遠程抄表系統(tǒng)通信技術(shù)的應(yīng)用研究

        信息化社會在逐步改變?nèi)藗兊纳罘绞脚c工作習(xí)慣的同時製度保障，也對一些傳統(tǒng)的理念提出了挑戰(zhàn)優化上下。隨著科技的進步、人民生活水平的提高最新，遠程抄表系統(tǒng)成為小區(qū)和高校等“智能化建設(shè)”的一個重要部分發揮重要作用。遠程抄表系統(tǒng)是為了計量和管理對水、電模樣、氣等能源取得顯著成效、資源的消費狀況，并為收費提供依據(jù)而產(chǎn)生的數據顯示。同時責任，隨著生活水平的提高，人們對資源的消費日益增長實現，資源消費的計量持續向好、管理和收費工作日益繁雜，提高管理層次和自動化水平的產(chǎn)品必然會應(yīng)運而生。

        為了解決傳統(tǒng)的抄表方式費用流失不容忽視、管理費用龐大、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算的工作量大記得牢、計費的精度難以保障以及人為的統(tǒng)計錯誤給用戶帶來極大不便等問題組建，實現(xiàn)自動抄表、自動計費，已成為新型智能小區(qū)或高校后勤數(shù)字化管理的必備條件有效保障。遠程智能抄表系統(tǒng)的問世激發創作，徹底改變了傳統(tǒng)的費時費力的人工抄表方式。管理部門足不出戶稍有不慎，通過電腦網(wǎng)絡(luò)自動抄表系統(tǒng)就能準確知道各級用戶的水探索、電、氣等的使用情況全面協議∪诤?？梢詫崿F(xiàn)自動抄表、計費相結合、統(tǒng)計提升，以及遠程通斷控制功能，通過與銀行數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)帳收費等功能相關性，體現(xiàn)了高科技競爭力、智能化的科學(xué)管理模式。

        在國外的必然要求，對遠程抄表技術(shù)的研究起步較早且比較深入的過程中，從標準的制定到抄表專用芯片的生產(chǎn)都已經(jīng)比較成熟，多種遠程抄表技術(shù)得到了相對廣泛的狀況、成功的應(yīng)用範圍和領域。在我國由于國情不同，不能照抄照搬業務。只能在利用國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，走自己的發(fā)展道路，各種遠程抄表技術(shù)雖有應(yīng)用完善好，但量不大促進進步，成功的較少，遠程抄表技術(shù)的研究有較大的發(fā)展空間全過程。

        一更高要求、遠程抄表系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

        遠程抄表主要是通過遠程智能終端的計量和數(shù)據(jù)采集，并通過網(wǎng)絡(luò)或其他傳輸方式傳送到特定系統(tǒng)的一種抄表方式優勢領先，并在系統(tǒng)中完成其他形式的操作經驗分享。它具有精確、快速新技術、實時等特點更好，能完成整個抄表的任務(wù)。遠程抄表系統(tǒng)一般主要由手持終端或中心站計算機營造一處、集中器服務水平、采集終端(或載波電表)和計量表組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，據(jù)調(diào)查研究保供，大多數(shù)遠程抄表系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上大同小異能力建設，都建立了如圖1所示的通用結(jié)構(gòu)形式。

        圖1 遠程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

        注：傳輸介質(zhì)一般為無線傳輸(如GPRS/CDMA技術創新、GSM通信等)或有線傳輸(如CAN醒悟、PSTN、RS485生產體系、光纖與TCP/IP通信等)新模式。

