第一篇：自動抄表系統中通信方案的現狀與展望

自動抄表系統中通信方案的現狀與展望 引言

自動抄表系統，簡稱AMRS（Automatic Meter Reading System），是一種不需要人員到達現場就能完成抄讀用戶消耗電能的智能化管理系統。近年來，這一技術在國內外應運而生，而且發展非常迅速。為加強用電管理，提高供電效益，使其適應市場經濟需要，供電部門實行電度表自動抄表的用電的監控需要，供電部門實行電度表自動抄表和用電的監控管理是非常必要的。因此，自動抄表系統（AMRS）將是未來發展的主要方向，這對于提高電力部門的管理水平和經濟效益無疑有著十分重要的意義。配電網中的自動抄表系統是用電營業管理自動化的一個重要手段和組成部分，它的最終目的是：自動、集中、定時地抄錄各用戶的用電量；按用電的峰、平、谷時間和季節自動高速復費率去核算每個用戶的電價；通過銀行向各用戶自動完成轉帳收款、電費結算、打印收據；為電力部門提供有效的電網運行參數。該系統的實現是邁向配電自動化的第一步，并有助于提高電力系統用電管理的現代化水平?，F有方案的構架及特點

我國的電能計量方式采取的是一戶一表制，這就決定了抄表系統主要具有如下兩個特點：其一，系統數據采集點多，成千上萬，數據量大；其二，系統是一個覆蓋面很廣的通信網絡（采集點具有分散性）。目前的遠程抄表系統的通信信道主要包括用電管理中心與集中器的通信信道和集中器與采集器的通信信道。一般來說，幾乎所有AMRS系統的整體都采用分布式體系結構。這種體系結構分上下兩層：上層（用電管理中心與集中器之間）數據的采集采用星型結構；底層（集中器與采集器之間）數據的采集采用總線型結構。

2.1 上層星型通信方案

星型通信系統是以安裝在供電局管理中心的系統工作站為中心點，以發散的形式分別通過通信信道與分散于各臺變區域的集中器連接，形成1對N的連接形式。在這種方式下，信道的通信數據量較大，要求有一定的傳輸速率和帶寬。根據信道的介質可分為光纖、電話線和無線三種模式。

2.1.1光纖通信網

光纖通信具有很多優點，如頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠，以及高抗干擾性等特點，非常適合上層通信網的要求。因為光纖本身難以實現T形連接，不能實現總線結構（除非采用光纖環網技術），因此特別適合于星型連接。由于目前星型連接節點造價高，安裝費用也比較高，在ARMS系統中無法采用。隨著光纖技術和網絡的發展，不久以后在ARMS系統中借用其它現有光纖通信網進行上層通信將是一種很好的選擇。

2.1.2電話線網

由于電話網在城鎮的迅速普及，利用現有的電話網進行數據通信也是一個經濟有效的方案。利用電話通信，只需在數據集中器和管理中心主機各加裝調制解調器（Modem）即可，其通信速率可達2.4kbps、9.6kbps甚至56kbps。主機對集中器的呼叫可通過撥號由交換機自動完成，也可以租用專線，但費用較高。租用電話線方式進行數據通信時，線路續接（包括呼叫應答等）時間較長，通常需幾秒到幾十秒。這一方面使得管理中心無法對用戶實時監控；另一方面當集中器數目N較多時，租用電話線路多，其租用費用也很可觀，因此不適合大容量系統。

2.1.3無線通信網

利用無線電波進行無線通信，對于范圍廣、布局分散的集中器進行數據通信，是一種較好的選擇。其特點是傳輸頻帶較寬，通信容量較大（可達幾千臺），通信距離長（一般幾十公里，還可通過中繼站延伸到更遠）。在進行通信時，管理中心主機控制無線電臺發出呼叫命令，各集中器收到命令后進行地址對比，如正確則發出應答信號，完成數據鏈路的建立，然后進行數據通信。使用這種通信方式，安裝調試方便，主要缺點是需申請頻點使用權，如果頻點選擇不合理，相鄰兩個信道會產生相互干擾。一般情況下，小型無線電臺的通信速率較低，常用600bps或1200 bps，且設備及安裝成本較高，所以這種通信方式的使用場合有一定的限制，多用于大用戶電力負荷的無線電監控及用電管理系統中。

