远程抄表技术论文

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇远程抄表技术论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

远程抄表技术论文范文第1篇

论文摘要：随着我国电子信息和科学技术的迅速发展，电力企业得到了很大的改善，远程自动抄表技术对于供电企业提高用电营销管理水平、增加企业经济效益和获得较大的社会效益意义重大。本文介绍了远程自动抄表技术在电力企业中的应用情况，分析和指出了远程自动抄技术在营销工作中需要注意的问题及改进措施。 

 

1 远程自动抄表系统现状 

远程自动抄表系统运用电量采集设备和应用软件系统，建立了相应的电能表档案，实现对采集电量的分析处理，可监测计算母线电量平衡，及时发现存在的问题，现了对变电站出口计量客户的自动抄表．与营销信息系统连接进行电费计算，对高耗能客户“五天一抄表、五天一结算”。 

目前，系统根据具体情况分别通过光缆、公用电话网、移动通信网3种方式进行通信，可实现主叫与被叫。用于与采集设备进行通信的通信控制软件，可监测采集器及相关设备的运行。支持本地、网络多路径存放数据文件，实现数据共享，系统数据安全、可靠。 

在应用的过程中，受客观条件限制，还存在着一些影响或限制系统稳定运行的问题： 

1.1 防火墙等网络安全技术尚未与系统结合应用，系统数据的安全性还存在隐患。 

1.2 采集终端还不能完全统一，仍存在机械表或机电一体式电能表，对数据采集的准确性有一定影响。 

1.3 数据规约管理还存在差异。部分变电站建成的远程采集电能表或采集设备不符合当前应用系统数据规约，使得数据传输通信受到限制。 

1.4 采集系统覆盖面还不够，一部分大客户、配变还未完全纳入远抄范围，使得线损计算、电量综合统计分析等管理只局限于变电站层面。 

2 远程自动抄表系统规划 

2．1 完善变电站远程抄表系统 

2.1.1 针对新增变电站提出远程抄表系统建设要求，选用数据规约相符的多功能电能表，选用原有设备厂商提供的新型采集设备，统一纳入现有远程抄表系统管理。 

2.1.2 对变电站各级关口电能表拟定分批更换为全电子式多功能电能表的工作计划，争取资金，对三相三线制计量方式进行三相四线制改造，在从互感器、电能表上提高计量精度的同时，将电能表分批更换为多功能电能表，以适应远程抄表系统的技术要求。 

2.1.3 在相应网络连接的关口设置防火墙，防止因系统连接外网或网络之间连接使系统数据受到病毒侵入等安全威胁。 

2．2 新建大用户和配电变台自动抄表系统 

基于大用户和配电变台计量点较分散的特点，难以做到给每个分散的地点都安装固定电话或移动卡，根据当前远程自动抄表技术发展形势，计划采用适合配电变压器数据采集的新技术。有选择地在每个半径500～3000m的区域内，使用1台高性能的智能电表数据采集器，自动抄收区域内的多块配变电表数据。用微波通信无线抄表器完成配变电能表与采集器之间的预定时间信息传递和逻辑连接。采集器既可以使用gprs无线网，也可使用有线电话网或电脑以太网传输数据。 

配电变台及高耗能用电客户远程抄表系统主要由智能电表数据采集器、无线抄表器、通信控制软件、电量管理分析软件四部分组成。智能电表数据采集器除了能采集电能表的电量数据之外，还能采集有功功率、三相电流、三相电压、功率因数、失压报警、电表时钟等多种数据。并可具有单总线上多协议的功能。采集器除了配备gprs模块外，还配置有线电话接口，以方便与其他系统相连接。无线抄表器使用单片式无线数字通信集成电路，配有8个信道。郊外通信距离可达3km左右，城区约在0.5～1.5km。通信控制部分与电量管理分析软件可以使用现有系统设备进行升级，以监测采集器及相关设备的运行，并进行电量数据查询统计分析。 

2．3 建设居民集中抄表系统 

根据电能表型式及装设模式的不同分别采取不同的终端采集方式，如：零散住户、旧的居民小区考虑到电能表分楼层装设，其采集终端数据信息可利用载波方式传输到集中器；而新的居民小区已经要求电能表全部采用一楼集中装设模式，故可以应用485数据线连接方式传输到集中器，大大提高数据传输的可靠性。台区与主站的通信方式可根据网络覆盖情况和地区通信业特点选择有线电话拨号或gprs方式。 

2．4 与营销信息管理系统的管理接口 

目前使用的远程抄表系统与营销信息管理系统已经实现中间库形式的接口，远程抄表系统通过中间库，根据营销信息系统的数据需求提供相应的数据信息。要求新建的项目必须统一使用与现有远抄系统数据规约、技术要求相符的硬件和软件，以达到系统的集中规范，也便于与营销信息系统的数据连接共享。 

