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目前国际上比较流行的抄表技术有:有线传输方式、无线传输方式、低压电力线载波技术、数据网络传输等方式,国内的大多数以载波最为最主要的传输方式。目前国内远程抄表技术主要采用的是终端的电量采集设备录入的计算机软件系统,没有变革之前是采用的电能表档案,对实验期所采集的电量进行因素分析,计算出母线的电量是否达到平衡,如果出现问题及时做出系统调试,以求数据的准确和真实。另外除了对居民的用电量的自动抄表读数之外,还可以运用到变电站出口的计量上,以此对比数据的偏差,找到产生大偏差的主因。通过对居民用电量的耗能情况进行分析,对比发现,要针对高耗能的用户给出建议,或者按照要求短时间抄表就结算的方法,来引导耗能的居民尽量节约使用电力资源。我国的数据传输主要是借助光缆、公用电话网及移动通信网等来监督和获取居民的耗电量。在整个电力系统这些传输的数据可以实现数据的共享,由于数据统计和测试的安全性及可靠性,完全可以实现电力系统的稳定性运行。当前的几个现状如下:
(1)与外网连接后对公司局域网相接时的安全防护技术手段系统不强。若当中的网络安全技术如防火墙等没有加强,这个电力维护和运行工作中如果系统配置达不到最优,对于整个运行系统而言会存在隐患,所以要配备安全的网络设施来保证安全性。
(2)采集终端尚未统一,有很多终端所使用的数据采集器仍是机械表或是机电一体式的电能表,影响所采集数据的准确性,数据如果不准确就会带来成本的加重。
(3)对于数据规约的管理不规范。我国电力企业虽已广泛使用远程抄表技术,但是有些变电站其抄表系统当中所使用的电能表或是数据采集设备与现使用的数据规约不符,从而影响了数据传输通信的质量。
(4)系统覆盖的地区不全面。除去偏远特殊原因达不到标准之外,还有的地区是因为地域在远程抄表的范围内,但是散户自身的系统没有普及到户,这样就会导致线损计算以及对电量进行综合统计分析时出现很大的局限性,将数据录入系统的时候就会出现不匹配的现象。
2针对目前远程抄表技术的现状应有的解决方案
(1)远程抄表技术在技术支持层面上来看目前国家对远程数据采集这块的法律支持力度得到认可,比如这项技术已经得到法律范畴的认可度,能否作为证据为其他一些事件提供依据。只有彻底通过了国家政府技术监督部门的认证和相关法律法规的支持,才能发挥数据的合法性和准确度。
(2)实现生产厂家和电力系统技术上的参数共融。当前市场上生产的电能表其内部参数,技术指标以及接口方面还未形成全国的统一,在地域上有局限性。建立一个统一的系统后,电力营销管理上就会变得简单易懂,积极鼓励相关企业就技术标准和传输接口做成数据管理平台,实现真正意义上的兼容。
(3)建议在特殊的地区,比如容易引雷的地域安装保证防雷装置,另外通讯质量与防干扰设计相关,一定要加强针对干扰影响数据传播和通讯质量的因素进行防护设计,确保建成的系统有较高运行质量和较低的故障维修率。
3远程抄表技术运用的实际意义展示
随着通讯技术的迅猛发展也给远程抄表技术提供了发展先机,技术的使用使得通讯的质量得到跨越性提高、速度比先前更快、传输的数据量也更大满足了市场需求,所以完全可以使用一些通讯方式将相对固定硬件配套,这样子不但会降低成本、提高可靠性,而且从最根本上降低了电力传输自终端到主站过程中的输送成本,使得传输效率得到极大提升。另外通过自动配电网的自控系统的掌控与远程抄表系统的对接,使得两个系统浑然一体,而且各项参考系统能达到合二为一。高端技术的运用和持续的发展,必定会使得这项技术的作用得到体现。远程抄表系统项目的建立让电力系统的综合信息管理和分析系统显得意义非凡,系统投入运行后经历过初核阶段,大大提高了供电公司自身的营销管理水平和营运收入,从最根本上准确及时地掌握每一用户的用电量,最大效率的减少了坏账发生的概率、它将为全公司的现代化集约管理提供良好的现实基础。
4结语
目前国际上比较流行的抄表技术有:有线传输方式、无线传输方式、低压电力线载波技术、数据网络传输等方式,国内的大多数以载波最为最主要的传输方式。目前国内远程抄表技术主要采用的是终端的电量采集设备录入的计算机软件系统,没有变革之前是采用的电能表档案,对实验期所采集的电量进行因素分析,计算出母线的电量是否达到平衡,如果出现问题及时做出系统调试,以求数据的准确和真实。另外除了对居民的用电量的自动抄表读数之外,还可以运用到变电站出口的计量上,以此对比数据的偏差,找到产生大偏差的主因。通过对居民用电量的耗能情况进行分析,对比发现,要针对高耗能的用户给出建议,或者按照要求短时间抄表就结算的方法,来引导耗能的居民尽量节约使用电力资源。我国的数据传输主要是借助光缆、公用电话网及移动通信网等来监督和获取居民的耗电量。在整个电力系统这些传输的数据可以实现数据的共享,由于数据统计和测试的安全性及可靠性,完全可以实现电力系统的稳定性运行。当前的几个现状如下:
(1)与外网连接后对公司局域网相接时的安全防护技术手段系统不强。若当中的网络安全技术如防火墙等没有加强,这个电力维护和运行工作中如果系统配置达不到最优,对于整个运行系统而言会存在隐患,所以要配备安全的网络设施来保证安全性。
(2)采集终端尚未统一,有很多终端所使用的数据采集器仍是机械表或是机电一体式的电能表,影响所采集数据的准确性,数据如果不准确就会带来成本的加重。
(3)对于数据规约的管理不规范。我国电力企业虽已广泛使用远程抄表技术,但是有些变电站其抄表系统当中所使用的电能表或是数据采集设备与现使用的数据规约不符,从而影响了数据传输通信的质量。
(4)系统覆盖的地区不全面。除去偏远特殊原因达不到标准之外,还有的地区是因为地域在远程抄表的范围内,但是散户自身的系统没有普及到户,这样就会导致线损计算以及对电量进行综合统计分析时出现很大的局限性,将数据录入系统的时候就会出现不匹配的现象。
2针对目前远程抄表技术的现状应有的解决方案
(1)远程抄表技术在技术支持层面上来看目前国家对远程数据采集这块的法律支持力度得到认可,比如这项技术已经得到法律范畴的认可度,能否作为证据为其他一些事件提供依据。只有彻底通过了国家政府技术监督部门的认证和相关法律法规的支持,才能发挥数据的合法性和准确度。
(2)实现生产厂家和电力系统技术上的参数共融。当前市场上生产的电能表其内部参数,技术指标以及接口方面还未形成全国的统一,在地域上有局限性。建立一个统一的系统后,电力营销管理上就会变得简单易懂,积极鼓励相关企业就技术标准和传输接口做成数据管理平台,实现真正意义上的兼容。
(3)建议在特殊的地区,比如容易引雷的地域安装保证防雷装置,另外通讯质量与防干扰设计相关,一定要加强针对干扰影响数据传播和通讯质量的因素进行防护设计,确保建成的系统有较高运行质量和较低的故障维修率。
3远程抄表技术运用的实际意义展示
随着通讯技术的迅猛发展也给远程抄表技术提供了发展先机,技术的使用使得通讯的质量得到跨越性提高、速度比先前更快、传输的数据量也更大满足了市场需求,所以完全可以使用一些通讯方式将相对固定硬件配套,这样子不但会降低成本、提高可靠性,而且从最根本上降低了电力传输自终端到主站过程中的输送成本,使得传输效率得到极大提升。另外通过自动配电网的自控系统的掌控与远程抄表系统的对接,使得两个系统浑然一体,而且各项参考系统能达到合二为一。高端技术的运用和持续的发展,必定会使得这项技术的作用得到体现。远程抄表系统项目的建立让电力系统的综合信息管理和分析系统显得意义非凡,系统投入运行后经历过初核阶段,大大提高了供电公司自身的营销管理水平和营运收入,从最根本上准确及时地掌握每一用户的用电量,最大效率的减少了坏账发生的概率、它将为全公司的现代化集约管理提供良好的现实基础。
4结语
论文摘要:随着我国电子信息和科学技术的迅速发展,电力企业得到了很大的改善,远程自动抄表技术对于供电企业提高用电营销管理水平、增加企业经济效益和获得较大的社会效益意义重大。本文介绍了远程自动抄表技术在电力企业中的应用情况,分析和指出了远程自动抄技术在营销工作中需要注意的问题及改进措施。
1 远程自动抄表系统现状
远程自动抄表系统运用电量采集设备和应用软件系统,建立了相应的电能表档案,实现对采集电量的分析处理,可监测计算母线电量平衡,及时发现存在的问题,现了对变电站出口计量客户的自动抄表.与营销信息系统连接进行电费计算,对高耗能客户“五天一抄表、五天一结算”。
目前,系统根据具体情况分别通过光缆、公用电话网、移动通信网3种方式进行通信,可实现主叫与被叫。用于与采集设备进行通信的通信控制软件,可监测采集器及相关设备的运行。支持本地、网络多路径存放数据文件,实现数据共享,系统数据安全、可靠。
在应用的过程中,受客观条件限制,还存在着一些影响或限制系统稳定运行的问题:
1.1 防火墙等网络安全技术尚未与系统结合应用,系统数据的安全性还存在隐患。
1.2 采集终端还不能完全统一,仍存在机械表或机电一体式电能表,对数据采集的准确性有一定影响。
1.3 数据规约管理还存在差异。部分变电站建成的远程采集电能表或采集设备不符合当前应用系统数据规约,使得数据传输通信受到限制。
1.4 采集系统覆盖面还不够,一部分大客户、配变还未完全纳入远抄范围,使得线损计算、电量综合统计分析等管理只局限于变电站层面。
2 远程自动抄表系统规划
2.1 完善变电站远程抄表系统
2.1.1 针对新增变电站提出远程抄表系统建设要求,选用数据规约相符的多功能电能表,选用原有设备厂商提供的新型采集设备,统一纳入现有远程抄表系统管理。
2.1.2 对变电站各级关口电能表拟定分批更换为全电子式多功能电能表的工作计划,争取资金,对三相三线制计量方式进行三相四线制改造,在从互感器、电能表上提高计量精度的同时,将电能表分批更换为多功能电能表,以适应远程抄表系统的技术要求。
2.1.3 在相应网络连接的关口设置防火墙,防止因系统连接外网或网络之间连接使系统数据受到病毒侵入等安全威胁。
2.2 新建大用户和配电变台自动抄表系统
基于大用户和配电变台计量点较分散的特点,难以做到给每个分散的地点都安装固定电话或移动卡,根据当前远程自动抄表技术发展形势,计划采用适合配电变压器数据采集的新技术。有选择地在每个半径500~3000m的区域内,使用1台高性能的智能电表数据采集器,自动抄收区域内的多块配变电表数据。用微波通信无线抄表器完成配变电能表与采集器之间的预定时间信息传递和逻辑连接。采集器既可以使用GPRS无线网,也可使用有线电话网或电脑以太网传输数据。
配电变台及高耗能用电客户远程抄表系统主要由智能电表数据采集器、无线抄表器、通信控制软件、电量管理分析软件四部分组成。智能电表数据采集器除了能采集电能表的电量数据之外,还能采集有功功率、三相电流、三相电压、功率因数、失压报警、电表时钟等多种数据。并可具有单总线上多协议的功能。采集器除了配备GPRS模块外,还配置有线电话接口,以方便与其他系统相连接。无线抄表器使用单片式无线数字通信集成电路,配有8个信道。郊外通信距离可达3km左右,城区约在0.5~1.5km。通信控制部分与电量管理分析软件可以使用现有系统设备进行升级,以监测采集器及相关设备的运行,并进行电量数据查询统计分析。
2.3 建设居民集中抄表系统
根据电能表型式及装设模式的不同分别采取不同的终端采集方式,如:零散住户、旧的居民小区考虑到电能表分楼层装设,其采集终端数据信息可利用载波方式传输到集中器;而新的居民小区已经要求电能表全部采用一楼集中装设模式,故可以应用485数据线连接方式传输到集中器,大大提高数据传输的可靠性。台区与主站的通信方式可根据网络覆盖情况和地区通信业特点选择有线电话拨号或GPRS方式。
2.4 与营销信息管理系统的管理接口
目前使用的远程抄表系统与营销信息管理系统已经实现中间库形式的接口,远程抄表系统通过中间库,根据营销信息系统的数据需求提供相应的数据信息。要求新建的项目必须统一使用与现有远抄系统数据规约、技术要求相符的硬件和软件,以达到系统的集中规范,也便于与营销信息系统的数据连接共享。
3 远程自动抄表技术应用中存在的问题及解决措施
通过近年来的发展,远程自动抄表技术在供电企业的应用愈加广泛,在变电站、大用户、配电公用和专用变台、居民小区等都有应用,但因投资、规划和技术发展等原因,使得很多地方在技术应用方面存在着一些问题,主要有以下方面。
3.1 技术、设备
变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表所应用的远程自动抄表技术、设备的厂家不统一,存在着系统维护、应用分散现象,缺乏统一的数据应用平台,使得各个系统不能充分发挥作用。
解决措施:应该在所应用的系统中确定一个主流系统,将其他应用整合到这个系统中来,形成一个综合远程自动抄表系统,与营销信息管理系统以数据接口方式进行连接,实现全部数据的综合分析,线损也可实现分电压等级、分线分台区的分别统计分析和汇总,使得系统可以集中为营销管理工作发挥整体作用。
3.2 采集终端
自动抄表采集终端采用全电子式电能表的适应环境能力还不能完全达到实际应用要求。根据电力行业标准规定,电子户外式多功能电能表工作条件为-25~55℃,极限工作条件为-25~60℃,这对我国大部分地区的气候都能够满足,但在我国北方的部分地区,在温度超过其工作条件时,会导致电能表液晶屏幕停止工作或电子元件损坏。在逐步扩大远程抄表应用面的过程中,应用于室外的情况越来越多,针对过低温度超过标准工作条件以下时可能会出现的电能表停滞,应该做好一定的准备,防范在此过程中造成数据损失。
用全电子式电能表更换原有的机械表,无论从计量精度,抄表系统的维护量及自动监测数据的丰富性等方面都有极大的改善,并且结合某些电能表的负荷控制功能,系统还可以对指定线路的负荷进行控制,借助于智能电能表的预付费功能,系统还可以发展大用电客户的远程付费控制业务,这已经是当前发展的主流趋势。为了保证终端工作的稳定可靠,一是要在选型时充分考虑当地气候条件,为供货商提供必要的技术要求,要求其供应产品的工作条件要满足当地需求。二是对安装在户外,尤其较偏远地段的台区,采取定制的计量箱,设置必要的防高温、防寒隔层措施,以保证电能表的工作环境符合要求。
3.3 通信方式
自动抄表的通信方式各有利弊,不可片面追求通信方式统一。在实际应用过程中,由于面对的是城区、近郊以及远郊的不同区域,公用电话网、移动网络都会有难以覆盖需求区的情况,应该考虑因地制宜,考虑各种通信方式的优缺点,采取复合通信方式进行数据传输。
