配電自動化系統(tǒng)：第七章 自動抄表及電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

第一節(jié)概述一、電能表的發(fā)展簡述機(jī)械式電能表也叫感應(yīng)式電能表，具有制造技術(shù)已經(jīng)成熟、價(jià)格低廉、耐用，對各種頻率的無線電干擾不敏感的特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是功能單一，精度低，不能適應(yīng)用電管理現(xiàn)代化的需要。機(jī)械電子式多功能電能表是在機(jī)械式電能表基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多功能電能表。但是其測量精度仍不能突破機(jī)械式電能表的水平，且功能不夠豐富。電子式電能表是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種更新?lián)Q代產(chǎn)品，因其沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動部分和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，又稱之為靜止式電能表或固態(tài)電能表。第七章自動抄表及電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)2022/11/19第1頁沈陽工程學(xué)院電能表的發(fā)展

電能表的發(fā)展如下圖所示：2電子式電能表和機(jī)械式電能表的比較3456

11電子式電能表和機(jī)械式電能表的性能比較性能機(jī)械式電能表電子式電能表性能機(jī)械式電能表電子式電能表準(zhǔn)確度0.5-3.0級0.01-2.0級外磁場影響較大較小頻率范圍45-55HZ40-1000HZ安裝要求無特殊要求過載能力4倍5-10倍價(jià)格低高功率消耗大小維護(hù)簡單復(fù)雜電磁兼容好差功能擴(kuò)展性差好2022/11/19第12頁沈陽工程學(xué)院電子式電能表（1）根據(jù)轉(zhuǎn)換原理，電子式電能表可分為熱電轉(zhuǎn)換型、模擬乘法器型和數(shù)字乘法器型三類。

熱電變換型電子式電能表通過熱電轉(zhuǎn)換電路，使熱電偶的輸出與平均功率成正比，從而達(dá)到計(jì)量目的。電子式電能表（2）模擬乘法器型電子式電能表模擬乘法器：主要有時(shí)分割乘法器、跨導(dǎo)型乘法器和霍爾效應(yīng)乘法器三種。采用時(shí)分割乘法器構(gòu)成的典型電子式電能表的組成如下圖所示：14電子式電能表（3）數(shù)字乘法器型電子式電能表

數(shù)字乘法器型電子式電能表：以微處理器為核心，采用A/D轉(zhuǎn)換對來自電流、電壓互感器的電流和電壓進(jìn)行交流采樣和數(shù)字化處理。其自身的特點(diǎn)決定其特別適合于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表。1516電子式電能表（4）幾種電子式電能表的比較多功能電子式電能表（1）多功能電子式電能表的功能1718多功能電子式電能表（2）

多功能電能表的電源

A.電源電路

電能表中供電電路應(yīng)該解決如下幾個(gè)問題：1)將50Hz的交流電源變換成為表內(nèi)電子電路所需的直流低電壓，一般為5V。2)將電能表的電子電路與交流電網(wǎng)在電氣上隔離開來，以避免電網(wǎng)噪聲影響電能表的正常工作。3)當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，提供后備電池供電，確保數(shù)據(jù)不致丟失。4)對于三相電能表，在缺相運(yùn)行時(shí)，表內(nèi)的電子電路仍應(yīng)能夠到可靠的供電。

19多功能電子式電能表（2）B.交流電源

多功能電能表中交流供電線路通常有四種情況，分別是:變壓器降壓直接整流供電方式；電阻或電容降壓方式；開關(guān)電源方式；變壓器降壓加線性穩(wěn)壓電源。C.電池常用的電池是鎘鎳可充電電池和鋰電池。20多功能電子式電能表（2）

