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[摘 要]随着电价的改革,供电部门为迅速出帐,需要从用户处尽快获取更多的数据信息,如电能需量、分时电量和负荷曲线等,自动抄表为实现上述要求提供了切实可行的技术手段。本文主要针对智能抄表系统的实现与存在问题进行一定的分析,以确保智能抄表的实现更加顺利。
[关键词]智能抄表系统;问题
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0209-01
自动抄表是指采用通讯和计算机网络等技术自动读取和处理表计数据。发展电能自动抄表技术是提高用电管理水平的需要,也是网络和计算机技术迅速发展的必然。在用电管理方面,采用自动抄表技术,不仅能节约人力资源,更重要的是可提高抄表的准确性,减少因估计或誊写而造成帐单出错,使供用电管理部门能及时准确获得数据信息。
1 智能抄表系统设计存在的必要性分析
在传统模式之下,电能抄表工作往往需要有一定数量的工作人员对每一住户实施抄表核对工作,然后计算出住户的相应的费用。传统模式的电能抄表工作主要采用的是纯手工操作,工作人员不仅工作任务多,其工作压力也比较大。经过不断的发展与改良工作的实施,市面上出现了一种插卡式的电装置,这种装置的出现,将人工抄表取代,这在一定程度上缓解了物业部门抄表工作人员的工作压力,但是,当结算的时候,往往需要用户亲自到银行或者一些指定的地点去缴费,并且,在电能方面,也不能够集中统一的办理,存在着一定的运行缺陷。当前,在科技的不断发展的背景之下,抄表系统以及建立在对HFC 综合数字服务宽带接入技术的应用基础之上,有效的实现了整个抄表的集成化以及智能化。这不仅节约了物业管理部门以及用户之间的劳动力和所消耗的时间,还能够通过互联网的终端服务,有效的实现对电能数据的快捷查复与缴费的工作,这中新兴的抄表系统,在当前成为最为值得推广与研究的一种抄表系统。
2 智能抄表各个部分设计分析
为了满足当前人们生活中各个方面的要求,相关工作人员不断的研究,推广出了智能抄表系统。智能抄表系统是人们生活的一种理想状态,如果要实现智能抄表系统,必须严格的按照一定的要求实施,以保证智能抄表系统的实现。
1) 对智能抄表总体设计规范分析。抄表系统应该按照有效的用户端的数量,去配置带有智能化的数据采集仪器,将数据进行一定的调制,然后由网络接入后,对信号进行一定的调制,并由相关工作人员操作终端。物业管理中心,需要对终端所反应出来的数据实施一定的统计,在做好记录以后,进行一定的存储,同时,整理出相应的缴费凭证以及回单,为后续查阅工作提供一定的方便。
2) 在用户数据处理设计方面的分析。在整个智能抄表系统中,第一个环节也是最为关键的的一个环节是用户端数据处理,这一环节有自动计量以及缴费、管理电能资源信息的功能。我们主要对HFC网络接入技术中,智能抄表系统这一环节,应用非接触式的智能表进行一定的研究。主要从几个方面进行分析,即:
首先,在设计原理方面。非接触式的智能表在用户终端中,对电能三表实施一定的数据计量工作,并且,通过深入一定的脉冲信号,使用放大器A/D转化后,逐渐进入到数据处理装置当中,并且和信号处理器所得出的数据,利用有线或者无线信道实施一定的汇总。
3) 设计要点分析。在设计智能电表系统的过程中,可以将 HFC 网络技术作为应用的基础,将Cable Modem 式的电缆接入到其中。同时,应用HFC网络系统,需要在住宅区域内,每栋以及每层防止一台Cable Modem,并输入相应的信号,经过专业人员操作以后,最终进入到各个用户操作终端上。
3 智能抄表系统中存在的问题
目前,远程智能抄表普遍存在的主要问题之一是误差较大.即控制中心计算机收集的数据和计量表上的读数不一致,其中.计量表本身的质量问题和数据传输的可靠性差是产生该问题的主要原因。