通信系统主体一般主要有光纤传输、无线传输电话线传输和低压电力线载波传输4种。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远、抗干扰性强,适合上层通信网的要求,但因其安装结构受限制且成本高,一般只应用于变电站层面。无线通信适用于用电客户分散且范围广的场合,其优点是传输频带较宽,通信容量较大,通信距离远,主要缺点是需申请频点使用权,且如果频点选择不合理,相邻信道会相互干扰。目前,GPRS无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。租用电话线通信数据传输率较高且可靠性好,投资少,不足之处是线路通信时间较长(通常需几s甚至几十s)。电力载波通讯最大的问题就是信号衰减和抗干扰能力,虽然很多厂商研制了抗干扰电路、中继功能、扩频技术的综合应用,但其实用性还有待于在实际应用中进一步检验。
3.4 应用
自动抄表系统应用方面,受应用企业人员、管理等方面因素限制.全面功能的开发使用还有不足。必须要有相应的组织机构及技术人员去管理和维护,需要多学习同行业先进单位的好经验,取长补短,不断完善。
就集中式的低压电力线载波方式进行了探讨。
[关键词]电力载波 自动抄表 采集终端 集中器 计算机
一、问题的提出
水、电和燃气是生活中必不可少的,它们的发展一直备受人们的关注。在人们关注的同时,三表抄送系统产生了,IC卡智能水表、电表和煤气表,并且,随着科技的不断发展,三表抄送系统也越来越智能化。
考虑到电力线遍布各处,从发电厂到各个居民家庭无所不至,利用现有的电力网作为信道,不需要重新布线,可以节省大量的人力物力,电力载波抄表是最符合电力系统特点的自动抄表方案。但是电力线不同于光纤,同轴电缆,双绞线等专用的通信媒质,它的主要功能是电力传输,其设计时不可能兼顾高频通信的技术要求。作为通信媒质,信道环境恶劣,特别是低压电力线,负载多而复杂且时变,存在大量噪声,造成抄表成功率低,这一现象阻碍了载波抄表系统的大量应用。
虽然电力载波自动抄表系统在电表方面的研究已经有显著的成就,但在实现实现水,电,煤气表的一体化方面的研究还不是很多。众所周知居民区水表,煤气表一般安装在家中,这就给抄表造成一定的不便,所以本课题主要研究电力载波自动抄表系统实现水,电,煤气表的一体化方面进行研究。系统的应用可将大量的住宅耗能信息集中统一管理,而管理机构只需投入少量人员即可实现远程集中抄表,并完成数据的采集、累计、费用计算、费用收取,实现住宅耗能计量的高质量管理。
二、电力线载波自动抄表技术
电力线载波自动抄系统由基表(电表,水表,煤气表)、数据采集器、低压电力载波,数据集中器、上层数据传输系统、管理中心计算机(数据处理系统)组成抄表网络。采集终端、集中器、计算机之间的通信采用RS―485总线结构,采集终端用专用供电电源,通过本系统可实现对水、电、煤气表数据的读取、处理、储存及上传,电力线载波自动抄系统的框图如图1所示。
利用电力线载波自动抄表系统,对于在已建好或不易布线的居民区和对于比较分散的用户的采用分散式的,当集中器通过低压电力线载波与各采集终端通讯,每个电能表里面或端子盖旁边安装一个载波模块为分散式的,分散式的低压电力线载波自动抄表系统如图2所示。又如采集终端通过脉冲线接收各电能表的脉冲信号,集中器通过低压电力线载波与各电能表的载波模块通讯为集中式的。本论文着力集中式的低压电力线载波方式,集中式的低压电力线载波自动抄表系统如图3所示。
三、电力线载波自动抄系统的原理:
1. 数据处理系统:
内装远程抄表系统的上层操作软件,对系统所辖设备进行管理,通过辖下的集中器可以随时调用系统内任一表计的数据,并对数据进行处理;同时可以对系统内设备发出各种指令,本系统所用计算机为一般办公用计算机。
2. 上层数据传输系统:
上层数据传输系统有以下几种主要的方式:
(a)电话线网络,现场总线通过一个电话――现场总线转换装置与公用电话网相连,电脑通过Modem经公用电话网实现与现场总线的通讯;
(b)以太网,现场总线通过一个网络――现场总线转换装置与局域网相连,电脑通过局域网实现与现场总线的通讯;
(c)GPRS移动通讯网络,现场总线通过一个GPRS――现场总线转换装置与公用移动电话网相连,电脑通过Modem经移动电话网实现与现场总线的通讯。
3. 数据集中器:
整个系统的桥梁,用于终端管理、数据缓存;起下传计算机命令、上传终端数据给计算机的作用。
系统选用成星公司的TCU2122型集中器,接口为标准的RS485接口,数据存储器带有后备电源供电,当交流断电时,可保持其中的数据不丢失。通讯距离1200米,通讯速率:上行4800bps,下行:1200 bps ;工作方式:连续。工作环境:-10℃~50℃,相对湿度:20%~95%;电源要求:AC220V±30%,50Hz±5%;
4. 采集终端:
选用成星公司的RTU4112BD型采集终端,最多可采集12只远传基表发出的脉冲信号,并对基表的信号进行处理、转换和存贮,可接收来自集中器发来的各种操作命令,向集中器回送表计数据。通讯速率:1200 bps ;工作方式:连续。工作环境:-10℃~50℃,相对湿度:20%~95%;电源要求:为DC15V直流电源,成星公司的专用供电电源;
5. 基表(电表,水表,煤气表):
将基表的机械计度转换成电脉冲信号。信号类型:TTL脉冲信号,无源触点信号或光耦的C、E极。脉冲输出信号宽度:≥40ms 脉冲输出信号传输距离:≤100米。
四、自动抄表软件
远程抄表监控软件由五部分组成:通讯模块,抄表设置模块,计费模块,电脑抄表通讯以及数据库模块。
(1)通讯模块主要完成系统与底层硬件接口的实现,由动态链接库(DLL)的形式提供;(2)抄表模块为EXE文件,通过调用通讯模块的接口函数完成数据采集,设置,远程控制,数据的保存,查询,管理操作,同时完成系统运行数据库的建立维护工作;(3)计费模块主要完成客户收费管理工作,可以按照指定周期统计用户用水,电,气用量及金额;(4)计算用户的相关费用,提供与银行的数据接口,电脑抄表模块软件是安装在电脑中运行的软件,通过红外线完成进行数据通讯以及数据保存功能;(5)数据库模块提供数据的保存查询接口。
五、结语
自动抄表系统是随着近年来计算机技术、通讯技术在计量仪表领域的广泛应用而掀起的一场重大变革,一个完整的自动抄表系统最终实现的目的是要将计量仪表的数据通过通信网络传送到远方的计算机设备,通过数据处理为用户和计量仪表的管理方提供计费和管理服务。普朗克数据系统公司推出的电力线载波自动抄表系统采用了两级网络结构,即由远方计算机主站与现场的集中器作为一级网络,其间采用电话线、专线或无线进行通信,而由集中器与现场大量的计量仪表构成二级网络,采用低压电力线载波作为通信方式,根据目前国内外的应用情况,电力线载波自动控制的水,电,煤气表的一体化方案抄表系统是可行的,具有较高的应用价值和现实意义。
电力线载波自动抄表系统通信中既保证所抄数据的安全、可靠传输,又确保中心处理子系统不会受到来自传输网络的意外攻击。网络中心处理子系统的安全性主要是指其包含的计算机网络安全性,而主要的安全隐患来自以下4个方面:黑客、病毒、合法人员的失误和网络系统自身的脆弱性。保护及防范的措施是综合运用密码技术、身份验证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等防范,但对电力线载波自动抄表系统无如此安全隐患。该系统的应用可将大量的住宅耗能信息集中统一管理,而管理机构只需投入少量人员即可运用电力线载波实现远程集中抄表,并完成数据的采集、累计、费用计算、费用收取,实现住宅耗能计量的高质量管理,作品具有实际应用价值和现实意义及推广前景。
参考文献:
[1]王赞基,郭静波.电力线扩频载波通信技术及其应用 [J];电力系统自动化; 2000年21期
[2]沙占友著.新型数字万用表原理与应用,北京:机械工业出版社,2006
[3]朱英浩编.新编变压器实用技术问答,辽宁科学技术出版社,1999
[4]何海波,周拥华,吴昕,张有兵,J.NGUIMBIS,程时杰. 低压电力线载波通信研究与应用现状 [J];继电器; 2001年07期.
关键词:无线GPRS抄表,红外抄表,代收电费,抄表收费一体化.
手持无线红外抄表收费一体化系统是基于无线GPRS技术、红外技术、蓝牙技术相结合的多功能产品,是电业局解决传统抄表、收费问题的有效途径,抄表人员只需配备一台手持红外抄表终端和便携式蓝牙打印机就能很方便的在任何有GPRS网络的地方选择下载用户初始数据及用电信息,随时随地通过红外抄表终端将已抄录的信息经过协议封装后实时发送到GPRS数据网络,通过GPRS数据网络将数据传送至SG186营销业务应用系统,实现电能表数据和SG186营销业务应用系统的实时在线连接,该系统结合了抄表、收费一体化功能,抄表员现场即能实时抄录、传送用户用电数据也能实现代收电费、现场打印缴费单据的功能,同时本系统采用红外抄表技术具有采集数据快速、准确、高效等特性。
1.系统开发背景
1.1电力公司自身发展的需要
随着城市居民住宅建设和农村小城镇建设用电量的日益增长,传统的抄表方式已不能适应社会发展的需求,对抄表情况不能及时监管,不易规范统一管理,其主要表现:
1)用户数量大,而且分布面广、散,因此抄表工作繁重;
2)抄表数据回传时间慢、效率低,造成收费、统计工作滞后;
3)手工抄录数据,抄表效率低,现场不易发现错误;
4)数据重复抄录和统计工作繁重、浪费资源;
5)抄表数据统计查询不便于实时掌握;
6)抄表时间难以确定,不利于管理考核。
1.2用电客户的需要
随着广大用电客户对公用事业单位服务质量要求的提高、电力企业需要为消费者提供更方便、快捷、优质的服务,减少用电客户的投诉,改善服务质量。传统的收费、缴费模式由于网点少,分布散,方式单一,已不适应电力客户缴费的需要,在一定程度上束缚了电力企业的电费回收。
2.系统结构
手持无线红外抄表系统是由三个网络构成:电力部门/企业内部的局域网、电力专用GPRS网络、移动/联通GPRS网络。论文参考网。内部局域网与传统的局域网一样,为电力企业提供安全的数据通信通道;电力专用GPRS网络介于移动/联通GPRS网络和内部局域网之间,它用来安全连接通GPRS网络和内部局域网,启到防火墙的作用。联通/移动GPRS网络主要作用是实现红外抄表终端与电电业局内部数据中心的实时数据传输。
3.系统功能
3.1手持无线红外抄表终端的功能
3.1.1抄表功能:
无线红外抄表终端同时支持手工录入数据抄表和红外自动抄表。手工录入数据抄表功能是指对不支持红外功能的电表,可以采用手工方式输入该电表的度数。红外自动抄表功能指终端通过红外的方式实现抄表,抄表数据及时、准确,并且没有时间、空间、存储容量上的限制。对于具有红外通讯的数字电子电表(普通电子表、多功能复费率电表),只要在抄表器上按一个键就能自动完成电表内存储芯片中数据信息的下载,抄表过程更方便、快捷、准确、高效。抄表员对所管辖的居民用户电表信息及采集的数据,随时有权限进行浏览、查询和更正修改;并对有可能异常的电表底度信息及时地发觉并反馈给服务器后台进行处理,从而,有效降低了抄表的出错率,保证了抄表员采集用户电表数据的准确性和可靠性。
3.1.2数据传输功能:
通过GPRS网络可将用户电能表的数据实时传递到地、市、省级的数据管理中心或计费管理系统中。同时也可以把数据中心或计费管理系统中的历史数据下载到该终端上。
3.1.3管理功能:
使用该终端,能实现统一规范的岗位权限和抄表流程管理;对抄表员进行工作情况实时监督管理和考核及抄表数据更规范和及时建档。
3.1.4移动收费功能
该终端即可实现抄表功能也能实现现场收费功能;用电客户可以随时通过该系统查询其上次使用电费详细记录,也可实时预缴纳所欠电费。论文参考网。SG186营销应用业务系统能实时更新用电客户欠费记录、缴费记录。
3.1.5蓝牙打印功能
当收费人员现场收取电费后可以实时通过蓝牙打印机及时打印收费凭据;它即可作为一个缴费和收费的依据,又可作为一个兑换发票的依据。
3.1.6其他功能
包括PDA功能和通话功能。PDA功能是个人信息管理,比如:记事和备忘、日程安排、计算器等;通话功能可以实现点对点或者点对多点之间的通话、信息传送。
3.2手持无线红外抄表系统平台功能
手持无线红外抄表系统管理一体化平台是整个系统的核心,也是数据处理和后台管理中心,它利用约定接口规范实现抄表收费终端和SG186营销应用业务系统之间的数据通讯,并具有用户管理、信息查询、信息统计等功能。
用户管理包括用户注册、用户登录、修改密码、退出系统等基本功能。
信息查询包括远程数据查询、电表信息查询、抄表员查询、管理员查询及系统日志查询等功能。
信息统计功能包括抄表电量统计、任务进度统计及历史数据清除等功能。
4.创新点和技术特点
使用手持无线红外抄表终端进行数据传输来实现远程抄表,就可以解决抄表数据回传需要人工报送的问题,服务器后台利用GPRS/3G网络还可以随时对某个区域、某个电表的用电数据进行分析、查询、统计。并且抄表便捷、快速。只需要一个操作员利用抄表软件平台就可以实现之前大量人员的工作任务,结合GPRS/3G无线网络的特点,网络组建、平台组建、方案实施都比较方便,并且投入设备比较少,投入资金不大。论文参考网。其主要表现于:
1)资源利用率高,用户只在发送或接收数据期间才占用资源,多个用户可高效率地共享同一无线信道,平时抄表时不占用资源。
2)传输速率高,可以提供高达115kb/s的传输速率(理论值171.2kb/s);
3)接入时间短,能提供快速及时连接,几秒种就可以注册接入了;
4)网络覆盖面广,GPRS/3G网络几乎覆盖了中国的大部分地区,只要有人居住的地方基本都有网络。
5.手持无线红外抄表系统的特点
1)率先使用GPRS/3G网络平台,可实现远距离、散用户、多类别的电力抄表。特别是可满足农村,山区电力数据的稳定接入。充分利用现有网络资源,缩短建设周期,降低建设成本且设备安装方便、维护简单、升级容易。
2)采集数据快速准确,能快速生成用电统计分析、交费单据及作业情况,供有关部门/用户使用或查询。
3)采用“用户—终端”的模式,减少作业流程和诸多中间环节(如:抄表卡等)。可节约时间,规范流程。
4)抄表信息及时追踪,可对现场抄表时间、抄表记录及作业范围进行有效追踪,从而减少了诸多人为干扰因素。
5)具备冲突处理机制,可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。并可实现Internet在线查询。
6)强大的后台处理系统,可提供实时数据查询、浏览、反馈及更改等操作,供电业局相关部门处理。
7)采用分体设计,安装方便,操作简单,无需进行专门的培训即可熟练运用。
6.结束语
手持无线红外抄表收费一体化系统是电力营销管理工作的一种创新尝试,拓展了抄表、收费的渠道,提高了营销管理的水平,在内江电业局运行以来,成绩显著,取得了良好的社会效益和经济效益;既体现了管理的先进性和科学性,极大提高工作效率,又提升了企业的服务水平与质量,同时也得到了用电客户的高度评价。
【参考文献】
[1]陕西电力职工培训中心.电力远程集中抄表系统建设与应用[M].中国电力出版社,2010.
