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近年来,随着智能电网技术的兴起,集中式抄表系统作为智能电网的一个应用分支取得了快速的发展。然而数据传输方面存在的问题阻碍着集中式抄表系统的大规模应用。无线集中式抄表系统受无线信号穿透性差和外部环境因素的影响,数据传输稳定性和可靠性难以保证;RS485专线集中式抄表系统需要重新铺设线路,施工难度大、建设成本高;基于CATV网络的集中式抄表系统受有线电视网络承载能力不足的影响,难以承载大规模应用。现有的电力载波集中式抄表系统主站与本地电力载波抄表网络采用GPRS网络进行通信,数据传输按流量计费,系统运营成本偏高。在这种背景下,如何设计实现数据传输稳定可靠、建设运营成本低的集中式抄表系统成为人们广泛讨论和研究的课题。
针对集中式抄表系统应用过程中出现的问题,本文设计一种基于电力载波的集中式抄表系统,该系统通过以太网和电力载波通信相结合的方式实现对用户用电数据的远程抄录。本文从数据传输的稳定性和可靠性出发,采用嵌入式硬件平台设计与实现系统中的集中器和采集器。首先对现有集中式抄表系统各种通信方案进行对比分析,总结各种通信方案的优缺点,设计数据传输稳定可靠的电力载波集中式抄表系统;其次根据系统的功能需求和性能需求对集中器和采集器的整体设计进行研究,其中重点阐述集中器和采集器各功能模块的软硬件设计;最后在现有电力线网络中,对系统的各项功能和性能进行测试验证。
通过对本文设计的集中式抄表系统进行功能测试和性能测试发现,本文设计的集中式抄表系统利用现有电力线实现数据传输,远程控制中心通过以太网连接集中器并查看用户用电信息的功能,达到系统的设计要求。采用以太网和电力载波通信相结合的方式进行数据传输,信道数据传输质量稳定可靠,通信方式不受外界环境因素影响,同时集中式抄表系统具有建设工作量小,建设成本低,施工周期短,后期运营费用低等特点,这些对于集中式抄表系统的大规模应用具有积极的推动作用。