【導讀】人工智能化無線集中抄表系統(tǒng) 隨著射頻技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，無線通信功能的實現(xiàn)越來越容易，數(shù)據(jù)傳輸速度也越來越快，并且逐漸達到可以和有線網(wǎng)絡相媲美的水平。而同時有線網(wǎng)絡布線麻煩，線路故障難以檢查，設(shè)備重新布局就要重新布線，且不能隨意移動等缺點越發(fā)突出。無線化是控制領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，尤其是工作于ISM頻段的短距離無線通信將會得到廣泛的應用。人工智能化無線集中抄表系統(tǒng)是基于微功率短距離無線通信技術(shù)，采用數(shù)字信號單片射頻收發(fā)芯片、單片機技術(shù)等平臺，加上微控制器和少量外圍器件構(gòu)成專用或通用無線通信模塊，一般射頻芯片采用FSK調(diào)制方式，工作于ISM頻段，通信模塊一般包含特定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和自定的加密協(xié)議(奇偶校驗、SIM卡校驗等等)，用戶不用對無線通信原理和工作機制有較深的了解，只要依據(jù)命令字進行操作即可實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)無線傳輸功能，因其功率小，開發(fā)簡單快速而應用廣泛，數(shù)據(jù)傳輸速度快、流量都較小，適合搭建小型網(wǎng)絡。

　　　人工智能化無線集中抄表系統(tǒng)設(shè)計為四級網(wǎng)絡，它由管理中心計算機、抄表器/中繼站、采集器、基表組成。

　　1.2 系統(tǒng)各部件功能

　　抄表終端(采集器)。將電表的脈沖輸出線連接到抄表終端(采集器)的采集端，采集器會自動檢測電能表發(fā)出的脈沖信號并計量和存儲電能表的電量，每個采集器最多可以連接16個脈沖電能表。每個電能表的地址碼互不相同，同樣，每個采集器也有一個自己的地址碼。采集器上連接有一塊無線數(shù)傳通訊模塊，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。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)行相應的操作。抄表終端(采集器)初始化須進行有關(guān)參數(shù)的設(shè)定，如：電能表的基數(shù)、常數(shù)、地址碼、采集器地址、系統(tǒng)時間等。抄表終端(采集器)內(nèi)置時鐘。抄表終端(采集器)具備16路通斷電控制輸出(可選)，通過控制磁保持繼電器，以實現(xiàn)對欠費用戶的停送電控制。抄表終端(采集器)預留485通信接口，以實現(xiàn)與485電表之間的通信。

　　掌上無線抄表器(PDA)和中繼站。無線抄表器主要用于抄表終端(采集器)的參數(shù)設(shè)置和抄取電表的數(shù)據(jù)信息，必要時對欠費用戶實行停送電控制。參數(shù)設(shè)置包括：采集器編號、表號、電能表初值、脈沖常數(shù)、系統(tǒng)時間、凍結(jié)時間等。抄錄電能表的數(shù)據(jù)信息可以按不同的方式進行：第一自動抄表。自動抄表又分兩種：即“按區(qū)域抄表”和“按采集器編號列表抄表”。按區(qū)域抄表可以直接選擇采集器所在的區(qū)域(一般為一個配變臺區(qū))進行抄取，可以把整個區(qū)域下的電表數(shù)據(jù)都一次性抄錄下來(即：一鍵抄表);按“采集器編號列表抄表”同樣是直接選擇采集器編號，然后抄取，每次只能抄取到一個采集器下的所有電能表信息。第二選擇抄表，直接輸入采集器編號或電能表的表號挨個進行抄取，一般用于漏抄情況。第三手工錄入，如果出現(xiàn)某個表的數(shù)據(jù)無法抄取，可以直接輸入表號并填寫電能表上的電量。最后把抄表器中抄取到的數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)中心進行處理。無線抄表PDA具備現(xiàn)場查詢功能。中繼站用于接收、傳遞管理中心和采集器發(fā)來的信息。

抄表系統(tǒng)后臺軟件。抄表系統(tǒng)后臺軟件對收集上來的電表數(shù)據(jù)進行分析處理，主要實現(xiàn)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、臺賬、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。與供電公司MIS管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換功能：收集上來的電表數(shù)據(jù)可以上傳給供電公司MIS管理系統(tǒng)進行集中處理。

