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短距離無線通信技術(shù)在低壓電力無線抄表中的應(yīng)用方案
摘要:傳統(tǒng)的抄表模式為人工抄表,即通過人工讀取表計數(shù)據(jù),手工輸入微機、打印公布榜的一種抄表管理模式。綜合分析其利弊,人工抄表難免發(fā)生抄表讀數(shù)誤差的情況,并且存在抄表周期長、人工輸入表碼繁瑣等問題,不僅降低了工作效率,還不能精確得到電表的數(shù)據(jù),更不能及時了解用電情況,不能為管理決策提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:無線抄表
一、當前低壓電力抄表現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的抄表模式為人工抄表,即通過人工讀取表計數(shù)據(jù),手工輸入微機、打印公布榜的一種抄表管理模式。綜合分析其利弊,人工抄表難免發(fā)生抄表讀數(shù)誤差的情況,并且存在抄表周期長、人工輸入表碼繁瑣等問題,不僅降低了工作效率,還不能精確得到電表的數(shù)據(jù),更不能及時了解用電情況,不能為管理決策提供依據(jù)。
二、幾種無線通信方式比較
目前比較通用的無線通信方式為:紅外技術(shù),藍牙技術(shù),微功率短距離無線通信技術(shù),這幾種無線通信技術(shù)比較如下:
系統(tǒng)功耗<100mA <100mA <60mA
通信距離<10米<100米<300米
通信速率<4Mb/s <1Mb/s<20kb/s
通信頻率紅外頻率2.4GHz 433MHz
頻率申請否否否
開發(fā)難易 易難易
通信方式 紅外藍牙FSK
模塊成本 很低高低
通信方式 紅外藍牙FSK
模塊成本 很低高低
綜合考慮技術(shù)可靠性、經(jīng)濟可行性、推廣應(yīng)用的可能性等幾方面,我們認為微功率短距離無線通信技術(shù)作為低壓電力抄表數(shù)據(jù)傳輸和控制最為合適。
三、短距離無線通信技術(shù)在低壓抄表中的應(yīng)用系統(tǒng)
1、系統(tǒng)組成:
該系統(tǒng)在用電村或小區(qū)內(nèi)組建的是四級抄表網(wǎng)絡(luò),分別如下:
電表:是系統(tǒng)的第一級設(shè)備,是用戶用電量原始數(shù)據(jù)來源;
抄表終端:是系統(tǒng)的第二級設(shè)備,最多可以采集16只電表的電量,每個抄表終端內(nèi)置有無線通信模塊;
手持抄表器:是系統(tǒng)的第三級設(shè)備,每一個手持抄表器內(nèi)置有無線數(shù)傳模塊,可以根據(jù)指令與抄表終端通訊,取得抄表終端的電表信息;
管理中心計算機:是系統(tǒng)的最后一級,抄表人員將手抄器上的電表數(shù)據(jù)倒入計算機,進行統(tǒng)計分析;
示意圖如下:
電表1…N 電表1…N 電表1…N
抄表 終 端2
抄表 終 端N
抄表 終 端1
無線通訊
手持抄表器
管理中心計算機 打印機
2、工作原理
將電表的輸出線連接到抄表終端(采集器)的采集端,每個電表和每個采集器都有自己的地址碼,抄表終端(采集器)會自動檢測電表發(fā)出的信號并計量和存儲電表的電量。當手持抄表器發(fā)出抄表指令,采集器上的無線數(shù)傳通訊模塊就會發(fā)送數(shù)據(jù)到手持抄表器。平時采集器處于休眠狀態(tài),當收到指令時,采集器被喚醒并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
管理后臺需要電表信息時,可以將手持抄表器采集到的電表信息,通過數(shù)據(jù)線輸入后臺電腦管理系統(tǒng)。
3、無線數(shù)傳模塊主要技術(shù)參數(shù)
發(fā)射功率:10mW-50mW
接收靈敏度:-118dbm
接收電流:≤32mA
發(fā)射電流:≤42mA
空曠距離:300m—800m
供電方式:3.3v-5v(由采集器電源部份供電)
頻率:免費頻段(402-470MHZ或804-940MHZ)
工作溫度:-25- +70度
工作濕度:10%-90%無冷凝
抄表通道:8/16/32信道
4、抄表系統(tǒng)后臺軟件:
主要是對收集上來的電表數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,供管理層決策提供參考。抄表系統(tǒng)后臺軟件主要有以下功能:
電費管理功能:電費結(jié)算、電量匯總、線損計算;
電表管理功能:開戶、銷戶、換表;
查詢功能:電量查詢(按月、按年、按電表、按單位等);