3 远程自动抄表技术应用中存在的问题及解决措施 

通过近年来的发展，远程自动抄表技术在供电企业的应用愈加广泛，在变电站、大用户、配电公用和专用变台、居民小区等都有应用，但因投资、规划和技术发展等原因，使得很多地方在技术应用方面存在着一些问题，主要有以下方面。 

3．1 技术、设备 

变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表所应用的远程自动抄表技术、设备的厂家不统一，存在着系统维护、应用分散现象，缺乏统一的数据应用平台，使得各个系统不能充分发挥作用。 

解决措施：应该在所应用的系统中确定一个主流系统，将其他应用整合到这个系统中来，形成一个综合远程自动抄表系统，与营销信息管理系统以数据接口方式进行连接，实现全部数据的综合分析，线损也可实现分电压等级、分线分台区的分别统计分析和汇总，使得系统可以集中为营销管理工作发挥整体作用。 

3．2 采集终端 

自动抄表采集终端采用全电子式电能表的适应环境能力还不能完全达到实际应用要求。根据电力行业标准规定，电子户外式多功能电能表工作条件为-25～55℃，极限工作条件为-25～60℃，这对我国大部分地区的气候都能够满足，但在我国北方的部分地区，在温度超过其工作条件时，会导致电能表液晶屏幕停止工作或电子元件损坏。在逐步扩大远程抄表应用面的过程中，应用于室外的情况越来越多，针对过低温度超过标准工作条件以下时可能会出现的电能表停滞，应该做好一定的准备，防范在此过程中造成数据损失。 

用全电子式电能表更换原有的机械表，无论从计量精度，抄表系统的维护量及自动监测数据的丰富性等方面都有极大的改善，并且结合某些电能表的负荷控制功能，系统还可以对指定线路的负荷进行控制，借助于智能电能表的预付费功能，系统还可以发展大用电客户的远程付费控制业务，这已经是当前发展的主流趋势。为了保证终端工作的稳定可靠，一是要在选型时充分考虑当地气候条件，为供货商提供必要的技术要求，要求其供应产品的工作条件要满足当地需求。二是对安装在户外，尤其较偏远地段的台区，采取定制的计量箱，设置必要的防高温、防寒隔层措施，以保证电能表的工作环境符合要求。 

3．3 通信方式 

自动抄表的通信方式各有利弊，不可片面追求通信方式统一。在实际应用过程中，由于面对的是城区、近郊以及远郊的不同区域，公用电话网、移动网络都会有难以覆盖需求区的情况，应该考虑因地制宜，考虑各种通信方式的优缺点，采取复合通信方式进行数据传输。 

通信系统主体一般主要有光纤传输、无线传输电话线传输和低压电力线载波传输4种。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远、抗干扰性强，适合上层通信网的要求，但因其安装结构受限制且成本高，一般只应用于变电站层面。无线通信适用于用电客户分散且范围广的场合，其优点是传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远，主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。目前，gprs无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。租用电话线通信数据传输率较高且可靠性好，投资少，不足之处是线路通信时间较长(通常需几s甚至几十s)。电力载波通讯最大的问题就是信号衰减和抗干扰能力，虽然很多厂商研制了抗干扰电路、中继功能、扩频技术的综合应用，但其实用性还有待于在实际应用中进一步检验。 

3．4 应用 

自动抄表系统应用方面，受应用企业人员、管理等方面因素限制．全面功能的开发使用还有不足。必须要有相应的组织机构及技术人员去管理和维护，需要多学习同行业先进单位的好经验，取长补短，不断完善。 

 

远程抄表技术论文范文第2篇

关键词：AMR，CAN，总线，电力集中抄表系统，ARM，LPC2294

 

引言

随着计算机技术和通信技术的迅速发展，将众多的计量点数据进行采集、传输、处理已经成为现实。自动抄表（the Automatic Meter Reading）技术，简称AMR，得益于八十年代的计算机技术，正成为抄表技术的发展趋势。

1 电力集中抄表系统的构成

本文提出的电力集中抄表系统采用三层体系结构如图1所示：第一层是主站服务器，其主要作用是负责存储多功能电表的数据、实现对仪表的远程监控、远程控制等功能。服务器安装在客户服务中心的抄表主站通过GPRS/GSM来查收各个多功能电表的相关数据和参数。第二层是集中器，集中器通过GPRS/GSM与主站服务器相连，通过CAN总线与第三层的采集终端相连。主要有两项任务：一是完成与采集器的数据通信工作，向采集器下达电量数据冻结命令，定时循环接收采集器的电量数据，或根据系统要求接收某个电表或某组电表的数据。另外的任务就是根据系统要求完成与主站服务器的通信，将用户用电数据等主站需要的信息传送到主站数据库中。第三层是采集器。在采集器中嵌入了各种标准通信规约，可实现对各种各样电表的采集。采集器可同时采集、存储64块电表的数据，采集器除了完成电表的电量数据采集工作以外，还要根据系统的要求完成与集中器之间的数据通信，将需要传送的电量数据送到集中器中。系统信道包括GPRS/GSM 无线通信、CAN 总线。主站服务器与集中器之间的GPRS/GSM 无线通信，集中器与采集器之间采用CAN 总线通信。通过GPRS/GSM无线通信，能够及时、方便地进行系统的远程信息传输，与主站服务器实现信息交换；每台集中器通过CAN总线，可以管理最多110 个采集器(CAN 节点)。