        1.1 計量表

        目前我國的電表分為機械表和電子表。由于電子表在穩(wěn)定性高質量、精度應用情況、靈敏度、功耗和防竊電效果都要高于機械表，所以在集中抄表系統(tǒng)中則采用電子表∫仓鸩教嵘?，F(xiàn)在市場上的電子表大多采用先進的電能計量專用芯片，與成熟的復(fù)費率技術(shù)相結(jié)合設(shè)計而成能力和水平，應(yīng)用數(shù)字采樣處理技術(shù)及SMT工藝根據(jù)居民實際用電狀況所設(shè)計組織了、制造，一般具有多種功能註入了新的力量”憩F？纱鎯Χ鄠€月電量;具有日歷、計時和閏年自動切換功能說服力，可編程設(shè)置費率的積極性、時段;可通過手持終端或PC機進行紅外通信或485通信、完成編程設(shè)置和抄表;也可通過紅外遙控器完成手動編程設(shè)置和人工抄表等深刻變革。

        根據(jù)計量表的數(shù)據(jù)采集特性重要意義，遠程計量表可以分為：脈沖輸出型、IC卡型和字輪識別型三種：

        (1)脈沖輸出型的計量表應用的選擇。要求計量表必須長期通電效率，一旦停電就會造成計量表無法計量;

        (2)IC卡型。計量類似于公交車及電話卡的計量方式集聚，預(yù)存一定的費用到卡上高效化，先購再用的方式，避免了欠款的現(xiàn)象新的動力。

        (3)字輪識別型完成的事情。該類計量表與其他機械表相類似(機械表是目前比較成熟的產(chǎn)品，國家也有相關(guān)的驗收標準)為產業發展，只是在原有機械表的基礎(chǔ)上加入識別器研究成果，不存在以上兩種計量表的缺點發展契機，是目前遠程抄表比較成熟的理想產(chǎn)品。

        1.2 采集器

        采集終端是為電表箱集中裝表的情形而設(shè)計的機製性梗阻。用于采集多個用戶電能表電能量信息并經(jīng)處理后通過信道將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)上一級的設(shè)備齊全。智能采集器的開發(fā)是遠程抄表系統(tǒng)開發(fā)的核心任務(wù)之一。采集器主要負責(zé)對用戶的終端表具進行管理和計量改造層面，為系統(tǒng)的核心的控制器機製。其主要功能一般有：通信節(jié)點、耗能表具計量大面積、數(shù)據(jù)存儲發力、系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置存儲、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換集成應用、自檢和表具的狀態(tài)檢查越來越重要的位置、遠程通斷控制、報警管理等迎來新的篇章。

        其實投入力度，一般系統(tǒng)所采用的計量電、水學習、燃氣等耗能量的表具是一種既能直觀顯示相關(guān)能耗計量數(shù)據(jù)技術，又能產(chǎn)生相關(guān)能耗計量脈沖信號的新型計量表具，它實際上是一種加裝了傳感器的電表、水表結構重塑、燃氣表等。而傳感器實質(zhì)上是一種基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)空白區、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的脈沖電路單元貢獻法治。

        1.3 集中器

        遠程抄表系統(tǒng)是一個通信節(jié)點模塊相對較多的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為了提高系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)速度和可靠性應用優勢，集中器是抄表系統(tǒng)的橋梁相對較高，它既要完成與前端采集器的數(shù)據(jù)通信，又要完成與上級抄表主機之間的數(shù)據(jù)傳輸服務。集中器主要作用是將整個抄表網(wǎng)絡(luò)分成若干個子網(wǎng)實現，每臺集中器即為一個子網(wǎng)。集中器通常是以配電變壓器為單位而設(shè)置的舉行，每個配電臺區(qū)就是一個子系統(tǒng)， 而集中器則是這個子系統(tǒng)的主站端。集中器經(jīng)低壓電力線管理低壓側(cè)的所有設(shè)備(采集模塊和采集終端)習慣。集中器可以完成數(shù)據(jù)的采集記得牢、存儲、處理和上報覆蓋，接收主站的命令幀服務體系，并做出響應(yīng)如參數(shù)設(shè)置進展情況、校對時鐘等，當(dāng)?shù)卦O(shè)置功能如設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)特點、抄表參數(shù)等研究。

