集中抄表系統(tǒng)是指利用微電腦技術(shù)，通信技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，通過通信介質(zhì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電 能量數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和處理的系統(tǒng)。一戶一表，取消用電中間層，降低居民用電價(jià)格，消除用電過程現(xiàn)象。配合中國(guó)的用電制度改革，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)成為電力部門響應(yīng)國(guó)家這一政策的解決方法。 中國(guó)報(bào)告網(wǎng)專家表示，集中抄表系統(tǒng)根據(jù)采用通訊載體的不同，目前主要有專線通信技術(shù)、無線通信技術(shù)和電力線載波通信技術(shù)。我國(guó)目前普遍采用的載波電力抄表系統(tǒng)由于其技術(shù)原因，出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)?shù)據(jù)漏抄現(xiàn)象。不能滿足電力系統(tǒng)高度可靠的要求。智能電網(wǎng)對(duì)高速、可靠以及低成本的在原有載波智能電表的基礎(chǔ)上提出由POF塑料光纖智能電力抄表系統(tǒng)取代載波抄表系統(tǒng)。載波抄表系統(tǒng)容易受設(shè)備的電磁干擾，在用電高峰出現(xiàn)載波抄表系統(tǒng)不穩(wěn)的問題。而且很多公司無法解決載波抄表系統(tǒng)的通信能力，保證100%抄表率。采用塑料光纖通訊技術(shù)，可以使供電部門通過管理控制中心遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)每一個(gè)用戶的用電情況和交費(fèi)記錄，可以對(duì)欠費(fèi)者實(shí)行遠(yuǎn)程斷電制裁，對(duì)補(bǔ)交費(fèi)者實(shí)施遠(yuǎn)程通電操作。

智能集抄系統(tǒng)對(duì)比

1. 可靠性

塑料光纖和石英光纖抄表方式中物理信道是專用信道，屬于可靠鏈路，同時(shí)光纖介質(zhì)屬于絕緣材料，不會(huì)受到電磁干擾；載波的物理信道是與電力傳輸共用的電力線纜，不可避免會(huì)受到強(qiáng)電環(huán)境及電磁干擾；微功率無線抄表是利用470MHz的高頻無線鏈路傳送數(shù)據(jù)，既存在信道間干擾問題，又會(huì)由于障礙物導(dǎo)致信號(hào)衰減。也屬于不可靠鏈路；需要采取大量的技術(shù)手段如自組網(wǎng)，中繼，前向糾錯(cuò)編碼，CRC糾錯(cuò)等方式來降低誤碼。

2. 抄讀時(shí)間

光纖抄表由于提供可靠物理鏈路，不再需要復(fù)雜的組網(wǎng)，路由算法和中繼轉(zhuǎn)發(fā)過程，而只需要傳輸有效凈荷數(shù)據(jù)；會(huì)極大降低抄表時(shí)間。

3. 信息安全性

由于光纖抄表的鏈路傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，無法通過搭接手段從鏈路中偵聽數(shù)據(jù)；載波抄表可以通過搭接手段偵聽數(shù)據(jù)；微功率無線抄表因?yàn)槭褂玫氖枪差l段，數(shù)據(jù)安全很難得到保障。4. 電磁環(huán)境污染

光纖上傳送的光信號(hào)不會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生電磁干擾；載波模塊出于減少外界電磁干擾影響的目的，往往會(huì)增大發(fā)送功率，有時(shí)甚至?xí)^標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍，產(chǎn)生電磁污染；微功率無線同樣會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生電磁污染。

5. 初期投入與安裝調(diào)試

光纖抄表系統(tǒng)的初期投入包括光模塊成本，光纖成本，線路鋪設(shè)及連接成本，調(diào)試成本。其中塑料光纖與石英光纖比較，在光模塊成本和連接成本上有較大優(yōu)勢(shì)。光纖成本和調(diào)試成本二者大體相當(dāng)；相對(duì)于光纖抄表方式而言，載波抄表和微功率無線抄表在模塊成本和線路成本上會(huì)有優(yōu)勢(shì)。調(diào)試成本上有一定劣勢(shì)。