[2]金家红.抄表核算收费[M].中国电力出版社,2005.
[3]河南电力技师学院.抄表核算收费员[M].中国电力出版社,2007.
论文关键词:抄表,这是电力企业经营当中的重要一环。传统的手工抄表,危险作业,并且工作量大,难以实现抄表到户;人为差错多;无法及时地了解各电表的实时用电情况;易产生“关系电”、“人情电”、“权力电”。抄表这一环节的滞后和不足,已经严重影响了电力企业的整体运行。并且,随着我国经济生活水平的不断提高,各项复杂的、高性能的用电设备在电力系统中得到了广泛的应用,更使这一状况雪上加霜。为了适应新时期对电力系统提出的更高要求,积极发挥智能电表的先进性能,并以此为契机,实现远程集中抄表,并推动电力企业整个业务的改造和优化,提高企业管理水平和服务质量
1.1 智能电表提供稳定可靠的用电数据等多种信息,通过远程抄表系统传送给各个控制中心。这样避免了人工手动抄表的随意性等不稳定因素的干扰,这是最重要的一环。
1.2 用电客户也可以籍此直观方便的查看自己的用电情况,比如查询峰、平、谷段的电量、电价,剩余电费、时间等信息,明明白白消费。同时,随着国家差异化电价的实施,用电客户更可以根据自己的用电情况,合理调配使用电能,节约开支,从而在整体上优化配置了电力资源,提高了我国的电能使用效率。
1.3 智能电表可以在相关设备的配合下,对用户及时报警电费余额不足等等,避免不必要的停电损失。
1.4 用户可以通过诸如工商银行自助缴费查询终端等多种途径便捷缴费,而且只需插入充值后的购电卡就可以自主恢复供电。
1.5 随着科技发展,智能家庭逐渐建立起来,智能电表更是不可或缺的基础性仪器。智能电表配合智能电网,可以缩小因输配电原因导致的电能质量问题,与此同时还能缩小因线路故障、谐波源导致的电能质量困扰。便于为用户提供优质的电能供应。
2 GPRS远程集中智能抄表系统是可行性方案
2.1 远程抄表系统势应运而生
我国传统的用电管理制度已不适应经济蓬勃发展的要求,国务院于1993年2月了《电网调度管理条例》,其中明确指出要尽快对用电进行自动化管理,并拨款支持电力部门进行技术改造。1995年4月电力部又提出电价分时段计费。1995年5月起,深圳特区报连续发表了多篇关于“电怪圈”的报导,各界人士强烈要求抄表到户,取消中间收费阶层,强化用电管理。2014年1月1日,浙江省《浙江省计量监督管理条例》正式施行。随着人们生活条件的改善,各种计量收费装置进入千家万户,远程抄表不仅要求能抄电、水、气表,所有涉及到计量收费的装置都有自动抄表和自动收费的要求。而这些计量装置只要配备合适的传感器.都可以接进一个统一的计度和通信单元,实行远程抄表。
2.2 GPRS远程集中智能抄表系统是现阶段成熟的远程集中抄表方案
随着无线通信数字网络的发展,无线远程自动抄表已成为发展的话然趋势,其应用领域极为广阔。目前基于仪器、仪表分布点多面广,其远程抄表大多仍沿用有线传输方式,线路维护量很大。由于电话线公用,通讯时经常发生冲突,既影响了数据的传输,也对电调部门的正常工作造成了干扰.并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也有一定的影响。为保证传输质量,若采用专线方式,投资成本太高。现阶段,出现了GPRS远程集中智能抄表系统,利用GPRS无线数字网的通讯方式,很好地解决了远程抄表的瓶颈问题。使用GPRS无线组网方案,数据实现分组发送和接收,用户就可以总是在线且按流量计费,降低了服务成本。
2.3 GPRS远程集中智能抄表系统使用中要注意的问题
2.3.1 选好位置安装集中器,有效避免GPRS信号不稳定
GPRS信号容易受到天气因素以及周围环境的影响,表现为信号不稳定,乃至没有信号,这无疑将导致抄表波动乃至抄表失败。为此,可以选择GPRS信号好、周围干扰信号源少的位置来安装集中器。
2.3.2 加强施工管理,确保Rs485通信准确无误
同一表箱内485通信线,如果接反或者接触不良,其中一个接点接触不良,也将导致其后的所有电能表采集失败,这是施工中必须特别注意的问题。PRS远程集中智能抄表系统施工中,必须加强施工管理,要求施工人员认真核对485通信线的线序,原则上同一表箱内485通信线不允许开断施工。如确需开断,则必须将进同一接线孔的两根线拧紧为一根。RS一485通信线还应尽量远离交流电源线及其他干扰源。
2.3.3 精细施工,解决低压载波通信问题
低压载波通信技术是自动抄表系统的关键技术。但是在实际应用中,存在载波通信信号易受干扰,集中器和采集器、采集器和电能表载波模块不匹配等问题。低压载波通信在远程自动抄表实际运行中出现的主要问题是:通信信道不稳定,通信时好时坏。这主要是由于低压电力线载波通道衰减较大、时变性及干扰大引起的。解决方法:①因为噪信源的远近对通信质量的影响最大,所以在无法改变距离的情况下,要在通信接收处加装隔离作用较好的阻波器。②清理优化低压配电网,缩短供电径。③在以后的工程实施中,可考虑在小区电表箱与配电变压器之间预埋一通信专用电缆,提高采集器与集中器之间的通信能力。
2.3.4 做好与营销业务系统换表流程的衔接,确保采集档案完整
当前现场换表业务完成后,须在营销业务系统处理换表流程;并在采集系统手工更新该客户的采集档案信息,才能采集新表数据。因各种原因未及时更新采集档案或采集档案更新有误,导致远程集中抄表失败。解决方法:①加强业务管理,要求在完成营销业务系统换表流程的同时,完成采集档案更新,并进行手工采集测试,确保采集成功。②采集运维人员须定期或不定期关注日采集成功率情况,发现采集异常,就及时汇报处理。③完善营销系统功能,实现换表流程完成后,自动更新采集系统档案。
3 以发展的眼光看待智能电表推动电力企业抄表方式的改革
就目前来看,我国的智能电表集中度不高。目前国内有多家企业涉足生产智能电表,但其执行标准并没有完全统一。为规范市场,调整产业,引导和推动科技进步,国家电网计量中心牵头承担的《电力用户用电信息采集系统》及《智能电能表》系列标准修订工作已正式启动。智能电表和远程集中抄表系统是信息化技术快速发展的最新成果,电力企业以此为契机,实现远程集中抄表,并推动电力企业整个业务的改造和优化,提高企业管理水平和服务质量。
参考文献
[1]周琦,马孝义.基于ARM和GPS的渠系布局采集器的研究[J],农机化研究,2011(09).
[2]陈白宁,赵明,任亚军.基于GPRs的水表远程集中抄表系统的设计[J].制造业自动化,2010(08).
[3]周亚,王学玲.低压远程集中抄表系统的组成及其应用前景(J].农村电气化,2008(05).
