电力无线抄表系统研究

杨鑫　李燕军

【摘要】 随着无线网络的日益成熟，其在电力行业的应用越来越广泛，本文通过对无线技术在电力抄表中的应用研究，并形成了一整套电力远程抄表方案，大大提升了电力公司的工作效率。

【关键词】 无线网络 电力 抄表

一、概述

随着无线网络技术的发展，电力公司无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势。远程抄表采用先进的无线网络数据传输技术，利用WCDMA/GPRS无线网络对家庭和工商业用户的电表使用状况进行实时采集和远程监控，完成数据的集中存储和统一管理，实现对表具的远程维护和远程控制。产品以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，极大地提高了工作效率，降低了人力资源成本；同时为管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。

二、实现原理

居民用户的用电数据由电表通过RS485传到电表集中器，电表集中器通过RS232/RS485串口与GPRS DTU连接，电表数据经过协议封装后发送到联通GPRS网络，通过GPRS網络将数据传送至配电数据中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。整个系统有远程抄表终端、通信网络、监控中心管理平台和监控终端四大部分组成。如图1所示：

无线方式采集数据快速准确，能快速生成用电统计分析、交费单据等特点，与传统的人工抄表、电话线抄表相比，极大地提高了效率。除了准确、实时抄表外，还提供了设备管理功能，如告警：开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警等；控制：对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能，在停电48--72小时内仍可抄表和监控。系统结合短信平台，在告警时，可根据具体内容发短信给相关的管理人员。

三、系统构成

1、远程抄表终端

远程抄表终端是对用户电能使用信息进行采集的设备，具体包括：集中器+采集器+远传表具。

集中器以RS485总线、电力线载波等方式经采集器采集远传表具的数据信息，通过WCDMA/GPRS无线通信网络，完成与中心管理平台的数据交互。无线通信模块通常集成在集中器里。节点数量较少的情况下，远传表具可以不经过采集器，直接与集中器相连。

2、通信网络

负责网络数据的传输，为整个系统提供网络支撑能力。通常采用的无线传输方式为2G+APN GRE隧道加密方式，APN拨号流程如下：

（1）GRE隧道建立；（2）用户拨号请求到达GGSN；（3）GGSN访问联通AAA，检查拨号信息；（4）用户与企业局域网建立PPP连接；（5）GGSN为用户分配IP地址；（6）用户成功访问企业网。

3、中心管理平台

中心管理平台包括前置通信服务器、数据库服务器、各类应用服务器等设备。主要功能就是定期检查远程抄表终端的状态，完成远程监控和维护。同时通过对远程抄表终端传送的各种数据进行处理，并进行实时分析，及时发现电能使用的异常情况，并产生相应的告警和提示信息，避免造成损失。

4、监控终端

监控终端包括电脑监控终端和手机监控终端。监控终端通过B/S或C/S客户端、Web方式，完成各种平台功能的访问。电力公司监控者可通过电脑或手机完成对终端的监控管理、数据采集与统计分析等工作。家庭和工商业用户可以通过电脑或手机实现实时数据查询、远程控制等，并可随时接收到来自电力公司的异常提醒和使用建议。