        集中器安裝在住宅樓內(nèi)。集中器與控制中心計算機通過某種通信方式(比如局域網(wǎng)方案、GPRS特點、CAN總線相互配合、GSM統籌發展、光纖等)連接，負責(zé)管理子網(wǎng)內(nèi)的采集器積極回應。通常情況下慢體驗，每個集中器最多可以管理128臺智能采集器，根據(jù)操作站設(shè)置的時間間隔抄收用戶的表具數(shù)據(jù)并進行存儲全會精神，空閑時左右，系統(tǒng)對各采集器的狀態(tài)進行輪巡。

        1.4 手持終端與中心站計算機

        如果突然發(fā)生通信故障智能化，需要進行當(dāng)?shù)爻砘虬l(fā)現(xiàn)用電異常而進行人工現(xiàn)場尋檢生產製造，以及更換舊表而進行的新表參數(shù)設(shè)置，或是在通信系統(tǒng)由于工程資金缺少綜合措施、運行費用高的情況下采用紅外掌上電腦或便攜機從采集終端多元化服務體系，計量表上讀取數(shù)據(jù)然后直接下載到計算機主站系統(tǒng)。

        計算機主站系統(tǒng)一般都由服務(wù)器攜手共進、打印機實力增強、PC機組成。主要接收從各個集中器傳上來的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行維護促進進步、管理供給。以設(shè)置現(xiàn)場設(shè)備的各項運行參數(shù)。還可以監(jiān)測各個臺區(qū)各個用戶的用電情況對異掣咭?，F(xiàn)象進行判斷積極參與、防止偷盜等。

        二經驗分享、遠程抄表系統(tǒng)的通信應(yīng)用技術(shù)

        遠程自動抄表系統(tǒng)是一種不需要人員到達現(xiàn)場使命責任，利用特定的通信方式將用戶處的智能表所記錄的各種數(shù)據(jù)傳送到遠程控制端的計算機網(wǎng)絡(luò)中，并由軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計搖籃、分析和計算的系統(tǒng)持續創新。自動抄表系統(tǒng)是新興的、先進的抄表方式使用，融合了當(dāng)今最先進的計算機和通信技術(shù)分析，并隨著通信技術(shù)系統(tǒng)的硬件和軟件不斷發(fā)展而更新。因此可以說它是一項發(fā)展中的技術(shù)。原則上并沒有相對固定的方式和概念合規意識，但在實際應(yīng)用中通常是多種通信技術(shù)的綜合使用聽得懂，以達到最理想的目標。

        目前國內(nèi)用于遠程抄表的技術(shù)有很多種協調機製，主要有：有線總線通信自動抄表系統(tǒng)設備製造、電話線通信自動抄表系統(tǒng)、光纜通信自動抄表高質量發展、電力線載波通信自動抄表系統(tǒng)資源配置、無線通信自動抄表系統(tǒng)、衛(wèi)星通信自動抄表系統(tǒng)攻堅克難、有線電視通信自動抄表系統(tǒng)機遇與挑戰、蜂窩通信自動抄表系統(tǒng)、紅外通信自動抄表系統(tǒng)等多種方式相關。具體確定通信方式時需要綜合考慮系統(tǒng)面對的對象取得明顯成效、用戶的分布、用戶的數(shù)量影響力範圍、地理條件大力發展、經(jīng)濟情況、期望達到的目標異常狀況、系統(tǒng)的擴展說服力、升級，以及與其他網(wǎng)絡(luò)的兼容蓬勃發展。以下就幾種常用的通信方式做一比較研究作用。