关键词:智能电表;抄核收效率;用电信息采集
中图分类号:TM933 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)36-0077-02
1 智能电表介绍及主要用途
智能电表是在原电子式电表的基础上开发面世的新产品,它主要由电子元器件构成,其工作原理是先通过对用电客户供电电流和电压的实时采样,采用专用电能表集成电路,对采样电流和电压信号进行处理,并转换为与电能成正比的脉冲输出,最后再通过计算机软件进行处理和控制,把脉冲显示为用电量并输出。
由于智能电表采用了电子表技术,可以通过相关通信协议与计算机进行联网,通过编程软件实现对其硬件的控制管理。因此智能电表不仅有外观体积小的特点,还具有远传控制(远程断送电、远程抄表)、复费率、预付费用电、识别恶性负载、反窃电等功能,并且可通过对控制软件中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求,而这些功能对于过去传统的感应式电表来说,都是很难或不可能实现的。
2 国网池州供电公司智能电表的安装使用现状
目前,根据智能电网建设的要求,全国范围内正大力推广智能电表的应用,国网池州供电公司自2010年开始推广并安装普及智能电表,投入了大量的人力、物力、资金。
截至2014年,智能电表安装应用率100%,用电信息采集覆盖率85.93%,用电信息周期采集成功率98.34%。
目前,已实现的智能电表的用途包括:远程抄表、远程费控、用电异常、计量异常在线监测、反窃电。
3 智能电表应用成效
3.1 抄核收效率大幅提升
据统计,截至2014年,公司直供客户约18.4万户,较2011年新增4.4万户,抄核收效率由1 871户/人提升至2 486户/人,远程自动抄核算用户比例由56.84%提升至99.41%。
所辖贵池、青阳、东至、石台四个县公司自安装智能电表以来,在抄核收人员减少60余人的情况下,抄核收效率大幅提升,最高的东至公司达到了1555户/人,远程自动抄核算用户比例平均为99.41%。
3.2 违约用电、反窃电查处成效明显
相对于传统的感应式电表外形设计,目前的智能电表均采用了接线端子内置的设置方法,即把接线端子封闭在整个表壳内,并对外壳结构进行了加强,使电表难以被打开,或打开表后有明显痕迹,并留有永久性记录。
同时,新电表采用了屏蔽和抗干扰性强的电子元件,具备异常接线检测能力。因此目前智能电表除具备了传统电能表基本用电量的计量功能外,还具备反反向窃电、强磁场窃电、火线短路窃电等多种反窃电功能,在一定程度上杜绝了漏电、偷电的现象。
按照国网安徽省电力公司《反窃电专项行动实施方案》和开展采集系统异常数据专项清理工作的通知要求,国网池州供电公司利用计量异常在线监测系统对计量异常、用电异常等情况进行周管控,每日实时对发现的异常数据进行判断、现场检查和处理反馈,截至2014年底,共处理表需量超变压器容量、负荷超变压器容量、电压断缺相、电流失流、高供高计B相异常、电能表开盖、反向有功示值大于0、电能表倒走类Ⅰ级异常数据就达2 500余条。
3.3 用电信息采集系统应用不断深化
随着用电管理水平的不断提高,改变以往陈旧的人工抄表方式,从根本上解决抄表误抄、估抄、漏抄、不到位等现象以及抄表数据不同时、不准时、不准确、报表周期长、统计数据慢等缺点,建成可覆盖全部用户、支持全面电费控制、实现全部用户信息采集的用电信息采集系统更显迫在眉睫。
国网池州供电公司按照统一领导、统一规划、统一标准、统一组织实施的原则,制定了市县公司用电信息采集系统建设方案并实施,不断加快用电采集系统建设力度,进一步拓展用电采集系统应用范围,安装采集装置用户总数、主站成功采集用户总数、用电信息采集覆盖率、用电信息周期采集成功率和日均采集成功率均持续提升。
3.4 营销各项管理指标稳步提升
随着智能电表的大量普及和用电信息采集系统的深化应用,抄表收费等越来越多的工作将由电脑代替,抄表人员逐渐不需到现场进行抄表,有效减少了人员、车辆等方面的投资,也减少了人员误抄、估抄、漏抄等不良习惯的发生,电能表实抄率、抄表准时率、自动化抄表结算率等营销服务指标逐年提升。
同时,国网池州供电公司将抄表人员的工作重心逐步转移到催费上,深化应用居民无停电催费的特有工作模式,强化柔性催费,保证公司电费的颗粒归仓。制定了《低压客户停送电管理制度》,实行欠费停电申请批准制度,利用远程停复电功能对欠费停电客户进行流程跟踪和管控,保证客户在缴清电费后规定时限内最快速度恢复供电,减少客户不良情绪和投诉的发生。
4 智能电表推广使用中遇到的问题 4.1 部分用户的担忧或过激行为
部分用户对智能电表的用途和计量准确性存在担忧或过激行为。智能电表是为实现国家智能电网而推出的一种新计量设备,具有电价实时查询、智能扣费、电量记忆、高精度计量、信息远程传送、余额报警、冻结抄表时间等功能特性,不仅能最大限度避免人为错误,而且可有效防止窃电行为。理论上说,智能电表确实能降低用户的电力开支,使电力消费更趋于合理,但由于电表偶尔出现技术缺陷,加上大多数情况下用户缺少智能电表使用常识,导致智能电表目前并不能主动帮助节省家庭用电量,让人们产生了一种“电费涨了”的假象,使部分用户对智能电表的推广滋生了误解和阻挠。
4.2 设备质量参差不齐
目前使用的智能电表及相关采集配套设备是由多家厂家供应,产品质量参差不齐,一定程度上,间接影响了智能电表准确计量的可信度。因此,智能电网或高级量测体系的发展对智能电能表提出了更高的要求,这符合当今时展的趋势,也对智能电能表的智能效应产生深远影响。那么既然是智能电能表,其细节也应该同步展现智能化,而现有的处理数据、检测方式、设计模块、接口类型均不足以满足对未来智能电能表的推广需求。这就要求未来的智能电能表,无论从外观设计,还是使用,或者是功能上均应具备智能化、信息化等特征,以便为智能电能表的推广普及提供更加便捷的途径。
4.3 采集设备频点不一
县公司采集设备存在多个频点,频点的不统一对县公司用电信息采集系统的集中管理和运行维护带来很大不便,同时也带来设备之间的互不兼容,一旦发生故障或紧急情况,难以快速有效地处理。
4.4 智能电表的部分功能未充分发挥作用
由于智能表本身及通道、集中器、主站等技术原因和地域特征的局限性,使采集计算获得的线损数据不够准确,起不到分析监测台区线损的作用。受经济结构调整影响,部分行业产能过剩严重,一些高耗能、高污染以及工艺落后企业整顿力度较大,随时有可能关停,使预购电的推广存在较大阻力。
5 应对措施
5.1 继续加强对智能电表应用及用电信息采集系统的宣 传力度
智能电表并不是一安装上去就能见效的节能工具,在目前阶段,它发挥的作用是帮助用户改变以往生活用电习惯,优化用电方式,应该说它更像是用一种精确的方式来提醒消费者随时注意电能消耗。
与传统电表相比,智能电表更加敏感,任何细微的电流都会被记录,更精确分辨出消费者用电的时间区间,在实行阶梯电价的今天,高峰时段用电跟闲暇时段用电其价格相差一倍多。由于智能电表可随时显示消费者用电情况,消费者可利用用电“峰谷”时段,在用电高峰期减少家庭用电量,并将一些大功率电气设备的使用时间安排在“谷底”时段。
因此,让更多的人“智能”的用电才是智能电表的功能所在,实现用电客户明白消费、诚信消费,做到用相同的电花最少的钱。
5.2 加快推进用电信息采集系统的建设与应用
“全覆盖、全采集、全费控”是用电信息采集系统的建设目标,此系统的建设是借助现代化技术手段,更好的为营销业务提供数据支持, 同时为电网安全运行提供必要的保障。加强在线监控、反窃电查处、负荷控制、远程费控、预付费、台区线损统计等功能应用,加大县公司自动抄表结算比重,加强采集数据质量管控,开展县公司建设运行指标常态评价。
5.3 利用智能电表降低电费回收风险
继续深化“抄表自动化、核算智能化、回收费控化、交费多元化、账务实时化、服务互动化”的营销抄核收新模式。认真分析产业结构调整、经济政策变化等因素对电费回收的影响,加大电费收费过程管控,继续推行居民无停电催费模式,推动预购电在商业用户及县公 本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一论 文 网专业教育教学论文和以及服务,欢迎光临dYlw.nET司的应用,全面实现高压客户和低压客户人工抄表方式向远程自动抄表转变。推行低压商业用户远程费控业务应用,确保回收风险可控,全力推广交费电子化,实现新装用户批量代扣,努力提高社会化缴费率。
参考文献:
[1] 孙邈.浅析智能电表的概念及应用[J].中国科技纵横,2013,(21).
关键词:自动远程抄表;GPRS;数据采集器;GR47模块;W77E58微控制器
1 前言
远程电能采集系统是指采用计算机技术和通信技术自动读取和处理表具数据的一种手段,是提高电能管理部门自动化水平的需要,也是计算机技术和通信技术迅速发展的必然。而传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄取数据的,在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。将现代通信技术、计算机技术和电能量测量技术结合在一起,便能够及时、准确、全面地反映电量的使用。通过中国移动通信有限公司的通用无线分组业务(general packet radio service,GPRS )网络,电力部门可将工业和民用电能表采集的电力系统实时数据传递到地、市、省级的集中监控中心,以实现对电力监测设备的统一监控和分布式管理。GPRS为电能远程抄表系统提供了简单、高效的通信传输手段。
2 电能远程抄表系统的原理
目前,国内外生产的绝大多数多功能电能表都带有RS485接口,同时,现行有一系列的通信规约,如我国电力行业通信标准DL/T 645—1997《多功能电能表通信规约》等。终端设备按照通信规约,通过RS485接口与多功能电能表进行通信,采集到电能表相关参数后,通过GPRS网络将数据远程传送到后台数据中心。电能远程抄表系统的结构如图1所示。
图1 电能远程抄表系统结构图
3 终端系统设计与实现
终端系统主要完成电能表数据的采集和传输功能。目前实现终端系统功能的流行方法主要有两种: 一种是采用微控制器控制GPRS模块,比如采用西门子公司的MC35模块和Sony Ericsson Mobile Comm unica tions公司的GR47模块等;另一种方法是直接采用嵌入式网络模块来实现,比如采用成都英创信息技术有限公司的ETR186嵌入式网络模块等。相对而言,第一种方法在灵活性和扩展性方面比第二种方法更具优势,又由于移动梦网的网关GPRS支持节点(GGSN)与GPRS模块通信时遵循点对点协议(po int to point pro tocol,PPP),所以要在微控制器中也实现一部分PPP才能与之对话,其中GR47模块本身已经实现了传输控制协议- 网际协议(TCP/IP)堆栈,因此应用得更为广泛。
3.1 硬件结构
电能远程抄表系统主要由GPRS网络模块、微控制器、外围接口电路和RS485 接口电路组成。系统硬件设计总体框图如图2所示。
图2 电能远程抄表系统硬件框图
GRPS网络模块选用GR47模块。GR47模块是Sony Ericsson Mobile Comm unica tions公司推出的新一代全球移动通信系统(global system form obile comm unications,GSM)通信模块,支持端对端、端对用户的通信方式,支持短信息业务(short m essage service,SMS)和GPRS等数据传输和语音呼叫。模块提供了非常完整的使用接口,包括三路串行数据通信接口、用户识别卡(subscribe riden tity m odule,SIM)接口,内嵌TCP/IP栈,串口支持GSM 07.10协议,波特率可调。GPRS模块的UART A是一个全双工的RS232串口,支持所有在线与非在线的通信方式,并且所有需要无线发送的数据必须要通过该串口进入模块的发送单元,同时该串口上还有请求发送(RTS)、清除发送(CTS)、数据终端准备(D TR )、数据载波检测(DCD)、振铃指示(RI)、数据准备(DSR)等控制信号线,其中的D TR 引脚用于从硬件上控制GPRS模块数据态与命令态的切换;UART B可以用来接收一些特殊的串行数据,比如接收全球定位系统(GPS)数据;也可下载软件UART C,对模块进行嵌入式开发。
微控制器选用W77E58单片机。W77E58是Winbond公司的新型单片机,内含2个增强型串口和32 KB大容量闪速存储器。指令集与51系列单片机完全兼容,非常适合在智能化监控系统中使用。在系统功能比较复杂的情况下,控制GR47模块的微控制器可以选用ARM 9嵌入式处理器单元。W77E58单片机的UART0与GR47模块的UARTA连接以控制GR47模块,UART1通过RS485接口芯片与多功能电能表进行通信。
3.2 软件设计
终端软件部分主要由电能表数据采集和控制数据网络传输两个模块组成, 程序通过Keil C语言实现。
3.2.1 电能表数据采集
采集电能表数据的电路符合最简单的RS485总线接口标准,因此只需按照电能表厂商提供的协议,通过串口向电能表发送合适的数据帧,然后接收到响应帧后对数据进行分析来获取电能表参数。
针对本系统,W77E58中UART1与RS485接口芯片相连,UART0用于与GR47模块的UARTA连接,那么,为方便通信程序的调用,可以设计如下的接收和发送函数。
/ *
*****************************
* 函数说明: 发送一个字符 *
* 参数: sp 选择哪个串口 *
* c 待发送的字符 *
*****************************
* /
void sendchar(bit sp,unsigned char c){
if(sp= =0) { }
SBUF = c; }
while(!TI);
TI=0;
}
if(sp = = 1) {
P1_4=1;
ACC = c;
TB8_1=P;
SBUF1 = c;
while(!TI_ 1);
TI_ 1= 0;
}
}
void sendstring(bitsp,unsigned char *pstr,unsigned int strLen) {
for(i=0;i
sendchar(sp,*(pstr+i));
}
}
/*
*****************************
* 函数说明: 从串口接收一个字符 *
* 参数: sp 选择哪个串口 *
* chr 接收到的字符 *
** ***************************
* /
void accep tchar(bit sp,unsigned char*chr){
if(sp= =0){
TR0=1;
while(!RI);
TR0=0;
*chr=SBUF;
RI=0;
}
if(sp= =1){
P1_4=0;
TR0=1;
while(!RI_ 1);
TR0=0;
*chr=SBUF1;
RI_1=0;
}
}
假设采集电能表当月有功电能的数据请求帧为“68AAAAAA901016”,那么只需调用函数sendstring(1,“68AAAAAA901016"",14),然后解析接收到的数据。
2.2.2 数据网络传输
GPRS模块GR47有两种工作状态,即指令状态和数据状态。
W77E58通过UART0与GR47模块的UARTA通信,发送相关AT指令到GR47模块,以控制GR47模块与Internet的连接。
在指令状态下建立GR47 模块与Internet连接的步骤:
a) 为GPRS模块开通TCP/IP服务。发送指令“A T + CGDCON T = 1,"" IP"", ""CMN ET""”,正常情况下返回“OK”。