D.掉電檢測與電源切換當(dāng)電能表失去供電電源后，電路的電源電壓并不是立即降為零的；當(dāng)供電電源恢復(fù)時(shí)，掉電檢測與電源切換模塊的任務(wù)是使表內(nèi)電路再恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。21多功能電子式電能表（3）多功能電能表的選用選用多功能電能表時(shí)，一定要選用已取得《進(jìn)網(wǎng)許可證》的產(chǎn)品。初次選表一定要經(jīng)過試用，批量宜從小到大，最后選定不多于3~4家企業(yè)供表。這是為了保證編程、抄表等技術(shù)和管理上盡可能統(tǒng)一。電能表自動抄表，簡稱ARM(AutomaticReadingMeter)，是供電部門將安裝在用戶處的電能表所記錄的用電量等數(shù)據(jù)通過遙測、傳輸和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)匯總到營業(yè)部門，代替人工抄表及一連串后續(xù)工作．對自動抄表系統(tǒng)的要求，一方面應(yīng)造價(jià)低，另一方面數(shù)據(jù)的采集要準(zhǔn)確及時(shí)，又要有一定的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾能力。二、自動抄表技術(shù)2022/11/19第22頁沈陽工程學(xué)院由抄表員攜帶紙和筆到現(xiàn)場，將用戶電能表的讀數(shù)記錄在記錄本上，并人工計(jì)算用戶的用電量，生成帳單。采用攜帶方便、操作簡單可靠的抄表設(shè)備（如電腦或掌上電腦等手持終端），到現(xiàn)場完成自動抄表功能。

利用汽車上裝載的無線收發(fā)裝置，到每個(gè)電能計(jì)量裝置附近，通過無線信號與裝置進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抄錄。

通過磁卡或IC卡和預(yù)付費(fèi)電能表相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)用戶先交錢購回一定電量，當(dāng)用完這部分電量后自動斷電的管理方法。

常見的抄表方式手工抄表本地自動抄表移動式自動抄表預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)方式

遠(yuǎn)程自動抄表

抄表主站通過如電話網(wǎng)、等多種通信媒體，結(jié)合電表上的軟件和局內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不必外出就可抄回用戶電能數(shù)據(jù)的抄表方式。2022/11/19第23頁沈陽工程學(xué)院一、預(yù)付費(fèi)電能表簡介（一）預(yù)付費(fèi)電能表的種類按結(jié)構(gòu)分第二節(jié)

預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)方式

整體式預(yù)付費(fèi)電能表

分體式預(yù)付費(fèi)電能表

按電能測量單元的原理分機(jī)電式預(yù)付費(fèi)電能表

全電子式預(yù)付費(fèi)電能表

2022/11/19第24頁沈陽工程學(xué)院按使用介質(zhì)不同分投幣式

磁卡式

電卡式

IC卡式

2022/11/19第25頁沈陽工程學(xué)院圖7—1典型lC卡的組成

微處理器工作緩沖器用來存儲中間數(shù)據(jù)IC卡式預(yù)付費(fèi)電能表：IC卡全稱為“IntegratedCircuitCard”，是一種將具有處理器和大容量存貯器的集成電路芯片，嵌裝于塑料芯片而成的卡。

程序存貯器用來存放處理器的執(zhí)行程序

數(shù)據(jù)存貯器用來存放用戶數(shù)據(jù)

通信單元用來實(shí)現(xiàn)卡與外部讀寫裝置的串行異步通信

2022/11/1926沈陽工程學(xué)院（二）IC卡預(yù)付費(fèi)電能表的基本原理時(shí)鐘芯片用電負(fù)荷漏電保安器電能測量LED顯示微處理器電能測量IC卡報(bào)警器圖7-2IC卡電能表硬件原理圖主要完成電量的采集工作，將測量的功率轉(zhuǎn)換成脈沖形式

LED主要是為方便用戶查詢剩余電量；測試按鈕是為了測試電表運(yùn)行情況

一是實(shí)現(xiàn)對用戶的超用電限制，當(dāng)用戶可使用電量為O時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動跳閘斷電；二是作為人身觸電保護(hù)和電網(wǎng)漏電保護(hù)

