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关于远程抄表系统中通信技术的应用探究

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【摘要】随着科技及信息技术的快速发展,我国也进入了信息化时代,顺应信息化社会的发展是企业及国家实现现代化发展的重点。通信技术在信息化社会中占据着重要的位置,尤其是远程抄表系统中通信技术,这一门技术作为智能化建设的重要组成部分,能有效地提高能源的管理层次及自动化水平。

【关键词】远程抄表系统;通信技术;数据采集

随着社会的发展,人们的生活水平越来越高,这也意味着人们对能源及资源的消费需求越来越大。信息化社会改善人们生活及工作方式的同时也是对传统观念的一种挑战,所以对能源资源的有效管理成为了信息化背景下要解决的一个问题,远程抄表系统中通信技术在这种背景下应运而生。

远程抄表系统是为计量水、电、气等能源、资源的消费情况提供收费依据的一种技术系统,远程抄表系统能有效地提高能源资源的消费计量、管理层次及收费标准,实现数据管理的自动化,与传统抄表方式相比,它的智能化程度更高。

1.远程抄表系统的主要组成结构

远程抄表系统主要是通过远程终端对用户计量表中的数据进行采集工作,并通过网络或其它传输方式将数据送到特定的系统,具有实时、快速、精确等特点。

远程抄表系统主要由手持终端或中心站计算机、通信信道、采集器、电表组成的一种网络系统。

1.1 计量表

计量表主要分为电子表、机械表及智能表,由于社会发展的需求技术的先进性,智能表被广泛应用于远程抄表系统中。与机械表及电子表相比,智能表的稳定性、灵敏度及精确度等优点更为突出,所以在集中抄表系统中一般会采用智能表。

智能表能准确地记录计度脉冲,在断电的情况下也能确保数据的完整性,当剩余电量在使用的过程中达到规定的下限值时,音响报警器会发出报警声,提醒用户购买新的用电量。当电表本身出现故障的时候也会发出报警声提醒用户及时修理,确保电表的可靠性。

1.2 采集器

采集装置是为电表箱的装表情形而设计的,主要用于采集用户的用电信息,经过处理后再将数据传送到系统上。采集器是系统的核心控制器,主要负责用户终端表具的计量管理工作,具有数据储存、数据转换、耗能表具计量、通信节点、报警管理及远程通断控制等功能。

1.3 集中器

集中器是抄表系统的重要组成部分,在完成与前段采集器数据通信的同时还要完成与上级抄表之间的数据传输,提高了远程系统的网速及可靠性。集中器将整个抄表网络分为多个子网,每一个子网相当于一个集中器。集中器可以完成数据的采集、存储、处理及上报工作,接收主站的命令帧并做出动作,如校对时钟、参数设置等,当地设置功能如设置参数、抄表参数等。

一般情况下,每个集中器最多只能管理128台智能采集器,根据设置的时间对用户的表具数据进行存储,空闲的时候系统会对各采集器的工作状态进行检查。

1.4 计算机

发生通信故障的时候,需要对当地抄表及用电异常行为进行人工检查,还要更换旧的计量表具,设置新表的参数。也可以采用电脑或便捷机从采集终端或计量表上直接读取数据,再下载到计算机的主站系统。计算机主站系统由打印机、服务器及PC机组成,负责接收各个集中器输出的数据,并对这些数据进行维护与处理,还可以对各个用户的用电情况进行检测,防止偷盗。

1.5 通信信道

通信信道技术是远程抄表系统中的一项关键性技术,是实现数据传输的通路,通信通道主要以功用通信网络为主,包括有线传输形式及无线传输形式,有线传输形式主要有通电话线通信及光纤通信等,无线传输形式包括无线电台通信及基于功用移动网的无线通信等。