图1 基于ARM 的CAN 总线的电力集中抄表系统示意图

2 CAN 总线通信系统设计

2.1 CAN 总线简介

CAN(ControllerArea Network)即控制器局域网，CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。它最早是由德国Bosch公司推出的，CAN通信协议是一种用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN总线已被广泛应用于各个自动化控制系统中。论文参考网。例如，在汽车电子、自动控制、智能大厦、电子系统、安防监控等各领域中，CAN总线具有不可比拟的优越性。本设计给出CAN总线节点方案。它采用内置多路CAN总线控制器LPC2294作为主控制器，使得该节点体积小、功耗低、抗干扰性好，因而特别适用于汽车、工业控制以及医疗系统和容错维护总线中。

2.2 CAN节点硬件电路组成

CAN节点硬件电路如图2所示，由ARM微控制器LPC2294、CAN总线收发器TJA1050T、高速光耦6N137和电源隔离模块B0505S等组成。

图2 CAN节点硬件电路原理框图

(1)控制器特点

本设计选用的LPC2294是PHILIPS公司新推出的一款功能强大的超低功耗的具有ARM7TDMI内核的32位微控制器。论文参考网。论文参考网。144脚封装、两个32位定时器、八路10位ADC、四路CAN通道和PWM通道以及多达九个的外部中断，内部嵌入256K字节高速Flash存储器和16K字节静态RAM，包含76（使用了外部存储器）～112（单片）个GPIO口。如此丰富的片上资源完全可以满足一般的工业控制的需要，同时还可以减少系统硬件设计的复杂度。另外，LPC2294支持JTAG实时仿真和跟踪、128位宽度的存储器接口和独特的加速结构，使32位代码能够在高达60MHz的操作频率下运行。LPC2294内部集成有四路CAN控制器：符合CAN规范CAN2.0B,ISO 11989-1标准：总线数据波特度均可达1Mbps；可访问32位的寄存器和RAM；全局验收过滤器可识别几乎所有总线的11位和29位Rx标识符；验收过滤器为选择的标准标识符提供了FullCAN-style自动接收功能。作为本设计的核心部件，LPC2294不仅担起主控制器的作用，同时还作为CAN网络的节点控制器，与网络中的其它节点实现数据传输与交换。

(2)收发器特点

收发器TJA1050T是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，它与“ISO 11898”标准完全兼容。CANH和CANL理想配合，可使电磁辐射减到更低。除此之外，TJA1050T不上电时，总线呈现无源特性，这使得TJA1050T在性能上大大优于以前的CAN总线收发器。TJA1050T有两种工作模式：高速模式和静音模式（它们由引脚“S”来控制）。在高速模式中，总线输出信号有固定的斜率，并且以尽量快的速度切换。高速模式适用于最大位速度和最大总线长度的情况，而且此时其收发器循环延迟最小。静音模式时发送器是禁能的。它不管TxD的输入信号。静音模式可以防止CAN控制器不受控制时对网络通讯造成堵塞。

3 CAN 总线通信系统软件设计

对于LPC2294微处理器来说，CAN控制器完全是基于事件触发的，即在本身状态发生改变时，CAN控制器会把状态变化的结果告诉微处理器。因此中心微处理器可以采用中断的方式或者轮询的方式对CAN控制器做出相应的处理。各CAN节点按规定格式和周期发送数据到总线上，同时根据需要各取所需报文。对于接收数据，本系统采用中断的方式实现，一旦中断发生，即将接收的数据装载到相应的报文寄存器中。此时利用屏蔽滤波寄存器对接收报文的标识符和预先在接收缓冲器初始化时设定的标识符进行有选择地逐位比较，只有标识符匹配的报文才能进入接收缓冲器，那些不符合要求的报文将被屏蔽于接收缓冲器外，从而减轻CPU处理报文的负担。

3.1 CAN 控制器初始化

初始化CAN控制器的操作包括：硬件使能、软件复位、设置报警界限、设置总线波特率、设置中断工作方式、设置验收滤波器工作方式、设置工作模式并启动CAN等。初始化程序如下：

