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 技術(shù)文獻 |
自動抄表市場漫談 |
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點擊次數(shù)：1982 更新時間：2009-05-05 |
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——Topo-relay技術(shù)的市場定位—— 中國的自動抄表已經(jīng)渡過了十年漫漫的長夜，投資者與用戶已經(jīng)有數(shù)十億元資金投入了。技術(shù)有一定的進展，但沒有根本性的突破；市場卻起起伏伏、停滯不前。留給人們的是無盡的困惑！
一、市場堪憂：據(jù)不*統(tǒng)計，已經(jīng)掛網(wǎng)運行的國內(nèi)各類自動抄表終端高達數(shù)百萬臺！但效果好的不多！其中珠江三角洲與長江三角洲安裝數(shù)量zui多，問題也zui大！深圳的情況，請參閱筆者早期帖子“[深圳市遠程抄表系統(tǒng)使用狀況堪憂]一文的警示”、“ 上帝震怒了”、“ 敢問路在何方 路在腳下”等文；江蘇的狀態(tài)傳出來不多，據(jù)內(nèi)部消息，已經(jīng)安裝數(shù)十萬臺，抄收狀態(tài)也不理想。目前也處于進退兩難的境地。而設(shè)計生產(chǎn)企業(yè)就更慘了！不少企業(yè)由于后續(xù)資金跟不上，倒閉了；不少企業(yè)由于抄收不穩(wěn)定，產(chǎn)品價款無法回收，大量資金積壓，有的竟高達一個億！確實太可怕了！
對其他產(chǎn)品而言，這個市場早“濫”了！但由于我國電力市場化的進程與供用電形勢變化，確實需要這個產(chǎn)品，用戶與投資者都形成了共識。所以，用戶依然在等待，投資者還在勇敢地投入！人們不得不敬佩這個民族的堅韌與執(zhí)著！
國外的同類產(chǎn)品市場形勢要好一些！因為他們的配網(wǎng)供電半徑小，用戶少，電網(wǎng)干擾環(huán)境也要好的多！所以我國深圳某企業(yè)的產(chǎn)品才能年出口數(shù)百萬臺；而國內(nèi)只銷售幾萬臺，就進行不下去了！
二、上段信道百花齊放：近十年來，我國通信技術(shù)發(fā)展很快。所以載波集抄系統(tǒng)的上段信道已經(jīng)是百花齊放！在有線市話基礎(chǔ)上，無線230MHZ負控頻段、GPRS信道、GSM與CDMA短信、寬帶、光纖通信都用上了！
綜合比較各種通信方式，它們有一個共同的特點，就是“借用”！因為這些信道都需要龐大的投資，而自動抄表系統(tǒng)雖然也是一個龐大的系統(tǒng)工程，但產(chǎn)品市場具有政策性與廣泛性的特點，數(shù)據(jù)傳輸量不大，傳輸速率要求不高，通信時間短，不可能在上段信道進行大規(guī)模的專款投入。所以只能采用這種“租借”方式！在進行自動抄表系統(tǒng)產(chǎn)品大規(guī)模推廣與上段信道選擇時，我們必須緊緊抓住這個特點！上述各種信道都可以輕松勝任自動抄表系統(tǒng)的上段信道功能，但我們必須充分認識到，運行資費是上段信道選擇的zui重要的依據(jù)之一！
雖然部分用戶提出了系統(tǒng)通信的實時性要求。但這只是一個發(fā)展方向。在抄收穩(wěn)定性問題沒有解決以前，未免言之過早！只有*、根本解決了抄收穩(wěn)定性問題后，才能考慮信道的實時性問題！
三、下段信道“一支獨秀”：下段信道由于涉及用戶多，市場容量大，競爭十分激烈！
主要參加競爭的低壓載波信道與485通信。前者由于不用敷設(shè)通信線路，適應(yīng)已經(jīng)建成住宅，尤其得到供電部門的特別青睞，在電能表集抄系統(tǒng)領(lǐng)域占有優(yōu)勢！后者對新建樓房有一定的市場。但由于我國建筑行業(yè)還沒有像美國一樣的五類線纜敷設(shè)標準，大面積推廣可能性不大！
尤其電能表集抄系統(tǒng)起步較早，計量與傳輸技術(shù)也比水表、煤氣表成熟；當后者還在計量精度與脈沖表、直讀表糾纏時，電能表集抄系統(tǒng)就已經(jīng)進入實質(zhì)技術(shù)問題的探討。雖然推廣應(yīng)用的數(shù)量與市場容量不成比例；但比水表、煤氣表推廣應(yīng)用，已經(jīng)先走了好幾條街了！
所以從市場表現(xiàn)來看，基本是“一支獨秀”！當然這個說法有點勉強，因為未必是“一支”；“獨秀”更是差強人意！
載波集抄系統(tǒng)產(chǎn)品終端已經(jīng)掛網(wǎng)運行100－200萬臺，真正能實現(xiàn)穩(wěn)定抄收的系統(tǒng)，幾乎就沒有！筆者在現(xiàn)場看到一個200多塊表的變臺，需要抄13個小時，才能100％抄回來！這種抄法，等于在電網(wǎng)增加了一個*性的載頻干擾！
現(xiàn)在國內(nèi)大多系統(tǒng)都采用這種抄收方法。抄收數(shù)據(jù)也沒有同時性，反正在十幾個小時時間內(nèi)抄回來了！從目前的營業(yè)管理政策來說，也還可用，但電網(wǎng)遭了殃，長期的高頻干擾對家用電器的影響，筆者沒有仔細研究，但造成設(shè)備發(fā)熱，功率損耗，電動機出力降低…是免不了的！究竟對計量是否有影響，只有靠相關(guān)專家來鑒定了！
