自動抄表技術(shù)是一種把多個分散單元信息（電表）**傳送到一個基站（數(shù)據(jù)處理中心）的通訊技術(shù)。用戶在建立自動抄表系統(tǒng)之前，必須先選擇采用哪種通訊介質(zhì)能更好滿足自己的需求。本文探討了電力線載波通訊、衛(wèi)星通訊、電話線通訊。以后將陸續(xù)探討無線電、光纖和蜂窩通訊。

    一、UNB電力載波通訊

    電力線載波抄表已經(jīng)使用了較長時間，其間也經(jīng)歷了一些反復(fù)。高頻載波在高壓輸電線上對繼電控制信號和聲音信息傳送方面的應(yīng)用十分成功。高壓輸電線輸送距離長、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、被很好的維護(hù)，所以高頻載波在其上應(yīng)用效果非常好。

    然而，電力載波系統(tǒng)在配電線上的傳輸可能會遇到諸多困難。由于支線和分接頭、線路從高架到地下的過渡、電容箱、甚至負(fù)荷自身大小等都將或多或少改變網(wǎng)絡(luò)阻抗，從而引起高頻波的偏離。所有上述偏離在一些地方有增強(qiáng)的傾向，而另一些地方會抵消，這都使高頻電力載波在經(jīng)常變化的配電線上非常難以預(yù)料和控制。

    為了解決這一問題，配電線上的電力載波系統(tǒng)逐漸向低頻方向發(fā)展，頻率已從100kHz范圍降到10kHz范圍。100Hz范圍的紋波控制系統(tǒng)已經(jīng)被極好地普及，曾經(jīng)成功地應(yīng)用在大負(fù)荷管理方面許多年。這都曾使電力載波技術(shù)的應(yīng)用更容易，但一個一直未被解決的問題就是輸送距離還不夠長。

    隨著頻率的降低，發(fā)送設(shè)備尺寸就要變大，導(dǎo)致成本上升。相應(yīng)地紋波控制技術(shù)通常也被限定使用在消息的單方向傳輸方式上，需在變電所安裝一個較大的發(fā)送設(shè)備，同時沿線設(shè)置若干個成本較低的接收設(shè)備。這適合電能管理，但不適宜抄表。

    順序波形失真就是紋波（**不考慮頻率的載波）的改變。在一定時間范圍內(nèi)由變電站通過改變電壓正弦波形狀沿電力線傳送消息，沿線上的收發(fā)設(shè)備對上述消息做出響應(yīng)，產(chǎn)生一個較大的電流尖峰信號，并可被變電所作為上行信號檢出。中心設(shè)備便可通過這種方式訪問電表。

    1．有明顯優(yōu)勢的新方式

    超窄帶（UNB）電力載波是一種相對較新的方式，比其它載波系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢。在UNB系統(tǒng)中，信號傳輸距離遠(yuǎn)，尤其在傳送系統(tǒng)中的低頻信號時可靠性高，并且UNB系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備造價低，還可以被設(shè)計的足夠小，很容易安裝在普通電度表中。

    因為每個發(fā)送設(shè)備都可以隨時發(fā)送信息，所以不需被動等待訪問（點名）。每個單元都以各自單獨的頻率（就象無線電臺和電視臺）傳送信息，數(shù)千臺發(fā)送設(shè)備可同時向電力線傳送信號。

    所有這些通過電力線從用戶方傳來的連續(xù)信號，對電力輸送公司有非常重要的用途，它們提供充足的可利用的現(xiàn)場數(shù)據(jù)來幫助公司維護(hù)電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)任何微小變化會引起接收信號的改變；如果用戶掉電，代表這個用戶的抄表單元信號就會消失；電力公司的維修部門利用這些信息查找地線故障、電弧、停電、漏電、干擾等等。因為工程技術(shù)人員知道傳輸信號的相線，所以他們能保證各相的平衡和系統(tǒng)紀(jì)錄更新。更多優(yōu)勢來自以下事實，這對工程技術(shù)人員觀察電力運行趨勢及使用情況有很大幫助。電表讀數(shù)可按日報告，電力部門還可以利用這些信息解決很多付費糾紛。當(dāng)用戶搬動后，抄表系統(tǒng)可取消某些特殊的計費。另外，當(dāng)抄表數(shù)據(jù)包括電量波峰和波峰周期信息時，工程技術(shù)人員可以了解變壓器容量狀況，從而減少線損和變壓器故障。

    2．秘密在于傳送速度慢

    UNB技術(shù)有如此多的優(yōu)點是因為它的傳送速度慢。在通訊理論里，從噪聲中得到你需要的信息是一個關(guān)鍵的問題。當(dāng)傳送數(shù)據(jù)非常慢時，可以使用窄帶技術(shù)，它能象箭一樣穿越噪聲。

    隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，以上原理可以*大限度地被利用。例如，用不可思議的緩慢速率0.0005波特傳送數(shù)據(jù)，是現(xiàn)在流行的一種UNB載波技術(shù)方式。 每天傳送一組讀數(shù)，這是足夠快的；然而通過兆瓦級噪聲源，讓一個小型發(fā)送機(jī)在電力線上傳送信號幾千公里，這又顯得太慢。

    低帶寬也允許載波系統(tǒng)以非常低的頻率運作，這種方式可以經(jīng)過變壓器和電容器傳送數(shù)據(jù)到電力能到達(dá)的每個地方。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，花費少，容易安裝，并且不必考慮距離問題，是一個完善的電力控制系統(tǒng)，在偏遠(yuǎn)地區(qū)很有吸引力。

    UNB系統(tǒng)真正有吸引力的地方是接收單元。接收單元安裝在電力線上，而不是電表上。通常在一個變電所里，接收單元監(jiān)控在線電流。它包括一個稱作數(shù)字信號處理器（DSP）的計算機(jī)機(jī)房（一個專門用來追蹤實際通訊過程的計算機(jī)系統(tǒng)）。

    在一個抄表系統(tǒng)里，DSP同步地追蹤3000個調(diào)頻無線電波，每個電波接收一個來自不同電表的信號。沒有DSP的作用，3000個信號同時接收是不可能的。

    3．什么是帶寬技術(shù)

    對于通信工程技術(shù)人員，帶寬技術(shù)就象不動地產(chǎn)，其中一些是有價值的，而另一些仍是荒漠。如果你要使用其中的一部分，你必須和主觀意識作斗爭，并始終給予整理，保持適用性，來實現(xiàn)你的目的。而且你必須和其它同樣要使用它的人競爭。

    一個UNB信號如此微小，以至它僅利用了預(yù)先認(rèn)為毫無價值的不動產(chǎn)的很小部分，甚至在有價值的很擁擠的領(lǐng)域內(nèi)也不會引起注意。它的微小也使它對大自然損害也非常微弱，也可以較便宜地產(chǎn)生它。一個形象的比喻，如果一個調(diào)幅廣播信號1英里寬，一個調(diào)頻廣播信號大約20英里寬，一個標(biāo)準(zhǔn)電視信道600英里寬，那么UNB信號只有一個人的頭發(fā)那么寬。它傳送信號消耗的能量非常少，因此更加不受噪聲影響，

    4．UNB抄表技術(shù)的發(fā)展令人充滿信心

    UNB技術(shù)是在把不利變?yōu)橛欣乃悸分邪l(fā)展起來，當(dāng)人人要使通訊變得越來越快的時候，來看看把它變慢會得到什么。UNB抄表系統(tǒng)在一些應(yīng)用中，以可靠性和性能價格比來評價時，其優(yōu)勢已逐漸體現(xiàn)出來。因UNB系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的長距離傳送性能，偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶*先開始應(yīng)用它。許多使用電力線載波技術(shù)的工業(yè)也通過該技術(shù)受益。隨著這種新技術(shù)的不斷研發(fā)，將為其揭開一個更加光明的未來。

    二、衛(wèi)星通訊

    近地軌道（LEO）衛(wèi)星可以用來提供對遠(yuǎn)方目標(biāo)的監(jiān)控信息、追蹤和定位商業(yè)目標(biāo)以及面向廣大范圍終端客戶的互聯(lián)網(wǎng)私人電子郵件通信，其中包括公用事業(yè)的客戶，例如油、氣、運輸、重裝備、海事和國防工業(yè)等等。

    LEO衛(wèi)星通信的不斷發(fā)展和推廣，使相互遙遠(yuǎn)的不同地區(qū)全球聯(lián)網(wǎng)變得可行，費用上也承受得起。與對地靜止軌道衛(wèi)星（GEO）相比，LEO系統(tǒng)傳送和接收信息消耗的能量很少。對于終端客戶而言，低能耗意味著費用的降低。另外，一些系統(tǒng)采用了已被驗證的、極易實現(xiàn)的VHF技術(shù)來實施它們的網(wǎng)絡(luò)部署。

    全世界的公用事業(yè)部門對LEO衛(wèi)星通信的一些新的基本應(yīng)用非常感興趣，其中包括住宅抄表和全地區(qū)付費抄表，其次是變電站監(jiān)控、停電通告以及電、氣和水傳輸和配送的控制。