6. 維護(hù)成本

光纖抄表方式中物理信道是專用信道，一旦調(diào)試通過，投入運(yùn)行，光纖抄表系統(tǒng)維護(hù)成本極低；其余2種方式由于可靠性較低，同時(shí)引起故障的外部因素較多，故障時(shí)間隨機(jī)性大，維護(hù)成本相對(duì)較高。在極端情況下，通過維護(hù)手段也無法解決固有的問題。

7. 整體擁有成本

整體擁有成本包括初期投入和整個(gè)生命周期的維護(hù)。對(duì)于抄表系統(tǒng)這種長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的應(yīng)用，后期維護(hù)的成本往往會(huì)在整體擁有成本中占比較大的比重。同時(shí)，功耗的大小可以直接反映為維護(hù)成本。

電力行業(yè)塑料光纖集抄相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

1. 用戶側(cè)通信單元(COU)電源5 V 典型功耗：50 mW；操作溫度－40～＋75 ℃；接口UART,POF收發(fā)；支持轉(zhuǎn)發(fā)模式，支持收發(fā)指示；光接口動(dòng)態(tài)范圍>20 dB；通信帶寬>500 kbit/s；支持級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)>90級(jí)；轉(zhuǎn)換延遲<100 ns；內(nèi)置EMC 器件。

2. 用戶側(cè)通信單元(COU)電源5 V 典型功耗：50 mW；操作溫度－40～＋75 ℃；接口UART，POF收發(fā)；支持轉(zhuǎn)發(fā)模式，支持收發(fā)指示；光接口動(dòng)態(tài)范圍>20 dB；通信帶寬>500 kbit/s；支持級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)>90級(jí)；轉(zhuǎn)換延遲<100 ns；內(nèi)置EMC 器件。

3. 局端側(cè)通信單元（BESU)輸入電源12 V；輸出電源5 V 典型功耗：100ｍＷ；操作溫度－40～＋75 ℃；接口UART，POF收發(fā)；支持收發(fā)指示；支持半雙工通信；光接口動(dòng)態(tài)范圍>20 dB；通信帶寬>500 kbps；轉(zhuǎn)換延遲<100 ns；內(nèi)置EMC器件。

塑料光纖集抄系統(tǒng)

1. 系統(tǒng)組成

1 ）主站。整個(gè)系統(tǒng)的控制和信息中心，通過遠(yuǎn)程公用信道(GPRS/PSTN/GSM/以及太網(wǎng)（Ethernet）等）或?qū)Ｓ猛ǖ缹?duì)集中器的參數(shù)信息進(jìn)行采集和控制，并對(duì)采集到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和綜合處理。2）集中器。以變壓器臺(tái)區(qū)為單位，通過塑料光纖信道對(duì)臺(tái)區(qū)內(nèi)的各塑料光纖電表的信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和控制，通過公用信道遠(yuǎn)程與主站實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)。集中器是集抄系統(tǒng)中的中心通信點(diǎn)，一個(gè)配電變壓器臺(tái)區(qū)理論上配置一臺(tái)。3）分合路器。通過塑料光纖信道對(duì)接入所有電表的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過塑料光纖或石英光纖信道與集中器交換數(shù)據(jù)。通過分合路器可構(gòu)建串聯(lián)/并聯(lián)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4）采集終端。指塑料光纖智能電表或電表上的塑料光纖通信模塊，接塑料光纖，采集電表的計(jì)量數(shù)據(jù)，并通過分合路器或直接與集中器交換數(shù)據(jù)。

2. 抄表流程

利用塑料光纖將帶有用戶側(cè)通信單元(COU)的電能表以串聯(lián)或并聯(lián)的形式接入分合路器，再接入集中器塑料光纖接口，最后由集中器通過GPRS(CDMA)等遠(yuǎn)程通訊方式將信息傳輸?shù)街髡?。適用于分散或接混合型用戶客戶。直接將塑料光纖電能表與集中器串聯(lián)成一個(gè)單環(huán)網(wǎng)絡(luò)，最后由集中器將采集到的電表數(shù)據(jù)通過GPRS(CDMA)等通訊方式將信息傳輸?shù)街髡尽＿m用于小區(qū)。