        2.1 RS485總線

        在有線總線通信中，常見的有RS485總線方式問題。RS485總線是一種國際性的開放式的現(xiàn)場總線標準應用的選擇。采用雙絞線差分傳輸方式，可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式，最遠傳輸距離為1 200 m逐漸顯現。差分輸入范圍是-7～+12 V。接收器輸入靈敏度為±200 mV重要性，輸入阻抗大于或等于12 kΩ著力增加，標準接點數(shù)為32個，即每個RS485接口芯片的驅(qū)動器能驅(qū)動32個標準RS485負載系統穩定性。根據(jù)規(guī)定背景下，標準RS485接口的輸入阻抗為大于或等于12 kΩ，相應(yīng)的標準驅(qū)動節(jié)點數(shù)為32個科技實力。為適應(yīng)更多節(jié)點的通信場合開展試點，有些芯片的輸入阻抗設(shè)計成1/2負載(大于或等于24 kΩ)集中展示、1/4負載(大于或等于48 kΩ)甚至1/8負載(大于或等于96 k Ω)等，相應(yīng)的節(jié)點數(shù)可增加到64規劃，128建設，256個等。

        RS485總線通信方式在通信過程中具有以下優(yōu)缺點發展，優(yōu)點是技術(shù)成熟、簡單;在通信正常情況下，通信可靠推進一步、穩(wěn)定探索創新，可實現(xiàn)實時通信;缺點是布線工作大，通信信道易受人為損壞發行速度、易大范圍損壞極致用戶體驗，損壞后故障排除困難強大的功能、恢復(fù)慢積極拓展新的領域，信道后續(xù)維護量大等不足。

        2.2 電話線通信

        電話線通信主要依靠租用電話網(wǎng)來實現(xiàn)技術。只需在主機臺變終端上分別安裝調(diào)制解調(diào)器即可改善，但是由于線路續(xù)接時間較長，通常需要幾秒到幾十秒結構重塑。所以推廣開來，當(dāng)集中器數(shù)目較多時通信效率將大幅下降∝暙I法治；陔娫捦ㄐ诺淖詣映砑夹g(shù)的應(yīng)用已超過20多年密度增加，應(yīng)用廣泛。其優(yōu)點是系統(tǒng)避免了無線電相對較高、光纖信息化、電纜及其他系統(tǒng)成本高、基本建設(shè)規(guī)模大的不足;缺點是線路接通時間較長創新內容，當(dāng)集中器數(shù)目較多時全方位，集中器到控制中心的通信效率將大幅降低。另外實踐者，若租用電話線路多管理，其租用費也很高，因此不適合大容量系統(tǒng)豐富。

        2.3 電力線載波通信

        電力載波通信分高壓電力載波通信和低壓電力載波通信。電力線載波通信是利用配電線作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式，利用已有的配電網(wǎng)作為信息傳輸?shù)妮d體所以成本低廉善於監督。但是由于用戶電網(wǎng)的某些時變特性和突發(fā)噪聲對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懺诩夹g(shù)上并未得到根本解決，還存在著抄表“盲區(qū)”的問題領先水平。該問題一直阻礙電力線載波技術(shù)在自動集中抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用問題分析。高壓電力線載波通信的優(yōu)缺點為：優(yōu)點是輸送距離長、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單并被很好的維護深入實施，所以高頻載波的應(yīng)用效果非常好;缺點是電力載波系統(tǒng)在配電線上的傳輸可能會遇到諸多困難，并且設(shè)備復(fù)雜不同需求，推廣難度大業務指導。低壓電力線載波通信的優(yōu)缺點為：優(yōu)點是作為自動抄表系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)通道，成本低發展空間、方便準確創造性。缺點為低壓配電線載波通信傳輸性能較差，主要表現(xiàn)為噪聲高就此掀開、阻抗低能力、損耗大、波動大又進了一步、易受外界干擾等智能化。

        2.4 CAN總線

        控制器局域網(wǎng)CAN(Controller Area Network)是重要的現(xiàn)場總線之一，是德國Bosch公司為汽車電氣控制系統(tǒng)開發(fā)的一種有效支持分布式控制和實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)拓展基地，主要用于各種過程檢測及控制綜合措施。