打印功能:各種表格打印(公布榜、臺帳、各種查詢、報警等);
異常數(shù)據(jù)分析報警功能:零用戶匯總、異常用電戶(即:用電量波動大)分析報警;
與電業(yè)局信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換功能:收集上來的電表數(shù)據(jù)可以上傳給電業(yè)局信息管理系統(tǒng)進行集中處理。
傳統(tǒng)的抄表模式為人工抄表,即通過人工讀取表計數(shù)據(jù),手工輸入微機、打印公布榜的一種抄表管理模式。綜合分析其利弊,人工抄表難免發(fā)生抄表讀數(shù)誤差的情況,并且存在抄表周期長、人工輸入表碼繁瑣等問題,不僅降低了工作效率,還不能精確得到電表的數(shù)據(jù),更不能及時了解用電情況,不能為管理決策提供依據(jù)。
二、幾種無線通信方式比較
目前比較通用的無線通信方式為:紅外技術(shù),藍牙技術(shù),微功率短距離無線通信技術(shù),這幾種無線通信技術(shù)比較如下:
系統(tǒng)功耗<100mA <100mA <60mA
通信距離<10米<100米<300米
通信速率<4Mb/s <1Mb/s<20kb/s
通信頻率紅外頻率2.4GHz 433MHz
頻率申請否否否
開發(fā)難易 易難易
通信方式 紅外藍牙FSK
模塊成本 很低高低
通信方式 紅外藍牙FSK
模塊成本 很低高低
綜合考慮技術(shù)可靠性、經(jīng)濟可行性、推廣應(yīng)用的可能性等幾方面,我們認為微功率短距離無線通信技術(shù)作為低壓電力抄表數(shù)據(jù)傳輸和控制最為合適。
三、短距離無線通信技術(shù)在低壓抄表中的應(yīng)用系統(tǒng)
1、系統(tǒng)組成:
該系統(tǒng)在用電村或小區(qū)內(nèi)組建的是四級抄表網(wǎng)絡(luò),分別如下:
電表:是系統(tǒng)的第一級設(shè)備,是用戶用電量原始數(shù)據(jù)來源;
抄表終端:是系統(tǒng)的第二級設(shè)備,最多可以采集16只電表的電量,每個抄表終端內(nèi)置有無線通信模塊;
手持抄表器:是系統(tǒng)的第三級設(shè)備,每一個手持抄表器內(nèi)置有無線數(shù)傳模塊,可以根據(jù)指令與抄表終端通訊,取得抄表終端的電表信息;
管理中心計算機:是系統(tǒng)的最后一級,抄表人員將手抄器上的電表數(shù)據(jù)倒入計算機,進行統(tǒng)計分析;
示意圖如下:
電表1…N 電表1…N 電表1…N
抄表 終 端2
抄表 終 端N
抄表 終 端1
無線通訊
手持抄表器
管理中心計算機 打印機
2、工作原理
將電表的輸出線連接到抄表終端(采集器)的采集端,每個電表和每個采集器都有自己的地址碼,抄表終端(采集器)會自動檢測電表發(fā)出的信號并計量和存儲電表的電量。當手持抄表器發(fā)出抄表指令,采集器上的無線數(shù)傳通訊模塊就會發(fā)送數(shù)據(jù)到手持抄表器。平時采集器處于休眠狀態(tài),當收到指令時,采集器被喚醒并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
管理后臺需要電表信息時,可以將手持抄表器采集到的電表信息,通過數(shù)據(jù)線輸入后臺電腦管理系統(tǒng)。
3、無線數(shù)傳模塊主要技術(shù)參數(shù)
發(fā)射功率:10mW-50mW
接收靈敏度:-118dbm
接收電流:≤32mA
發(fā)射電流:≤42mA
空曠距離:300m—800m
供電方式:3.3v-5v(由采集器電源部份供電)
頻率:免費頻段(402-470MHZ或804-940MHZ)
工作溫度:-25- +70度
工作濕度:10%-90%無冷凝
抄表通道:8/16/32信道
4、抄表系統(tǒng)后臺軟件:
主要是對收集上來的電表數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,供管理層決策提供參考。抄表系統(tǒng)后臺軟件主要有以下功能:
電費管理功能:電費結(jié)算、電量匯總、線損計算;
電表管理功能:開戶、銷戶、換表;
查詢功能:電量查詢(按月、按年、按電表、按單位等);
打印功能:各種表格打印(公布榜、臺帳、各種查詢、報警等);
異常數(shù)據(jù)分析報警功能:零用戶匯總、異常用電戶(即:用電量波動大)分析報警;
與電業(yè)局信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換功能:收集上來的電表數(shù)據(jù)可以上傳給電業(yè)局信息管理系統(tǒng)進行集中處理。