3.1 各类计量表
计量表是智能抄表的数据基础,对智能抄表系统的精确度具有决定性的影响。现今的计量表一般都是在原有机械基表上加装传感电路形成的.转换的方式一般有光电管型、霍尔元件型、干簧管型和自保持开关型.通过这些传感器把机械计量的结果转换为模拟量、开关量或者脉冲量加上相应的采集电路构成智能电子水、电.气表。目前的问题主要是因为传感器的误动作临界状态、环境等多种因素造成计数产生误差。当前系统中电表、气表的误差稍小水表的计数误差最为严重。
3.2 采集器
采集器主要由中央处理单元、数据采集存储单元等组成,它的主要功能是对脉冲进行计数.同时与集中器进行通信。在很多智能计量表中都已经把这部分的功能集成在一起了从计量表中输出的数据直接可以通过RS485总线方式与集中器通信.或者从计量表中输出的数据通过RF端口无线输出与集中器通信。
此部分容易出现的问题主要是由于系统工作环境比较恶劣.干扰严重,有时会破坏系统的器件和程序使系统产生故障或误抄表。干扰的来源主要来自空间(电磁感应)传输通道和配电系统。
4 解决问题的思路
4.1远传表具的选择业内人士普遍认为,造成系统计量不准的最重要原因来自于远传表具,这一点已在近几年的实践中得到证明。从远传表具的原理来看.光电型表具本身耗电高需4条引线.且容易由于颤动引起误信号霍尔型表具易受人为强磁干扰;干簧管型表具虽应用最多,但由于存在感应点颤动误发信号和人为外磁干扰问题.从现场使用来看是出现问题最多的。
1999年以后,一种具有自保持开关功能的远传表开始投入使用。此种表具成功地克服了颤动干扰、人为强磁干扰、耗电高、引线多的缺点.仅用两条线就可实现信号开、信号关、断线、短路四种状态的检测,是目前较为理想的远传表具且是我国具有自主知识产权的专利技术,值得在今后的设计中优先选用。
4.2 抗干扰设计
从干扰的来源看.传输通道和电源系统的干扰在强度上远远小于空间电磁干扰而且空间感应形式的干扰可以通过良好的屏蔽和正确的接地加以解决所以抗干扰措施主要是尽可能切断来自传输通道和配电系统的干扰。
由传输通道输入的干扰主要有共模干扰、差模干扰和某些由高频数字电路引起的电容藕合性干扰。而电源干扰主要是同一电源系统或附近的大容量设备通断时引起的尖峰脉冲,通过电源变压器的级间祸合引入直流电源系统的。相应的抗干扰设计主要有隔离技术、屏蔽与接地技术、去藕技术等。上述都是系统设计时通常采用的抗干扰技术,但重要性不容忽视。除硬件方面之外,针对三表(特别是水表、煤气表)运行较慢的特点,对其进行合理的软件采样和滤波处理也是行之有效的措施。
4.3 现场其它因素
某些因素虽不是技术问题但在设计和施工时若多加注意便能有效地提高智能抄表系统的可靠性。如对线与线之间的连接要进行焊接和密封性包扎.要做到在潮湿或水浸的环境下10年不腐蚀、不短路。
对远传表具和采集器应进行低功耗设计.总功耗在十几毫安以下以便在停电状态下也可使后备电源支持工作48小时以上。还有如水表倒转.水压不足时.由于水倒流造成水表倒转.会产生多余信号,因此在对系统进行误差分析时应给予考虑。尽管此类情况只是偶然发生不影响大局.但还是应该予以根除.方法就是采用带有止回阀的水表。
5 结束语
近年来,在科技不断发展进步的背景之下,人类在生活方面也得到了一定的改善,人们越来越关注生活质量的提高,同时,也越发的关注智能化的生活。本文针对智能抄表系统的实现和存在问题进行了一定的分析,通过分析得出,智能抄表系统的出现,将传统人工抄表工作模式推翻,而是以一种全新的、智能化的方式,为人们的生活以及物业小区的工作人员提供更大的方便。
参考文献
[1] 魏建文.浅谈智能抄表系统的设计与存在问题[J].科技创业家,2011.
