中,PLC技术主要用于发送采集各种电能参数命令,对电能参数的读取进
行控制和对读回的电能参数进行计算转换。
程序完成后通过西门子S7-200PLC
与上位机连接,并进行了较长时间的实验测试,实验过程中能够稳定的从各种带有串口的电能表中读回需要的电能参数,实验结果令人满意。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现1. 引言1.1 研究背景远程抄表系统作为现代智能水表管理的重要组成部分，具有极大的便利性和效率性。
传统的抄表方式需要人工逐个去用户家中进行抄表，费时费力且容易出现差错，而远程抄表系统通过无线通讯技术和智能管理软件实现了远程抄表，极大地提升了抄表的效率和准确性。
随着科技的不断发展和物联网技术的普及应用，远程抄表系统已成为水务管理部门不可或缺的工具。
而随着城市化和工业化的发展，用户数量不断增加，传统的抄表方式已无法满足快速高效的管理需求。
设计和实现一套高效稳定的远程抄表系统显得尤为迫切和重要。
研究远程抄表系统的背景，不仅可以帮助我们了解其发展历程和应用场景，更可以为我们设计和实现更好更高效的远程抄表系统提供参考和借鉴。
本文将深入探讨远程抄表系统的设计与实现，旨在为相关领域的研究和实践工作提供有益的指导和参考。
1.2 研究目的远程抄表系统的研究目的是为了解决传统抄表方式存在的诸多问题，如人工误差、效率低下、成本高昂等。
通过引入先进的远程监测技术，实现水、电、气等能源的远程抄表，并能将数据实时传输至管理中心，从而提高抄表的准确性和效率。
远程抄表系统的研究目的还包括提升能源管理的智能化水平，为用户提供更加便捷的服务体验，降低企业的运营成本，同时为环保节能事业做出贡献。
通过本研究，可以进一步推动远程抄表技术的发展，提升其在能源管理领域的应用价值，推动行业发展。
【字数：131】1.3 研究意义远程抄表系统的设计与实现在当前社会中具有重要的意义。
远程抄表系统的推出可以极大地提高抄表效率和准确性，降低人力资源成本，提高工作效率。
通过远程抄表系统的应用，可以实现智能化管理和监控，及时发现和解决问题，提高供水、供电等公共设施的运行效率和质量，确保用户的正常使用。
远程抄表系统的推广应用也有利于推动科技进步，促进信息化建设，推动传统行业向现代化转型升级。
远程抄表系统的研究与应用具有重大的社会意义和经济效益，在提高行业发展水平、促进社会进步和节约资源方面具有重要的推动作用。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现远程抄表系统是一种通过网络实现抄表信息获取的系统，其设计与实现需要考虑以下几个方面。
一、系统需求分析1. 系统功能需求：远程抄表系统应该具备抄表、查询、统计、报警等功能。
通过网络实现抄表数据的自动收集、传输和存储，以及报警等功能，方便管理部门实时监控设备运行状态。
2. 系统性能需求：应该满足高并发、高可靠性、低时延、可扩展性等性能要求。
3. 系统安全需求：应该具备严格的安全措施，防止数据泄露、篡改等恶意行为。
4. 系统用户需求：应该具备友好的用户界面，方便使用者使用。
同时还需要考虑设备厂家和水电等管理部门的需求。
二、系统设计1. 系统架构设计：远程抄表系统采用分布式系统架构，包括前端采集系统、传输层和后台数据中心。
前端采集系统负责数据采集和控制，传输层负责数据的传输和存储，后台数据中心负责数据处理、统计和报警。
2. 系统设计原则：应该采用面向对象的设计原则，实现高内聚、低耦合的系统设计。
另外应该采用可重用性、可维护性、可扩展性等设计原则。
3. 系统硬件设计：应该选用高性能、低功耗、稳定可靠的硬件设备，具备良好的安全性和可维护性。
4. 系统软件设计：应该采用跨平台、模块化、并发性好以及易于扩展的软件开发工具。
具体可以选用Java、Python或C++等编程语言进行系统开发。
三、系统实现1. 前端采集系统：选用传感器和电子表等设备，采用数字化输出方式，并利用集成电路和单片机等技术，实现设备信息的实时采集和异地传输。
2. 传输层实现：在前端采集设备和后台数据中心之间搭建传输层，通过网络传输数据。
具体实现可以采用ZigBee、GPRS、3G、4G等技术。
3. 后台数据中心实现：数据中心包括数据存储、处理、分析和统计，以及报警等功能。
数据处理采用多线程技术，能够同时处理多个数据请求。
报警功能采用短信或邮件方式，通过提醒方式实现对设备管理的有效监控。
4. 安全措施实现：保证数据的安全性采用信息加密、数字签名等技术。
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一种远程自动抄表系统设计方案
陈永利，韩慧莲
(华北工学院电子工程系，山西太原 030051)
摘要：本文介绍了一种远程自动抄表系统的总体设计方案，采用电力线载波和电话通信方式相结合的通信方式，兼有二者优点，与其他抄表系统相比，不仅功能齐全，成本低、系统组织灵活，对所控区域大小选择性强，而且此方案兼容性强为不同产品提供了开放式平台。
关键词：自动抄表；低压载波；远程控制；网络
中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1811-8755(2004)0339
Abstract this paper introduced a method by which can remotely acquire electricity-meter data,this method used electrical-line carrier communication and public telephone communication.
Comparied with other read electricity-meter system, this method is characteristic of full functions,low-cost,efficient structure,and provide a open platform for various electricity-meter.
