电力抄表系统中蓝牙技术的应用

电力抄表系统中蓝牙技术的应用

左正琴1,彭越峰2,杨清河3,尹杨4,周猛5

贵州电网有限责任公司铜仁供电局  贵州铜仁  554300

摘要：近些年来，电力企业对电表的管理重视程度加剧，很多电力公司建立了远程抄表系统。但是远程抄表也并不完全可靠，尤其是有些电能表在数据的及时性以及准确性上都无法得到保证，所以很多远程抄表也都是辅助人工抄表实现的。而人工抄表的方式虽然在准确度上有所提升，但是依旧比较耗时耗力，所以为了改善对抄表人员的管理，提高抄表工作的效率，充分利用蓝牙抄表技术的优势，对读数和抄表时间及时进行上传则是一种非常有效的方式，蓝牙技术可对后台技术进行及时的分析，抄表到户率会有效提高，而且还方便电力企业的管理人员对抄表的考核管理。

关键词：电力抄表；蓝牙技术；应用

一、电力抄表系统中蓝牙技术的研究背景

电力与人们的生产生活有着十分紧密的关系，而电能数据的采集则是其中至关重要的一个部分，因此注重对电能数据采集的研究则非常具有应用性和代表性。该研究主要是从电网中提取电能信号，然后把这种信号传递到信号采集器中，利用蓝牙模块再传递给蓝牙手抄器，这样就实现了蓝牙无线抄表。蓝牙技术的可以实现一对多传输并且在传输距离上能够极大程度地满足农村和城市的抄表实际，因此研究该系统的现实性意义极强。

当前常见的抄表主要有如下两种方式，其一就是总线制集中抄表，这种方式在电表部分主要采用的是智能电表，每一家的智能电表信号线并接在一根总线上，然后总线和转接器进行连接，不同楼的转接器和小区的集中器再进行相连，主要是由集中器来实现集中供电。第二种就是电力载波抄表，电力载波集中抄表系统则是直接利用现有低压输电线路进行数据传输的集中抄表系统，具有明显的优势，将铺线的工作量省去了，这一系统主要是集计算机技术、通讯技术以及微电子技术于一体，安装比较简单，可靠性也比较高，所以在城镇的电表、气表计费、抄收以及监控等方面有着极大的适用性。

电力抄表系统中对蓝牙技术的运用，推动抄表工作更具可靠性、也更加的灵活和经济。而且对于蓝牙技术的应用，最普遍的设备就是手机，因此这也就为后续的研究打下了良好的基础，这样电力用户就可以使用手机直接读取用电信息，为电力企业公开公正的电力服务创造了新的发展途径，应用价值也比较高。

二、蓝牙技术的原理及特点

1、技术原理。因为蓝牙技术具有非常强的抗干扰性、能够实现短距离的传输以及无线传输的目的，通过加载蓝牙芯片将计费电表上的信号进行传输，传给电业管理的调度部门之后，把数字信号重新调解出来，就可以实现对电费查询。同时其也能够和目前的电费收费系统进行连接，从而跟电网调度指挥中心进行连接，继而成为一个系统的完整的用电管理网络。

2、技术特点

（1）蓝牙芯片体积很小，在数字电表中可以将其直接嵌入。在工作中主要采用2400-2483.5MHz的ISM频段，主要是在这一频段之内不会有其他系统的固定信号对其产生干扰，而且这一频段面向公众开放，在全球范围内该频段都是有效的。而且该开放频段也不会遭遇一些无法预测的随机干扰源的干扰，比如一些无线电话、家用电器等的干扰。所以对于其他的蓝牙用户和外部的干扰源主要采用的是不同的技术来进行处理的。

（2）可以实现设备的无线连接，同时还具有接入数据网的作用，另外其还有外围设备的接口，蓝牙系统把信息流进行分组打包，一个时隙内只发送一个数据包，数据包的格式都是一样的，初始阶段是接入码，然后是包头，接着是负载。接入码的性质是伪随机性的，一些接入操作中，能够对序列直接进行编码。