[关键词]智能抄表系统;问题
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0209-01
自动抄表是指采用通讯和计算机网络等技术自动读取和处理表计数据。发展电能自动抄表技术是提高用电管理水平的需要,也是网络和计算机技术迅速发展的必然。在用电管理方面,采用自动抄表技术,不仅能节约人力资源,更重要的是可提高抄表的准确性,减少因估计或誊写而造成帐单出错,使供用电管理部门能及时准确获得数据信息。
1 智能抄表系统设计存在的必要性分析
在传统模式之下,电能抄表工作往往需要有一定数量的工作人员对每一住户实施抄表核对工作,然后计算出住户的相应的费用。传统模式的电能抄表工作主要采用的是纯手工操作,工作人员不仅工作任务多,其工作压力也比较大。经过不断的发展与改良工作的实施,市面上出现了一种插卡式的电装置,这种装置的出现,将人工抄表取代,这在一定程度上缓解了物业部门抄表工作人员的工作压力,但是,当结算的时候,往往需要用户亲自到银行或者一些指定的地点去缴费,并且,在电能方面,也不能够集中统一的办理,存在着一定的运行缺陷。当前,在科技的不断发展的背景之下,抄表系统以及建立在对HFC 综合数字服务宽带接入技术的应用基础之上,有效的实现了整个抄表的集成化以及智能化。这不仅节约了物业管理部门以及用户之间的劳动力和所消耗的时间,还能够通过互联网的终端服务,有效的实现对电能数据的快捷查复与缴费的工作,这中新兴的抄表系统,在当前成为最为值得推广与研究的一种抄表系统。
2 智能抄表各个部分设计分析
为了满足当前人们生活中各个方面的要求,相关工作人员不断的研究,推广出了智能抄表系统。智能抄表系统是人们生活的一种理想状态,如果要实现智能抄表系统,必须严格的按照一定的要求实施,以保证智能抄表系统的实现。
1) 对智能抄表总体设计规范分析。抄表系统应该按照有效的用户端的数量,去配置带有智能化的数据采集仪器,将数据进行一定的调制,然后由网络接入后,对信号进行一定的调制,并由相关工作人员操作终端。物业管理中心,需要对终端所反应出来的数据实施一定的统计,在做好记录以后,进行一定的存储,同时,整理出相应的缴费凭证以及回单,为后续查阅工作提供一定的方便。
2) 在用户数据处理设计方面的分析。在整个智能抄表系统中,第一个环节也是最为关键的的一个环节是用户端数据处理,这一环节有自动计量以及缴费、管理电能资源信息的功能。我们主要对HFC网络接入技术中,智能抄表系统这一环节,应用非接触式的智能表进行一定的研究。主要从几个方面进行分析,即:
首先,在设计原理方面。非接触式的智能表在用户终端中,对电能三表实施一定的数据计量工作,并且,通过深入一定的脉冲信号,使用放大器A/D转化后,逐渐进入到数据处理装置当中,并且和信号处理器所得出的数据,利用有线或者无线信道实施一定的汇总。
3) 设计要点分析。在设计智能电表系统的过程中,可以将 HFC 网络技术作为应用的基础,将Cable Modem 式的电缆接入到其中。同时,应用HFC网络系统,需要在住宅区域内,每栋以及每层防止一台Cable Modem,并输入相应的信号,经过专业人员操作以后,最终进入到各个用户操作终端上。
3 智能抄表系统中存在的问题
目前,远程智能抄表普遍存在的主要问题之一是误差较大.即控制中心计算机收集的数据和计量表上的读数不一致,其中.计量表本身的质量问题和数据传输的可靠性差是产生该问题的主要原因。
3.1 各类计量表