3. 第2代產(chǎn)品的研發(fā)

通過對(duì)需求和標(biāo)準(zhǔn)的深入理解，以及第1代產(chǎn)品的研發(fā)和測(cè)試結(jié)果 ，新一代產(chǎn)品主要是將設(shè)計(jì)申報(bào)稿中的要求進(jìn)一步在產(chǎn)品中體現(xiàn)出來。包括增強(qiáng)型EMC設(shè)計(jì)，增強(qiáng)型光路數(shù)據(jù)收發(fā)指示和故障報(bào)警，多接口形式，交/直流供電，自適應(yīng)環(huán)路保護(hù)等。

塑料光纖技術(shù)集抄應(yīng)用試點(diǎn)情況

1. 試點(diǎn)項(xiàng)目

據(jù)中國(guó)報(bào)告網(wǎng)專家介紹，在深圳實(shí)驗(yàn)室搭建了由各通信單元，分/合路器，真實(shí)表計(jì)，集中器組成的模擬環(huán)境。分別測(cè)試了串聯(lián)/并聯(lián)方式，單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)等多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的通訊情況。與此同時(shí)，也在電科院等領(lǐng)導(dǎo)專家和標(biāo)準(zhǔn)制定單位的大力支持下，積極主動(dòng)地聯(lián)系合適的試點(diǎn)單位和試點(diǎn)環(huán)境。目前為止已經(jīng)向廣西提供2套試點(diǎn)用系統(tǒng)，下一步可能安裝測(cè)試的地點(diǎn)還有內(nèi)蒙，安徽等省市。經(jīng)國(guó)家電網(wǎng)電科院通信中心與國(guó)網(wǎng)重慶公司協(xié)調(diào)下，選定在重慶市綦江區(qū)的國(guó)網(wǎng)重慶綦南分公司下屬的沙溪大橋臺(tái)區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)改造項(xiàng)目。此臺(tái)區(qū)位于重慶綦江縣古南鎮(zhèn)新山村，共6個(gè)單元。

2. 集抄現(xiàn)場(chǎng)

實(shí)施以及安裝調(diào)試流程安裝前，應(yīng)進(jìn)行安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)安裝情況和臺(tái)區(qū)布線圖以及后期方便維護(hù)等形成最終的安裝與配置方案?，F(xiàn)場(chǎng)勘察應(yīng)重點(diǎn)完成以下工作：變壓器的安裝類型和安裝地點(diǎn)、用戶電表及表箱形式、現(xiàn)場(chǎng)低壓布線走向等。進(jìn)行設(shè)備安裝的配置和方案制定。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝集中器和采集器安裝，需根據(jù)臺(tái)區(qū)的低壓布線和小區(qū)單元電表數(shù)量及分布來整個(gè)布置集抄系統(tǒng)走線。

3. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，上行采用GPRS信道遠(yuǎn)程接入國(guó)網(wǎng)公司用戶信息采集系統(tǒng)前端，下行采用塑料光纖串行單環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便，非常實(shí)用。

4. 布線方案

集中器在位于半山坡的變壓器桿上，從變壓器到第一塊電表走線距離約60～80 m（從集中器下來先是七八米地埋，然后進(jìn)電纜溝）。電表位置相對(duì)集中，每層2塊電表距離很近，樓層之間穿線約5～8 m，單元之間穿線約30～40 m。

5. 塑料光纖布線

樓層之間采用1根雙芯塑料光纖連接，頂樓同層電表之間用單芯的跳線連接。各單元之間的連線，及從集中器到第一單元間的連線敷設(shè)2根雙芯線，其中一根留作備用。其中特別需要注意的事項(xiàng)：集中器到電纜溝之間為直接地埋，需套鍍鋅管；集中器到地面電纜溝之間有較大斜坡，需要適當(dāng)進(jìn)行固定；電纜溝到單元樓層間為穿管方式，穿線難度稍大。如圖所示。