采用智能電表的居民用戶無線自動抄表系統(tǒng)

2013-10-09 17:25:20 EP電力信息化網(wǎng)　點(diǎn)擊量：評論 (0)

系統(tǒng)由主站及裝設(shè)在居民小區(qū)的單相智能電表、采集器、路由器和集中器構(gòu)成。

1引言

　　傳統(tǒng)的手工抄表方式費(fèi)時、費(fèi)力且了遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)。居民用戶集中抄表系統(tǒng)在國內(nèi)已發(fā)展了十多年，但目前仍未大面積推廣應(yīng)用。主要原因有以下幾點(diǎn)：

　　（1）抄表集中器與抄表采集器間通信存在問題：①采用有線的RS-485總線或現(xiàn)場總線存在布線不方便、易受自然及人為因素影響且維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)；②集中器與采集器間采用電力線載波通信方式，由于非線性負(fù)荷的大量使用，對電力線載波特別是擴(kuò)頻電力線載波信號產(chǎn)生負(fù)面影響，使其數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定；③集中器與采集器間采用傳統(tǒng)的430MHz無線通信方案，自己編制軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由及網(wǎng)絡(luò)組織的通信協(xié)議，其穩(wěn)定性與可靠性得不到保障。

　　（2）試運(yùn)行暴露出的技術(shù)問題，特別是系統(tǒng)的抗干擾問題，因后期使用的運(yùn)行維護(hù)跟不上無法及時反饋到研制單位，造成系統(tǒng)沒有及時改進(jìn)完善。

　　ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信采用免申請的2.4GHz通信頻段，非路由情況下通信距離可達(dá)500m。其所采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有自動組織網(wǎng)絡(luò)、自動路由、網(wǎng)絡(luò)自愈等功能。可解決集中器與采集器間的通信問題。在設(shè)計時充分考慮硬件的電磁兼容問題、軟件的容錯能力，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，加強(qiáng)對試運(yùn)行系統(tǒng)的跟蹤改進(jìn)，可大大提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)由主站及裝設(shè)在居民小區(qū)的單相智能電表、采集器、路由器和集中器構(gòu)成。主站與各集中器間的通信方式為GPRS。集中器與采集器間采用ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，路由器在集中器與采集器間起數(shù)據(jù)路由作用。采集器與智能電表間采用RS-485總線通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　系統(tǒng)主站采用交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)，可設(shè)置在小區(qū)物業(yè)管理處或電力公司大樓。主站由前置通信機(jī)、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、GPS衛(wèi)星對時系統(tǒng)及工作站等構(gòu)成。其中前置通信機(jī)申請配置固定IP地址，采用移動通信公司提供的2M光纖DDN專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。前置通信機(jī)與各集中器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。前置通信機(jī)接收集中器發(fā)送的電能量及相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)解析后轉(zhuǎn)存入數(shù)據(jù)服務(wù)器；也可發(fā)送命令到各集中器。前置通信機(jī)還實(shí)現(xiàn)對各集中器的遠(yuǎn)程維護(hù)。Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)頁發(fā)布，達(dá)到系統(tǒng)分析結(jié)果數(shù)據(jù)電力公司內(nèi)共享的目的。數(shù)據(jù)服務(wù)器用于存放歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和統(tǒng)計。數(shù)據(jù)服務(wù)器還實(shí)現(xiàn)對集中器，采集器及智能電能表、居民用戶等臺帳的完整準(zhǔn)確管理。工作站實(shí)現(xiàn)對主站系統(tǒng)及集中器和采集器的維護(hù)工作，也可有權(quán)限地查看、管理主站系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)。GPS衛(wèi)星對時系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各智能電表、采集器、集中器及主站系統(tǒng)時間的一致性和正確性，提供電能量數(shù)據(jù)同時性的保障。

4.3通信軟件

（1）采集器與集中器間通信軟件

　　采集器與集中器間數(shù)據(jù)傳輸需路由，通信采用ZigBee Pro無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

責(zé)任編輯：和碩涵

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