它主要完成脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)IC卡插入讀卡器時(shí)，讀卡器讀取IC卡電量信息，并存入E2PROM中，微處理器通過與E2PROM中存入的IC卡電量信息進(jìn)行比較和相減得出剩余電量。當(dāng)剩余電量不足10kwh時(shí)，發(fā)出警告信號，提醒用戶及時(shí)購買，在剩余電量為O時(shí)，即用戶所購電量用完時(shí)，發(fā)出跳閘信號，通過表內(nèi)的漏電保安器自動斷電。

2022/11/19第27頁沈陽工程學(xué)院IC卡復(fù)費(fèi)率電能表一般應(yīng)具有如下功能：1)IC卡預(yù)付電費(fèi)；2)分時(shí)（峰時(shí)段、谷時(shí)段、平時(shí)段)計(jì)量有功電度和無功電度并計(jì)費(fèi)；3)分時(shí)計(jì)量有功最大需量和無功最大需量；4)功率因數(shù)測量；5)提醒與跳閘；6)防竊電。28預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)是先充值后使用的電力預(yù)收費(fèi)運(yùn)營及管理系統(tǒng)。預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)由營業(yè)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)組成。二、預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)2022/11/19第29頁沈陽工程學(xué)院30預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)一整套電能計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是售電終端。如下所示：售電管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其典型結(jié)構(gòu)如下圖所示：31圖7-3預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2022/11/1932沈陽工程學(xué)院營業(yè)系統(tǒng)是用戶和供電公司進(jìn)行電能商品買賣交易的窗口，其主要功能有日常售電、查詢、系統(tǒng)管理和打印制表等。1.日常售電用戶持卡到系統(tǒng)內(nèi)任一個(gè)窗口購電，售電員插卡到寫卡機(jī)為該用戶所購電量“寫”卡，其電價(jià)信息由該系統(tǒng)自動按購電卡內(nèi)用戶代碼根據(jù)用電部(科)在該用戶開戶時(shí)所確定的用電性質(zhì)及財(cái)務(wù)科所確定的電價(jià)來確定，“售電”員無定電價(jià)的權(quán)限且無法輸入電價(jià)到售電終端上。

（一）營業(yè)系統(tǒng)的功能2022/11/19第33頁沈陽工程學(xué)院2.查詢在用戶購電時(shí)，“售電”員查核由電表返寫到卡中的累計(jì)用電量、剩余電量、購電次數(shù)、裝電次數(shù)等用電信息，和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息核對。

3.系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理包括操作員授權(quán)、操作員登記、電價(jià)管理等項(xiàng)功能。

4.打印制表：每當(dāng)?shù)焦ぷ魅战Y(jié)束和月末時(shí)，或相應(yīng)工作處理結(jié)束后，將用戶購電情況制成報(bào)表并打印。

2022/11/19第34頁沈陽工程學(xué)院將所有售電終端聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，圍聯(lián)網(wǎng)(遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng))，為一個(gè)管理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖垭姽芾硐到y(tǒng)，其各個(gè)功能是由供電公司內(nèi)部多個(gè)部門分工協(xié)作完成的。供電公司的售電管理系統(tǒng)應(yīng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)型的分工協(xié)作系統(tǒng)。

（二）管理系統(tǒng)2022/11/19第35頁沈陽工程學(xué)院1.不需要采用人工抄表，有效地解決收費(fèi)難的問題2.可以實(shí)行功率限定不足之處：這種電能計(jì)費(fèi)方式不能使供電管理部門及時(shí)了解用戶的實(shí)際用電情況和對電能的需求，因此難于掌握用電規(guī)律、確定最佳供電方案；另外，采用預(yù)付費(fèi)方式，需要改革供電部門的售電機(jī)構(gòu)，還要廣設(shè)售電網(wǎng)點(diǎn)，這會帶來大量的新問題；拉閘限電不僅對用戶、而且對供電企業(yè)均會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。三、預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)方式的特點(diǎn)和不足2022/11/19第36頁沈陽工程學(xué)院預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)方式和遠(yuǎn)程自動抄表計(jì)費(fèi)方式的比較

