縣級電網低壓集抄用電采集系統建設方案技術分析

劉翰韜

摘?要針對兩種抄表技術在筆者所在公司進行低壓集中抄表系統試點，其中選定半載波通信方式（RS-485+載波）和全載波兩種方式，綜合利用這兩種通信方式的優點，構成一種通信距離遠、通信可靠性高的綜合通信方式，具有先進性、經濟性的優點。鑒于這種通信方式將會被推廣使用，需要對該種通信方式進行詳盡的分析和細致的研究，為后面施工規范、選材標準的編寫提供參考依據。

關鍵詞集抄系統；方案；技術

中圖分類號TM文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0180-01

1低壓集抄系統RS-485通信技術和載波通信方式的主要特點研究

低壓集抄本地信道物理層通信目前主要有兩種即RS-485和電力線載波兩種方式，其中RS-485通信方式是專線通信方式的代表，目前，這種通信方式被廣泛應用于各種適合有線通信的場合，國內很多集中抄表系統采用的都是這種傳輸方式。采集終端通過每塊表與采集終端之間的專用導線接收電能表電能數據，按一定的規約打包后，再將數據經專線傳給集中器加工儲存，然后由集中器傳輸給主站計算機。RS-485是CCITTT標準化V.11/X.27兼容的平衡式電氣特性標準。

該標準采用集成電路，在一對平衡的互連電纜上傳送差分信號，在接收端用差分接收器進行信號判決。這種接口具有抑制共模干擾的能力，因此抗干擾性能好，信號發送頻率最高可達10MHz。在使用雙絞線，信號速率小于100kbps時，傳輸距離可達1200m。RS-485接口在一個通道上可進行半雙工通信，所以只需要兩根線便可雙向通信，并可方便地構成一點對多點或多點之間的相互通信網絡。一般使用雙絞線作為網絡總線，總線上掛接的節點個數因選用的接口驅動芯片而已，最多可接128個節點。

2低壓集抄系統建設主要可選方案

2.1RS485總線式抄表方案 （全485方式）

1）系統特點：抄表系統由主站、集中器、采集終端、電表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與采集終端之間采用RS485總線通信方式組建抄表網絡，數字采集終端通過RS485總線和電表連接，脈沖采集終端每個脈沖端口只能接一塊脈沖表。

2）突出特點：系統采用RS485專線通信，抄表速度快，通信可靠，可以保證每天24h的實時通信，為目前最穩定可靠的系統。適用于經常使用遠程停送電功能，對電費回收率有特別高要求的供電管理部門。

3）適用范圍：由于系統需要鋪設通信線路，所以適用于電表集中安裝、工程施工方便、容易鋪設通信線路的小區，如新小區的話可以建議在建設過程中先附設通信線纜。

4）優點：①傳輸速率高：最高可達10Mbps；②通信可靠性高：數據傳輸質量好，由于是有線通信，通信穩定可靠，通信成功率高；③較好的抗干擾性：具有抑制共模干擾的能力，因此抗干擾性能好。

2.2電力線載波抄表方案（全載波方式）

1）系統特點：抄表系統由主站、集中器、載波式電能表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與表計之間采用低壓電力線載波通信方式組建抄表網絡。

2）突出特點：系統采用電力線載波通信，無需架設額外的通信線路，載波表只需要接上電源即可，工程施工和日后的系統維護方便。 適用那些對遠程停送電實時性要求不高、電表分散、工程施工難度大的地方。

3）適用范圍：由于現場條件下電力線存在有斷續的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。不同的時間，不同的地點，不同的調試方法，都有可能導致低壓電力線載波通信實時性和可靠性有很大的差異。目前電力線通信技術依然在發展階段，尚不能保證實時通信，所以系統適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉鎮、農村地區。

4）優點：①施工難度?。河捎跓o需另外布線，其載波電能表的安裝方式與普通電能表完全一致，施工簡單；可以節省布線的成本可以不考慮485線的壽命及老化問題；②覆蓋范圍廣：民用電力線是世界上最普及的網絡，這是電話和有線電視都不能比擬的優勢，PLC可以輕松的滲透到每個家庭；③永遠在線：以電力線作為通信信道，可以靈活的實現“即插即用”，不用繁瑣的撥號過程，接入電源就等于接入了網絡，只要插上電源就永遠在線；④安全性高：信號傳輸與電力傳輸共用信道，電力線的高安全性，也保障了信號傳輸信道的安全性，不易遭到破壞；⑤維護量低：系統故障主要集中于電表和集中器，一般與線路無關，因此故障解決簡單，維護量低；⑥用戶易接受：在實現自動采集過程中，沒有增加其他設備，在進行換表時，容易得到用戶的理解和支持。

2.3RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案（半載波方式）

1）系統特點：抄表系統由主站、集中器、載波采集終端、電能表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與采集終端之間采用電力線載波通信，采集終端和表計之間RS485總線方式組建抄表網絡。

2）突出特點：系統的集中器和采集終端間采用電力線載波通信，無需額外架設額外的通信線路，工程施工方便。采集終端通過通信線和電表連接。適用那些對遠程停送電實時性要求不高、工程施工難度大、電表集中的舊居民小區。

3）適用范圍：由于現場條件下電力線存在有斷續的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。不同的時間，不同的地點，不同的調試方法，都有可能導致低壓電力線載波通信實時性和可靠性有很大的差異。目前電力線通訊技術依然在發展階段，尚不能保證實時通信，所以系統適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉鎮、農村地區。

2.4RS485總線、低功率無線混合抄表方案

1）系統特點：抄表系統由主站、無線集中器、無線數字采集終端、RS485電能表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與采集終端間采用短距離無線通信，采集終端和表計之間通過RS485總線方式組建抄表網絡。

2）突出特點：系統的集中器和采集終端間采用小區短距離無線通信，無需架設額外的通信線路，工程施工方便。電表采用RS485表，采集終端通過485總線和電表連接。信道通信質量好于電力線載波，但成本是個大問題。

3）適用范圍：小區短距離無線的實時性要比電力線載波通信的實時性高得多，所以本系統適用對遠程停送電實時性要求高，工程施工難度大，電表集中的居民小區。

3小結

對集抄系統組建方案的探討，我們可以看出每種方案均存在各自的優勢和不足。在實際建設中，可以根據客觀環境和用戶重要性，采用不同的實施方案：對于實時性要求不高、集中裝表的小區可采用RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案；對于實時性要求不高、分散裝表的小區可采用低壓電力線載波抄表方案；對于有較高實時性要求、集中裝表、允許明線敷設的小區可采用RS485總線抄表方案；對于有較高實時性要求、集中裝表、不允許明線敷設的小區可采用RS485總線、低功率無線混合抄表方案，具體情況可具體分析，區別對待。