　　2 系統(tǒng)方案實施

　　人工智能化抄表系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)應采用“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、實用當先、易于升級”的方針，整個系統(tǒng)的建設(shè)在統(tǒng)一規(guī)劃思想指導下，分階段進行。根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)的目的，綜合考慮了通信距離，穩(wěn)定性、成本，開發(fā)難易程度等各方面的因素。

　　2.1 軟硬件的設(shè)計和選型

　　抄表終端(采集器)、掌上無線抄表器(PDA)等硬件的設(shè)計和選型已由山東云龍科技電子股份公司完成了設(shè)計、定型，并投入批量生產(chǎn)。

　　2.2 基礎(chǔ)資料統(tǒng)計

　　基礎(chǔ)資料統(tǒng)計由各供電所根據(jù)工作計劃，提前15個工作日，上報鄉(xiāng)村電管部。具體內(nèi)容包括：各用電臺區(qū)變內(nèi)的用戶姓名、用戶編號、繳費賬號、MIS編號、安裝位置(桿號)，并制作匯總表格;每個計量箱的地理位置分布圖。鄉(xiāng)村電管部根據(jù)各供電所上報資料，安排具體施工。

　　3 系統(tǒng)特點

　　抄表終端(采集器)具有數(shù)據(jù)實時采集、計量、存儲、發(fā)送等功能。

　　具備實時分戶通斷電控制功能，可以根據(jù)需要對某戶實施斷電或送電操作。

　　系統(tǒng)各部件高度集成，故障少，系統(tǒng)維護簡單。

　　各部件獨立工作，網(wǎng)絡永不癱瘓。

　　抄表終端(采集器)安裝靈活方便、施工很簡單、綜合成本低。

　　計量準確，通信可靠性好。

　　無線抄表器采用掌上PDA，美觀、輕巧、耐用。

　　抄表速度快，抄表點少，抄表人員少。

　　電費自動結(jié)算，避免人工錄入出錯。

　　二期組建遠程抄表網(wǎng)絡時，無需改造。

　　4 系統(tǒng)使用及效益分析

　　4.1 使用安裝情況

　　從2006年5月1日開始，我公司已有40余個行政村(臺區(qū)變)改造完成，6000余個0.4 kV用戶受惠。目前系統(tǒng)整體運行良好，預計到2007年底，全公司能全部完成150個臺區(qū)2萬多戶的改造。

　　4.2 效益分析

　　案例1：利津鎮(zhèn)小李村現(xiàn)有戶表205只，月供電量12000 kWh左右，實施人工智能化抄表前低壓線損率在10%左右，安裝人工智能化抄表系統(tǒng)以后該臺區(qū)線損率降到9.3%，比安裝前降低了0.7個百分點，年節(jié)約電量可達1008 kWh。案例2：利津鎮(zhèn)西馮村現(xiàn)有戶表126只，月均供電量8000 kWh，安裝人工智能化抄表前線損率在10.8%左右，安裝人工智能化抄表后低壓線損率降到了9.04%，下降1.76個百分點，可實現(xiàn)年節(jié)約電量1690 kWh。經(jīng)過對已安裝臺區(qū)的線損進行安裝前后對比分析，全部安裝人工智能化抄表系統(tǒng)后低壓線損可整體降低0.8個百分點。按利津縣供電公司0.4 kV年供電量4400萬 kWh計算，可實現(xiàn)節(jié)約電量：4400(萬kWh)×0.8% = 35.2(萬kWh)。按平均電價0.54元/kWh計算，一年可節(jié)約資金19.22萬元。[!--empirenews.page--]

　　5 結(jié)束語

　　人工智能化無線集中抄表系統(tǒng)是基于微功率的無線通信技術(shù)，用手持抄表器(PDA)將電量數(shù)據(jù)和其它(所需)信息實時可靠的采集回來，通過USB接口傳輸?shù)胶笈_應用軟件，并與現(xiàn)有MIS管理系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)0.4 kV 線路電量計量。 人工智能化無線集中抄表系統(tǒng)可在原系統(tǒng)不做任何改動的情況下，升級為遠程無線集中抄表系統(tǒng)，在供電公司內(nèi)部建立一個遠程控制的數(shù)據(jù)采集、處理中心，在每個抄表臺區(qū)內(nèi)增加一個遠程抄表中繼站就解決問題，辦法簡單。

　　總之，人工智能化抄表技術(shù)的開發(fā)應用，將有利于完善抄表管理模式，提高抄表管理的工作效率，減少人為因素造成的電量抄收錯誤，有效降低管理線損，節(jié)約人工使用成本，提高抄表過程中的安全性。