HwEnCAN(CanNum)；//硬件使能，CanNum=0～3，指四路CAN控制器

SofiRstCAN(CanNum)；//软件复位寄存器

CANEWL(CanNum).Bits.EWL_BIT=USE_EWL_CAN[CanNum]；//设错误警告界限

CANBTR(CanNum).Word=USE_BTR CAN[CanNum]；//初始化波特率

VICDefVectAddr=(UINT32)CANIntPrg；//初始化中断为非向量中断

VICIntEnable |=(1<<19)|(1<<(20+CanNum))|(1<<(26+CanNum))；

CANIER(CanNum)．Word= USE_INT_CAN[CanNum]；

CANAFMR.Bits.AccBP_ BIT=1；//配置验收滤波器(旁路状态，即屏蔽验收滤波器)

CANMOD(CanNum).Bits.TPM_BIT=USE_TPMCAN[CanNum]；//初始化工作模式

CANMOD(CanNum).Bits.LOM_BIT=USE_MOD_CAN[CanNum];

SoftEnCAN(CanNum)；//启动CAN

3.2 数据发送

将待发送的数据打包成符合CAN协议的帧格式后，便可写入发送缓冲区，并启动发送。在写发送缓冲区前必须查询其状态。LPC2294中的每个CAN控制器有三个发送缓冲区，它们的状态可通过查询CANSR得知。只有当其中有空闲的发送缓冲区时才可将数据写入。在发送大量数据时，这一步显得尤其重要，否则发送可靠性将不能保证。启动发送成功后，只能通过查询CANGSR的TCS位或配合发送成功中断来判断数据是否发送成功。

3.3 数据接收

接收数据可采用查询方式或中断方式。在某一段时间内，CAN总线并不总是在活动，为了提高效率，可采用中断方式。在初始化程序中必须使能接收中断。在中断服务子程序中，读取CANICR，判断是否有接收中断标志，有则读取接收缓冲区数据。为了防止接收缓冲区数据溢出，可开辟一个循环接收数据队列来暂时存储数据，主程序则通过查询该队列来获得总线数据。

4 总结

基于ARM 的CAN 总线的电力集中抄表系统的数据通信具有很强的实时性、可靠性和抗干扰性，该系统的样机正在进行挂网测试，以期通过研究和改进，进一步提高程序的通信处理、纠错和容错能力。

参考文献

[1]栗玉霞,徐建政,刘爱兵.GPRS技术在自动抄表系统中的应用[J].电力自动化设备, 2003 (12): 52-54.

[2]李驹光等.ARM应用系统开发详解。北京：清华大学出版社，2003..

[3]吴明辉.基于ARM的嵌入式系统开发及应用.北京：人民邮电出版社，2004.

[4]周立功.ARM 嵌入式系统基础教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社,2005.

[5]CAN Specification Version 2.0, Part A and B, Philips Semiconductors,1992.

远程抄表技术论文范文第3篇

用电信息采集系统属于系统化集中管理过程，从我国各地方电力企业电力系统管理而言，整个采集系统建设仍然受到运行管理与资金等方面的影响；同时，光纤、卫星通信等技术的进步，为采集系统进一步发展提供可能。因此必须要根据电力企业电网管理的具体要求，对用电信息采集系统功能设计做分析。

一、用电信息采集系统关键技术

1、信息采集技术

在信息采集过程中，电能表是信息采集的主要媒介，通过电能表，完成对一个或多个数据采集，采集结束后对相关数据进行处理、储存，并将数据传输至主站系统中。因此，信息采集技术的采集起始点是用户端电能表，从用户端电能表工作原理与测量结构运行要求来看，电能表主要表现为机电脉冲式与全电子公式两种电表形式；而输出接口可划分为：RS-485型与低压配电线接口型两种。从功能来看，机电脉冲式电能表的工作方位（测量结构）与感应系电能表，都是依靠电子电路完成对数据测量；但由于机电脉冲式电能表主要依靠脉冲方式完成输出，信号在输出过程中易出现数据丢失或多脉冲现象。

2、信息传输技术

（1）有线通信技术

①有线电视电缆：通过已有电视电缆进行数据传输，这种传输方式更适用于中小型居民居住区。该传输方式具有传输质量高、信息总传输量大等优点；若在管理中能进一步增加有线电缆覆盖面积，传输效果将会进一步提高。

②RS485总线传输：该传输方式具有传输稳定、速度快等优点，是当前国内一种常见的通信传输方式；但该传输方式在布线过程中需要投入大量人力资源，总线受到破坏后，需要重新进行管理。

（2）无线通信技术

①红外线传输技术：该技术需要在一段距离内对某一位置进行定点，并完成两点之间的无连接数据，具有操作简单、经济效益好等优点；但该技术需要人工操作，对距离、接收等因素具有较高要求，更适合于用户集中区。

②无线电波传输技术：该技术分为现场手抄（无线抄表）与远程无线抄表两种形式。现场手抄所使用的无线装置功率略低，与红外抄表方式类似，但距离长于红外抄表；远程无线抄表通过大功率无线电台，对数据进行远程接收，是一种相对成熟的抄表技术。