Keywords automate read meter, low voltage carrier, remotely control, network
电能自动抄表系统是一种采用通讯和计算机网络技术，将安装在用户处的电能表所记录的用电量等数据通过遥测传输汇总到营业部门，代替人工抄表及后续相关工作的自动化系统。
采用此方式不仅能节约大量人力资源，更重要的是可提高抄表准确性，供电管理部门能得到及时准确的数据信息，如电能需量、分时电量和负荷曲线等，同时电力用户不再需要与抄表者预约时间。
1.远程自动抄表计费系统的发展
随着电能计量表由传统的机械式、电子式脉冲电能表向多功能电子式电能表的发展，远程抄表计费系统也经历了一个从集中式系统向分布式、网络化、开放式系统转变的发展过程。
电量数据采集也同样从集中式脉冲处理系统发展为分布式直接传输系统。
采用集中脉冲方式的系统，电能采集和传输是以电能脉冲计数为基础的，在厂站需增加中间转换器用来存储和传输根据脉冲计数值而得到的电能信息。
数据采集中心不能直接与电能表通信，不能实现现代电能管理系统所必须的对电能表参数的下载功能。
脉冲电能表在80年代占主导地位，但90年代后分布式直接传输的智能电表越来越普遍，且近年来的新型固态智能化多功能表的发展，使得先进的分布式直接数字传输系统成为可能并占据主导地位。
2.远程自动抄表计费系统的构成
远程自动抄表系统主要包括4个部分：具有抄表功能的电能表、区域集中中心、抄表交换机和中央主控机房。
区域集中中心是将多台电能表连接成本地网络，并将它们的用电量数据集中汇总，其本身具有通信功能且含有专用软件。
当多台区域集中中心需再联网时所采用的设备就称为抄表交换机，它可与公共数据网接口。
有时区域集中中心和抄表交换机可合二为一。
中央主控机房是利用公用数据网，将所得电表数据抄回并进行处理的计算机系统。
2.1电能表
具有自动抄表功能且能用于远程自动抄表系统的电能表有脉冲电能表和智能电能表两类。
2.1.1脉冲电能表能够输出与转盘数成正比的脉冲串。
根据其输出方式的不同又可分为电压型脉冲电
能表和电流型脉冲电能表两种。
电压型表输出脉冲电平信号，采用三线传输方式传输距离较近；而电流型表的输出脉冲是电流信号，采用两线传输方式，传输距离较远。
2.1.2智能电子表可以通过串行口以编码方式进行通信，按照智能表的输出接口通信方式划分，智能电能表可分为RS－485接口型和低压配电线载波接口型两大类。
2.1.3电能表的两种输出接口比较输出脉冲方式技术简单但在传输过程中容易发生丢失脉冲或产生多脉冲现象，而且不可以重新发送。
因此此方式电能表功能单一，一般只输送电能信息，难以获得最大电量、电压、和功率因数等多项数据。
串行接口输出方式只能用于采用微处理器的智能电子式电子表，此方式可以将采集的多项数据进行远程传输，但是由于没有统一的通信规范使得各厂家的设备之间不便于互连。
2.2区域集中中心和抄表交换机
区域集中中心是将远程自动抄表系统中的电能表的数据进行一次集中的装置。
对数据进行集中后再通过电力线载波等方式将数据继续上传。
抄表集中器能处理脉冲电能表的输出信号也能通过RS－485方式读取智能表的数据。
抄表交换机是远程抄表系统的二次集中设备，它集结的是区域集中中心的数据，然后再通过公用电话网或电力线载波方式传输到电能计费中心的主机。
2.3电能计费中心的计算机网络
电能计费中心的计算机网络是整个自动抄表系统的管理层设备，通常由单台计算机或计算机局域网再配以相应的抄表软件组成。
3.远程抄表系统的典型网络结构及实现
3.1图示系统中抄表集中器通过RS－485读取智能电表数据或直接接受脉冲电能表输出脉冲。
区域集中中心与抄表交换机之间采用低压配电线载波方式传输数据。
抄表交换机与电能计费中心的计算机网络之间通过公用电话网传输数据。
图3.1总线式远程自动抄表系统框图
3.2区域汇总中心(local center)可采用AT89C2051通过串行通信芯片与PC机串行通信。
采用巡检方式读取各表数据。
LM1893是专用电力线载波通信芯片，可实现可靠的半双工电力线数据通信。
MT8888是一种完整的DTMF收发器，不仅能收发DTMF信号，还可选择呼叫过程滤波器以检测电话干线上的回铃音、拨号音、忙音等信号音，适合与单片机接口，且外围逻辑电路简单。
图3.2抄表集中器电路框图
3.3中心微机软件要求有良好的人机界面、实时地图显示及绘制等处理功能、强大的记录功能，可将GIS（地理信息系统）应用于远程抄表系统中，便于中心主机作出分析判断，可以以文字形式显示各区域或用户的用电量信息；以图形方式显示用户地点和工作人员前往的最佳路径，实时动态的显示系统当前设备装置状态，建立相应数据库；对周月季年的用电量进行统计分析。
4结论
本文介绍的自动抄表系统设计方案，充分结合电话和电力线载波两种通信方式的优点，既能实现快速远距离传送信息又能随时巡检用户状况。
如果能将该方法应用于我国的电力配电网络通信中将能够大大提高效率和降低通信成本，其经济效益和社会效益是十分巨大的。
参考文献：
1.王士政编著电力系统运行控制与调度自动化南京：河海大学出版社，1980。
2.盛寿麟主编电力系统远程监控原理（第二版）北京：中国电力出版社，1998。
3.蔡洋主编电力系统运行管理北京：水利电力出版社，1995。
4.陈宇川编多功能大院保安系统电子技术应用，1992，18（2）。
作者简介：陈永利(1980-)，湖北天门人，现为山西太原华北工学院通信工程专业硕士研究生，研究方向，虚拟仪器与网络自动化测试计量。
(收稿日期：2004-9-2)。