2.2底層總線型通信方案

總線型通信系統是為克服星型連接的不足而采用的，這種方式以一條串行總線連接各分散的采集器或電度表，實現各節點的互連。這種方式下，信道上節點較多，傳輸速率不很高（與通信介質有關），傳輸距離短，不超過2000 m，因此一般用于底層電能數據的采集。常用的模式有低壓電力線載波通信、RS-485網和儀表總線等。

2.2.1 RS-485網

EIA RS-485是CCITT標準化V.11/X.27兼容的平衡式電氣特性標準。該標準采用集成電路，在一對平衡的互連電纜上傳送差分信號，在接收端用差分接收器進行信號判決。這種接口是具有抑制共模干擾的能力，因此抗干擾性能很好，信號發送頻率最高可達10MHz。在使用雙絞線，信號速率小于100kbps時，傳輸距離可達1200m。RS-485接口在一個通道上可進行半雙工通信，所以只需兩根線便可雙向通信，并可方便地構成一點對多點或多點之間的相互通信網絡，一般使用雙絞線作為網絡總線。總線上掛接的節點個數因選用的接口驅動芯片而異，最多可接128個節點。對要求較高的系統可考慮選用帶光電隔離的、抗雷電及抗靜電放電的沖擊的收發器，在進行系統設計時應綜合考慮這些因素。

2.2.2低壓電力線載波通信

利用低壓電力線作為AMR系統的底層數據通道運行成本低，無疑是非常經濟的方案。在發送數據時，發送器先將數據調制到一高頻載波上，再經過功率放大后通過耦合電路耦合到電力線上。信號頻帶一般為50~300kHz，峰峰值電壓不超過10V，因此不會對電力線路造成不良影響。此高頻信號經線路傳輸到接收方，接收機通過耦合電路將高頻信號分離出來，濾去干擾信號后放大，再經解調電路還原成二進制數字信號。低壓電力線載波通信網的系統結構同RS-485系統結構，采用總線結構。在同一變壓器區域下，一個集中器采集若干個采集器或電度表的數據，構成一個總線型圖。但是，利用低壓電力線作為傳輸信道還存在許多問題。

首先，電力線上的干擾非常大，特別是在用戶線路上。例如：用戶家用電器、開關電源等產生的高次諧波，各種用電設備的通斷產生的瞬時脈沖干擾，各種大功率開關器件的開關產生的寬頻譜的駐波干擾等等。因此，如何抑制干擾，提高通信的可靠性是首要考慮的。其次，不同地方的線路特性可能完全不同，使用線路的種類及線路上的負荷情況都會對高頻信號在電力線上的傳輸特性產生很大的影響。即使是同一段電力線路，其傳輸特性也會隨各種電力負荷的投切而改變，所以通信設備的穩定性和適應不同線路的能力也很重要。當前市場上應用于電力線上的調制解調器一般是基于移頻鍵控（FSK）調制方式的，由于傳輸速率低（一般不超過2400bps），而且抗干擾性能差、傳輸距離短，所以基本上已經被淘汰，而被廣泛使用的是擴頻調制解調器。擴頻系統分發端和收端兩部分，收端可簡化為調制和擴頻兩個模塊。在發送端，信號首先對某個載頻進行調制，調制器輸出的窄帶已調信號再送及擴頻器進行二次調制，輸出的信號為寬帶已調信號。由于擴頻器是利用一高速偽隨機碼（PN）序列對發射信號調制，因此獲得的輸出信號的譜密度大大地降低了。接收端由解擴和解調器構成，在接收端，利用與發端相同的偽碼序列對收到的擴頻信號進行解擴（擴頻的反變換）處理，還原成窄帶已調信號，窄帶已調信號再經過解調器后原始信號就解調出來。由于擴頻信號帶寬與窄帶濾波器帶寬之比越大，信噪比就越大，所以擴頻通信是以寬帶寬換取高信噪比，并提高通信的抗干擾能力、增強通信的隱蔽性的。因此這種調制方式將是低壓電力線載波通信的發展方向。

第二篇：自動抄表系統的發展與展望

自動抄表系統的發展與展望

一、概述：對供電部門和用戶來說，人工抄表收費一直是一大難題，而人工收取電費到底難在何處呢？第一，難入戶?，F在的用戶大多不希望被人打攪，而且抄表工作只能在早、晚居民休息時間進行，因而使收費的成功率很低，有時一戶需反復多次上門才能收齊電費；第二，人工工資支出高。如1萬戶電力用戶，抄表人員約45～70人，年費用近100萬元。隨著城市的擴張，抄表員人數及薪資同步增加；第三，抄表工作勞動強度大：由于高層樓房的普及，使抄表成為勞動強度較大的工作。

