一、概论

在我国的电力、供水、供气行业里，如何适应系统体制改革的不断深入，应对用户数量迅速增长和服务要求的不断提高，成为一个崭新而紧迫的课题。而采用新技术、新方法是各行业共同选择的一项有效手段。本公司针对这种形势，研制开发出MY-1型扩频载波水、电、气远程抄表系统，该系统集成了自动抄表领域最新的扩频载波通信技术、自动控制技术、微电子技术，已取得一项专利保护证书。采用该系统后能够有效解决上述行业里表计抄收和用户管理方面的问题。主要有以下几个方面的好处：

1、全面提高管理水平，树立高效、快捷、技术手段先进的现代管理形象。

2、可以省去逐户抄表收费和人工处理数据的麻烦，减人增效。

3、可以根据需要定时采集表计读数，也可以实时监测表计的读数。绘制水、电、气的用量曲线，电脑可自动分析出是否有窃电、窃水等情况发生。

4、可以实现远程控制，当欠费和盗窃行为发生时，可远程断电、断水、停气。

5、对于电网，可自动记录停电时间，计算供电可靠率和线损，提高整个电网的安全经济运行水平。采用本系统后，可以为电价分时管理提供一种新的手段，不需另加复费率电表，也能实现白天、黑夜分段收费。对于自来水和煤气，同样可以计算损耗，如果需要，也可以分段收费。

6、可以做到抄表不扰民，消除一些治安隐患。

二、同类产品技术概况

低压电力载波抄表系统集中器和采集器之间利用现有220V供电线路进行通信，不需要拉专线，安装方便，因此成为抄表系统最适合的通信方式，也是目前为止用得最多的抄表系统。低压电力载波抄表系统按载波方式的不同又可分为：50HZ工频载波表系统、单频点抄表系统、，线性扩频载波抄表系统。

（1） 50HZ工频载波抄表系统

这种方式利用工频过零点携带信号传输数据，又称零相载波，这种方式对于某些可控硅工作于工频过零点造成的干扰缺乏应对方法，有一定局限性。

（2） 单频点载波抄表系统

这种方式是国内当前大量使用的方式，但在抗同频干扰和通讯距离方面仍然存在比较大的不足。另外，目前市场宣传的所谓“宽频” 、“扩频”，不过是在单频的基础上增加几个频点而已，不能从根本上解决干扰问题，将很快让位于下面提到的线性扩频载波抄表方式。

（3）线性扩频载波抄表系统

这种方式的载波频率随时间呈线性变化，因此它能够越过众多干扰频率。由于载波通信利用现有的供电线路，不需铺设专线，而我国许多地方的低压电力线负荷接线杂乱、负荷变动性大、各种干扰严重，因此，采用真正的线性扩频载波通信方式是自动抄表领域最好的通信方式。这种方式由于其巨大的技术优越性，是目前国内外抄表系统主攻的方向。下面列表比较三种载波方式的特点：

可靠性比较如下：

50HZ工频载波抄表系统	单频点载波抄表系统	线性扩频载波抄表系统
特定情况无法传输， 适应性较差	单频传输接收成功率低	全数字传输+CRC16位校验， 成功率极高

抗干扰性比较下：

50HZ工频载波抄表系统	单频点载波抄表系统	线性扩频载波抄表系统
抗干扰性差	抗干扰性较差	采用线性扩频技术，抗干扰性强

线性扩频技术在当前是比较新的技术，扩频方式的优点在于即使在有用信号被噪声淹没的情况下，芯片也能正确提取出有用信号。所以这种方式抗干扰能力强，数据传输成功率高，因此利用此技术的产品实用性强。

我公司目前自行研制成功的电力线载波远程抄表系统即是采用线性扩频低压采集器（采集模块） + 集中器 + 抄表主站方式，而且性能价格比可以为广大用户接受。

三、本系统的结构和功能

系统构成框架

整个系统由：表计、采集器、集中器、抄表主站、手持抄表器组成。

● 表计指的是电表、水表、气表，负责电能量、水、气流量的计量，输出脉冲或计量数据。

电表、水表和燃气表分别都有两种方式，一种是脉冲输出方式，另一种是直接通过485接口输出计量数据的智能方式。其中脉冲和智能电表、脉冲水表、脉冲气表是通用的，可由用户自行选购。智能水表、智能燃气表由于各个厂家的协议不同，须由我方提供。