預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)被認(rèn)為是一種過渡方式，原因如下：此方式不能使供電管理部門及時(shí)了解用戶的實(shí)際用電情況和對電能的需求，因此難于掌握用電規(guī)律、確定最佳供電方案;采用預(yù)付費(fèi)方式，需要改革供電部門的售電機(jī)構(gòu)，還要廣設(shè)售電網(wǎng)點(diǎn)，這會帶來大量的新問題;拖欠電費(fèi)的現(xiàn)象主要是法律不健全、法律觀念差造成的，應(yīng)通過法律途徑來解決，而不是拉閘限電。37自動抄表電能計(jì)費(fèi)方式顯然是一種自動化程度更高、更先進(jìn)的計(jì)費(fèi)方式。遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)需要建立通訊網(wǎng)絡(luò)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且建設(shè)費(fèi)也較大，而預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)方式則無須建設(shè)通道。38電能計(jì)量及抄表自動化系統(tǒng)是集電能自動采集、傳輸、計(jì)費(fèi)、結(jié)算為一體的自動化系統(tǒng)。電能自動計(jì)量抄表系統(tǒng)應(yīng)用光電傳感技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，可進(jìn)行電能遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)采集、處理、保存和傳輸，為實(shí)現(xiàn)用電管理現(xiàn)代化提供了重要保證。第三節(jié)電能計(jì)量及抄表自動化系統(tǒng)

2022/11/19第39頁沈陽工程學(xué)院本地自動抄表是由抄表員攜帶抄表機(jī)（一般采用專用抄表機(jī)、筆記本電腦或掌上電腦）去用戶處，從其計(jì)量裝置上自動采集用電量等數(shù)據(jù)。然后回到辦公室，將數(shù)據(jù)下載到主站計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。這種數(shù)據(jù)采集方式分接觸式和非接觸式兩種一、本地自動抄表方式2022/11/19第40頁沈陽工程學(xué)院抄表員去到用戶后，將隨身攜帶的抄表機(jī)與用戶計(jì)量裝置通過通信電纜將抄表機(jī)上RS-232串口和計(jì)量裝置上串口引出電纜相連接。抄表工作完成后，通過通信電纜將抄表機(jī)和安裝有管理軟件的PC機(jī)的串口相連，即可把上月的數(shù)據(jù)傳送到后臺管理PC機(jī)中。接觸式自動抄表的工作過程

2022/11/19第41頁沈陽工程學(xué)院抄表員去到用戶后，無需將抄表機(jī)與計(jì)量裝置聯(lián)接，而是通過無形的媒體(超聲波、無線電、微波或紅外線)來通信，完成抄表工作。

非接觸式自動抄表工作過程2022/11/19第42頁沈陽工程學(xué)院使用抄表機(jī)抄表捷寶JB8800型抄表機(jī)，是一臺功能強(qiáng)大的掌上數(shù)據(jù)采集器。機(jī)器內(nèi)含的CPU為控制核心，帶有鍵盤、顯示屏、大容量內(nèi)存及與電腦連接的通訊端口，因此具有以下幾方面功能：可以輸入并存儲大量的數(shù)據(jù)、可對機(jī)內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行任意查詢并將查詢結(jié)果顯示到屏幕上，可將機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X或?qū)㈦娔X數(shù)據(jù)下載到抄表機(jī)中。圖7-4捷寶JB8800型抄表機(jī)2022/11/1943沈陽工程學(xué)院抄表員每次抄表前將抄表戶的詳細(xì)數(shù)據(jù)從電腦下傳到抄表機(jī)中，然后到抄表現(xiàn)場，先用抄表機(jī)簡便的查找方式查到該抄表戶資料，然后將數(shù)據(jù)輸入到抄表機(jī)中，抄表結(jié)束后，將抄表機(jī)與電腦連接，機(jī)內(nèi)存儲的抄表數(shù)據(jù)就全部自動的錄入到電腦中。