二、系统建设

1、主站建设

由于不同客户在电力能源需求中具有明显差异，导致不同用户的用电环境、客户端类型、远程信息通道等方面存在不同。以国家相关要求来看，必须要以“统一”与“集约”两方面为基础，以实现电力企业营销战略为核心，建立完善的用电信息采集平台。

在主站建设过程中，必须要对对数据通信模式进行分析，本文从远程网络与GPRS移动数据通信业务两方面进行分析：

（1）远程网络

本文对光纤通信模式下的远程网络传输进行分析，具体结果见图1。

图1 光纤通信模式下的远程网络传输

注：在光纤介入之前，采集服务器、路由器与光电转换皆属于主站系统；经过光纤介入后，路由器与终端属于采集对象。

通过光纤介入，主站系统完成对采集对象的数据管理，能完成对信息的实时控制。现阶段，光纤主要分为无源光网络与有源光网络，其中有源光网络应用范围更加广泛。

（2）GPRS移动通信业务

从功能上讲，GPRS技术的优势主要体现在以下几方面：

①结束时间短

②传输效率高

③资源利用率高

本文根据电力企业对数据传输的速度要求、持续性要求入手，对GPRS技术的主要设计流程做分析，具体结果见图2。

图2 GPRS技术通信流程

注：通信设备与防火墙属于主站系统，无线模块、终端设备、无线模块与终端表示采集对象。

主站系统建设除上述两种技术之外，也包括PSTN与230M无线专网。本文对4种技术各项数据进行统计，并进行比较，具体结果见表3。

表3 不同远程通信技术比较

由表3可发现，光纤通信除建设成本不具备优势外，其他多项选项均符合用电信息采集的基本要求。因此本文认为，在具体功能选择中，必须遵循下列几点原则：

①在无成本压力的情况下，优先选择光纤通信技术；

②在系统建设初期，可先通过GPRS技术构建Vlan网络；

③若建设过程中发现230M无线专网覆盖，要优先考虑利用本地资源；

④PSNT可作为通信的一种辅助手段。

2、数据采集与计量装置检测

（1）数据采集

可设置自动采集权限，重点对电力用户计量点电能值、负荷瞬时用电总量、用户用电事件、当前电网电能质量等进行控制，保证数据的完整性与准确性，未接下来的电费结算提供依据。

（2）计量装置检测

通过主站，对各个监测远方电能计量装置进行运行信息监控，并分析当前装置的计量内容，根据内容判断故障信息与窃电形式等，可在第一时发现用户端的用电异常，并及时制定解决方案。

结束语

本文对用电采集系统中的与运行管理、模拟建设等方面做简单讨论，重点分析了主站建设中的通信方式建设，并通过比较不同通信方式，对系统的通信方式做确定。总体而言，必须要根据电力企业的实际需求，选择不同种类通信方式，以获得更好的通信结果。

参考文献

[1]崔鹏程，向铁元，等.基于3层C/S、B/S通信资源与业务管理系统的设计实现[J].电力系统通信，2013，27（16）： 68-72.

[2]张晶，王晓峰，李新家.电能信息采集系统运行及维护技术[M].北京：中国电力出版社，2012.

远程抄表技术论文范文第4篇

关键词： ZigBee；智能电表；无线抄表；电能计量

中图分类号：TN871 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210067-02

0 引言

随着生活水平的提高，居民用电量与电表数量也在不断的增加，传统的人工抄表方式已经无法满足电力系统的管理需求，使用具有无线抄表、分时电价等多种功能的智能电表系统应运而生。

本论文设计实现了基于CC2430芯片构建ZigBee自组织网状网络的智能电表系统。该系统具有电能计量、远程无线抄表、双向通讯、远程同步时间、远程更新电价、分时电价、射频识别刷卡预付费等功能。

1 系统架构

智能电表系统主要包括智能电表、中继器、集中器以及上位机管理软件等，系统架构如图1所示。

智能电表与服务器之间通过ZigBee网络实现双向通信，智能电表、中继器、集中器都是ZigBee网络中的设备。集中器负责建立ZigBee网络，通过安放中继器来增大无线网络的覆盖范围。

智能电表部分实现了电能信息采集、显示与上传、电源通断控制、RFID刷卡付费、ZigBee通信等功能。其硬件结构如图2所示。

图2左边为电能计量单元，主要包括电流采样电路、电压采样电路和电能计量电路，通过光电耦合传输给微控制器单元，核心器件为AD7755。右边为微控制器（MCU）控制单元，主要包括MCU、RFID模块、Zigbee模块、RS232模块、显示模块等，微处理器为msp430，ZigBee模块为CC2430。为了防止交流干扰，在左右两个单元采用光电隔离、同时两部分的直流电源相互独立。