二、自動抄表系統的發展歷程：基于以上所述的手工抄表的弊端，只有依靠現代化的自動抄表系統來解決，而自動抄表技術的應用經歷了從原始到現代的發展過程，主要分為以下幾個階段：

1、從20世紀90年代早期至中期，這一階段自動抄表系統的數據傳輸方式主要是485總線、電力線載波自制總線。這幾種方式都存在各種不足之處在于：485總線過多的分支造成維護和使用過程中很不方便，通訊可靠性較低。電力線載波，抄表很不連續，能連貫傳輸數據的系統很少。而這時期的采樣方式主要采用脈沖采樣和機械采樣。系統結構形式主要是：脈沖表＋集中采集器。在協議方面都十分簡單，基本只是幾條命令。由于電源處理方面的問題采集器多數為外臵式，集中采集，以便降低成本。地址多為單字節。以上各種自動抄表方式工作都不是太理想，個別的有較大的誤差。

2、從1997～2001年，采樣方式多改為磁敏傳感，傳輸方式則以485為主流。485方式下的分支問題則使用集中器、HUB解決，此種方式可以較好地正常運轉。關于系統結構，多數廠家用增設集中器來解決用戶增加的問題。電磁兼容成為這一時期系統的設計難點，因為電表存在瞬時功率脈沖和平均功率脈沖的不同步的問題。位臵識別法在這一時期也有較廣泛的應用，因為機械位臵識別的方法有較好的電磁兼容能力，無需電子存儲數據，同時也就不存在因為干擾造成數據突變的弊端。也不存在UPS電源供電的問題。識別位臵的方式主要有電阻式、紅外反射式、條碼識別式等等。這種方式對于機械加工及裝配精度要求較高，生產過程中成品率較低，而且在讀數需進位時讀到的數據產生混亂或錯誤。

3、從2002年至今，主流模式是數碼表。完善集中抄表系統主要有幾大難點：①設計時無統一標準，基本都是各自為政，使產品的普及存在難度；②調試時只靠人為的標識來區別線路，施工中輕易造成混亂；③系統開發商和廠家脫節。由于表的供給商和系統的供給商分離，現階段對于表具沒有統一的標準可以遵循，系統的質量和表具的質量都是良莠不齊，經常出現互相扯皮的現象，影響用戶最后的使用；④由于系統環節繁多，導致系統出問題的點比較多，又由于采用集中采集的特點一個地方出現問題可能會導致一大片出問題，因此問題很多。比如，ups電源故障，可能會導致若干個采集器無法計數，可能就有好幾十戶或者上百戶人家需要重新抄表。

三、直讀表的優勢：在這種情況下，直讀表應運而生。這種表區別與以往的表的特點是讀出的就是數據，而不再是脈沖，相當于把流量計和積算儀集成到一起。因此也有人將它稱之為“數碼表”。直讀表分為兩種，分別是脈沖計數式數據遠傳表和機械位臵識別式直讀表。這兩種表均比以往的分線制集中抄表系統有很大的優越性，但它們互有優缺點。

1、脈沖計數式數據遠傳表：脈沖計數方式的數據遠傳表，實際上是將數據采集模塊和遠程通訊模塊集成到表內，將脈沖計數值記錄到表內，外界需要讀取表讀數時，接通通訊電源，按照通訊協議發出讀數命令即可讀取數據。這種表具一般提供485接口或M-Bus接口，在生產制造時，已經將初始值設定完畢。一般情況下不再需要設定初始值。計數遠傳表優點：電路結構簡單，價格比較便宜；對原表結構改動小，不要求有很高的機械精度，安裝精度要求不高，因此成品率高；體積小巧，非常輕易嵌入表內；可以記錄完整的表頭示數，甚至超出表頭示數。計數遠傳表的缺點：內部有電源供電，電源的壽命是否能夠滿足要求成為質量的關鍵；對于電路的抗干擾性能要求較高。