b) 为GPRS模块分得固定虚拟IP地址。发送指令“AT * E2IPA = 1,1”,正常情况下返回“OK”。
c) 查看GPRS模块分得的IP地址。发送指令“AT*E2IPI=0”,正常情况下返回IP地址。
d) 通过TCP连接后台数据接收服务器。发送指令“AT*E2IPO = 1,"" 61.183.187.174 "",1001”, 连接后返回“CONN ECT”。如果返回的信息是“ERROR”, 则必须重新发送相关指令。
具体到软件程序的实现,以第一个步骤为例,只需调用函数sendstring (0,”AT+CGDCONT=1,""IP"",""CMNET""”,25),然后通过accep tchart函数接收返回数据,判断是否含有“OK”即可。
当GR47模块和后台服务器成功建立连接后,就进入了数据状态,所有的AT指令都已经无效,此时GR47模块通过UART A只与服务器端有连接,对数据和其它端口都不响应。从数据状态到指令状态的切换通过硬件实现,由W77E58单片机给GR47模块的DTR引脚发送一个高电平脉冲,使得GR47模块从数据状态自动切换到指令状态,此时UART A将会接收到模块的反馈值“OK”。
4 接收程序设计
后台接收程序通过套接字(Socke t)编程来实现。
Socket有两种主要的操作方式: 无连接的操作和面向连接的操作。无连接的操作使用用户数据报协议(UDP),一个数据报是一个独立的单元,它包含了所有传送的信息,在这种模式下,Socket不需要连接一个目的地的Socket,它只是简单地传输数据报,无连接的操作快速、高效,但是数据安全性不佳。面向连接的操作使用TCP,在这种模式下,Socket必须在发送数据之前与目的地的Socket取得连接,一旦建立连接后,Socket就可以使用一个流接口,打开读写关闭,所有发送的信息都会在另一端以同样的顺序被接收。面向连接的操作比无连接的操作效率低,但是数据的安全性更高。Socket支持同步和异步模式。在同步模式中,对于执行网络操作的函数调用,一直等到操作完成后才将控制返回给调用程序;在异步模式中,这些调用立即返回。在TCP/IP网络应用中,通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户- 服务器模式,即客户向服务器发出服务请求,服务器接收到请求后,提供相应的服务,因此Socket编程也包括服务器端和客户端的编程。
后台接收程序属于服务器端Socket程序,而终端设备网络通信程序则相当于客户端程序,后台接收程序采用TCP,基于异步方式来实现。程序具体的实现可以通过VC,Delphi,.net和java等支持多线程的语言和技术来实现。程序流程图如图3所示。
图3 电能远程抄表系统后台接收程序流程图
5 结束语
总之,电能远程抄表系统的开发,实现了对用户用电信息的无线采集,并通过对数据的系统处理,实现了网上预交费和对用电情况的实时监测,有效防止了欠费和窃电等情况的发生。同时,通过GPRS双向系统可实现对远端电能表和其它电力设备进行控制,节省人力资源和建设成本,缩短修护时间。目前,基于GPRS的电能远程抄表系统在供电部门已得到广泛的应用。
参考文献:
[关键词]STC单片机;远程数据抄读;自动控制
现阶段的人工抄表等方式存在诸多的缺陷不便,不但抄读效率低、费时费力,而且准确性和及时性得不到有力保障,进而导致生产管理和技术决策方面得不到详细准确的原始数据。随着智能电网建设的步伐加快和用电量的突增,电力部门和用户对抄表设备质量的要求越来越高,本文设计的采用无线抄表系统,将物联网技术运用到抄表系统中,实现电表数据的自动抄读以及开关的远程控制。
无线自动抄表系统(简称AMRS,Automatic Meter Reading System)主要由计算机软硬件系统、通信系统、计量设备等结合在一起的采集与传输装置将采集数据传输到管理系统,完成抄表和实时监控的用电管理设备[1]。
1、系统结构与工作原理
无线自动抄表系统的硬件部分包含由微处理器、Zigbee模块、存储模块、数据传输模块、时钟模块和电源模块等部分。
系统工作原理:数据采集模块采集到电表数据后传输到微处理器,微处理器经过数据的提取,保存到数据存储模块,在管理部门需要的时候,将数据通过Zigbee网络传输到数据库,管理部门可方便监测,并周期性的对采集的数据汇总分析。系统也可以根据用户需要实时将部分数据发送给用户终端。当发生异常情况时,如预购电量不足、通讯模块网络出错、过电流、过电压等,系统会向电力部门和用户发送告警信号,当预购电量消费完时,微处理器会向执行模块发送命令信号使整个电力系统断电,只保留设备的供电部分的电源。系统硬件的结构框图如图1所示。
2、系统硬件部分
2.1单片机最小系统
本系统的选用的微处理器为宏晶科技生产的STC12C5A60S2单片机,该单片机具有高速、低耗、超强抗干扰的的特点,且指令代码完全兼容传统的8051,而速度快8~12倍,其工作宽电压范围在3.3V~5.5V,工作温度在-40℃~+85℃,符合野外工作环境的要求,该单片机最大的优点是具有两个全双工的串行通信接口。在电路设计时,串口1通过采集模块连接电表采集数据,串口2连接通信模块发送数据或者接受命令。该单片机还提供了一种串行通信接口--SPI接口,SPI是一种全双工、高速、同步的通信总线,SPI与数据存储器FM25256连接,将采集的数据实时的保存[2]。
2.2Zigbee无线模块的构建
ZigBee标准和CC2430芯片设计的开放式ZigBee模块――DTD243B模块,其核心为CC2430芯片,CC2430[3]是符合IEEE 802.15.4和Zigbee标准的一颗真正的系统芯片CMOS解决方案,其内部带有一个2.4GHz的射频收发器和工业级增强型8051内核。该芯片具有极高的接收灵敏度和抗干扰能力。CC2430芯片设计如图2,主要包括3.3V和1.8V电源电路、复位电路、晶振电路等。
整个电路属于数字信号和模拟信号混合的电路,在布线过程中要防止两者相互干扰,符合数模电路混合布线的要求。
2.3数据采集模块
采集模块实时采集电表数据,数据采集有两种方式,一种是循环不定时采集数据;另一种是当接收到管理部门的用户命令时实时采集数据。模块采用RS485方式进行数据采集,最高传输速率为10Mbps,最大的通信距离约为1200m,并且具有良好的抗干扰性。采集模块选择美国TI公司生产的SN65LBC184半双工收发器,片内集成四个瞬时过压保护管,可承受功率达400W的瞬时脉冲电压,可抑制雷电及其他原因在电路中产生的瞬时高压,保护接口电路免遭损坏。采集模块连接单片机的串口1。
2.4存储模块
数据存储模块选用的RAMTRON公司先进的铁电技术制造的非易失性存储器FM25256,它可承受一万亿次的读写次数,数据在掉电后可以保存10年以上,具有最大可以达到15MHz的操作速度,在执行读写操作时与RAM相似,以总线速度进行写操作,无需延时。数据成功地传输到器件之后,在周期过程中被写入存储器阵列,下个总线周期可以立即开始[4]。FM25256用在频繁、快速读写操作的系统中,加强了数据存储的安全性和准确性。
铁电存储器FM25256通过串行数据接口SPI与单片机连接,如图3所示。SPI接口主要有4个信号:MISO(主入从出)、MOSI(主出从入)、SCLK(串行时钟)、SS(外设片选或从机选择)[5][6],占用单片机I/O接口少。SPI以全双工模式工作,即数据可同时双向传输。在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,数据传输速度总体来说比I2C总线要快很多,速度可达到几Mbps。
3、系统软件部分
系统的软件主要为采集中断的下位机软件的设计,下位机软件采用了移植性强的C语言编写,便于模块化结构设计。软件设计主要包含系统初始化、数据采集、数据处理、报警断电和数据通信等,整个软件流程图如图4所示。
4、结论
本系统主要利用STC12C5A60S2单片机丰富的内部资源,通过软件编程实现了远程抄表与控制。系统采集的数据远程传输,传输距离远,不受地域和距离的限制,并具有设置各项报警数值,实时和定时检测电力系统的功能,同时具有性能价格比高,干扰性强的特点,在电力系统中,它都能够较好的满足电力传输现场的远程工作要求。
参考文献
[1]许学慧.基于GPRS技术的无线自动抄表系统.硕士论文,山东科技大学,2006年5月
[2]宏晶科技.STC12C5A60S2系列单片机器件手册,http:///.
[3]Junguo Zhang,Wenbin Li,Ning Han,Jiangming Kan.Forest fire detection syste based on a ZigBee Wireless sensor network [J].Frontiers of Forestry in China,2008,(3):360-374.
[4]李敏.串行铁电存储器FM25256应用技术.计算机与信息技术,2007年第31期.
[5]解书钢,马维华,吴术.SPI总线的UART扩展方法[J].单片机与嵌入式系统应用,2008年第6期.
[6]Motorola Corporation SPI Block Guide V4.01,2004.
论文关键词:抄表管理,电力营销,自动抄表
通过抄表工作,获得用户用电数据,以此作为核算、收费以及其他相关业务的依据。由此可见抄表工作对数据的准确性、及时性都有必然性的要求。
当前,抄表工作是抄表人员按照规定的日期,利用各种抄表方式来对用户的用电量进行抄录。通常的方式是利用人工和掌上机进行抄表,由抄表人员现场抄录。这种抄表方式效率太低,往往无法保证数据的及时性;既然抄表数据不是及时的信息,那么数据的准确性相对来讲就无法保证。这种简单但又重要的重复性的时效性工作,技术含量较低,对人力资源的浪费是巨大的,已经成为电力企业营销中越来越大的成本支出。
2 电力系统自动抄表概述
自动抄表是一个开放式的结构化系统,依靠设备之间的信号传输,进行电表数据的集中和抄读,主要由两个部分构成。一是以集中器为中心的主站系统,另一个是以无线终端和采集器为主的终端设备。主站将抄读的数据进行集中,录入数据库后,通过与计算机网络的连接,在计算机上对主站的数据进行统计和读取。另外,主站系统还能够对各区域内的电能量和用电数据以及电力传输线路的情况进行相关的扩展管理。
自动抄表系统利用通讯接口实现了电费结算的自动化,降低电力企业工作人员的工作量和用工,极大提高抄表效率和实效性,从根本上提高营销的信息化水平。
3 自动抄表系统的基本架构
自动抄表系统主要包括三个部分,分别是硬件系统、软件系统和通讯系统。每个部分都有很好的兼容性和易维护性,方便系统升级。
3.1 硬件系统
自动抄表系统的硬件系统主要由数据采集器、数据集中器和控电模板组成,主要负责采集和集中电力系统的数据。另外,还包括电压检测部分、控电模块和显示模块。
数据采集器对用户的用电数据进行实时的自动收集,同时将收集的数据传送给数据集中器。数据集中器将收集到的信息和数据统一传输到数据库中存储,以便对于传输的数据进行检查、校对和分析,避免出现错误和偏差。
控电模块的主要目的是对电表电源进行远程控制,通过复式开关进行操作,主要由电力系统的操作人员指令来实现自动控制。
电压监测是通过对电线压力的采集进行电表情况的监控,防止用户电表内部出现异常,能够有效避免因设备故障带来的强电串入弱点而带来的人身财产损失。
显示模块通过显示屏将数据展现出来,一般来说,显示器可以安装在采集器上,用途是显示电表运行的电压情况、用户的相关费用信息、停电信息和故障处理等相关信息。
3.2 软件系统
自动抄表系统的软件部分主要由硬件支撑系统、数据库和应用软件组成。
硬件服务平台主要用于软件的支持,负责对硬件的运营情况进行维护。数据库主要负责收集数据,并将收集后的数据进行交换和引用等。应用软件主要的工作就是进行系统的日常管理操作,一般都安装有ActiveX控件,该控件可以与电力企业或供电公司的营销系统进行连接,这样电力营销方面才能及时进行调整。
3.3 通讯系统
通讯系统是将各个硬件设备进行连接,采集并发送数据,在此过程中要保证数据传输的准确性和快速性,所以是自动抄表系统的重要组成部分,关键技术所在。传统的数据传输主要通过PLC、TLC、485、无线网络或以太网以及最新的3G技术。
PLC和TLC都属于电力线路载波,直接使用输电线路来传输信息,不用再进行传输线路的架设,对供电企业来说,这样可以节省非常多的开支。PLC(电力载波)是电力系统的只要通信方式。但电力线路载波信号容易受到配电变压器的阻隔影响,只能够在一定的区域内使用,且使用区域的配电变压器要一致;近年来,该领域的技术研究相当活跃。
485作为串行接口,其传输的距离长,但速度低,一般用于抄表系统中采集模块与模块之间的通信。
以太网采用的是载波监听多路访问技术,能够在各种类型的电缆上使用,其运行速度可以达到10M/s。以太网络的传输速度快,连接方便,在电力抄表系统的使用中具有广泛的应用。但其也具有一些缺点,主要是其走线较为复杂,在以电缆供电的住宅区内需要采用地下电缆管线,施工程序比较复杂,同时也不利于日常的维护工作。
无线网络和3G网络都是近些年来发展起来的新型连接方式。不需要单据建设基站,费用较低。另外,3G网络可以在各种环境下,以较高的速度进行信息传输,是前景广阔的传输方式。
4 自动抄表系统在电力营销中的应用
电力营销效率的改善与提高,取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度,以及对各种数据的综合采集与科学利用。电能计量自动抄表系统,能够充分采集用户的各种数据信息,对数据进行集中存储和统一分析,对提高电力营销水平意义重大。
4.1 解决了传统抄表收费模式效率低、人工成本高的问题,同时解决了解决计算量、信息量庞大的问题
电能销售遍及工农业生产和人民生活的各个领域,所有的用电单位都是客户,都和电力企业的电费结算相关联。电费管理的抄、核、收几个主要环节的业务处理、工作流程和制约关系相当复杂。利用电力自动化抄表系统可以完成对一个城市几万户、几十万户、多则几百万户每月发生的电量、电费大量的采集、计算、加工、处理工作,并且确保电费管理的连续性。系统可以自动控制用户欠费,对欠费用户远程操作停电,发送欠费通知信息,自动停电通知,告知用户最新的用电信息。
4.2 自动抄表系统极大提高了数据的实效性和准确性
利用电力远程自动抄表系统可以实时抄读、准确计算各种数据,提高用电客户的用电感受,也使得电力企业及时回笼资金,减少和避免呆坏账发生。同时,完善的电力营销管理系统,可以实现对用户的用电状态的实时监测,及时掌握低压配电网的运行情况,发现异常供电和异常线损、定位电网故障,杜绝供电隐患。
4.3 解决业务变动频繁、内外联系多的管理难题
业务内容变动频繁;同时客户多,新装、暂停、临时用电等正常业扩报装和用电变更工作每天都在发生,所以涉及电费管理方面的帐、卡、簿以及其它方面的内容都要随之调整。电力远程自动抄表系统可以根据电价的频繁调整,及时应变,还可以自动分辨故障类型,发生缺相、接地、缺零、电表烧坏等故障时,弹出报修信息,自动生成报修单。欠费信息通知、控电操作功能实现对居民用电状况进行实时管理,提高了电力营销管理信息化。
5 结束语
电力企业营销信息化正在改变过去以管理为主的模式,逐渐向以服务为主的方向发展。自动抄表系统建设加快了电力营销信息化的速度,在用户和电力企业之间搭建了高速的信息桥梁,从对用户用电进行监测,对配电网的电压和运行情况进行监控,定位电网故障等方面进行技术的升级和革新。
参考文献
[1]苏振华.自动抄表技术在电力营销管理中的应用[J].广东科技,2009.
[2]张静威,集中抄表系统在电力营销管理中的应用[J]中国新技术新产品,2010,08.