2 系统设计

系统通过高准确度电能测量电路实现电能计量，通过ZigBee网络实现信息传输，完成自动远程抄表工作。

2.1 ZigBee网络设计

ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信网络，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位和远近信息的，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信“网络”，因此ZigBee的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行为来描述这种无线信息传输技术。

ZigBee的特点：

1）低功耗：在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6-24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时；

2）低成本：通过大幅简化协议使成本很低（不足蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee的协议专利免费；

3）低速率：ZigBee工作在250kbps的通信速率，满足低速率传输数据的应用需求；

4）近距离：传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1-3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远；

5）短时延：ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s；

6）高容量：ZigBee可采用星状、树状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网；

7）高安全：ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单（ACL）防止非法获取数据以及采用高级加密标准（AES128）的对称密码，以灵活确定其安全属性；

8）免执照频段：采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz（全球）频段。

系统使用2.4G频段的ZigBee自组织网状网络来实现智能电表与服务器之间的双向通信。

ZigBee具有多种网络拓扑结构，包括星形网络（star）、树簇网络（cluster tree）和网状网络（mesh），其中最重要的是网状网络，如图 3所示。

和协调器（Coordinator）三种设备构成。在本文设计的系统中，集中器采用协调器来负责网络的建立及管理。智能电表与中继器都设计成路由模式，每一台智能电表都有路由的功能。

ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，每个网络节点间的距离可以从标准的75米扩展到几百米，甚至几公里。利用ZigBee设备的路由功能，可以使整个ZigBee网络覆盖更广的面积。

无线智能电表系统的稳定性得益于ZigBee网络的动态路由特性，也就是说数据的传输路径不是固定的。这种设计有一个很显著的优点，假如楼宇内数据通路中的某个智能电表发生故障了，还可以自动选择其它通路，不会因为小故障引起大范围的瘫痪。

系统使用TI公司生产的CC2430射频芯片实现ZigBee网络通信。CC2430是一款符合ZigBee技术协议的2.4G射频SOC，片内集成了8051微处理器内核以及符合IEEE802.15.4标准的2.4GHz的RF无线收发单元，适用于各种ZigBee技术的终端节点、路由器和协调器。

2.2 电量计量

电量计量部分采用AD7755芯片实现。AD7755是一种高准确度电能测量集成电路，支持50Hz/60Hz，能够满足IEC 687/1036

标准，在500：1的动态范围内误差小于0.1%。AD7755只在ADC和基准源中使用模拟电路，所有其它信号处理都使用数字电路，这使AD7755在恶劣的环境条件下仍能保持极高的准确度和长期稳定性。有功功率平均值从AD7755的引脚F1和F2以频率方式输出；有功功率瞬时值从引脚CF以较高频率方式输出，能用于仪表校验。使用AD7755作为电能计量芯片，电能信号以脉冲的形式输出，每输出1600个脉冲代表走了一度电。

3 软件实现

软件设计主要包括三个部分：智能电表与集中器的MCU控制程序、ZigBee网络协议栈以及上位机管理软件。

3.1 智能电表软件设计

在微处理器程序中，设计了一个比较清晰的任务管理机制。main函数在完成一系列初始化后，进入任务处理函数。中断服务子程序中不直接处理中断响应，仅添加一个任务交给主程序执行，使程序更可靠，更清晰。微处理器主程序的流程图如图4所示。

在程序中建立一个任务列表，每个要处理的响应都作为一个任务交给微处理器去处理，微处理器在完成初始化之后一直在检查任务列表里有没有新的任务被添加。定时器中断、外部中断和串口接收中断中也只是添加相应的任务，而不是在中断服务子程序中处理，降低中断冲突的概率。

任务列表没有使用FIFO那样的结构，不同类型的任务被添加到任务列表的固定位置，任务处理有固定的顺序，这样可以实现不同的优先级，例如定时器中断响应任务需要较高的优先级，因为需要比较准确的定时来计量功率。

3.2 上位机软件设计

上位机软件使用VB 6.0编写，通过RS232接口与集中器通信，实现用户电表管理、无线抄表、远程充值、时间同步、电价更新以及分时电价等功能。

4 系统测试

PC机通过RS232接口与集中器相连接，集中器上电之后建立ZigBee网络。每一台智能电表有唯一的物理地址，智能电表上电之后自动加入ZigBee网络，并在一个随机的时间内（防止智能电表集中上电时在关键路径发生阻塞）向集中器发送本机的物理地址。集中器动态的将智能电表的物理地址存入到微处理器的片内Flash中，作为区别每一台电表的标识。通过上位机软件中的“查询网络”功能查看已加入网络的智能电表。除此之外，上位机软件还设计了一键同步电价/时间、功率限制、远程充值、分时电价等功能。