计量表是智能抄表的数据基础,对智能抄表系统的精确度具有决定性的影响。现今的计量表一般都是在原有机械基表上加装传感电路形成的.转换的方式一般有光电管型、霍尔元件型、干簧管型和自保持开关型.通过这些传感器把机械计量的结果转换为模拟量、开关量或者脉冲量加上相应的采集电路构成智能电子水、电.气表。目前的问题主要是因为传感器的误动作临界状态、环境等多种因素造成计数产生误差。当前系统中电表、气表的误差稍小水表的计数误差最为严重。
3.2 采集器
采集器主要由中央处理单元、数据采集存储单元等组成,它的主要功能是对脉冲进行计数.同时与集中器进行通信。在很多智能计量表中都已经把这部分的功能集成在一起了从计量表中输出的数据直接可以通过RS485总线方式与集中器通信.或者从计量表中输出的数据通过RF端口无线输出与集中器通信。
此部分容易出现的问题主要是由于系统工作环境比较恶劣.干扰严重,有时会破坏系统的器件和程序使系统产生故障或误抄表。干扰的来源主要来自空间(电磁感应)传输通道和配电系统。
4 解决问题的思路
4.1远传表具的选择业内人士普遍认为,造成系统计量不准的最重要原因来自于远传表具,这一点已在近几年的实践中得到证明。从远传表具的原理来看.光电型表具本身耗电高需4条引线.且容易由于颤动引起误信号霍尔型表具易受人为强磁干扰;干簧管型表具虽应用最多,但由于存在感应点颤动误发信号和人为外磁干扰问题.从现场使用来看是出现问题最多的。
1999年以后,一种具有自保持开关功能的远传表开始投入使用。此种表具成功地克服了颤动干扰、人为强磁干扰、耗电高、引线多的缺点.仅用两条线就可实现信号开、信号关、断线、短路四种状态的检测,是目前较为理想的远传表具且是我国具有自主知识产权的专利技术,值得在今后的设计中优先选用。
4.2 抗干扰设计
从干扰的来源看.传输通道和电源系统的干扰在强度上远远小于空间电磁干扰而且空间感应形式的干扰可以通过良好的屏蔽和正确的接地加以解决所以抗干扰措施主要是尽可能切断来自传输通道和配电系统的干扰。
由传输通道输入的干扰主要有共模干扰、差模干扰和某些由高频数字电路引起的电容藕合性干扰。而电源干扰主要是同一电源系统或附近的大容量设备通断时引起的尖峰脉冲,通过电源变压器的级间祸合引入直流电源系统的。相应的抗干扰设计主要有隔离技术、屏蔽与接地技术、去藕技术等。上述都是系统设计时通常采用的抗干扰技术,但重要性不容忽视。除硬件方面之外,针对三表(特别是水表、煤气表)运行较慢的特点,对其进行合理的软件采样和滤波处理也是行之有效的措施。
4.3 现场其它因素
某些因素虽不是技术问题但在设计和施工时若多加注意便能有效地提高智能抄表系统的可靠性。如对线与线之间的连接要进行焊接和密封性包扎.要做到在潮湿或水浸的环境下10年不腐蚀、不短路。
对远传表具和采集器应进行低功耗设计.总功耗在十几毫安以下以便在停电状态下也可使后备电源支持工作48小时以上。还有如水表倒转.水压不足时.由于水倒流造成水表倒转.会产生多余信号,因此在对系统进行误差分析时应给予考虑。尽管此类情况只是偶然发生不影响大局.但还是应该予以根除.方法就是采用带有止回阀的水表。
5 结束语
近年来,在科技不断发展进步的背景之下,人类在生活方面也得到了一定的改善,人们越来越关注生活质量的提高,同时,也越发的关注智能化的生活。本文针对智能抄表系统的实现和存在问题进行了一定的分析,通过分析得出,智能抄表系统的出现,将传统人工抄表工作模式推翻,而是以一种全新的、智能化的方式,为人们的生活以及物业小区的工作人员提供更大的方便。
参考文献
[1] 魏建文.浅谈智能抄表系统的设计与存在问题[J].科技创业家,2011.