2、機械位臵識別式直讀表：機械位臵識別式直讀表是在機械計數器字輪上安裝位臵表征元件，在字輪的縫隙中安裝位臵讀取電路，還有數據處理單元和通訊單元。當外界需要讀取數據時，接通通訊電源，按照通訊協議發出讀數命令即可讀取數據。位臵直讀表優點：平時根本無需電源，不用擔心電池壽命問題；理論上可與機械計數器同步，無相對誤差；理論上抗干擾性好。位臵直讀表缺點：電路結構復雜，元件多，電路部分體積較大，成本較高，嵌入表也較困難；對原表結構改動較大，精度要求高，安裝精度要求高，因此精度成本高，成品率低，長期應用故障率高；在字輪處于進位狀態時，有讀數盲區，這時讀到的將是亂數，需另一個集中器經常讀取數據，系統之外的設備訪問時實際讀取的是集中器中的數據；為了降低成本，一般只在3個或2個低位字輪上安裝位臵檢測單元，其它高位數據還需要外部設備如集中器或上位治理機進行識別處理，并仍然需要設臵初始值。

四、總結：

1、通過上述比較我們發現，事實上計數直讀表與位臵直讀表互有優缺點，兩者的技術實現難點是在電子難度與機械難度方面進行了交換。計數直讀表的實現難度是電子方面的低功耗和抗干擾性；位臵直讀表的實現難度是零件精度和安裝精度。

2、由于電子技術的迅速發展，尤其是低功耗、高電磁兼容能力的芯片技術的一日千里的發展已經使2～3年前有難度的問題變得輕易解決，而且是低成本來解決。由于內部采用無干擾的電池供電，只要在硬件方面采取有效的隔離措施，軟件方面采用冗余校驗的方法，計數直讀表的可靠性是完全值得信賴的。目前已有企業開發出了能夠嵌入表內的計數抄表模塊專門用于遠程自動抄表。

3、相對來講位臵直讀表的諸多缺點是很難解決的，如進位時的檢測盲區是原理性問題，而外部再加一個設備，一方面系統復雜了，另一方面同時也帶來了電子實現難度。機械精度提高帶來的成本提高是相對大的。市場上的諸多位臵直讀表已經由于精度達不到要求出現了很多問題，而且當某位出現問題時，系統在短期內是難以識別的。

4、目前自動抄表廠家已經熟悉到，表具必須具備直接輸出數據的功能，系統采用總線制結構。分線制系統已逐漸被淘汰。GPRS自動抄表系統GPRS自動抄表系統工作原理：中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建電力遠程抄表系統，實現電表數據的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。GPRS電力遠程抄表系統由位于電力局的配電中心和位于居民小區的電表數據采集點組成，利用中國移動現有GPRS/GSM網絡，電表數據通過中國移動的GPRS/GSM網絡進行傳輸。R>居民小區的所有電表首先連接到電表集中器，居民用戶的用電數據由復費率電表通過485傳到電表集中器，電表集中器通過RS232口與GPRS透明數據傳輸終端連接，電表數據經過協議封裝后發送到中國移動的GPRS數據網絡，通過GPRS數據網絡將數據傳送至配電數據中心，實現電表數據和數據中心系統的實時連接。由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，配電中心計算機主機配臵固定的IP地址，各個電表數據采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信。電表數據采集點位于居民小區的信息中心，居民用戶的用電數據由復費率電表首先通過RS485接口通過雙絞線連接到位于小區信息中心的電表集中器，電表集中器再通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連。通過GPRS透明數據傳輸終端內臵嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到GSM網絡，通過GPRS網絡傳送至電力公司數據中心電力遠程抄表系統，實現電表數據和數據中心系統的實時連接。電表集中器通過RS485接口直接連接到電表上，既可支持單個電表，也可以同時支持多個電表，實現對電表參數的采集、存儲、預處理或并將采集到的電表數據實時傳送到配電中心；同時，電表集中器還可將配電中心發送的遙控指令傳給電表控制模塊，對電表進行控制操作。配電中心服務器申請配臵固定IP地址，采用省移動通信公司提供的DDN專線，與GPRS網絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當電表數據采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。配電中心服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到配電中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。配電中心計算機主機可進行業務治理和計費治理，對電力數據進行校驗、計算、存儲、分析、治理等，可對異常情況進行告警，同時對用戶使用情況實時監控，保證電力局的合法收益。GPRS/GSM移動數據傳輸網絡電表集中器采集的數據經GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到配電中心IP地址。由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，配電中心計算機主機配臵固定的IP地址，各個電表數據采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信。

5、GPRS自動抄表系統的優勢：GPRS無線電力遠程抄表系統具備如下特點：①實時性強。由于GPRS具有實時特性，可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求；②可對電表設備進行遠程控制。通過GPRS雙向系統還可實現對電表設備進行參數調整、開關等遠程操作；③建設成本少低。由于采用GPRS的無線公網平臺，只需安裝設備，無需專門布線；④集抄范圍廣。GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以完成對集抄的控制和治理；⑤數據傳送速率高。GPRS網絡實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統數據傳輸速率的需求；⑥通信費用低。采用包月計費方式，運營成本低。