● 采集器负责数据采集，每个采集器可带16块表计。采集模块则是带单块表计。采集器和采集模块体积很小，通常和表计安装到同一表箱中。

● 集中器负责定时从表计读取数据，进行必要的处理保存；并向主站对表计的实时操作提供传输通道.每个集中器可带100台采集器，也就是说，最多可带1600块表计。

● 主站的PC机抄表中心定时从集中器读取数据，进行数据处理，为有关部门提供水、电、气用量数据；每个抄表主站所能带的水表、电表、气表数量理论上是无限制的。

●手持抄表器为自动抄表系统的补充，可以读取集中器中的数据，也可直接从采集器中读取数据。可现场设置参数。
采用该系统后，抄表人员只需在供电局或管理处拨通一个集中器所在位置的电话，通过调制解调器就可随时在计算机上抄收到各表计的读数。该数据可直接用来计算该用户的电费、水费、气费，打印用户发票。该系统抄表及时，数据准确可靠、误差小。抄收表计读数需要的时间短，大大减轻了抄表人员到现场抄表的劳动强度。由于数据集中器能定时自动启动抄收各用户表计读数，每抄一只表，只需0.3秒钟的时间，抄收一个集中器范围内所有表计的数据只需30－40秒钟，也可使用冻结抄表功能，由于在同一时刻冻结各表用量，因此对于计算台区内线路线损和监测偷盗行为具有实际应用的价值，为减少损耗和科学管理提供了可靠的数据依据。
系统可根据需要，生成日用量曲线、用电三相平衡曲线、日线损率曲线。供电局或管理处非常直观方便地对用电、用水、用气情况进行监测。系统可对任意时间段任意计量点的停电时间进行统计，计算供电可靠率，方便供电局对供电情况进行监测。
总的来说，该系统可以大大减少抄表人员的人数和劳动强度，抄表同时性好、准确度高、抗干扰性强、安装使用方便、投资较少、计算费用及时准确，为电力系统、供水供气系统科学管理提供可靠的依据。该系统普遍推广应用后将会创造更大的经济和社会效益。

四、本系统的特点
1、线性扩频载波通信技术
所谓线性扩频载波通信技术，就是展宽频带，使之远大于传送信号所必须的最小带宽，以扩展频谱的方法换取通信效率的提高，从而提高通信成功率的一种技术。本公司采用美国进口扩频载波处理芯片，把220VAC的低压电力线信号输入滤波器，把扩展频带以外的信号滤除，送到扩频载波处理芯片，并由扩频载波处理芯片负责对扩频载波信号进行处理分析，找出有用的信息，转换成数字信号，并通过SPI接口与CPU进行通讯；另一方面，也将CPU中的数据进行扩频，成为高达数百千赫扩展频带模拟信号，通过宽频带功率放大器放大,再通过耦合单元耦合到220 VAC的低压电力线上。采用这种扩频载波芯片后，即使发出的信号被噪声淹没的情况下，芯片也能正确提炼出有用信号。由于是线性扩频载波，在几百KHz的范围内，哪怕只有一个频点能够通信成功，也能保证系统正常通信。经实际使用统计，通过载波通道抄表的一次抄读成功率大于90%，高于集抄系统电力行业标准对载波信道一次抄读成功率大于80%的要求。经过系统自动循环补抄，可保证每一抄表周期100%抄上用电数据。

2、获得专利的脉冲采样技术
本系统所用的表计可用普通的机械式表计加装一块本公司的脉冲板改装而成，脉冲采样方法是本公司获得专利的一项技术，该技术领先于国内同行业水平。对于老的电表、水表、煤气表改装非常方便，也可以节省投资。
总之，公司采用当今世界上最先进的通信技术之一（线性扩频载波技术）设计完成的低压载波远程抄表系统，功能完善，技术先进，可靠性，安全性都比普通的远抄系统高一个层次。当然技术的进步是永不停息的，我们正在扩展及完善系统，并准备随时融入最新、最好的技术，随时响应用户的要求，为各行各业的表计远程抄收和用户管理提供更好的系统平台。

五、主要技术指标
1 、通信距离：
集中器与采集器：采用扩频载波通信，通信距离随电力线干扰情况而定，一般小区环境下大于800米。
主站与集中器：采用市话网通信，距离不受限制；
2、通信成功率:
主站与集中器之间，采集器与电表之间通信成功率为100%；
集中器与采集器之间，一次抄读成功率大于90%，循环补抄后，通信成功率为100%；
3、工作温度：-25℃ ~ 50℃ ；工作湿度：≤90%
4、在正常工作条件下，系统各设备的平均无故障工作时间不少于7.6×104h
5、 系统容量：
采集器容量：最多接16块表计；采集模块接一块表计。
集中器容量：最多带100台采集器。
系统容量：原则上不受限制，实际可根据需要和主站电脑的容量确定；