邓汉生，刘婕，雷小林
广东电网有限责任公司韶关供电局 广东 韶关 512026
摘要：为了解决抄取电能表内部数据困难的问题，提出了一种多功能便携式掌机。该掌机通过载波抄读电能表内部数据，并通过手机APP现场查看数据，无需使用电脑连接，操作方便，不仅提高了工作效率，还降低了安全风险。本文详细阐述了多功能便携式掌机的工作原理，给出了该掌机的功能，并与现有技术比较，分析该掌机的优势。
关键词：载波通信；蓝牙；掌机
电能表不仅在电力系统的发电、输电及用电方面扮演着非常重要的角色，也是电力部门运营和调度的基本工具，它的安全性、正确率和实效性对于电力部门和居民都具有重要的影响，也和电力部门和用户的实际利益有着很大的关系[1-2]。多功能电能表能够记录许多数据，但是通过按显和轮显显示的数据十分有限，且每按或每轮显一次仅显示一个数据，工作效率极低，只能满足一般的抄表。在日常工作中，通常因为不方便读取电能表内部数据，不会对内部数据进行核实，造成极大的安全隐患。在追查窃电过程中，需要携带笔记本电脑通过通讯线对电能表内部数据进行读取，核实开盖记录等数据，影响工作效率。在判断计量二次回路接线是否正确时，需要逐个记录电流、电压、功率因数等数据，并手工画出六角图分析判别，带来人为差错[3-5]。
为了解决抄取电能表内部数据困难的问题，提出了一种多功能便携式掌机，该掌机可以满足现场抄取电能表内部数据的需求，无需使用电脑连接，操作方便，提高了工作效率，降低了安全风险。本文阐述多功能便携式掌机的工作原理，给出该掌机的功能，并与现有技术比较，分析该掌机的优势。
1 工作原理
多功能便携式掌机，如图1所示，采用自主研发的基于 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分复用技术的HPLC电力线通信芯片DM750，与手持智能设备一起构成了远程集抄系统（AMR）的主动发送端，并利用低压电力线为通信介质与电能表建立可靠的数据连接，载波参数如表1所示，以半双工的通信方式对终端设备进行抄控操作。整合抄读了电能表开盖记录、校时、读取事件记录（失压失流）、读取电能表的负荷曲线、抄取过往月冻结等功能。通过抄读数据判断接线是否正确，降低了风险，提高了计量的可靠性。使用载波通信方式，不仅能输出电力线即时报文，还可与路由通信，可查询路由参数、发送一些路由控制命令等（如：识别网络繁忙及串扰程度、检测现场两点间的信号强度）。
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图1 掌机实物图
多功能便携式掌机采用蓝牙传输方式，应用计量自动化终端本地通信模块接口协议、标准 DL-T645-1997、标准DL-T645-2007及标准 DL-T698.4，将抄表数据发送到手机APP上。通过在手机上读取电能表的电流数据，判断用户是否有超容量符合运转，防止设备过热，降低了潜在的风险。同时，可以通过蓝牙接口更新抄控器应用程序，满足工作需要。
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2 手机APP开发
接收电能表内部数据的手机APP主界面包括冻结数据、实时数据、网络校时、异常告警、负荷六角图、负荷曲线、事件记录及系统设置选项。下面以负荷六角图和负荷曲线为例进行说明。
（1）负荷六角图
根据电能表各相线电流、电压和功率因素进行六角图显示，如图2所示，从而直观清晰地帮助工作人员分析计量二次回路接线正确性。
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图2 六角图
（2）负荷曲线
先读取电能表负荷记录间隔时间，再以当前时间为起点读取最近96个点的曲线数据，然后根据起始时间和和间隔时间进行绘图显示，如图3所示。可以显示的曲线有电压曲线、总有功功率曲线和总无功功率曲线。
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图3 负荷曲线
3 相比优势
多功能便携式掌机相比于现有技术，具有以下优点：外形美观，体积小，具备蓝牙接口，使用方便；与之配套的上位机软件，界面简洁，功能丰富，可支持各种规约的电表操作；优异的电磁兼容性能，在高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌、温度大范围变化等干扰下系统能精准抄表。因为不需要开表盖，减少了触电的风险，提高了安全性。现场作业中，遇到用户质疑自己用电量过大的情况时，能现场导出数据核实，第一时间处理客户疑问，有效提高客户满意度。
4 结论
为了解决抄取电能表内部数据困难的问题，本文提出了一种多功能便携式掌机，通过载波抄读电能表内部数据，并通过手机APP可以现场查看电能表数据，取代电脑的作用，及时掌握电能表的状态，操作方便，提高了工作效率，降低了安全风险。掌机装置还具有体积小、功能强、可用电池或移动充电设备充电、可靠性高的优点，具有较好的实用价值。
参考文献
[1]李玉珍.?微功率无线掌机的设计与开发[D]．湖南大学，2018．
[2]梁振琦.?基于蓝牙技术的抄表系统在智能电表领域的关键技术研究[D]．青岛科技大学，2018．
[3] 陈景源.?蓝牙转电能表通讯转换装置的研究与实现[D]．哈尔滨工程大学，2016．
[4] 杨元韬,徐亮,栾伊斌,潘建乔.一种新型便携式电能信息采集仪的研制[J]．电工电气，2015(06)：61-62．
[5] 李金鑫,朱权.电能表抄读掌机在专变采集终端运维中的应用[J]．安徽电气工程职业技术学院学报，2015，20(S1)：95-97．
作者简介：邓汉生（1987.11），男，广东韶关人。工程师，从事电能计量运维工作。