6、結語：對于電力部門來說，遠程抄表需要投入大量的人力、物力和財力，給收取電費造成極大的不便，而GPRS自動抄表系統將成為新世紀比較普及的自動抄表系統之一。

論述人：雷蕓

第三篇：小區電表集中遠程自動抄表系統方案

概述

隨著高科技術與無線信息化的迅猛發展，人們生活水平也得到了不斷的提升。小區電網自動抄表為小區居民提供了方便、快捷的生活質量。

方案設計

小區集中抄表系統總體設計采用樹型拓撲網絡結構，以24號樓為中心，通過以太網總線分別向各個樓群延伸，沿小區內預留的管道（埋地管道、架空橋架），直達在每棟樓宇的地下室（電表房）中的數據集中器，集中器連接每層樓的采集器。通過采集器把所有居民家的電表、水表、燃氣表連接起來。通信主干網可采用以太網線連接，也可以使用光纖傳輸。所有總線都匯聚到24號樓。主干通信線纜采用主備方式，預留一路備用通信線路。在24號樓匯聚處需預留8根網線的管道接入室內。

系統功能

1、抄讀功能：按設定抄收間隔以及抄表周期自動抄收集中器的各用戶電能表的累計電能量及其他信息，并具有實時隨機召讀及按地址選抄功能。

2、設置功能：可設置設備初始參數，即可對集中器設置自動抄表周期、抄收間隔等，也可對電能表的各種參數進行設置。

3、校時功能：可實現系統校時和系統對集中器的校時。

4、自診斷、分析功能：可提示可能有故障或有竊電嫌疑的用戶；以及負荷越限報警和用電量異常報警。

5、數據安全保障功能：通過口令或密碼實現用戶管理、系統管理，并進行權限設置，防止非授權人員操作。采集終端和載波電能表設有鉛封。

6、擴展功能：可發布凍結命令，實現指定時間電能表累計電能量的凍結。

7、數據處理功能：包括電表數據的統計，如計算線損、報表生成等。

8、可提供公共數據庫接口：供電費核算，用電管理等信息系統訪問。數據存儲功能 拓撲圖如下：

系統特點

1、設置集中器運行參數：系統實現了對集中器參數管理的可配置化，操作更加靈活方便。

2、遠程集中抄讀用戶電能表用電量：集中器在工作時段內自動抄讀電能表數據，并保存和處理抄讀數據，當集中器抄表完成后，主站與集中建立通訊，直接讀取集中器內的電能表數據。

3、存儲、統計用戶電量數據可生成報表并進行打?。合到y保存各種抄表數據，并提供了相應的報表。

4、分析配變臺（小）區用戶電表數據：通過各種方式對用戶電表數據進行分析，以便全面掌握臺區電表的運行狀況，發現異常問題及時處理。

5、分析臺（小）區線損：系統提供了多種線損報表，其中包括臺區日、月、季、年線損，日、月、季、年相線損，以不同臺區的區段線損。

6、統計臺（小區）區用電量和用戶用電量：按臺（小）區、用戶統計相應的日、月、年用電量。

7、安全性管理：采用Oracle或Microsoft SQL Server數據庫保證數據的安全穩定運行，對系統操作員口令加密存儲。數據備份：定期對數據庫進行備份，保證數據的安全性。對系統基本檔案信息提供了導入、導出功能，實現了數據的便攜式處理。管理權限設定：系統提供了完善的權限管理，實現了功能模塊級權限分配；對不同的操作員分配相應的管理權限，實現了數據層權限控制。系統日志：系統記錄了每個操作員的操作日志，為故障排查提供了依據。

8、防竊電功能： 通過表記監控功能直接讀取前用戶表的讀數變化情況，從而達到打擊竊電的效果。

9、自動抄表：抄表人員首先設定抄表任務，系統檢測到滿足任務啟動條件后，自動進行抄表，并保存相應數據。

10、與電力營銷系統無縫連接：用戶資料可直接從電力營銷系統（MIS）中獲取，并保持于電力營銷系統（MIS）數據同步。抄表結果可手動或自動導入電力營銷系統（MIS），供營銷收費統計使用。