使用抄表機(jī)抄表的方法2022/11/19第44頁沈陽工程學(xué)院（1）存儲容量大，一般一臺抄表機(jī)可存儲幾千上萬條數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)保存時(shí)間長，抄表機(jī)內(nèi)帶后備電池，機(jī)器關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)仍能保存半年以上。

（3）攜帶方便，抄表機(jī)外形類似手機(jī)大小，攜帶操作極為方便。

（4）輸入及顯示數(shù)據(jù)方便，抄表機(jī)的屏幕比較大，而且支持漢字，一般一屏可顯示幾十個(gè)漢字，為輸入數(shù)據(jù)及查詢顯示機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)提供了很大方便。

（5）機(jī)器運(yùn)行速度快，機(jī)內(nèi)CPU一般選用高性能CPU，使機(jī)器運(yùn)行速度達(dá)到較高的水平。

（6）機(jī)器應(yīng)用靈活度高，抄表機(jī)內(nèi)的應(yīng)用程序不是固化的，而是提供二次開發(fā)平臺，用戶可完全按照自己的要求開發(fā)抄表機(jī)應(yīng)用程序。

抄表機(jī)的顯著特點(diǎn)2022/11/19第45頁沈陽工程學(xué)院（1）大大縮短抄表數(shù)據(jù)錄入到電腦的時(shí)間，避免人工錄入過程出錯。（2）抄表機(jī)的信息容量大，給抄表員的抄表工作帶來很大方便。（3）抄表機(jī)還能實(shí)現(xiàn)許多紙卡抄表無法實(shí)現(xiàn)的功能。使用抄表機(jī)抄表的優(yōu)點(diǎn)2022/11/19第46頁沈陽工程學(xué)院遠(yuǎn)程自動抄表(AutomaticMeterReading，簡稱AMR)是一種不需人員到達(dá)現(xiàn)場就能完成自動抄表的新型抄表方式。它利用公共電話網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷控制信道或低壓配電線載波等通信聯(lián)系，將電能表的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)接?jì)算機(jī)電能計(jì)費(fèi)管理中心進(jìn)行處理。

二、遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)2022/11/19第47頁沈陽工程學(xué)院遠(yuǎn)程自動抄表電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)由集中式系統(tǒng)轉(zhuǎn)為分布式、網(wǎng)絡(luò)式、開放型系統(tǒng)的發(fā)展過程，電表數(shù)據(jù)采集也同樣由集中式脈沖處理方式(CentralizedPulseProcessing，簡稱CPP)發(fā)展成為分布式直接傳送方式(DistributedDirectTransmission，簡稱DDT)。二、遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)2022/11/19第48頁沈陽工程學(xué)院(1)采用分布式直接數(shù)字傳輸方式(DDT)，也就是說，數(shù)據(jù)采集中心通過一個(gè)或多個(gè)前置處理機(jī)(包括專用或自動撥號Modem)，直接與新型多功能電表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信(包括電量數(shù)據(jù)、時(shí)標(biāo)信息、報(bào)警信息及其它電流、電壓和頻率等相關(guān)信息)。分布式直接數(shù)字傳輸(DDT)系統(tǒng)特點(diǎn)2022/11/19第49頁沈陽工程學(xué)院(2)系統(tǒng)與電能表的通信可以采用多種靈活的方式。(3)新型多功能電能表本身具有采集、儲存和處理電表數(shù)據(jù)的功能，還可以實(shí)現(xiàn)電表間互為備用的工作方式。(4)新型多功能電能表可以預(yù)先編程，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或在事件發(fā)生時(shí)主動向上報(bào)告電能表本身的狀態(tài)信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取相應(yīng)的措施。