        它遵從OSI模型，要工作在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層處理。CAN總線是一種全數(shù)字化攜手共進、雙向和多主的現(xiàn)場總線，以其高性能自然條件、高可靠性以及靈活的設(shè)計受到人們的重視擴大公共數據，應(yīng)用越來越廣泛。目前CAN已逐步應(yīng)用到其它工業(yè)控制中體系流動性，現(xiàn)已成為ISO l1898國際標準設計標準。其優(yōu)點是CAN可以是對等結(jié)構(gòu);CAN可以采用非破壞性仲裁技術(shù);CAN可以點對點、點對多點助力各業、點對網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)大部分，通信距離最遠10 km，節(jié)點數(shù)目可達l10 個;介質(zhì)采用廉價的雙絞線將進一步，無特殊要求更加堅強，用戶接口簡單，容易構(gòu)成用戶系統(tǒng)實際需求。缺點是一般不能采用多層總線結(jié)構(gòu)配套設備，有可能導(dǎo)致總線過載;它不能與Internet互連，不能實現(xiàn)遠程信息共享;它不易與上位控制機直接接口;通信距離仍然有限。

        2.5 光纖通信

        光纖通信自動抄表系統(tǒng)顧名思義采用光纖傳輸建議。光纖通信技術(shù)在近幾年來獲得了巨大的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用優勢，其優(yōu)點是具有容量大、中繼距離長、傳輸速率高品率、不受雷電和開關(guān)操作的影響、抗電磁干擾能力強等推進高水平。缺點是投資費用太大開展面對面。

        2.6 GSM通信

        GSM(Global System for Mobile Commu-nication)系統(tǒng)是目前基于時分多址技術(shù)的移動通信體制中比較成熟、完善形勢、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)攻堅克難。GSM遠程抄表就是利用電信部門提供的功能實現(xiàn)智能表數(shù)據(jù)的遠傳，即為利用GSM網(wǎng)絡(luò)短信業(yè)務(wù)實現(xiàn)自動抄表是一個新思路高效節能。系統(tǒng)主要由抄表主站相關、GSM網(wǎng)絡(luò)和GSM抄表終端設(shè)備三大部分組成，首先由PC機和通信模塊組成的抄表主站連入GSM網(wǎng)絡(luò)基地，然后利用短消息業(yè)務(wù)按照一定的規(guī)約格式向抄表終端設(shè)備發(fā)出命令影響力範圍。其優(yōu)點是其占用系統(tǒng)資源少，建網(wǎng)速度快選擇適用，投資費用少生動。缺點是GSM短信只能作單向傳送提單產，且每次的字符數(shù)不能多于160個或70個漢字核心技術。

        2.7 GPRS通信

        GPRS是基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的廣域無線IP連接設計。GPRS通過中國移動GPRS服務(wù)網(wǎng)關(guān)GGSN創新能力，在分組交換模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)主動性，實現(xiàn)遠程抄表發展，技術(shù)上成熟、可靠範圍，但網(wǎng)絡(luò)前端通信模塊以及運行費用高效果，目前很少采用該技術(shù)。不過隨著中國移動資費的不斷下調(diào)，GPRS肯定會起到提供一種高效求得平衡、低成本的無線數(shù)據(jù)傳輸方式。

        其優(yōu)點是接入范圍廣道路，不受地域和位置限制;傳輸速率高面向，支持不同速率的傳輸，能滿足遠程抄表的應(yīng)用需求;提供實時在線服務(wù)，能夠提供快速即時的連接合作關系，保證通信的實時性;按流量計費真諦所在，特別適用于遠程抄表這種間斷、頻繁結構不合理、少量(偶爾大量)數(shù)據(jù)的傳輸方式;支持TCP/IP協(xié)議和X.25協(xié)議提供深度撮合服務，可與Internet互通，突破了GSM通信中數(shù)據(jù)流量的限制。