11、系統靈活性：本系統將無線通信、低壓載波通信、有線網數據通信等多種通信手段綜合地運用于整個管理系統。結束語

電能計量是現代電力營銷系統中的一個重要環節，而傳統的電量結算是依靠人工定期到現場抄取數據，在實時性、準確性和應用性等方面都存在諸多不足之處。利用現代通信技術和計算機技術以及電能量測量技術結合在一起，便能夠及時、準確、全面地反映電量使用。

第四篇：GPRS電力遠程自動抄表系統解決方案

GPRS電力遠程自動抄表系統解決方案

-廈門四信通信科技

第一部分 概述

隨著工業自動化的發展，在原有的人工手動抄表中已經發展到遠程智能抄表，通過現有的網絡智能化的從遠端把需要的數據采集到一起，那么，在很多必須無人值守的設備或監測點，不適合搭建有線通訊網絡。若采用光纖或電臺的方式實現無線通訊，不僅設備投入耗資巨大，而且不適應移動的需要。

隨著新一代移動通訊業務的產生和全面投入，無線移動數據通訊的應用也越來越廣泛。安全的數據傳輸和永遠在線特點，配合按流量收費的資費方式，使GPRS通訊在工業控制、環境保護、道路交通、商務金融、移動辦公、零售服務等行業中的應用具有無可比擬的性價比優勢。采用GPRS無線通訊網絡的移動IP通訊，既可獨立作為數傳通道，也可作為已經架設光纖、數傳電臺等方式的輔助手段。

GPRS遠程抄表系統是廈門四信通信科技有限公司和系統集成商合作開發的基于GPRS技術的用電管理自動抄表系統。它由電度表、F2103 GPRS IP MODEM(GPRS DTU)、采集器及中心服務器組成。采集器實時采集用戶的用電數據，通過GPRS網絡把數據匯集到服務器。具有采集數據快速準確，能快速生成用電統計分析,交費單據等特點，與傳統的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了效率。

本系統除了準確、實時抄表外，還提供了設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數據保護功能，在停電48--72小時內仍可抄表和監控。本系統結合聯通公司的短信平臺，在告警時，可根據具體內容發短信給相關的管理人員。

本系統提供豐富的接口，可與電業系統的MIS系統鏈接或進行二次開發。

抄表軟件系統數據庫為ORACLE數據庫，運行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統，易于使用。軟件所能管理的用戶數量沒有限制。

第二部分 項目分析

本系統由電度表，采集器，F2103 GPRS IP MODEM傳輸終端，帶系統軟件的主站組成。手持終端是本系統的補充，在系統出現意外時進行人工抄表。2.1系統組成

2.1.1 電能表： A）三相有功無功多功能表，有功0.5級、無功2級，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規約?；蛘呤褂茫築）三相有功復費率表，有功1級，具有RS-485通訊接口，電力部DL/T645通訊規約。

2.1.2 采集器：采集器主要特征如下：采用24個I/O口，可帶24戶電度表，停電數據保護，帶后備電源，停電后仍可抄表。

2.1.3 傳輸終端： 傳輸終端采用廈門四信的F2103，實時永久在線，內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧，透明傳輸，同時支持RS232和RS485，支持多種工作模式，支持虛擬數據專用網。2.1.4 中心軟件系統：基于ORACLE數據庫的抄表軟件，用戶數量無限制，安全可靠，運行和處理速度快，功能豐富完善。2.2 系統總架構

多個電表通過RS485通信接口把電表數據傳到采集集中器上，采集集中器通過RS485通信接口和四信通信的IP modem（F2103）連接，遠程數據中心服務器可以使用APN專線或普通ADSL等作為網絡接入。當F2103通過GPRS網絡連接到遠程數據中心服務器主機，建立透明數據通道后，采集終端產生的數據只要送到串口，F2103就會把收到的數據原封不動地發送到數據中心服務器主機；同時服務器主機下發的命令通過通道傳輸到F2103后，F2103通過串口送到采集終端，從而實現了數據雙向透明傳輸。系統拓撲圖如下圖所示：

2.3系統功能

（1）設置電能表的參數，讀取各種計量和管理數據；（2）抄表數據的統計、查詢、備份、報表、圖表生成；（3）廠站管理；

（4）自動抄表、定時上報、實時查詢等；（5）掉電數據保存；

（6）瞬時量數據的綜合處理；

（7）系統數據備份、存檔和向外輸出數據；（8）歷史數據事件記錄功能；（9）實時報警；

（10）根據線路上的表計關系計算線路損耗；

（11）可提供多路模擬量、開關量輸入，實現開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過壓告警、過流告警、過載告警、傾斜或移動報警等其他功能；（12）遠程控制斷電功能；

