桑锐SRWF-SunrayNet自组网电力抄表系统助力智能电网

    现代生活中，水表、电表和煤气表的抄录和收费，是城市生活的一个大问题。人工入室抄表，扰民不说，还可能给居民带来不安全因素；对于各职能公司来说，派人上门抄表也无形中耗费了大量人力资源和时间。近年来，信息化社会在逐 步改变人们的生活方式与工作习惯的同时，也对一些传统的理念提出了挑战。随着科技的进步、人民生活水平的提高，多表远程抄收系统成为小区“智能化建设”中 的一个重要部分。

    中国最近提出的“智能电网”战略，也让电力集抄的智能设计走在了水表/煤气表集抄的前面，本文将简单介绍使用上海桑锐自组网无线模块 SRWF-SunrayNet完成电力集抄的无线抄表解决方案。

    现有电力集抄方案分析

    现有的电力集抄方案基本分为以下三种
    1. 基于485总线技术。现场由电表，采集器，集中器组成，所有数据都通过485总线进行通讯。再通过手抄器读取集中器数据或通过电话线/网路/GPRS将数据发到电力局数据库。该方案抄表成功率高，存在缺点是：布线困难，当线路出现问题时不好排查，维护困难。 

    2．基于电力载波技术。现场由电表，采集器，集中器，路由器组成，所有数据通过电力线进行通讯。集中器数据通过电话线/网路/GPRS/230MHz电台将数据发到电力局数据库。该方案成本相对低，以电力线为载体无需布线，存在缺点是：电力载波抄表受电网干扰影响很大，抄表的成功率很低，无法跨台区进行数据传输。数据传输的速度很慢，波特率只有几百bps。在现场安装时还需要根据现场环境加装路由装备。 

    3．基于无线点对点技术。现场由电表，采集器，集中器组成。所有数据通过无线模块进行传输。再通过手抄器读取集中器数据或通过电话线/网路/GPRS/230MHz电台将数据发到电力局数据库。该方案安装方便，维护轻松，存在缺点是：无线模块通常受功率限制，距离有一定限制，超出距离的将需要根据需要加装路由器。固定频率受同频干扰通信会受影响。 

    现有的方案存在各自的优势，但又都存在各自的不足。

    SRWF-SunrayNet模块介绍 

    在现有标准无线协议中，ZIGBEE自组网技术对多个设备的自动路由，在世界各地现场得到很好的应用。但ZIGBEE存在穿透能力差等不足，在抄表应用中并不能很好适应现场抄表的需要。 

    根据现有抄表方案的各种不足，上海桑锐在已有无线模块的基础上，增加类ZIGBEE的自组网功能，设计用于抄表的SRWF-SunrayNet无线模块，采用频率470MHz，模块分集中器使用的中心节点和采集器/电表使用的路由节点。该模块根据最新国网标准设计，在现场应用中，一次抄通率99%以上，很好适应各种环境的需要。 

    SRWF-SunrayNet可以实现的功能
    1. 自动入网。上电后，节点可以自动寻找网络入网
    2. 自动登记信息。节点入网后，自动将自己的信息上报到网络中心协调点
    3. 数据透明上报。节点收到接口数据后，将数据透明发送到集中器，兼容各种协议
    4. 数据透明下发。网络中心协调点收到集中器的接口数据，可以将数据透明下发到指定的节点，兼容各种协议
    5. 数据自动路由。中间节点收到数据，会自动继续转发
    6. 自动修复路径。自动节点原来的路径不通时，可以寻找新的路径连接网络
    7. 抗干扰。系统可以在工作频率受到干扰时，跳到另外的信道继续工作
    8. 系统可以组成16级网络，每个节点下面可以带8个节点，网络容量巨大
    9. 网络中心协调点与集中器通信波特率9600，路由节点与采集器/电表通信波特率1200。
    10. 自组网的数据收发一帧可达150个字节。

    电力自动集抄方案介绍
    该方案由 集中器，采集器，电表三部分组成。
    集中器包括3种接口：GPRS对应电力局后台之间的控制和数据传输或通过230MHz电台将数据传输至本地后台。自组网无线模块负责无线网络的管理和采集器/无线电表之间的数据传输。红外接口则对应手持机的数据传输及控制。
    采集器包括2种接口：自组网无线模块负责数据传输，以及路由功能。485接口则对接485电表。
    485电表负责电量计量，通过485接口将数据发给采集器。
    自组网无线电表负责电量计量，通过SRWF-SunrayNet模块将数据传输至集中器，包含数据路由功能。

    现场应用示意图见下： 

    采集器/电表之间的路由示意图如下： 
    方案的技术特点
    1．安装方便。集中器，采集器即插即用，SRWF-SunrayNet无线模块自动完成组网，自动提供路由，自动实现路径的修复管理。
    2．抄表成功率高。由于能保证网络路径的自动检测，自动修复，数据传输基本保证一次成功，成功率在99%以上。
    3．现场维护方便。某个采集器出现问题时，无线模块会自动上报异常，能直观了解问题点，方便维护。
    4．最多提供16级路由，能满足远距离数据传输。
    5．8信道自动跳频，抗干扰能力强。
    6．无需路由器，节约成本。
    7．电表密集区则采用485表+采集器方式，孤立电表则直接将自组网无线模块插入国标电表，实现自组网无线电表，轻松解决布线问题，灵活方便。
    8. 根据现场应用，可组成三种应用方法：集中器+采集器+485表， 集中器+ 采集器+485表+无线表， 集中器+无线表。可以应用于当前集抄台区的各种环境。

    自组网无线模块既可应用于采集器，也可用于电表，模块按国网标准设计，即插即用，电表无需做任何改动。无线采集器/无线电表之间可根据应用情况，进行数据自动路由，保证数据正确完成传输。

    结束语： 

    该方案很好的解决了智能电网的“最后一公里”抄表，控制相关数据传输问题，实现电表数据正确实时读取，为电力智能控制提供最基本的保证。