張寶澤 山東利津縣供電公司
引 言
隨著電力企業的日益發展，科學技術已不斷的滲透到我們工作的每一個環節，提高了我們的工作效率，增加了公司的效益水平。集中抄表工程的實施，優化了電力系統的營銷流程，節省了勞動力、提高了工作效率，降低了低壓線損率，實現了經濟效益的最大化。
人工智能化無線集中抄表系統是采用微功率短距離無線通信技術，一般使用數字信號單片射頻收發芯片、單片機技術等平臺而設計的。加上微控制器和少量外圍器件構成專用或通用無線通信模塊，一般射頻芯片采用FSK調制方式，工作于ISM頻段，通信模塊一般包含特定的數據傳輸協議和自定的加密協議（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，只要依據命令字進行操作即可實現基本的數據無線傳輸功能，因其功率小，開發簡單快速而應用廣泛，數據傳輸速度快、流量都較小，適合搭建小型網絡。在工業，民用領域使用較廣。在我國，尤其在抄表行業應用廣泛。
1系統結構
1.1系統總體結構
人工智能化抄表系統的總體結構如圖1所示。
人工智能化無線集中抄表系統設計為四級網絡，它由管理中心計算機、抄表器/中繼站、采集器、基表組成。
1.2系統功能
1.2.1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表發出的脈沖信號并計量和存儲電表的電量，每個采集器最多可以連接16個脈沖電表。每個電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傳通訊模塊，用于接收和發送數據。平時采集器處于休眠狀態，當收到指令時，采集器被喚醒并執行相應的操作。抄表終端（采集器）初始化須進行有關參數的設定，如：電表的基數、常數、地址碼、采集器地址、系統時間等。抄表終端（采集器）內置時鐘。
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，以實現對欠費用戶的停送電控制。
抄表終端（采集器）預留485通訊接口，以實現與485電表之間的通訊。
1.2.2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）的參數設置和抄取電表的數據信息，必要時對欠費用戶實行停送電控制。參數設置包括：采集器編號、表號、電表初值、脈沖常數、系統時間、凍結時間等。
抄錄電表的數據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“按區域抄表”和“按采集器編號列表抄表”。按區域抄表可以直接選擇采集器所在的區域（一般為一個配變臺區）進行抄取，可以把整個區域下的電表數據都一次性抄錄下來（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表信息。第二，選擇抄表，是直接輸入采集器編號或電表的表號挨個進行抄取，一般用于漏抄情況；第三，手工錄入，如果出現某個表的數據無法抄取，可以直接輸入表號并填寫電表上的電量。最后把抄表器中抄取到的數據上傳給數據中心進行處理。
無線抄表PDA具備現場查詢功能。
中繼站用于接收、傳遞管理中心和采集器發來的信息。
1.2.3抄表系統后臺軟件：
抄表系統后臺軟件對收集上來的電表數據進行分析處理，主要實現以下功能：
電費管理功能：電費結算、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）。
異常數據分析報警功能：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管理系統數據交換功能：收集上來的電表數據可以上傳給供電公司MIS管理系統進行集中處理。
2系統硬件設計和選型原則
2.1無線收、發單元的電性能應滿足DL/T 533的要求。采用微功率(短距離)無線電設備應符合電信主管部門的規定。主要技術指標的實現：
發射功率：50mW
接收靈敏度：-118dbm
接收電流：≤20mA
發射電流：≤40mA
空曠距離：≥300m
供電方式：3.6v-5v（由采集器電源部份供電）
頻率：免費頻段（433-480MHZ）
工作溫度：-20--80度
工作濕度：10%-90%無冷凝
抄表通道：16或4通道兩種
2.2選型原則
系統硬件設計開發的技術要求、試驗方法以及檢驗和使用驗收規則執行國家行業標準：DL/T 698-1999《低壓電力用戶集中抄表系統技術條件》。
3.人工智能化抄表系統在技術上技術特點：
3.1與有線網絡抄表系統相比，該系統無需布線，施工簡單，組網成本低，對使用者要求不高，適合供電企業大范圍推廣。
3.2與電力線載波抄表系統相比，他克服了電力線載波抄表系統通訊速度慢、不穩定、成本高、容易癱瘓等缺陷。
3.3采用了最新的無線通訊技術。無線通訊模塊采用了挪威Chipcon公司的CH1020短距離無線通訊芯片，Chipcon 公司是一家集設計、生產、銷售高性能標準射頻集成電路一體的國際領先半導體公司，該公司所設計的產品,主要應用于各種無線方案中,以滿足客戶對低成本、低功耗、高集成度及高靈活性的迫切要求。
3.4與藍牙無線產品相比，該產品具有成本更低、功耗更低、協議更簡單、軟件開發更簡易等特點。
3.5與mis系統的對接，解決了基層供電所電量數據上傳的問題。供電所數據上傳借用了供電公司已經建成的局域網，無須二次投資、重復建網。
3.6可以為各類供配電生產管理系統提供最基本的數據，為生產決策提供依據。
4.人工智能化無線集中抄表系統的可擴展性
“人工智能化無線集中抄表系統”可在原系統不做任何改動的情況下，升級為遠程無線集中抄表系統，在供電公司內部建立一個遠程控制的數據采集、處理中心。辦法很簡單，即在每個抄表臺區內增加一個遠程抄表中繼站就解決問題。
通過GPRS 無線局域網專網與中繼站通訊，中繼站通過微功率無線通訊技術抄錄抄表終端（采集器）內的實時數據，再經GPRS 無線局域網傳回供電公司數據處理中心，完成全縣范圍內的實時電量的自動抄取。這是一種不需要人員到達現場就能完成抄讀用戶電量的遠程智能化管理系統。（該系統框圖見第一章）
遠程抄表中繼站和現場抄表終端（采集器）內部內置時鐘，通過設置全公司統一的抄表時間和電量凍結時間，GPRS遠程無線集中抄表系統即能為為供電公司提供同一時間的電量數據。
遠程無線集中抄表系統具備現場抄表終端和中繼站故障自檢功能。
5結束語
通過人工智能化抄表技術的開發應用，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；節約人工使用成本；提高抄表過程中的安全性。