关键词:蓝牙 远红外 智能手机 Android 抄表
中图分类号:TN929.53 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)02-0091-03
1、引言
目前,在我国的电力、燃气、自来水行业,大部分仍然采用无线远程集抄和手持抄表机的人工抄表模式,随着手机设备和通讯技术的不断发展,近几年国内出现了手机抄表系统,一般基于WINCE操作系统,这种手机抄表系统实际上是人工抄表、手工录入到手机中、再通过GPRS上传到主台系统,这种方式实现抄表的系统是纯软件的系统,并没有实现真正意义上的硬件自动抄表。本研究提供一种用于电能表的智能手机蓝牙红外抄表的系统方法,该方法使用现有市面上普通的智能手机实现对电能表的抄读和设置,消除了必须用专用手抄器设备才能对表计进行抄读和设置的传统观念;同时开发出的手机软件能够在各种相同手机操作系统的手机上使用。能为电力企业带来最直接的效果降低企业的经营成本,而且方便简洁,不仅从界面美观上,还从易用性方面都大大高于原有的手持掌机。
2、蓝牙通信介绍
蓝牙(Bluetooth)是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数字通信的技术标准。它最初的目标是取有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有结电缆连接,实现最高数据传输速度1Mb/s(有效传输速度为721kb/s)、最大传输距离为10米,用户不必经过申请便可利用2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频带,在其上设立79个带宽为1MHz的信道,用每秒钟切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信。
自从1998年由以上公司共同提出蓝牙通信标准以后,各大公司都加大了对蓝牙的投资力度,蓝牙兴趣小组不断壮大,通过蓝牙认证的产品也越来越多,各类测试设备也日趋成熟。从目前的应用来看,蓝牙的最大优点是体积小、功率低、无线、低成本和自动化,还可通过其他方式无线缆传输数据,包括“红外线通信”,因此其应用已不局限于计算机外设,几乎可以被集成到任何数字设备中。
3、红外线通信介绍
红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波,它的频率高于微波而低于可见光,是一种人的眼睛看不到的光线。由于红外线的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以更适合应用在需要短距离无线通讯的场合,进行点对点的直线数据传输
表计红外是以传统红外通信的原理制作的,利用波长为900nm~1000nm的红外波作为信息的载体,发射装置把二进制信号经过38.4KHZ高频调制后发送出去,接收装置把接收的红外高频信号进行解调为原来信息的一种通信传输方式。其中调制方式是为脉时调制(通过改变脉冲串之间时间间隔调制信号PPM)。
4、智能手机Android操作系统
目前,智能手机主要有五大操作系统,分别为:诺基亚的Symbian平台、微软的Windows Mobile平台、Linux平台、谷歌的Android平台,以及苹果iPhone的Mac平台。2008年6月诺基亚收购了Symbian之后,手机厂商、芯片厂商、运营商都将目标锁定在开源操作系统,手机操作平台之间的竞争也愈演愈烈。
Symbian不开放核心代码,Linux由计算机的Linux操作系统演变而来,开放源代码,但有一些先天不足,iPhone应用程序要经过苹果的批准才可以在应用商店中销售,微软的Windows Mobile操作系统要收取手机厂商8-15美元的软件使用费,而且还有一个致命的缺陷,就是运行速度和人性化操作都不理想。
谷歌的Android手机操作系统是基于Linux的开源手机平台,由操作系统、中间件、用户界面、应用软件组成,是第一个完全定制、免费、开放的手机平台,使用Java语言开发且支持多种硬件设备。Android 平台在系统框架上采用独到设计,在整体规划上考量了相当广的层面,系统开发建构,个人/第三方开发软件,从系统平台到实际应用都开放。在第三方软件开发方面,Android 计划除了制定系统架构外,还针对这个平台提供了完善的软件开发工具与环境,在IDE上采用了开放式开发平台Eclipse,在该IDE上建构了Android专属的plugin。另外还以自由软件QEMU为基础提供了Android平台专属的Emulator,让个人/第三方软件商迅速开发软件,无需依靠实际硬件开发软件。
5、方案详述
本论文提供一种用于电能表的智能手机蓝牙红外抄表的系统方法,该方法使用现有市面上普通的Android智能手机实现对电能表的抄读和设置。
本方案提供的这种用于电能表的智能手机蓝牙红外抄表方法,包括蓝牙转红外模块、智能手机抄表单元两个部分。其中蓝牙转红外模块由蓝牙转串口、然后串口转红外组成,波特率可根据电能表情况进行调节;智能手机抄表单元采用手机智能操作系统,与蓝牙转红外模块间采用蓝牙进行通讯,共同完成对电能表的抄读和设置。本发明能替代原有的手持抄表单元。
5.1 智能手机抄表单元完成对电能表的抄读和设置过程
(1)由智能手机抄表单元根据抄读或设置内容组织数据帧;(2)智能手机抄表单元将组织好的数据帧通过蓝牙通道发送给蓝牙转红外模块;(3)蓝牙转红外模块将接收过来的数据按照电能表的波特率以红外方式发送给电能表;(4)电能表接收到蓝牙转红外模块传过来的数据,进行处理后返回数据帧通过红外发送给蓝牙转红外模块;(5)蓝牙转红外模块将电能表返回的数据帧通过蓝牙转发给智能手机抄表单元进行处理。
5.2 技术方案图
5.3 蓝牙转红外模块
蓝牙转红外模块是电能表与智能手机之间的通信桥梁,能够将智能手机传过来的蓝牙信号转换为电能表识别的红外信号,同时也能将电能表传过来的红外信号转换为智能手机能识别的蓝牙信号。
该模块采用蓝牙转串口,再由串口转红外的方法,其串口波特率可以根据电能表的需求情况通过AT命令进行修改。该模块为手机抄读和设置电能表的关键设备。
蓝牙转红外模块,包括弱电主供电回路、蓝牙模块电路、红外接收电路、红外发送电路。
模块功能图如下:
红外发送电路和红外接收电路完成与电能表之间的信息交互,通过红外信号对电能表进行645等多种协议操作。
蓝牙模块电路为本模块的核心,它提供对外的蓝牙连接通道,支持蓝牙串行协议(Bluetooth Serial Port Profile)服务,完成将蓝牙信息转换为串口信息。该模块可以通过AT命令实现对串口参数(波特率、校验位、停止位)、蓝牙主被方式、连接密码等进行设置。
蓝牙模块电路采用BTM0704C2P蓝牙内嵌模块,有效距离为10米,实现协议包括LM、LC、L2cap、SDP、RFCOMM,支持蓝牙串行协议(Bluetooth Serial Port Profile)服务,兼容蓝牙 2.1+EDR 规范。该模块可以通过AT命令实现对串口参数(波特率、校验位、停止位)、蓝牙主被方式、连接密码等进行设置。
弱电主供电回路提供给蓝牙模块电路、红外接收电路和红外发送电路所需要的弱电供电,弱电主供电回路中的电源管理芯片采用的是超低功耗DC-DC芯片S-812C33BMC,使之产生3.3V电压给系统供电。红外发送调制时钟采用74HC00和电阻电容组成的38KHz振荡电路。红外接收头采用HM338/IRM38BL接收管,红外发送管采用AT203。
5.4 手机抄表软件说明
手机抄表单元就是安装了手机抄表软件程序的智能手机,手机抄表软件采用Android系统进行研发,软件包括三个大的功能:建立通信通道、表计抄读和设置、数据后期处理。
目前智能手机基本上都带有蓝牙功能,手机抄表软件首先开启蓝牙、使用手机自带的蓝牙功能与蓝牙转串口模块完成蓝牙配对,这样就建立了与蓝牙转串口模块的通讯通道,然后根据表计的协议生成不同的指令流、将指令流下发到蓝牙转串口模块并接收返回的数据流,最后软件还可以对抄读和设置日志数据进行查询统计或者上传到服务器等。
5.4.1 手机抄表软件功能图如下:
5.4.2 手机抄表软件使用说明
(1)连接蓝牙。选择连接蓝牙图标,在弹出窗口中扫描蓝牙设备,并进行连接。
(2)抄读。首先选择抄读方案,手工输入表地址或者自动识别表地址,点击方案中的一项或按方案自动抄读。
(3)查询。点击抄读查询或设置查询可以查询设置的内容或查询的内容。
(4)数据上传。点击数据上传图标上传抄读和设置数据。
6、结语
由于采取通用的智能手机平台,不依赖硬件设备,不需要定制产品,只要是采用相同的手机操作系统程序代码就可以通用;
只需要额外加一个蓝牙转串口模块就可以实现对电能表的抄读和设置,而且该模块不依赖手机产品,也是一个很通用化的产品;
智能手机平台在编程工具方面都具有很好的扩展性,故本发明在功能上扩展性强;智能手机平台在通信通道上有较强的延伸性,故能够依靠本特点搭建很好的解决方案,如和主台系统进行数据通信等。
参考文献
[1]公磊,周聪.基于Android的移动终端应用程序开发与研究.南昌大学信息工程学院,江西南昌:330031.
[2]姚昱昱,刘卫国.Android的架构与应用开发研究.《计算机系统应用》,2008第11期.
[3]韩超,梁泉.Android系统级深入开发――移植与调试.电子工业出版社,2011年02月.
[4]宋俊德,蓝牙核心技术.机械工业出版社,2001.9.
论文关键词:智能家电,洗衣机,仿真,AT89S51,PDIP
1引言
随着Internet的日益普及,人们通过Internet不仅可以获得现实世界各种状态的实时变化情况,还可以通过Internet实现远程控制和处理工作,可以从全球的任何一个角落实现对设备的监控,可以使用通用的网络浏览软件访问设备,将消费电子、计算机和通信融为一体,而家用电器的网络化、智能化管理越来越突显需求。
智能家居远程控制系统的核心部分是一个嵌入式Web服务器,系统集有线和无线Web服务器于一体计算机论文,用户可以利用办公室的PC或者手机登录家中的Web服务器,在通过用户名和密码验证后,便可以查看并控制家用电器;系统带有LCD和键盘,具有良好的人机界面;用户还可以通过键盘来设定系统的任务;系统留有丰富的功能扩展接口,通过这些扩展接口将来还可以实现防火防盗和智能抄表等应用。系统结构框图如图1所示。
图1 智能家居系统的总体结构
本文旨在研究智能家电管理系统中基于AT 89S51芯片的洗衣机控制系统的模拟实现。
2 AT89S51芯片概述
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机, AT89S51具有4k在线系统编程(ISP)Flash闪速存储器,采用全静态工作模式,具有三级程序加密琐,32个可编程I/O口线,2个16位定时/计数器,能够采用全双工串行UART通道,具有灵活的在系统编程功能,可灵活应用于各种控制领域。
AT89S51根据封装方式不同,大致分为3种型状,本系统的设计中AT89S51采用PDIP封装模式,如图1所示。
图2 AT89S51封装模式
3 洗衣机控制系统模拟实现
3.1洗衣机控制系统的总体设计
在本系统中,硬件主芯片采用意法半导体的STR710,是整个系统的核心。它作为一个嵌入式网关,将外部网络与内部洗衣机控制器连接在一起,是整个系统运行的平台论文格式。在远程操纵洗衣机方面,STR710负责从GPRS接收到短消息和网络芯片上接收到的以太网数据中提取出用户指令,然后根据该指令操纵相应的网络家电或者查询其运行情况,最后将执行结果反馈到用户终端。系统的软件设计采用分层设计,包括硬件设备驱动层、操作系统层、应用程序接口层和应用软件层。
3.2洗衣机控制器系统设计
根据需求设计的洗衣机控制器的系统逻辑结构设计图如图3所示:
图3 系统总体框图
3.3洗衣机控制器电路设计
采用AT89S51作为控制核心。其中计算机论文,P1.0和P1.1分别用于控制洗衣机的进水阀和排水阀;P1.2和P1.3用于控制洗涤电机的正反转;P1.4~P1.7、P3. 0、P3.1用于驱动7个LED,分别作为工作程序、浸泡和强弱洗指示灯。P3.2接暂停/ 启动键;P3.3分别用于开盖/不平衡中断输入;P3.4被用作输入线,用于监测水位开关状态,为CPU提供洗衣机的水位信息;P3 .5 接程序选择键;P3.7采用分时复用技术,具有两个功能,一方面接强弱选择/浸泡选择键,在洗衣机未进入工作状态时,按触该键可选择强弱洗或开启关闭浸泡功能,另一方面在进水和脱水时,又作为告警声的输出口。
3.4洗衣机控制器软件设计
系统上电复位后,首先进行初始化,洗衣机进入工作程序后,系统首先根据RAM中27H单元的特征字判断洗衣机的洗衣工作程序,洗衣机进入洗涤子程序wash。洗涤是通过驱动电机的正反转实现的。洗涤结束后,退出wash子程序,调用water_out子程序进入排水进程。排水阀排水时间采用动态时间法确定计算机论文,其原理是:根据常用的空气压力水位开关的特性排水结束后,系统调用y子程序进行脱水操作,维持置位状态,保持排水阀开启,离合器在排水阀的带动下使电机主轴与脱水桶联动,实现衣物脱水。然后判断整个洗衣工作是否结束。其原理是:洗衣机在每次洗涤或漂洗工作环节结束后,将存放洗衣工作程序标志的寄存器减1,在脱水工作环节结束后,系统即对该单元进行检测,当检测到为0时,说明整个洗衣工作结束。软件设计主流程图如图4 。
图4 软件主流程图
4 洗衣机控制器仿真工作原理
首先,在通电时蜂鸣器长鸣一声,VD1 被点亮,这表示系统已经准备好接收指令可以开始准备工作了。单片机一直在读取由嵌入式WEB模块通过IIC通道发送过来的状态,当收到嵌入式WEB模块发送的指令后,将得到的数据作为第一项的设置内容计算机论文,即洗涤强度。蜂鸣器短鸣一声进入等待洗涤时间的设置,这个数据同样来自嵌入式WEB模块发送的指令。蜂鸣器短鸣两声进入等待洗涤方式的设置,过程都是相同的长鸣一声后洗衣机按事先的设置开始洗衣, VD1 快速闪烁表示洗衣状态,洗衣机控制器会完成初洗、浸泡、洗涤的工作,之后长鸣表示洗衣结束。洗涤期间单片机的 P2.1 和 P2.3 两个引脚会不断输出高、低电平来操作两个继电器让电机正、反转,同时还要接收嵌入式WEB模块发送的中断信号,以暂停或结束洗涤论文格式。当洗涤过程结束,蜂鸣器长鸣,系统又回到了开机时等待嵌入式WEB模块发送指令的状态。
其次,控制洗衣机可模拟的具体功能有:1、多种程序选择,用户可根据洗涤衣物的材质选择不同的程序,如浸洗、标准、羊毛和快速等。每种洗涤方式有不同的洗涤模式、时间和顺序。2、过程选择,用户可以选择单独洗涤以保留带有洗涤剂的水进行重复使用,可选择单独脱水,犹如脱水机一样计算机论文,等等。3、预约洗涤,用户可根据需要选择几小时后进行洗涤,时间选择范围为1-24小时。4、剩余时间显示,用户可以直接掌握洗涤时间。5、温度控制,可以显示模拟的水温控制。
5 结论