    對于難于抄到的電表，在衛(wèi)星制造商和通信及追蹤系統(tǒng)提供商密切配合下，尋求到了一種方便客戶的解決方案，那就是預(yù)約通訊系統(tǒng)（SC）。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，SC被用來作為低成本、高效的雙向通信方式為客戶進(jìn)行自動操作和現(xiàn)場監(jiān)控。

    單個小型遙控單元包括整個預(yù)約通訊系統(tǒng)，帶有電子部分、天線、必須的集成軟件、封裝以及從任意方式的現(xiàn)場表計或傳感器傳送和接收來的數(shù)據(jù)。已建好的應(yīng)用系統(tǒng)允許預(yù)約通訊系統(tǒng)以幾種方式操作：住宅、分時計費、負(fù)荷狀況及需量測定。自動抄表應(yīng)用系統(tǒng)也包括負(fù)荷控制、溫變控制、供電中斷監(jiān)測、收費清單及顧客信息顯示等等。

    在美國，這種低成本、高效率的服務(wù)給客戶提供了晝夜不間斷的雙向通訊、信息行程安排、信息處理以及通信裝置狀態(tài)信息。

    一個結(jié)構(gòu)簡單、低成本高效率的基于個人計算機(jī)的操作終端不但能給客戶提供自己使用范圍內(nèi)的單獨信息，還能擴(kuò)展其它有價值的附加服務(wù)。

    三、電話線通訊

    基于電話的自動抄表技術(shù)的應(yīng)用已超過25年了。電表脈沖或編碼信號通過安裝在現(xiàn)場的遙測接口單元（TIU）采集。電話線允許雙向通訊，用電數(shù)據(jù)可從現(xiàn)場到接收器及客戶之間來回傳送，因此在程序控制的訪問時間里能夠通過電話傳送信號或先記錄然后傳送信號。當(dāng)傳送抄表數(shù)據(jù)時，可以提供新的訪問時間表給TIU數(shù)據(jù)，傳送次數(shù)可以在現(xiàn)場重新編程，也可以在遠(yuǎn)方重新編程。

    因為電話線早已存在，電話撥入抄表系統(tǒng)（從電表端到目的地）是*經(jīng)濟(jì)的和使用面*廣泛的。這意味著電話系統(tǒng)的運行和維護(hù)由當(dāng)?shù)氐碾娫捁矩?fù)責(zé)，因此安裝費用和每月的服務(wù)費用可以節(jié)省下來，對于住宅、商業(yè)及工業(yè)客戶，電話撥入通信是適宜的。

    1．請求式電話抄表

    有兩種請求抄表方法，如果本地公共交換電話網(wǎng)（PSTN）已經(jīng)使用了“無鈴”（或UTS）技術(shù)，不需電話振鈴，抄表請求電話能夠直接與現(xiàn)場通信。如果沒有使用UTS，則在預(yù)定振鈴數(shù)響起的時候，要求客戶不要拿起電話聽筒，這個特定的振鈴數(shù)即是向TIU發(fā)出開始傳送抄表數(shù)據(jù)的信號。

    （電話）撥出抄表系統(tǒng)（從數(shù)據(jù)接收器到電表端）限制了用途，并買斷了電話專線。當(dāng)大量信息在工作期間按要求被匯集時，這種技術(shù)是優(yōu)選的。（電話）撥出抄表系統(tǒng)運行和客戶電話使用沒有沖突，并且與“非測試”及公用遙測中繼（UTT）交換技術(shù)兼容。在這些情況下，都能良好運行。

    2．一種無干擾的系統(tǒng)

    基于電話的自動抄表系統(tǒng)通訊是相互無干擾的。即他們運行時，與客戶使用電話沒有沖突。使用電話檢查器來識別電話是否占線或客戶是否拿起電話聽筒，如果系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)時，客戶電話占線，系統(tǒng)自動停止傳送，稍后重新聯(lián)系傳送。一個合理安排的基于電話的自動抄表系統(tǒng)節(jié)省成本之處，可以通過許多方面說明，首先一點就是避免了無線電、光纜、電纜及其他系統(tǒng)的高成本大規(guī)模基本的建設(shè)，因為基于電話的系統(tǒng)使用了現(xiàn)存的通信網(wǎng)絡(luò)。

    基于電話的自動抄表系統(tǒng)諸多重要的優(yōu)點之一是能在任意場所安裝自動抄表裝置，而不必在鄰近現(xiàn)場安裝。*初的系統(tǒng)通常都安裝在周邊地區(qū)還沒有開發(fā)計劃的商業(yè)或工業(yè)現(xiàn)場?；陔娫挼耐ㄓ嵪到y(tǒng)還避免了為支撐大量電表群體的基礎(chǔ)建設(shè)（一項造價昂貴的遠(yuǎn)程抄表方式）。