2022/11/19第50頁沈陽工程學(xué)院CPP系統(tǒng)電能采集和傳輸是以電能脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)的，在廠站端必須增加中間轉(zhuǎn)換器，用以存儲和傳輸根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)值而得出的電能信息。（1）傳統(tǒng)電能表本身一般只能以脈沖計(jì)數(shù)方式輸出電量，不具備以數(shù)字傳輸?shù)哪芰?，無法產(chǎn)生、存儲和輸出其它與電量相關(guān)的重要信息

集中脈沖處理方式(CPP)的系統(tǒng)特點(diǎn)

2022/11/19第51頁沈陽工程學(xué)院(2)可靠性差，電量的遠(yuǎn)程傳輸，必須通過一個(gè)當(dāng)?shù)氐?廠站端)電能處理器作為中間轉(zhuǎn)換、存儲和傳輸裝置。(3)由于數(shù)據(jù)采集中心不能與電能表直接通信，現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)所必須的對電能表的下載功能，以及電能表的報(bào)警和其它重要信息的上報(bào)功能等，比較難實(shí)現(xiàn)。2022/11/19第52頁沈陽工程學(xué)院(4)隨著用戶要求和技術(shù)的發(fā)展，智能電能表的功能大大增強(qiáng)，而傳統(tǒng)的CPP方式受電能處理器的限制，即使安裝新型智能電表，其新功能和特點(diǎn)也無法利用，只能當(dāng)作脈沖表使用。(5)在脈沖電度表的實(shí)際應(yīng)用中，由于電能表輸出脈沖波形的畸變和現(xiàn)場電磁干擾等因素，容易造成計(jì)量誤差(脈沖被多計(jì)或漏計(jì))，影響計(jì)量準(zhǔn)確性。

2022/11/19第53頁沈陽工程學(xué)院表7—1集中式脈沖處理系統(tǒng)方式和分布式直接傳送系統(tǒng)的性能比較2022/11/1954沈陽工程學(xué)院1．變電站型變電站型主要針對發(fā)電廠、變電站的關(guān)口表、網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線上的電能表、大型工礦企業(yè)的負(fù)荷表．2．居民型居民型主要針對居民電表．其特點(diǎn)是應(yīng)用于l0kV及以下電壓等級的供電小區(qū)，戶數(shù)多但地域集中，其自動抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)與配電網(wǎng)及配電自動化緊密聯(lián)系（二）遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)分類2022/11/19第55頁沈陽工程學(xué)院配電網(wǎng)中的自動抄表系統(tǒng)是用電營業(yè)管理自動化的一個(gè)重要手段和組成部分，它的最終目的應(yīng)是：自動、集中、定時(shí)地抄錄各用戶的用電量；按峰谷、季節(jié)自動調(diào)整并計(jì)算電價(jià)；通過銀行向各用戶自動完成轉(zhuǎn)帳收款、電費(fèi)結(jié)算、打印收據(jù)等工作。2022/11/19第56頁沈陽工程學(xué)院遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)是將電量數(shù)據(jù)從下而上、逐級傳送完成的。采集器負(fù)責(zé)采集用戶電表中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)集中器按照設(shè)定的抄表時(shí)間，自動集中各采集器中的有關(guān)數(shù)據(jù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)，送入主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

圖7-5遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的構(gòu)成2022/11/19第57頁沈陽工程學(xué)院數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由電能表、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)集中器組成。（1）電能表。是電能計(jì)量的最基本單元。1）脈沖表：電表按用電量的多少，發(fā)出相應(yīng)數(shù)量的脈沖，電能量數(shù)據(jù)采集器計(jì)算由電表發(fā)送出的脈沖，按照規(guī)定的比例計(jì)算出電量。2）數(shù)字表。一般是指在電表中已配置單片機(jī)系統(tǒng)，片內(nèi)可以將電量用數(shù)字形式表示，而不是用脈沖個(gè)數(shù)表示，向外發(fā)送的電量也是直接用數(shù)字量表示。3）高性能多功能表。這種表功能都比較強(qiáng)，不僅能輸出數(shù)字量，而且還可以送出各類統(tǒng)計(jì)數(shù)字。