2.远程抄表系统的通信应用技术

远程抄表系统通过利用特定的通信方式将用户的计量表中的数据传输到远程控制端的计算机网络中,然后用软件对数据进行统计分析。远程自动抄表系统融合了目前先进的计算机及网络技术,是一种较为先进的抄表系统。远程抄表系统是随着通信技术的发展而不断更新及发展的,在实际应用中,通常要结合多种技术来进行。

目前我国用于远程抄表的技术主要有电力线载波通信、有线总线通信、光缆通信、电话线通信、卫星通信、无线通信、有线电视通信、红外通信、蜂窝通信等多种抄表方式,以下是对远程抄表系统的主要通信应用技术进行简要的分析。

2.1 电力线载波通信

电力载波通信有低压与高压之分,电力载波通信是一种利用配电线信息传输媒介进行的数据或语音传输的特殊通信方式。高压电力线载波通信的输送距离较长、系统结构比较简单,应用效果较好,但是电力载波通信设备比较复杂,在配线电的传输上可能会遇到一定的困难,推广难度较大。低压电力线载波通信的成本较低,且使用起来比较简便,但是低压电力线载波通信在进行数据传输的时候噪声大、损耗大且容易受到外界的干扰,其传输性较差。

这种通信方式利用已有的配电网作为信息传输的载体,从而降低了成本。然而用户电网的某些突发噪音及其时变特性会影响到数据的正常传输,这个问题还没有从技术上得到解决,以至于抄表存在一定的盲区,阻碍了电力载波通信在自动抄表系统中的应用。

2.2 电话线通信

电话线通信是通过租用电话线来实现的,要在主机台变终端上分别安装调制解调器。由于线路在续接的时候需要花费一定的时间,因此,当集中器的数目较多时其通信效率会快速降低。

电话通信的自动抄表技术已有20多年的应用经验,其应用较为广泛。电话线通信技术能有效避免无线电、光纤、电缆及其它系统的成本高、基础建设规模大的问题。但是线路的接通时间很长,集中器的数目较多,其通信效率较低。而且当租用的线路较多的时候费用很高,所以不适合大容量系统。

2.3 RS485总线

RS485总线是有线总线通信中较为常见的方式,它是一种国际性的开放式现场总线标准。采用双绞线差分传输方式,可以连接成全双工及半双工这两种通信方式,最远的传输距离为1200m。RS485总线通信方式在通信的过程中具有技术成熟、操作简单、实时性及稳定定强等优点。

但是由于布线工作比较大,通信信道容易受到认为损坏的影响,而且损坏的范围较大,恢复速度很慢,通信信道的维护量及维护难度也相对较大。

2.4 GPRS通信

GPRS是在GSM的基础上进行无线分组交换技术、实现端到端的广域无线IP连接。GPRS通信是通过中国移动GPRS服务网关GGSN,实现数据的发送与接收,利用先进的无线通信网络来实现远程抄表,具有技术成熟、可靠性强的特点。但是成本费用较高,这种技术并没有得到广泛应用。

GPRS通信具有无线资源利用率高、实时在线、接入速度快、传输可靠性高等优点。它不受地域及位置的影响,其接入范围较广,它支持各种速率的数据传输,满足了远程抄表的应用要求,还具有实时在线的服务,保证了通信的实时性。但是GPRS通信是依据流量来计费的,大数据量的成本费用较高,系统的安全性并不高,容易形成通信瘫痪现象。

3.结语

综上所述,远程抄表系统对人们生活的改善具有很大的促进作用,其通信技术也顺应着信息化时代的发展,实时、安全、精确地读取并传输用户的消费数据,实现了自动抄表、计费、统计及远程通断控制于一体的管理功能。但就我国目前的远程系统通信技术的研究与应用来看,还存在一定的局限性。

我国应该在利用国外先进技术的基础上根据国情走自身的发展道路,结合多种远程抄表技术来实现科技的智能化管理。

参考文献

[1]郭娜.关于远程抄表系统通信技术的应用研究[J].黑龙江科技信息,2011,13(05).

[2]鞠九人.对远程抄表技术监控系统的几点研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,8(01).