載波電能表介紹及應(yīng)用

　　載波電能表就是它具有載波抄表功能的電能表，集抄器通過電力線將信號發(fā)送到載波芯片，載波芯片動作后將數(shù)據(jù)通過電力線返動到集抄器存儲，通過電腦讀取數(shù)據(jù)

　　在進(jìn)幾年，全國各地的電能表生產(chǎn)廠家為滿足供電局的要求，設(shè)計(jì)出了載波抄表和RS485抄表。載波抄表是在表中安裝一個載波芯片，然后安裝一部臺變和集抄器。抄表是通過電腦把信號發(fā)送到集抄器后，集抄器通過電力線將信號發(fā)送到載波芯片，載波芯片動作后將數(shù)據(jù)通過電力線返動到集抄器存儲，等用戶需要數(shù)據(jù)時可用電腦將數(shù)據(jù)從集抄器凋出，優(yōu)點(diǎn)是不像485那樣拉專線，缺點(diǎn)是不能抄實(shí)時數(shù)據(jù)，它只能在你編寫的抄表時段抄，抄回后存儲到集抄器!

　　載波電能表就是它具有載波抄表功能的電能表!器通過紅外接口可與掌上機(jī)直接通信。掌上機(jī)可現(xiàn)場設(shè)置采集器參數(shù)和電表的初始值,可現(xiàn)場讀取采集器內(nèi)容后轉(zhuǎn)儲到管理中心計(jì)算機(jī)。 采集器和集中器之間的通信采用電力載波方式。采集器一般處于接收狀態(tài),集中器發(fā)出操作指令,采集器就按照指令內(nèi)容操作,并將本采集器有關(guān)電表數(shù)據(jù)以載波形式通過電力線送給配變低壓側(cè)的集中器。每個集中器記錄并存儲著該配變下所有用戶的累計(jì)電量。 集中器和管理中心計(jì)算機(jī)之間的通信采用電話線。當(dāng)管理中心需要抄錄該配變各用戶用電量時,可通過電話MODEM向集中器發(fā)出相應(yīng)指令,接收集中器通過電話線回送的相關(guān)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,并可打印、收費(fèi),實(shí)現(xiàn)抄表自動化。

　　技術(shù)指標(biāo)

　　一、 抄表模式簡介 根據(jù)采集器和集中器之間數(shù)據(jù)傳輸方式的不同,通常有兩種抄表模式：485總線抄表和載波抄表。圖1示出了抄表模式。 電表模塊——采集器——集中器——中央計(jì)算機(jī) 圖1抄表模式 1 485總線方式 若干個采集器終端通過雙絞線與集中器相連,組成一個485網(wǎng)絡(luò)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸可靠性高;可掛接256個節(jié)點(diǎn),傳輸距離可達(dá)1000m。缺點(diǎn)很顯然,由于用雙絞線組成485網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)需要布線。

　　.二、載波抄表方式 采集器和集中器之間基于現(xiàn)有電網(wǎng),利用專用/普通芯片,對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解調(diào),通過低壓(220/380V)電力線作為信息傳輸媒介以實(shí)現(xiàn)集中抄表。這種方式下,電力載波技術(shù)成為了抄表系統(tǒng)的關(guān)鍵。 載波抄表主要采用兩種電力線載波技術(shù)：窄帶技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)。窄帶電力線載波技術(shù)主要有：模擬的FM、數(shù)字的FSK以及QPSK。國內(nèi)主要應(yīng)用的是FSK調(diào)制技術(shù),這也是我們所采用的方法。擴(kuò)頻技術(shù)主要有：直接序列擴(kuò)頻DS、跳頻FH以及線性調(diào)頻Chirp。 載波抄收形式也有兩種：載波單表式(一表一個載波模塊)和采集終端式(多表一個采集器)。我們采用的是采集終端式的形式。

　　三、 電力載波抄表的關(guān)鍵技術(shù)問題 電力線是為傳輸50Hz的工頻電能,而不是為通信而鋪設(shè)的,故其特性往往較難直接滿足載波通信的要求。這直接體現(xiàn)在兩個方面：① 電力網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性及其衰減,制約了信號的傳輸距離。② 電力線上的噪音干擾,制約了信號的傳輸質(zhì)量。 可以看出,由于在低壓電力線上存在諸多使載波信號的信噪比急劇下降的因素,使得載波信號難以在一個供電區(qū)域內(nèi)較好地傳輸,就必須采用多種技術(shù)措施,才能構(gòu)造出滿足實(shí)際需要的載波系統(tǒng)。 在我們的抄表系統(tǒng)中,基于成本和實(shí)現(xiàn)的考慮,使用了數(shù)字FSK窄帶載波技術(shù);選取了ST7536這個電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片;采用了適當(dāng)加大發(fā)射功率,提高軟件容錯能力等措施來提高系統(tǒng)的性能。ST公司的ST7536芯片是一種專為電力線通信設(shè)計(jì)的半雙工、同步的FSK MODEM。它提供了兩個可編程的信道,每個信道有兩種速率：600bps和1200bps。

　　四、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理 系統(tǒng)由電表、電力載波采集器、電力載波集中器和遠(yuǎn)程管理中心計(jì)算機(jī)四級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成。 管理中心主機(jī)和電力載波集中器之間通過現(xiàn)有電話網(wǎng)通信;電力載波集中器和電力載波采集器之間通過現(xiàn)有低壓電力線(220/380V電力線)載波通信。 系統(tǒng)工作原理 電表通過傳感器的脈沖信號方式傳輸給采集器。采集器收到脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)和處理,并將結(jié)果存儲。其采集精度和所選電表精度一致,且內(nèi)設(shè)斷電保護(hù)電路。斷電后,數(shù)據(jù)可長期保存。每個采集器中可存儲同一單元中8戶的電表信息。

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