在上位机主界面上点击“抄表”按钮，弹出抄表管理界面。该界面提供了单个抄收与全部抄收两种方式。在两个智能电表加入网络时无线抄表的测试结果，结果显示抄收两个电表的信息只用了8ms，工作效率远大于传统的人工抄表方式。抄收的数据可以保存到数据库文件中。

5 结束语

基于ZigBee的无线智能电表系统整合了无线网络、射频识别、自动控制、电能计量等多种技术，具有高效率、高可靠性、功能丰富等特点。由于实现了智能电表与服务器之间的双向通信，将来在本设计的基础上还可以继续扩展更多的功能。随着我国智能电网系统的不断建设，智能电表所带来的便利以及更丰富的应用将进一步显现。

参考文献：

[1]沈建华、杨艳琴，《MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践》，北京航空航天大学出版社，2008.

[2]陶晓丽，电能计量管理系统智能型电能计量表的设计[D].合肥工业大学，2010.

[3]李莉萍、李先明，智能电网对智能电表的要求及产业发展建议[J].中国外资，2012（17）.

[4]殷树刚、张宇、拜克明，基于实时电价的智能用电系统[J].电网技术，2009（19）.

远程抄表技术论文范文第5篇

【关键词】电力营销 抄核收工作 措施

一、前言

随着近年来由于电力营销中的抄核收工作管理不到位，而引发的问题不时发生，这无疑更应该为我们关电力营销中的抄核收工作措施敲响警钟。

二、优化电力营销中的抄核收工作的重要性

随着我国经济的发展和社会的进步，人们对电的需求量逐渐增大，用电方式的多花样、用电途径的多元化都使供电企业承受巨大的压力，面临严峻的挑战，其中电费抄核收工作尤为重要。电力营销系统中抄核收工作是个重要的环节。电力企业从销售电能到收回电费的全过程，表现在资金运转上就是流动资金周转到最后阶段收回货币的全过程，如不能及时、足额地回收电费，将导致电力企业流动资金周转缓慢或停滞，使电力企业生产受阻而影响安全发、供电的正常进行。

三、电费抄核收工作中存在的问题

1、抄表中常见差错

抄表是电费回收的最基础工作，抄表的准确度对电费回收工作的顺利展开有很大的帮助。但是由于当前抄表流程中存在的问题，导致抄表工作差错存在的比较多：第一，需量漏抄。对于一些按照最大需量来计算和回收电费的用户来说，如果用户的抄表期不是每月零点，而且正常抄表日期的电表中的示数与月末相比较小的时候，抄表员需要注意补回，但是一些抄表员在抄表中不注意，存在漏抄的现象。第二，抄表员工作不认真，导致抄表中存在负电量、总相差与峰平谷示数相加差距比较明显。或者是抄表员在抄表的时候没有对电能表的相关内容进行仔细的核对，导致用户表号、表位数等发生错乱，给后期的核算和收费工作带来麻烦。

2、电费复核中常见差错

电费复核是保证电费发票正确的最后一道关卡，这个工作环节中的质量对供电企业经济效益的影响是非常明显的。在电费复核中常见的错误主要有：第一，对抄表数据的审核不到位。电费复核人员要将抄表卡上的示数与发票中的本月示数进行对照，但一些复核人员责任心不强，对复核工作的重要性没有认识，对上一环节中存在的问题不能及时发现。第二，对工作传票的核算不准确，因为在电费核算中各种票据的种类较多，电费复核中符合人员要查阅传票进行核对，但在工作中一些欠费停电、销户等情况的传票核对经常发生错误。第三，复核人员素质不高引起的差错。一些电费复核人员在工作的过程中因为本身知识水平不高，对业务知识不精通，在复核中对一些业务知识不能很好的了解，从而导致不能发现电费复核中的错误。

3、电费回收中常见差错

对于供电企业来说，电费回收工作的重要性是显而易见的，在当前供电企业积极采用新的电费回收方式，有效防止了拖欠电费现象的发生，保证了供电企业的经济效益。但是在使用这些新措施回收电费的时候也存在一些工作中的错误：一些供电企业在电费回收中使用预付费的结算方式，虽然这种方式的利用有效减轻了供电企业的电费回收压力，同时也加速了供电企业的资金回笼，但是在工作中将预付电费转化为电量的时候存在测算误差，出现了电力用户的表虽然有剩余电量，但是实际上用户已经欠费的现象，使电力用户对供电企业产生误解，增加了电费回收的难度。另外在实行了阶梯电价之后，供电企业是按照用户上个月的平均电价售电的，但是不能确定用户这个月的平均电价还是这个电价，这种差距的存在给电费回收带来困难。