本文设计的洗衣机仿真控制系统连入嵌入式web服务的支持,就能够通过普通PC或GPRS手机访问Internet实现,通过远程控制命令完成对洗衣机参数的设定,对洗衣机进行操作,大大地简化了操作程序。利用单片机AT89S51作为洗衣机的控制器,能充分发挥AT89S51的数据处理和实时控制功能,使系统工作于最佳状态,提高系统的灵敏度。
参考文献
【1】郭维芹.模拟电子技术[M]. 北京: 科学出版社, 1993。
【2】童诗白,华成英,《模拟电子技术基础》,北京高等教育出版社,2001。
【3】吴小许,,黄敏.数字量调节阀的控制算法研究与应用[J]. 化工自动化及仪2004。
【4】宋建国.AVR单片机原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,1998。
【5】胡汉才,《单片机原理及其接口技术,清华大学出版社,1996。
【6】李庆利陈曙薛永祺,洗衣机仿真系统的设计与实现计算机工程2006。
关键词:用户管理;水表管理;收费管理;系统功能
水资源是企业发展的命脉,供水公司的营业管理系统的功能是否高效、完善,是关系到能否为曹妃甸的企业提供优质高效的供水服务,为企业发展乃至曹妃甸地区经济发展提供基本保障的关键问题,其重要性不言而喻。本论文将从用户管理、水表管理、收费管理、用水性质管理等几个方面对曹妃甸供水公司的营业管理系统进行探析。
一、用户管理
用户是供水管理的主要对象,凡是能独立缴纳水费的企事业单位和个人都视为用户。每个用户都拥有一个唯一的编号。系统计划实现对用户的管理功能有:增加用户、删除用户、保存用户信息、修改用户信息、统计用户信息等。所有用户均分类编号,每一个编号对应从用户申办接水的申请表开始,到供用水合同、验收信息、水表信息、用水量信息、缴费记录、换(过)户(表)信息、废止表信息的全部内容,做到系统全面。
二、水表管理
水表是供水管理的基本单元,系统计划实现对水表的管理功能包括增加水表、废止水表、保存水表信息、修改水表信息、统计水表信息、换表记录、显示水表抄表情况、显示水表检定周期和日期、水表生产厂家、类型、口径、编号、生产日期、使用年限等信息。具备到时提醒功能(如水表检定日期、更换日期等)。可以按编号快速查询水表的任何信息。
1.水表选型问题
目前,我公司的入户水表选型还没有比较规范的参考标准,所选类型有三种:机械水表、超声波流量计、电磁流量计,超声波流量计所占比重较大。首钢京唐钢铁公司为电磁流量计,华润电力、矿石码头、原油码头、投资公司、二十二冶均为超声波流量计,曹妃甸港口公司、变电站、消防站等临时接水用户均为机械水表。在曹妃甸工业区大部分企业仍处于建设阶段、未正式投产的情况下,计量的准确性问题比较容易被忽略,但是一旦到了各个企业进入了稳定的生产阶段,就会对用水、用电等能耗成本倍加关注,对计量器具准确性的关注和计较会越来越多。
《用能单位能源计量器具配备和管理通则》对入户水表作了如下规定:
表2是根据各个流量计生产厂家提供的出厂技术参数汇总的计量准确度等级,而实际现场安装并投入使用后,由于现场的安装使用条件远达不到出厂前测试条件,因而实际中的计量精度和能会与标示精度有一定误差,比如首钢京唐的入户电磁流量计,出厂准确度等级为0.5级,而现场标定的等级为1级,这样看来,机械水表几乎不能用于大管径入户水表。
鉴于此,在水表选型时,就要以《用能单位能源计量器具配备和管理通则》为标准,同时参考各类水表的技术参数中的准确度等级,充分考虑现场使用条件,选择合适类型的水表,保证计量的准确性,避免纠纷的发生。
2.水表管径的选定问题
每一个流量计都有其对应的分界流量,只有供水流量达到分界流量时,才能保证流量计准确计量,因而,水表的管径选择也很重要。由于曹妃甸工业区用水户大部分处于前期施工建设阶段,很多都是实际用水量远小于所申报的正常生产需水量,而且,用户普遍将计划需水量填报得远高于实际需水量,这样,就出现了我们按照其申报的年(或月)需水量设计安装的对应管径流量计不能正常、准确的计量,造成部分水费计量误差,容易引起纠纷。
针对这一问题,建议在用水户申请用水之前,首先由用户填报投产前用水量计划表及正常投产用水计划表,根据施工建设期时间长短及用水量决定是否采用临时小管径水表计量,并是否可考虑在《供用水合同》中规定如果连续3个月用水量未达到水表最小流量水量,则水费按照水表最小流量时月用水量计收水费。
3.水表购置及相关费用问题
一直以来,用户的入户水表均由我公司购买,所有权归我公司。但是随着曹妃甸工业区及曹妃甸新区的管网工程逐渐铺开,用水户随着曹妃甸的发展会越来越多,购置及维护水表将、是一项很大的开销,增加公司的运营成本。
按照国家有关规定及其他水司的惯例,水表发生的维修、更换以及技术监督行政主管部门对贸易结算水表(不含贸易结算水表之后仍由用户管理的分表)的强制检定费用,均由供水企业支付。
4.抄表管理
系统计划可拓展为支持供水行业的多种抄表方式,目前主要为以下两种:(1)手工抄表。传统的抄表方式,人工录入数据,自动保存至数据库。(2)远程自动抄表系统。利用我公司的远传系统,时时自动录入个用户监控点上传数据,自动保存至数据库。
三、用水性质管理
根据用户的不同用水用途设置不同用水性质,即不同的水费单价、不同的附加收费项目。而且,系统计划考虑支持阶梯式用水方式,即计划内用水和计划外用水分级定价等。
四、统计分析
系统计划作出强大的报表系统,可以就营业收费的数据及所有用户用水水量日(月、季、年)报进行各种统计分析,含清单及汇总报表,同时可以产生曲线图、直方图、饼图等各类图表报表,可以在计算机上预览,也可以打印出来。
五、收费管理
系统计划可拓展为支持供水行业的多种收费方式,为公司及时准确安全地收取水费,同时也为用户方便地缴纳水费,提供了最大可能。目前满足一下几种收费方式:①抄表现场收费。现场抄表收费后,登陆收费系统,手工录入数据。②营业柜台收费。通过收费系统,实现柜台统一收费。③银行托收。通过我公司、银行、用户三方建立托收关系,可通过银行快速收取水费。④联网银行代收。可以完全代替银行托收。同时,联网银行的营业网点也成为水费收取网点,方便广大中小用户交费。⑤预收款。为了方便了广大中小用户交费,支持预收款方式收取水费。
系统应实现自动计算水量、水费、最迟交费日期、滞纳金等,可以输出打印用户预交款单据、催款单、水费收据、普通发票、增值税发票、银行托收单等所有收费过程的凭证。确保管理的严格性、准确性。
六、结语
作为曹妃甸唯一的供水企业,营业管理系统完善与否,关系到能否高效地为企业提供优质服务。因此,如何建立高效的营业管理系统是亟待解决的问题。本文从用户管理、水表管理、收费管理等五个方面对曹妃甸供水公司的营业管理系统的功能进行了初步探析,希望对完善公司的营业管理系统有所帮助。(作者单位:唐山市曹妃甸供水有限责任公司)
参考文献:
关键词:LonWorks,智能小区,上位机监控,远程监控,监控平台
Construction and implementation of the intelligent community of network monitoring and control system platform based on LonWorks
Li Yun
(Department of Urban Construction; Hunan City University; Yiyang Hunan 413000)
Abstract: Construction of the control system in the article is based on the LonWorks network.Realization of network monitoring platform capabilities into on-site control level and monitoring, the management level. The core for on-site control level is in the distribution of the individual households intelligent node,which is mainly used to receive and process the input data from sensors, executive communication and control task and control actuator operating processes. On the basis of the on-site intelligent node,and through monitoring application of the DDE server,realize the system monitoring, management, maintenance, and other information exchange between computer systems, realize integration of the control and management information. Thenetwork monitoring for control systemis divided into the PC monitoring and remote monitoring.PC monitoring use intelligent community management computer with running network monitoring tools to monitor every security signal and meter reading signal, etc. Remote monitoring is on the basis of the PC monitoring, use the Web server to monitor remote real-time data that provided by remote host through the Intemet.
Keywords: LonWorks;Intelligent Community;Upper computer monitor;remote monitoring;Monitoring platform
智能小区是现代城市住宅的发展趋势,代表着城市住宅的发展未来,利用现代4C技术(计算机、自动控制、通讯与网络、IC卡),通过有效的传输网络,建立的一个由安全防范、综合信息服务、物业管理中心、家庭智能化系统组成的,集服务与管理于一体的集成系统。小区智能化系统涉及到的内容较多,本研究构建出一套智能小区的测控系统,人机统一进行监控。应用开发好的节点,实现对现场三个模块――安全防范模块、自动抄表模块、智能控制模块的测控,并能将网络变量的更新实时上传,实现节点对数字、开关量信号的数据采集,还有数字量、开关量及脉冲信号的输出 [1~4]。
1监控系统结构及原理
1.1上位机监控系统结构及原理
一个LonWorks网络由智能节点组成。智能节点使用LonTalk协议,并通过一个或多个通信信道连接,因此网络上的节点可以相互交换信息。LNS DDE服务器是网络监控工具,用LNS DDE服务器支持的LonWorks监控系统可以直接从节点获取状态,并且可以控制节点的状态。在LonWorks设备中进行数据交换的方式有以下几种:网络变量、配置属性、应用和外部帧报文。文章设计应用了ShortStack技术的智能节点,只选用网络变量方式进行。
基于LNS DDE服务器的监控系统结构如图1所示。
1.2远程监控系统结构及原理
基于Internet的远程实时监控系统构成了Internet网――企业网――现场总线三级模式不,仅可以实现异地控制,也可以实现大范围的资源共享[5]。实现远程监控系统结构有三个层次:LonWorks底层测控网络;上位机中Excel应用程序与LonWorks的接口以及与数据库的接口:Web网与数据库的接口、底层网络信息的。远程监控系统结构如图2所示[6,7]。
上图中所示,LonWorks网络位于底层,包括智能节点及设备;中间层包括信息数据库、组态软机MCGS、Excel应用程序和LNS DDE服务器;Web层包括Web服务器、Internet互联网和远程主机。测控系统使用i.LON1000的嵌入式Web服务器实现远程监控,远端通过Web浏览器可以直接访问LonWorks测控网络上的每个节点。
系统的功能包括:远程主机(客户)可以通过浏览器在线监视底层网络设备的网络变量;远程主机可以通过用户界面向底层设备命令,实现远程控制。通过Web网页远程监测现场节点,主要完成一个任务:应用Asp程序编制动态网页,并实现对数据库的打开、连接、关闭和查询。
2 Web数据库的处理
ASP(Active Server Pages服务器文件或数据库的存取以及各方面数据的运算) 以通过ADO对象(ActiveX Data Object)与SQL语法(Structured Query Language结构化查询语言)做到存取服务器数据库的数据。ADO主要提供~个存取数据库的方法。ADO是ASP重要的内建对象之一,凡是由ODBC驱动程序所能提取的数据库,都可以通过ADO对象来存取里面的数据,对这些数据做增新、修改数据的操作。ADO由ADODB对象库与7个子对象:Connection、Command、Parameter、RecordSet、Fields、Properties、Error以及4个数据集合:parameter、fields、Properties、Error所构成,对数据库实现简单的打开、读取、查询等功能。
2.1数据库的建立、打开与关闭连接
存取服务器端数据库的数据时,首先要做的第一件事,就是与服务器端的数据库建立连接,要和数据库建立连接就要使用ADO对象中的Connection对象,其步骤如下:
第一步:产生连接对象变量:
Set newconn=Server.CreateObject(“ADODB.Connection”)
ADODB是ADO对象的对象库,而Connection是ADO对象中的一个子对象,因此可写成ADODB.Conncention。Connection对象可以使用Server对象的CreateObject方法来产生一个名称为newcorln连接对象。
第二步:取得目前数据真实路径并指定给DBPa也变量:
DBPath=Server.MapPath(“dbname”)
通过Server对象的MapPath方法取得连接数据库所在的真实路径,并将取得的真实路径指定给DBPath字符串变量,其中dbname为数据库文件的路径名称。
第三步:开启指定的连接数据库:
newconn.Open“driver={dbdrvname};dbq=”&DBPath
newconn参数是第一步延续过来的连接对象。Dbdrvname参数指所使用数据库的驱动程序名称必须和第二步的“dbname”相同类型。其对照表如表1所示。
2.2数据库的数据取得