（13）采集的參數豐富，如：a.當前、上月、正向有功、反向有功、無功四象限的總及尖、峰、平、谷四費率電量；b.正向、反向、有功、無功的最大需量及最大需量發生時間；c有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流、功率因數；d失壓累計次數、失壓累計時間、集抄器停電起止時間等；e單位時間負荷曲線、三相電流曲線、三相電壓曲線、有功功率曲線、無功功率曲線、功率因數曲線。

第三部分 項目架構實施 3.1 傳輸模塊與采集終端連接

四信的F2103無線傳輸模塊同時支持RS232/485接口，可通過RS232/485與終端通訊。本系統采用的是485的接口方式。F2103和采集器的接線線序如下：

3.2 數據中心網絡接入方式分析 1.APN專線接入

中心采用APN專線，所有點都采用內網固定IP，客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。

為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡才能進入專網APN，防止其他非法用戶的進入。

用戶在內部建立RADIUS服務器，作為內部用戶接入的遠程認證服務器（或在APN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。只有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。

用戶在內部建立DHCP服務器（或在APN路由器內，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內部地址。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。

中心采用APN專線接入的方式，在實時性，安全性和穩定性表現優異，適合于安全性要求較高、數據點比較多、實時性要求較高的應用環境。在資金允許的情況下之最佳組網方式。

2.ADSL撥號連接（動態公網IP地址）

中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網動態IP+DNS解析服務的?？蛻粝扰cDNS服務商聯系開通動態域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網動態IP，建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用，但穩定性受制于DNS服務器的穩定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。

3.通過固定公網IP連接

中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網固定IP服務的。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務，中心有公網固定IP的。IP MODEM直接向中心發起連接。雖然申請固定IP費用比較貴，但其運行可靠穩定，組網方式簡易方便，深受廣大用戶的青睞，一般推薦此種方案。

3.3 無線數據傳輸方式

傳輸設備采用F2103，其功能齊全，性能穩定，簡單易用，它是一款工業級別的無線傳輸終端，已經廣泛地應用在各種各樣的工業，金融場合。

終端設備和傳輸設備連接好后，設置好各種通訊參數，工作模式后，在傳輸設備F2103中填入數據中心的地址和應用程序的端口號。這樣當終端設備數據傳給傳輸設備F2103，F2103就會把數據透明地傳輸到中心。終端設備支持多種中心模式（主備中心，多中心），多種激活模式（電話，短信，數據），多種工作模式（TCP，UDP，telnet等），方便用戶組網和各種系統需求。心跳包機制，注冊包機制，數據幀可控，重連機制等多種機制不僅保證設備實時在線，而且穩定可靠，同時方便客戶根據現場的情況，來設置各種傳輸參數，進而達到最佳效果。

3.4 數據中心軟件平臺構建

抄表系統的核心部分是系統軟件，它遵循DL/T645部標通訊規約，并有擴展性。

具有GPRS無線模塊的中心端軟件建有多種方式，對于傳入數據的方式的不同，我們提供不同的軟件來幫助客戶快速地實現中心端的數據接收和現場設備的管理。目前四信提供三種方式的中心接口：

首先是對于組態軟件，目前很多組態軟件廠家已經集成了四信通信的驅動了，可以直接配置使用；其次對于原本是讀串口的程序，為了兼容原來的系統而不做開發工作，我們提供一個虛擬串口軟（TCP2COM）；最后是對于想開發自己獨有的數據中心軟件的客戶，會提供一個動態鏈接庫及四信公司的測試版數據中心軟件，不僅開放源碼還全程協助客戶進行自己數據中心軟件和功能的開發?？蛻艨赡芡ㄟ^動態鏈接庫快速開發一個靈活的，穩定的，功能齊全的終端管理和數據交互的中心軟件。如下是該系統的中心站軟件：第一個圖式web界面的，第二個圖是用VB開發的中心站。

在系統安全方面，本公司除了采用大型、多用戶的ORACLE數據庫、系統對用戶實現分級授權管理和提供防火墻功能及完善的數據備份功能外，對網絡無線數據監控中心還提供了安全技術解決方案，以確保數據安全可靠。