4、采集终端管理方面的问题

自动抄表采集终端采用全电子式电能表的适应环境能力还不能完全达到实际应用要求。根据电力行业标准规定，电子户外式多功能电能表工作条件为-25～55℃，极限工作条件为-25～60℃，这对我国大部分地区的气候都能够满足，但在我国北方的部分地区，在温度超过其工作条件时，会导致电能表液晶屏幕停止工作或电子元件损坏。在逐步扩大远程抄表应用面的过程中，应用于室外的情况越来越多，针对过低温度超过标准工作条件以下时可能会出现的电能表停滞，应该做好一定的准备，防范在此过程中造成数据损失。

四、电费抄核收的优化措施

1、逐步优化抄核收管理体制

将PDCA循环管理融入到抄核收管理工作中从计划、执行、查核、处置四个方面对抄核收管理体制进行优化。切实提高抄表质量，可以采用互查、轮换抄表区、定期开展巡回抽查、自查、突击检查建立“跟踪”抄表制度、优化抄表路线等方式，从而减少人为的估抄、漏抄行为；加强抄表员业务技能的培训，从常见窃电行为、电能量采集系统、电费抄核规范、职业道德、电费抄核收智能化等多方面入手，转变抄表人员的工作态度与作用，提高其业务素质和工作技能；不断完善激励机制，明确抄表员的权责，量化工作与考核指标，加大奖惩力度，激发一线抄表人员的工作积极性与主观能动性，捉进抄表人员的工作业绩提升管理水平。与时俱进不断拓展电费收取方式，在原有多渠道收费方式的基础上，要考虑借助电子商务平台、手机智能化等方式进行电费收缴，为客户创造更加方便、快捷的电费查询、缴纳渠道，在拓展多渠道收取方式的同时，了解客户对收费方式的需求，从服务、技术、业务、财务等多个方面提升电费收取工作质量。建立电费抄、核、收管理长效监察机制，可以邀请相关专家、部门对供电企业电费抄、核、收管理进行全面的评估与检查，通过评估与检查，及时了解自身存在的问题，并积极整改，从而不断健全完善电费抄核收管理体制。

2、发挥技术优势捉进质量提升

电费抄核收过程中的技术问题体现在抄表到位、电费差错率、电费电价核算、电费催收、电费查询等方面。除不断普及使用先进的智能化电能表外，还能在抄表设备方面进行技术升级，比如可以利用智能手机及3G网络平台研发的手机软件抄表系统，功能集抄、核、收为一体，从而实现对抄表时间、抄表线路、抄表数据等的实时监控与分析；对电力设施异常情况进行提示、可以结合终端电能表对电费进行核算、实时查询、催缴等功能，从而实现抄表、核算、收费的完美结合。采用较为先进的技术手段来实现电费核算的管控，完善电力营销软件，实现电力原始数据的一次性录入及财务系统与营销系统的互连互通；使帐务处理快捷、透明，从而有效地指导电费回收工作。从完善客户基础信息入手，通过开通语音、短信等形式的电费查询、催缴，从根本上避免人工催费引起的言语冲突；解决用户因忘记缴费而产生的电费滞纳金、欠费等情况，从而提高服务效能。

3、以人为本发挥人的主观能动性

在管理的诸要素中，人的因素是排在首位的，以人为本的科学化管理是将人的思想与行为两者有机结合。在供电企业中，抄核收工作的核心主体是抄表员。因此供电企业不仅要注意抄表人员工作能力、职业道德等方面的培训；还应从提高抄表员对企业的满意度及忠诚度方面入手，比如提升抄表员薪酬福利待遇、完善岗位晋升机制等，提升抄表员对工作的热情与激情。另外建立一套完善的激励措施，鼓励一线抄表员发挥主观能动性，为企业提供优化抄、核、收工作的方案及技术等，从而实现企业管理与人力资源的双提升。

4、采集终端管理方面

用全电子式电能表更换原有的机械表，无论从计量精度，抄表系统的维护量及自动监测数据的丰富性等方面都有极大的改善，并且结合某些电能表的负荷控制功能，系统还可以对指定线路的负荷进行控制，借助于智能电能表的预付费功能，系统还可以发展大用电客户的远程付费控制业务，这已经是当前发展的主流趋势。为了保证终端工作的稳定可靠：一是要在选型时充分考虑当地气候条件，为供货商提供必要的技术要求，要求其供应产品的工作条件要满足当地需求。二是对安装在户外，尤其较偏远地段的台区，采取定制的计量箱，设置必要的防高温、防寒隔层措施，以保证电能表的工作环境符合要求。

五、结束语

电力营销中的抄核收工作在电力营销中呈面极其重要的地位，我们不仅要努力做好各项工作，还要与其它方面协调一致、相辅相成。从而使管理工作不断得到完善和提高，为抄核收工作的顺利实施提供可靠的技术保障。

参考文献

[1]赵勇；浅论电力企业推行风险管理[J]；供电企业管理；2011

[2]聂昀；刍议电力企业的抄表和电费回收管理；中华民居；2011