Recordset对象也是ADO对象的子对象,当数据库的连接打丌后,就可以使用Recordset对象来选取储存在数据库内的数据。Recordset对象也可以是执行一个SQL命令中的Select语句来传回符合条件的数据集合。在Connection对象中提供了Execute方法,让我们可以对目前所连接的数据库做查询以及执行SQL命令等动作,并将查询结果放入所指定的Recordset对象变量中,其语法如下:
Set RS=newconn.Excecute(SQLcol|tblname)
Newconn参数为Connection对象变量,由上面Server.CreateObject得到;RS参数为Recordset所需,以此当Recordset对象变量的可读性较高;SQLcomd命令会根据Select的条件式寻找出符合条件的数据放入RS对象变量内;tbName参数代表数据表名称,则通过Execute方法取得该数据表的所有记录,放入RS对象变量中,同时产生了一个记录指针指到该数据表的第一笔记录;数据输出完成后,可以使用Close方法将Recordset对象关闭。
2.3数据查询
上面使用的Execute方法来取得数据表中的数据,以便将数据表的数据输出,但是无法做到查询等功能,通过使用SQL中的Select命令可以完成查询所要数据的功能。其语法如下:
Select fieldname,fieldname2,・・・fieldnameN Fromtbhame
Where condition Order By fieldname Desc
Select后面所连接的fieldname,fieldname2,…fieldnameN是指定哪些字段的数据要做输出,字段名称之问必须以逗号隔开;From后面所连接的tblIlame是欲查询数据的数据表名称;若查询的数据是由条件的筛选,就必须加上Where子句。Where子句后面的condition参数是一个条件式,它会将符合条件的所有记录输出;Order By后面所连接的字段名字是以此字段数据来作排序,若省略Desc参数则数据由小排到大,若加上则数据由大排到小,。
3测控系统的网络监控平台
3.1上位机监控平台
上位机监控平台对测控系统的安防模块和自动抄表模块进行监控。步骤如下:
第一步:使用LonMaker对测控网络进行组网,并生成LNS网络数据库。
第二步:用Excel接收网络变量更新[8]。
(1)在LNS DDE服务器环境中的文件夹页,查找网络变量;
(2)右击要监视的网络变量并且在工具栏中选择“CopyLink”;
(3)在Excel中,右击Excel表格中的一个单元格,从工具栏中选择“paste”。这将复制与下列格式相同的一个公式:=application|topic!Item。此时Excel将接收来自LNS DDE服务器的变量更新。例如:
=LNS DDE’Networkl.subsysteml.LMNV.’!’N-1.nviFire’
这样可以实现excel单元格与应用程序LNS DDE,网络Networkl子系统subsysteml的LonMark类型,设备名为N-1,网络变量为nviFire的动态连接。
第三步:MCGS通过DDE与Excel的交互MCGS和Excel以DDE方式建立数据交换的过程。将Excel表单内网络变量的数据输送到MCGS数据对象中。
首先要在MCGS的“实时数据库”窗口内进行变量定义工作,然后在MCGS组态环境的“工具”菜单中选取“DDE连接管理”菜单项,把变量设置为DDE输入,同时对服务节点进行配置,这样,当进入MCGS运行环境后,MCGS数据对象的值就显示出Excel表单中网络变量的值了从,而通过MCGS的监控界面就能直接对现场的网络变量进行监控了。
上位机就是控制每一个节点的工作,它是构建LonWorks总线之上的,测控的重点放在住户家庭设施方面,以每个住户单元作为一个节点进行控制,并由小区物业统一监控管理。每户的测控节点进行了设计,主处理器使用的是美国德州仪器公司推出的16位单片机MSP430F149。测控对象主要由三个模块构成:安全防范模块,自动抄表模块,智能控制模块,测控系统的结构如图3所示。本文主要实现MSP430F149对三个模块的信号采集及控制。
3.2远程监控平台
远程监控平台对自动抄表模块进行远程监控。在上位机监控系统中,文章已经使用Excel建立了一个小型的数据库,扩展名为*.xls,本节使用HTML语言‘和ASP编制动态网页,远程主机通过Web浏览器对数据库的内容进行监控[9,10]。
对数据库的处理程序部分代码如下:
Set newconD.=Server.CreateObject(“ADODB.Cormeetion,’、
DBPath=Server.MapPath(“xj.xls”)
Newconn.Open”driver={Microsoft Excel Driver(*.xls)1 dN=”&DBPaht
SQLcom=:Select*From STOCK Where Ttype=”’&name&””’
Set RS=.newconn.Execute(SQLcom)
IF RS.EOF Then
DO While Not RS.EOF
For 1=0 To RS.Fields.Count_1
Response.Write RS(i).Value
Next
RS.MoveNext
Loop
RS.close
Newconn.Close
End IF
%>
4智能小区测控系统
构建出一套智能小区的测控系统,包括安全防范模块、自动抄表模块和智能控制模块。然后给出智能节点与各模块中设备的通信接口,并编制节点对各设备的信号采集及控制的流程图。实现了节点对数字、开关量信号的数据采集,还有数字量、开关量及脉冲信号的输出。对安全防范模块及自动抄表模块实现上位机监控,包括使用LonMaker for Windows进行组网,使用LNS DDEServer建立数据库,供Excel调用,应用MCGS组态软件建立一个用户界面并调用Excel内数据,完成现场实时监控。然后在上位机监控的基础上实现对自动抄表模块的远程监控,使用iLonl000内嵌的Web服务器,在网页上嵌入实时“三表”数据,供远程主机通过Internet进行访问,对测控系统实现网络监控[11-13]。智能小区测控系统的网络监控平台整体结构如下图3所示。
5结论
(1)构建了智能小区测控系统的网络监控平台,设计了监控系统,能够对现场设备进行现场监控和远程监控,智能小区管理计算机通过MCGS组态软件对各户的“三防”、“三表”系统进行监控;
(2)智能小区管理计算机通过Web服务器,提供远程主机对现场“三表”系统进行远程监控,实现了智能小区测控系统的网络监控平台的构建;
(3)基于LonWorks网络技术,可以向网上添加节点,不需改变整个网络结构,便于测控系统以后的扩展。
参考文献
[1] 孙君曼,李叶松,贾岩.LonWorks智能节点设计方法的探讨.自动化仪表,2004,25(2):13-16
[2] 秦奕.构建世纪e-Home-LonWorks在智能小区一期中的应用.[电子科技大学工
学硕士学位论文].2001:9-11
[3] Echelon Corporation.ShortStack User’S Guide.Echelon,2002:27・-119
[4] Zujun Yu,Hongmei Shi,Li Ai,Baoqing Guo.LonWorks-based Intelligent Train’s Fire
Alarming Control Network.Autonomous Decentralized System,2002:262-266
[5] 马莉,王歌.基于ASP技术的LonWorks网络远程监控系统.测控技术,2002,2l(2):
37-39
[6] 杨斌,陶然.基于Web服务器和LonWorks现场总线技术的铁路站场信号远程检测系
统.中国铁道科学,2004,25(2):11-15
[7] 马莉,王歌.基于LonWorks网络的远程监控系统.计算机工程,2002,28(6):172-173
[8] 马莉.智能控制与Lon网络开发技术.北京:北京航空航天火学出版社,2008:208-210
[9] 杨丽华,王振臣,席静.基于LonWorks技术的PID控制节点的开发.仪器仪表用户.2004,11(4):30-33
[10] 席静,王振臣.杨丽华.一种新型家庭智能控制器内部通讯的实现.微计算机信息,2004.20(8):1 9-20
[11] 吴志扬.基于LonWorks的机房环境及动力监控系统的设计.自动化仪表,2003,24(8):40-43
[12] T H.Lanier.Open Control Network:LonWorks/EIA 709 Technology.Circuits and Devices Magazine,2004:40
论文关键词:抄表,核算,电费
在电费回收的工作中,抄表是整个工作的第一步,也是最为关键的一步。抄表工作是指抄表员对所有计费电能表,利用各种抄表方式进行电量的抄录,抄录电量是考核供电部门经济指标(如线损率、供电成本〉、各行业用电量统计分析以及计算各户的单位产品电耗和市场分析预测的依据。抄表质量的好坏,直接影响到电力企业的电费能否准确及时地核算与收回上缴,关系供电企业的经济效益和社会效益。根据抄表所记录的电表数据,计算出本月(本季度)使用电量与上月(上季度)使用电量的差值,再根据电费计价标准计算出用户本月(本季度)应该缴纳的电费金额。乃至供电企业的其他经营业务等,比如客户服务,也大都以抄表数据作为决策处理的依据。
当前抄表手段是人工抄表和掌上机抄表,工作繁复、效率低下。现有抄表方式的工作量巨大,高负荷的工作量极易导致抄表人员在抄表过程中常出现估抄、少抄、错抄、漏抄,甚至抄表人员私自调整用电性质等现象,影响到电力企业电费的回收和经济效益。同时,抄表数据不及时,实效性太差,在线损控制、计费、用电分析、营销预测、乃至宏观决策等方面不能提供及时准确的数据。
2 细化抄表工作管理,形成有效的管理
因为抄表工作随机性太大,而又事关重大,所以必须细化管理,提出明确的要求,并记录到相关的表格卡片中,做到工作有案可查,为管理、奖惩等提供基础依据。
2.1 按规定日期抄表,不得估抄。由于客户原因未能如期抄表时,可通知客户待期补抄或暂按前次用电量计收电费,待下次抄表时一并结算。
2.2 第一次抄表的新客户,应仔细核对户名、户号、电能表的厂名、表名、安培数、指示数、倍率等,经核对相符后,方可抄表。
2.3 抄表时发现抄表故障,计量不准时,除应了解表计运转及用电情况外,对当月电量可暂按上月电量计算电量,并填写“用点异常报告单”然后办理多退少补手续。
2.4 发现客户有违章用电行为,填写“用电异常报告单”。
2.5 发现客户用电量有较大幅度的变化,应及时想客户了解原因,了解客户用电性质有无变化,用电类别有无变化,并在抄表卡上注明原因。
2.6 居民客户实抄率达99%以上,其他客户实抄率达100%。
2.7 抄表结束后,填写抄表总卡,建立实抄率台帐,注明未抄原因。
3 细化电费核算
电费核算,又称电费“审核”,是电费管理工作的中枢。电费核算是计算人员根据流程计算出电费,在生成电费台账以后至电费正式发行的这段期间,复核人员根据抄表数据和各类工作传票以及客户档案等资料开展的复核电费的工作。电费是否按照规定及时、准确地收回,账务是否清楚,统计报表数字是否准确,关键在于电费核算的工作质量。同时,电费核算管理是一个跨部门的综合性财务管理工作,需要部门和人员之间的支持、理解与配合,需要电费管理模式及管理手段的不断深化与完善,需要建立一套切实、可行的管理办法和操作系统,使其走上科学化、规范化的轨道。
3.1 电费账本保管要实行制度化管理
第一,建立和完善《供电公司用电营业管理办法》,结合工作实际制定《电费管理中心账本、抄表机管理制度》。
第二,增设账本发放室。独立的账本发放办公室,将核算工作和账本发放工作严格分开,避免核算工作期间借用账本出现的混乱现象,既保障第一手资料账本的安全,又为核算工作提供一个良好的工作环境,有利于避免核算差错。
3.2 新装用户建账立卡工作要合理化
合理地安排新装户账卡发放时间,这是因为装表工作是连续不断的,每天都有新装用户要建账立卡,而抄表核算工作是每月一次,为了解决这一矛盾使新装用户及时上账,在每月月初抄表前,将上月出账后接到的新装户账卡发放给抄表员,这样抄表员有充足的时间去熟悉新表,也就能按时将抄表任务完成,及时将新户上账。
3.3 电量调整及电费退补工作要规范化
一是严格执行《省电力公司企业标准抄核收管理办法》中有关规定,凡退还电费额度较大的需经公司领导批准,方可处理。
二是规范电量调整、退补传单录人电脑,使得在电费系统中能清楚地了解调整、退补的具体原因。
3.4 变更传单处理要严格化
变更传单由专人统一接收、返还,严格把关,审核传单是否合格。每月出账后将各班异动传单分别登记在各营抄班异动传单登记本中,便于返还及以后査阅,保证业扩变更单月结月清。
4 电费管理多管齐下,综合治理
就企业经营而言,电费收缴本是个不是问题的问题。但因为我国电力事业的发展历程、我国特殊的国情,最终导致电费收缴管理面临不得不改革的困局。
4.1 细化电费收缴人员的管理
建立和完善《电费回收考核办法》、《电费预警和风险机制》、《大客户动态跟踪制度》等制度,拉开电费风险金奖励差距,加大收费员的收入档次,让电费回收与收入挂钩,激发员工的潜力,有效提高责任心和自主性。
4.2 完善电费预警,进行客户分级管理
根据用电量等情况,对用电客户进行效益分级评估、风险分级评估等,对不同级别的客户,采用不同的电费收缴方式。比如,对于恶意欠费的客户,实行预交费。对于把有风险的大客户实行预付电费,同时实行动态跟踪,及时了解客户的生产、销售情况,制订针对性的回收措施,确保当期电费结零。对于企业效益差的采取按旬抄表收费并签定交纳电费诺书,缩短电费回收周期。
4.3 提供优质的供电服务,倡导预付费用电的理念
当前供电企业快速发展,企业自身应由“供电”身份定位,自觉转变为“售电服务”的身份定位,用优质的服务与客户建立感情,使客户对供电企业少一分埋怨、多一分理解。将每一个客户当自己的亲人对待,以诚动人,以情感人,主动为客户用电解疑释惑,解决客户用电的实际困难,当好客户用电的“参谋”。同时,由于特殊国情,实行“先供电后收费”的模式,但现在“先付费后服务”的商业理念已经得到普及,实行“先收费后供电”已经成熟;而且技术进步、抄表收费系统的实施也为此提供了可能。
5 展望
随着我国经济飞速发展以及人民生活水平不断提高,电力需求市场发生了巨大变化,传统的手工抄表方式暴露出日益严重的质量和效率问题。抄表环节已经成为电力营销的严重瓶颈,解决这一环节的根本途径是采用先进的抄表技术和抄表手段,如实施远程集中自动抄表系统。
电费核算是一个跨部门的综合性财务管理工作,电费存在着计价上的复杂性和收费上的广泛性,是一份既复杂又繁琐的工作,工作人员定要细心,谨慎,准确的做好电费核算工作;同时远程集中自动抄表系统可以集成强大的电费管理系统,为电费管理工作提供巨大的技术支持和便利,这是供电企业发展的必然。
参考文献
[1] 邓文彬,,刘晓晓.浅述电力集抄系统对推进营销信息化的几点思考[J].神州,2012,(11):238