1．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)2022/11/19第58頁沈陽工程學(xué)院數(shù)據(jù)采集器的主要功能：電能量數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲；電表異常情況的識別；傳輸電量等數(shù)據(jù)；記錄用戶超電量及時(shí)間等。（2）數(shù)據(jù)采集器2022/11/19第59頁沈陽工程學(xué)院圖7-6數(shù)據(jù)采集器總體結(jié)構(gòu)圖2022/11/19第60頁沈陽工程學(xué)院集中器：是指收集各采集器或采集模塊（或多功能電能表）的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理儲存，同時(shí)能和主站、手持抄表機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。集中器是中心計(jì)算機(jī)與各用電戶電能表溝通的橋梁，安裝在低壓配電變壓器的附近（或低壓變電網(wǎng)上任一方便的位置）

,集中器貯存用電數(shù)據(jù)并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,最后,把數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心。(3)集中器2022/11/19第61頁沈陽工程學(xué)院信道：是指信號（數(shù)據(jù)）傳輸?shù)拿襟w。集中器配有M-BUS、RS485/232、無線通訊（選配）等通訊接口，可實(shí)現(xiàn)與表計(jì)、手持器和主站的通訊。集中器的上行信道：是指集中器和主站之間的信道集中器的下行信道：是指集中器和采集終端（或采集模塊）之間的信道。采集終端（或采集模塊）的上行信息：是指采集終端（或采集模塊）和集中器之間的信息采集終端下行信息：一般是指采集終端和用戶電能表之間的信息。（4）集中器與采集終端的通信信道及組網(wǎng)方式2022/11/19第62頁沈陽工程學(xué)院1）采集器通過RS-485總線采集幾十塊電能表的數(shù)據(jù)。電能表為具有RS-485輸出口的電子表或加裝電能量數(shù)據(jù)采集模塊的機(jī)械表。采集器將數(shù)據(jù)送入集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)集中和處理，抄收區(qū)域較大時(shí)多個(gè)集中器可以級聯(lián)。再由最上一級集中器通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)把電能量傳送到抄收中心。這種信道的集中抄表系統(tǒng)，一般數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a差錯率較低，抄收成功率較高，但布線的工作量大，安裝費(fèi)用大，且信道容易受損壞。集中器與采集器間數(shù)據(jù)的傳輸方式2022/11/19第63頁沈陽工程學(xué)院這種傳輸方式只利用現(xiàn)有的低壓電網(wǎng)的電力線路來傳輸電能信號，無需敷設(shè)專用的通信網(wǎng)絡(luò)，安裝簡便，節(jié)省了大量人力、物力和財(cái)力。2）通過低壓電力線載波通訊2022/11/19第64頁沈陽工程學(xué)院電力線上的干擾非常大不同地方的線路特性可能完全不同，使用線路的種類及線路上的負(fù)荷情況都會對高頻信號在電力線上的傳輸特性產(chǎn)生很大的影響配電線載波通信雖然使用5～40kHz較低的載波頻率，但載波信號在配電線上的傳輸仍會受到比配電線載波通信顯著得多的衰減。配電線載波通信中存在信號盲區(qū)利用低壓電力線作為傳輸信道存在的問題2022/11/19第65頁沈陽工程學(xué)院3）為解決載波通信的干擾問題，有的自動抄表系統(tǒng)將一棟居民樓中用戶的電表全部集中在一個(gè)電表箱中，同時(shí)在電表箱中安裝一臺具有電話接口的采集器，連接所有電表，不設(shè)集中器，利用每個(gè)樓的采集器通過公共電話網(wǎng)直接與計(jì)算機(jī)中心通信。因而，這種方式不需要載波通信。2022/11/19第66頁沈陽工程學(xué)院擴(kuò)頻通訊技術(shù)是一種信息傳輸方式，其發(fā)送的信息通過編碼及調(diào)制的方法被展寬到一個(gè)比信息寬得多的頻道上去，并