        缺點是目前GPRS是按流量計費勃勃生機，對于大數(shù)據(jù)量運行費用較高;實時性差，尤其是節(jié)假日系統(tǒng)的負荷會達到高峰宣講手段。系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)堵塞嚴重多種，信息不暢，不能及時發(fā)送或收到有用信息極致用戶體驗，貽誤大事;系統(tǒng)安全性較差強大的功能，由于GPRS是通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)，而目前的網(wǎng)絡(luò)安全性不高充分發揮，越來越容易受到攻擊與時俱進，造成癱瘓;服務(wù)質(zhì)量受制于運營商的服務(wù)，可能是GPRS系統(tǒng)的問題解決方案，也可能是網(wǎng)絡(luò)的問題等更優質，容易產(chǎn)生“扯皮”。

        2.8 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信

        毫無疑問初步建立，TCP/IP(通常它是指傳輸控制協(xié)議國際協(xié)議)是發(fā)展至今最成功的通信協(xié)議項目，它被用于當(dāng)今所構(gòu)筑的最大的開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Internet之上就是其成功的證明。TCP/IP是一個開放性通信協(xié)議重要方式【C合運用；谶@個特點，采集器采集的數(shù)據(jù)才能在上位機管理中心機和下位機位高性能芯片之間傳輸增產。

        TCP/IP不是某時某地存在的物理事物脫穎而出，它是一組協(xié)議，這組協(xié)議使任何計算機的方法、調(diào)制解調(diào)器和Internet服務(wù)提供者的用戶能訪問和共享Internet上的信息積極影響。因為TCP/IP使用普及，所以上位機管理系統(tǒng)不僅可以與集中器之間通信生產創效，也能隨時供部門訪問進一步提升。TCP和IP是兩個獨立且緊密結(jié)合的協(xié)議。TCP負責(zé)和遠程主機的連接集成，而IP負責(zé)尋址規模最大，使報文被送到其該去的地方。當(dāng)下位機要傳輸電能數(shù)據(jù)報文給上位機時，負責(zé)連接下位機和上位機主機重要手段，負責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中尋找上位機的地址新型儲能，使報文能順利送到上位機。其優(yōu)點是平臺無關(guān)性應用提升、好的破壞恢復(fù)機制不同需求、高效的錯誤率處理、能夠在不中斷現(xiàn)有服務(wù)的情況下加入網(wǎng)絡(luò)新品技、低的數(shù)據(jù)開銷等發展空間。缺點是一般情況下，成本會稍高于RS485控制器保持穩定，并存在難以保證數(shù)據(jù)實時性要求及數(shù)據(jù)安全可靠性差等問題就此掀開。

        三、結(jié)語

        綜上所述，遠程抄表系統(tǒng)集計算機技術(shù)總之、通信技術(shù)、用電及計量技術(shù)于一體紮實做，采用遠程傳輸技術(shù)和當(dāng)今發(fā)達的計算機技術(shù)足了準備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各個計費終端和管理中心聯(lián)成一體支撐作用，定時或?qū)崟r自動讀取用戶的消費數(shù)據(jù)穩步前行。尤其在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，選擇什么樣的通信方式適合著力提升，或者是某幾種通信方式的組合指導，是目前研究比較熱門的問題，同時也是遠程抄表系統(tǒng)的核心任務(wù)之一良好。通過以上分析比較雙重提升，根據(jù)其優(yōu)缺點，具體確定通信方式時需要綜合考慮系統(tǒng)面對的對象倍增效應、用戶的分布、用戶的數(shù)量戰略布局、地理條件重要意義、經(jīng)濟情況、期望達到的目標講道理、系統(tǒng)的擴展引領、升級，以及與其他網(wǎng)絡(luò)的兼容等方面實施更加廣闊，不管對于小區(qū)智能化還是高校后勤數(shù)字化管理項目的實施都有著重大而深遠的意義優化服務策略。