三．設備的特點和參數 1.電能表

DTS866型三相四線電子式有功電子式電能表，使用在供電部門、工廠、企業、商業、農業的動力、照明設備的有功電能計量。用于計量頻率為50Hz的交流三相有功電能,并電量采用計度器顯示，讀數直觀便于抄表,本儀表可擴展紅外和RS485通訊功能，為三相電能測量提供先進、可靠的計量工具。本儀表符合標準DL/T 645-1997《多功能表通訊規約》和GB/T 17215.321-2008《1級和2級靜止式交流有功電度表》。

2.F2103通信模塊

F2103 GPRS IP MODEM采用高性能嵌入式處理器，以實時操作系統為軟件支撐平臺，內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為用戶提供高速，穩定可靠，數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。公司產品已廣泛應用于金融，水利，環保，電力，郵政，氣象等行業。

它具有豐富的軟件功能：

1.智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。2.支持RSA，RC4加密算法 3.支持虛擬數據專用網（APN）

4.透明數據傳輸與協議轉換，支持多種工作模式 5.支持數據中心動態域名和IP地址訪問 6.支持雙數據中心備份 7.支持多數據中心

8.支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。9.支持短消息備份及告警。10.多重軟硬件看門狗 11.數據包傳輸狀態報告。12.標準的AT命令界面 13.可以用做普通撥號MODEM 14.支持telnet功能。15.支持遠程配置，遠程控制 16.通過串口軟件升級

17.同時支持LINUX和WINDOWS操作系統

四．總結

GPRS電力遠程抄表系統采用廈門四信通信的F2103 GPRS傳輸終端，實現了實時在線，永遠在線，穩定可靠的數據傳輸。在成熟的GPRS網絡上構建無線數據網絡，使在電力遠程抄表實現無線數據傳輸的成本和技術大為降低。而且廈門四信通信的F2103 GPRS傳輸終端工業級設計，組網靈活，安全可靠，實時在線的特點很適合運用在電力行業。

第五篇：供水領域自動抄表系統簡介

長沙市悅水信息科技有限公司

供水領域自動抄表系統簡介

隨著國內供水行業“一戶一表”的不斷推進與實施，供水企業從保證供水發展到優質供水和優質服務。水表數量的劇增，必然導致抄表員工作量的日益增大，傳統的人工抄表模式很難滿足當今市場需求，因此，迫切的要求我們供水企業從傳統的人工抄表過渡到數字化傳輸抄表。采用智能化自動抄表技術來提高抄表的工作效率和服務水平，已經成為供水行業的共識。

自動抄表系統根據供水行業的特性，然后結合當今數字通訊技術﹑數據采集處理技術于一體，將城市用水信息加以綜合處理的系統。系統主要由遠傳水表、采集器、集中器、數據服務器、主站系統構成。具備以下幾大特點：

1、自動抄讀水表數據；

在無人值守的情況下，實現預定時間對遠傳水表進行數據采集，然后將所采集到的數據通過GPRS無線網絡上傳給主站系統，最后主站系統實現對水表數據的存儲、統計等。自動抄讀數據實現足不出戶便能掌握用戶的用水數據，大大提高了整個供水行業的工作效率。

2、自動分析用戶表用水情況；

系統通過提取用戶水表用量及特征值，自動進行綜合分析，監控用戶表的運行情況，并報出可能存在異?，F象的用戶表。在用戶表出現故障的情況下，及時將故障用戶表上報給供水企業。無需定時上門對用戶表進行檢修便能掌握用戶表的運行狀況，大大的提高了供水企業的服務效率和質量。

3、短信催繳水費；

由于用戶自覺繳費意識不夠，多數城市仍面臨催繳水費難的問題。當用戶表預存水量低于系統設定的某個限定值時，系統會給用戶登記的手機發送及時繳納水費以免影響用水的提醒短信。提醒用戶及時繳納水費避免遭受停水之苦，同時，也解決供水企業上門催繳水費的困難。

4、對用戶水表實行閥控操作；

針對部分用戶長期拖欠水費不繳納的情況，供水企業可以采取關閥停水的措施來強制用戶繳納所拖欠的水費。當住戶欠繳水費超過系統設置的某個限定值，同時多次催繳水費未果的情況下，供水企業可通過系統對該用戶水表進行關閥停水操作來強制用戶繳納水費。這樣很好的解決了用戶拖欠水費問題，大大提高了繳納水費率，保護了供水企業的利益不受侵害。

5、統計歷年用水情況

方便供水企業對用戶用水情況的監管，通過系統報表數據可以很好監控某個小區或某個區域的用水情況，為有關部分能源決策提供有力的依據。