（3）可实现点对点或者点对多的通信，进行组网时，可以有很多蓝牙设备进行连接，继而组成微微网。采用不同的调频序列来区分各微微网。此外，蓝牙技术还有比较广泛的应用途径，因为该技术使用无线连接设备，所以在一些医疗设备、汽车电子、电视、门锁等领域都可以使用蓝牙进行连接。此外，还可将蓝牙技术应用在共享经济中，比如共享单车等，随着未来技术的不断发展，蓝牙技术的应用边界将会被极大地拓展。

三、电力系统蓝牙抄表装置的技术创新

电表运转所产生的所有记录的数据，都会通过电线连接到信息采集器中。在这一过程当中也会对数据进行智能化的处理，并且其中可以非常大容量的进行数据的储存，所以可以非常方便的随时对电表进行读取，又或是通过远程电脑进行相关的记录。像这样可以长时间保留数据的同时，也极其有效地避免了许多失误的造成，尤其这些数据即使是在停电的情况之下也不会受到任何影响，在很大程度上确保了关于用户用电的情况的统计，具有很大的可靠性。在这一前提之下，用户们也可以更好地在网络端直接进行缴费，因为采集器在收集到这些数据之后，会将它们记录下来，然后传送到终端服务器当中。在经过计算机大数据的快速处理和分析之后，相关数据又形成了可以用于交费通知以及催收的一套系统。

国家电网最常采用电力线载波传输，因为这种传输方式靠的是电线传输数据的。一般只能用于同一变压器的回路内，传输到终端，终端再无线发送电力局的电力计量系统。这种载波式的方法虽然要接线比较麻烦，但是比较稳定，集中器连接的电表也会比较多一些。这种方式都是在电表的下口有一个模块，也就是电力载波模块，电路中数据处理完成以后就传输给电力载波模块，模块处理完数据以后再传输到终端，最后依靠无线发射器传输给电力终端或者是电力计量部门。

目前用户获取电表耗电量数据的方式主要有三种：人工抄表、IC卡抄表、远程自动抄表。这些方式中，远程自动抄表由于其数据传输准确、节省人力等优点，在电表较为集中的城市用户中得到广泛应用，但仍存在以下问题:远程抄表需要额外安装集中器和GPRS远传装置，每年需向电信公司支付数额较大的数据传输费用;远程抄表的电表485接口和集中器之间信号传输因受电磁干扰而影响可靠性。人工抄表方式受抄表人员业务水平、周边环境等影响，常会出现抄表错误、示数读取困难、抄表费时费力以及易发生安全事故等问题。IC卡抄表则常会因电表位置不当等问题使抄表难以进行。研究本装置的主要目的就在于:提供一种新型的蓝牙电表及管理方法，电表内的第一微处理器将耗电量数据通过蓝牙发送模块以蓝牙广播的形式进行发送，智能终端内的蓝牙接收模块接收广播信息并获取耗电量数据，并在智能终端上进行显示，便于用户读取电表的耗电量。该种电能表蓝牙方式上行通信方法，涉及电能表的无线通信领域。智能物联电能表逐渐取消了用于信息通信的辅助端子，增加了低功耗蓝牙等无线通信输出功能，利用传统485信号线进行通信的通道被切断，而采用载波通信或微功率无线方法通信则需要另加通信模块且容易遇到干扰和兼容性问题。通过在集中器中内置蓝牙模块，并通过该蓝牙模块进行电能表向数据采集主站的上行通信，通信时采用蓝牙版本比对后按低版本进行兼容通信，并且在数据的交互通信阶段，采用多次重发的模式进行数据通信。可有效实现稳定可靠的电能表与数据采集主站的蓝牙通信，通信兼容性好，抗干扰能力强，提升了电力信息采集的效率。

结束语

总之，当前通信技术的发展日新月异，在表计领域中蓝牙抄表的应用显著提高了抄表作业的效率，数据传输速度变快，抄表准确率也会得到极大的提升。

参考文献

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