远程电表的设计与应用

远程电表的设计与应用

刘嘉

国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000

摘要：远程电表系统管理软件实现了电表的远程抄表功能、过载断送电控制功能、定时断送电功能、预付费功能、恶性负载识别功能、复费率计量功能等。还充分利用现代电脑处理速度快、存储容量大、便于管理和操作、安全性可靠性高的特点，扩展实现了用电量的月度及年度统计，公用电表电量的分摊，公共线损电量的分摊，用电状况实时监控显示，预付费电量电价的调整，个别情况的优惠售电，水表、气表、暖气表远程抄表、结算、交费，物业项目（卫生费、保卫费、停车费等）管理收费，各类数据报表的查询打印，用户用电信息的编辑维护等，将大量的用户及用电信息储存在电脑中，使数据的检索、汇总、传递等变得简单准确，从而将相关的管理工作人员从繁重的劳动中解放出来，为管理的科学化、现代化提供依据。

关键词：远程电表；设计；应用；分析

1导言

计量是企业的生产和经营活动的一项重要工作，是推行现代企业制度、实现集约化生产的重要技术基础；也是企业降低成本、增加效益的基本保障。电能计量是企业计量中的重要一项，一般企业的用电成本占生产成本的15%左右，有的企业甚至更高。所以，降低用电成本是企业节能增效的有效手段。

2应用的技术

2.1GPRS技术

GPRS技术是目前针对移动通信信息服务的一种较完美的服务业务，它是以数据传输速度快、数据流量计费低、覆盖范围广著称，并且其不受地域地点的制约，更适合无线远程通信传输数据业务。通过GPRS网络系统服务，可将集群式的智能电表采集用电数据实时传输到国家电网的集中监控系统，以实现对电能监测的统一监控和管理。GPRS无线网络建设可充分利用现有的网络，不用重新搭建，从而缩短建设周期，降低建设成本的，并且GPRS无线网络设备安装方便、维护简单。

2.2GPRS技术的优点

一是安装简单方便；二是设备价格低；三是稳定可靠、不掉线；四是数据传送速率高；五是系统的传输容量大。

3远程电表的软件设计

3.1软件设计的基本原则

为了满足远程抄表系统的设计要求，应根据以下基本原则进行软件的编制：一是易读性和易维护性这通常是指软件系统容易被发现和纠正错误，容易修改和补充。由于生产过程自动化程度越来越高，测控系统的结构也日趋复杂，设计人员很难在短时间内就能对整个系统理解得准确无误，软件的设计与调试也不可能一蹴而就，在发现问题时又要便于修改和完善。二是可测试性系统软件的可测试性有两方面含义：一是较容易制定出测试，并据此对软件进行测试；二是软件设计工作完成后，首先在模拟环境下运行，经过静态分析和动态仿真运行，证明准确无误后才可投入实际使用。三是准确性这对整个系统具有重要意义，对远程抄表系统而言就更具有实际意义，其结果的准确程度直接关系到千家万户的切身利益。因此，在算法选择和位数选择方面要满足实际要求，运算结构要符合国家相关的技术标准。四是实时性它是检测系统的普遍要求，即要求系统及时响应外部时间的发生，及时给出处理结果。近年来，由于硬件高度集成化和速度的提高，配合相应的软件，系统实时性的要求较容易得到满足。五是可靠性可靠性是系统软件最重要的指标之一，该要求有两层意义：一是运行参数环境改变时，软件能可靠地运行并给出正确的结果，即要求软件具有自适应性；二是在环境恶劣、干扰严重的情况下，软件必须保证系统可靠地运行。这对系统的整体可靠运行尤为重要。

3.2管理软件的特点及主要功能

抄表与售电功能：通过管理中心利用管理软件，系统可抄取电表的数据及售电，售电精度0.01度。参数设置功能：通过管理中心利用管理软件，依据电能表类型可设置各种参数。控制功能：通过计算机控制用户的通、断电状态。修改功能：系统具有住户信息修改、设置等功能。费用结算：系统根据抄表或售电记录计算用户的费用，并实现将公共能源损耗平均分摊或按比例分摊到每户，并自动计算每户应缴费用，以便向用户收费。查询功能：一是单户查询：可随时查询任一户的售电记录或剩余电量。二是每层楼查询：可随时查询任一层楼全部住户售电记录或剩余电量。打印功能：可以打印各用户售电记录、可打印全部用户总清单和单一用户清单。防作弊功能：系统实现授权密码操作，可以详细记录操作员的操作流程。开户销户功能：系统可实现对用户进行开户、销户、更换房间、退费等管理功能。数据过滤功能：系统能根据设定值，对用户剩余电量进行过滤分析，提醒用户及时购电。

3.3远程电表软件的数据传输模块

一是RS-485标准接口RS-485为半双工，在某一时刻，一个发送另一个接收。用于多站互连时，可以节省信号线，便于数据的传输。RS-485是一种多发送器的电路标准，扩展了RS-422的性能，允许双导线上1个发送器驱动32个负载设备，允许在平衡电缆上挂发送器、接收器或者收发器。二是MAX485芯片MAX485芯片是MAXIM公司生产的差分平衡性收发器芯片，集成片包含一个驱动器和一个收发器，适用于RS-485通信标准。

4远程电表的应用

4.1远程抄表控制与管理系统

远程抄表控制与管理系统主要由电能表、中继分配器、传输网络、通讯适配器、通讯机、主控计算机和管理软件等部分组成。计算机通过传输网络与电能表进行数据交换并进行计算、查询、统计、打印、参数设定及断送电控制，从而实现电费结算及控制等功能。电能表备有专用通讯接口，通过通讯适配器或通讯机可接入485总线网络、局域网网络、无线网络、电话网络等传输网络，连接方式多样。通讯适配器：其主要功能是通过RS485总线方式或其他传输网络将多台电能表及采集器与异地计算机连接起来，实现数据网络传输。技术指标：容量32个设备（电表或采集器），通讯距离1200m，电源5V，功耗≤1W。增强型中继分配器：当通讯适配器与远端电表或采集器线距离超过1200m时，应增加中继分配器，以放大通讯信号，延长通讯距离。技术指标：容量32个485设备（电表或采集器），延长距离1200m，电源5V，功耗≤1W。

4.2远程抄表管理系统的要求

精度等级1.0级，出厂精度0.5级，稳定运行1.0级。双核CPU，计量电路与通讯、显示、控制电路应采用双CPU结构，一个CPU主管计量，一个CPU主管通讯、显示、控制等，计算准确，运算速度快，提高抗干扰能力。数据库开放，能适应第三方软件读取数据、远程在线监控通断控制等功能。智能表内部强电部分与弱电部分应有电磁干扰屏蔽隔离措施，确保电能表安全可靠运行。计量芯片采用纯三相电能计量芯片，能按国家标准要求的三相表的平衡校表法及不平衡校表法进行校表。采用防雷电路设计，内部强弱电隔离，具备专门防雷设计，避免雷击对电表及计算机终端的破坏。对电表结构进行优化，电表体积更加小巧，结构更加科学，并采用专用接线端子，便于安装施工。对不同功能需求，无需更换智能表，只需更换内部模块，节省大量费用及施工难度。抄表方式多样，可以采用系统软件、射频卡、无线抄表、红外pos等方式抄表。

5结论

总之，传统的IC卡表电表运行方式，已不能满足现代化管理的要求，实现多用户能耗仪表的自动抄表已经成为可能，特别是建设部提出来的小康型住宅小区的规划要求，并逐步实行能耗仪表出户的统一管理，实现微机自动检测、计量和收费。

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