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摘要：电能计量自动抄表技术是现代电力营销中的重要环节，综合了现代通信技术、计算机控制技术和自动化等技术，实现自动实时电能计量抄表。本文首先对电能计量自动抄表系统的组成进行了阐述，之后针对电能计量自动抄表技术的现状进行了分析，并对其研究热点与发展前景进行了分析和展望。
关键词：电能计量；自动抄表；采集终端
前言：随着我国电力运营企业的不断发展，人工抄表工作已经难以满足电力运营企业现代化的发展需求。电能计量自动化系统的研究对城网，农网的低压配电网技术改造，对提高电网负荷的管理水平，对提高售电收费工作的效率有广泛的实用性，是一项与现代电力生产过程紧密结合的课题。所以，需要加强对自动抄表系统的技术提升和改造，提高其技术水平，促进供电企业发展。
1电能计量自动抄表技术现状
1.1计量自动化主站系统
主站系统大致分为几个层级：业务应用层、数据处理层、计算服务层、隔离通道层以及前置采集服务器组。（1）业务应用层这一层级就是通过编写一系列的软件程序对数据进行处理后实现各项功能，如数据查询、线损分析、供电用电量统计等功能，方便电力部门用于抄表、电力分析、负荷预测。（2）系统进行数据采集是不间断工作的，期间会产生大量的工作数据，这些海量的数据就需要有个容器来存储容纳，数据处理层就是这样的一个容器。（3）主站进行数据采集和数据处理需要进行大量计算，计算服务层相当于大脑中的大脑，是整个系统的计算中枢。（4）隔离通道层是隔离在前置采集服务器与主站关键服务器之间的隔离装置，通常分为正向隔离和反向隔离，这一层相当于是整个系统的“安全卫士”，能够有效防止各种“黑客”、计算机病毒、木马的恶意侵入，保护主站系统的安全。（5）前置采集服务器组简称“前置机”，“前置机”直接与各种通信网络所连通，数据采集后直接与上层主站服务器进行数据传输，是主站进行数据采集的“桥头堡”。
1.2前端电能自动采集系统
根据对电能计量收集数据方法的不同，可以将电能自动抄表系统分为本地和远程自动抄表系统。本地自动抄表系统通过把用户的使用电量数据转变为红外信号，抄表员工只需要携带抄表计算机就可以做到数据的收集。远程自动抄表系统是将用户的使用电量数据以脉冲的方式向上级采集设备传输。同时，因为对传统电表的改造方式不一样，用户的电能自动采集设备、采集系统的数据传送方式也有所区别。对于老式电表用户，这些电表使用的是脉冲式传送数据，这种传送方式的传送距离非常有限。一旦超过传送距离，脉冲信息将会衰减，导致数据失真，无法实现实时监控。所以为实现远程监控，把前端电能采集到的数据首先使用载波采集器进行转换，把采集到的数据转换为光纤通信数据，从而实现长距离传送。
1.3多样化的远程抄表技术
（1）全载波的通信方式是集中器支持载波，居民用的电能表也支持载波，这样的话集中器就能够直接与电能表进行通信了。采用全载波方式的优点是，不需要专门架设额外的通信线路，载波表只需要接上电源即可，无论是工程施工和设备维护都很方便，在电表分散、工程施工难度大的城中村或者街边商铺地区优势明显。目前，新建小区也较多采用这种方式。
（2）半载波的通信方式是集中器支持载波，但电能表不支持载波，只能够用485线与采集终端建立通信连接，采集终端兼具载波通信和485有线通信的功能，作为电表和集中器之间的“纽带”。采用半载波方式的优点是，能够兼容一些老式电能表，非载波表往往也比载波表更便宜，从而节省一定的设备投资。这种方式常见于居民小区。
（3）Ⅱ型集中器组网方式，此方式能同时适用有线和无线上行通信传输。目前，无线信号已基本覆盖每个城区，广电网络、宽带等有线通道也都已经接入到每个小区至户内，而且距离电表箱较近，无需重复布线。Ⅱ型集中器是采用一种采集器与集中器一体的设备，能够对电表的数据进行实时的读取和存储，并能通过有线或无线通道对主站进行数据传输。
1.4电能数据统计分析系统
当前我国数据通信系统大部分还沿用电话线通信方式，电能数据在借助电话线通信系统进行传输之后，可以到达电能数据的系统终端。经过调制解调器把电能数据的载波信号转化为可供计算机识别的数字信号，同时计算机会以二进制的方式进行电能数据的统计分析，最终在数据终端统计系统当中自动生成对应的电能数据表格、数据曲线，这种直观性的电能数据统计方式由主电力运营商对电力进行合理经济的分配，从而确保电力的合理运行，提升电力系统的供电安全可靠性。
2电能计量自动抄表技术的发展
我国的电能计量自动抄表技术和国外的发达国家相比，仍然存在很大差距，需要对技术进行改革和创新，从而提高我国电能计量自动抄表技术水平。
2.1电力线载波通信
电力线载波通信的作用体现在其可以将信息调制为高频信号并叠加于电力线路上。该技术可以有效使用外力，无需增设路线，这就意味着可以节省开支，对于电力系统建设的节约型集约化发展有着重要的意义。使用电力线可以保证信号传输的稳定性，在传输阶段，基本不会受到外部环境的干扰，其操作也比较方便。当前我国低压电力线载波通信技术发展尚未成熟，其应用效果有待提升，还需要加强技术研究和实践总结。
2.2无线扩频通信
无线扩频通信在信息转换为数字的过程中，可以保证数据的完整性和准确性，这样就可以避免因为信号传输中遭到破坏，最终因为信号失真引发一系列问题。对信号进行转换，可以延长传输距离，在传输过程中，信息可以收到保护，避免了信号泄露等问题。除此之外，在信号传输过程中，不会受到距离的限制。
2.3运用复合型的通信材质
不同的通信材质的通信效果有所不同。例如，某工程中使用了光纤进行信号传输，在工程投运之后，发现光纤的使用具有以下优点：信号传输较为稳定，阐述效率高；缺点为工程造价，日常检修维护工作量大。所以，为了提升经济效益，并且保证信号传输质量，可以使用复合型的通信材料。所谓复合型材质，并不是指材料的复合化，而是指在电能计量自动抄表系统的不同环节，根据工作机制以及运行需求选择适宜的通信材质，综合使用不同的通信模式，这样就能够组建一个电能自动抄表的复合通信网络。在此网络中，需要注重不同通信模式之间的连接处理，必须遵循高效兼容的原则进行综合应用，从而改善应用效果。
2.4远程自动抄表的防护操作
远程自动抄表的安全性有以下两种体现：①在自动抄表操作过程中的安全性；②安全性是在处理子系统网络时。在操作过程中应利用其安全性正常操作。在通信过程中：一方面数据的正常传输和安全传输需要保证；另一方面也要避免中心处理子系统时受到外来的攻击。综合运用防火墙技术和入侵检测技术等相关技术是保护及防范的措施。
结语：作为一项系统性工程，电能计量自动抄表技术现如今的飞速发展离不开电力公司、行业主管机构、抄表系统开发公司和用户的共同努力和协作合作。今后电力企业要在加强宏观指导的前提下，综合考虑目前现状和行业发展趋势，对电能计量自动抄表技术进行进一步的完善和开发，以适应新的时代要求，推动电力行业的持续快速发展。
参考文献：
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