四、衰減干擾兩兇逞強：經(jīng)過十年市場徘徊，造成抄收不穩(wěn)的元兇已經(jīng)找出來了。這就是電網(wǎng)信號衰減與電網(wǎng)隨機干擾！載頻信號在電網(wǎng)上是按照時間常數(shù)不同的指數(shù)曲線衰減的，對應(yīng)分支負載越重，衰減越快！而電網(wǎng)與分支的負載是*不可控的，是隨機的！在幾何節(jié)點上，信號幅度是微分方程組的邊界條件；在電網(wǎng)負載波動的時候，我們可以想像，任何一點的負載變化，都會引起電網(wǎng)所有各點的信號幅度的變化，同時也會改變整個電網(wǎng)的抄收狀態(tài)；考慮到電網(wǎng)負載波動存在高頻負載波動與低頻負載波動成分。所以電網(wǎng)的衰減狀態(tài)是十分復(fù)雜的！
這種信號衰減對國外電網(wǎng)影響相對小一些。因為它們的配電變壓器供電半徑比較小，用戶節(jié)點也少。但對于我國電網(wǎng)，問題就大了！據(jù)有關(guān)資料介紹，已經(jīng)測到的我國電網(wǎng)zui大衰減高達130db；這已經(jīng)超過了國內(nèi)外各種載波調(diào)制芯片的物理層通信能力的極限！所以國內(nèi)外專家對我國的低壓載波集抄系統(tǒng)都做了技術(shù)不可行的結(jié)論！
僅就電網(wǎng)衰減而言，沒有中繼或其它抗衰減技術(shù)措施，載波集抄是不可能實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠抄收的！電網(wǎng)干擾問題也不可小視！由于我國電網(wǎng)污染立法相對落后；隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平提高，各種家用電器進入了尋常百姓家；各種劣質(zhì)電器的電網(wǎng)污染也日逐嚴重！我們以前總是說突發(fā)性隨機干擾，但今天已經(jīng)不是突發(fā)性的了，而是日常性的隨機干擾了！這種干擾的存在，在接收設(shè)備固定接收靈敏度的情況下，相當增大了電網(wǎng)的衰減，降低了接收靈敏度，自然也會嚴重影響載波集抄系統(tǒng)的抄收！就我們目前已經(jīng)測試到的zui大衰減，在頻域上，可以高達120dbuv，也就是1V！雖然它不一定出現(xiàn)在載波頻率上，也不一定充滿整個通信時間域，但這個數(shù)值也是十分可怕的！
五、抗干擾技術(shù)措施精彩紛呈：也許是因為對任何通信系統(tǒng)而言，干擾都是一個老生常談的問題，所以人們處理干擾問題也十分熟練，各種抗干擾措施精彩紛呈！
直序擴頻、跳頻、多載波調(diào)制、正交調(diào)制…都是從頻域作文章，用帶寬換取系統(tǒng)的抗干擾能力！
鏈碼自適應(yīng)調(diào)制與系統(tǒng)檢錯、糾錯，以及跳時、碎幀技術(shù)，已經(jīng)在使用時間資源換取系統(tǒng)的抗干擾能力！它們可以取得一定的效果！所以，今天人們雖然大談電網(wǎng)干擾，其實，人們有太多的選擇！合理地綜合利用多種抗干擾技術(shù)措施，解決干擾問題時有把握的！
但是在現(xiàn)場還是存在抄收不穩(wěn)定的現(xiàn)象！人們于是懷疑抗干擾措施還不夠！其實不然！干擾發(fā)生在接收端，而信號經(jīng)過電網(wǎng)劇烈衰減，不管你的抗干擾技術(shù)措施是什麼，在接收端，接收信噪比不夠了，自然無法穩(wěn)定接收！所以困擾信號接收的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)移到載頻信號的電網(wǎng)衰減上了！
六、抗衰減技術(shù)措施疲軟無力：衰減問題在通信系統(tǒng)中，也不是什麼特殊的問題！但以往的經(jīng)驗在載波集抄系統(tǒng)中應(yīng)用起來，就存在問題了！首先提高發(fā)射信號幅度，受到電網(wǎng)諧波系數(shù)的制約！在AC220V的系統(tǒng)中，發(fā)射信號幅度不允許超過6.6V（220V的3％），即使我們不考慮其他的諧波成分，這里能夠得到的增益不過幾個db。相對抗衰減的要求，差距太大！而接收機的接收靈敏度的提高，又受到電網(wǎng)白噪聲的限制，可以獲得的增益更加有限！
借鑒有線通信的增音技術(shù)與無線通信的中繼技術(shù)，在載波集抄系統(tǒng)中，依然困難重重！這主要體現(xiàn)在低壓配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是一個隨機的、動態(tài)的、自由拓撲網(wǎng)絡(luò)，幾乎沒有人可以準確說出所有低壓配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)！所以我們想要利用前人成熟的抗衰減經(jīng)驗，必須解決網(wǎng)絡(luò)拓撲分析問題！這是一個繞不開的障礙！
在中繼問題上，就因為網(wǎng)絡(luò)拓撲問題，人們的技術(shù)措施十分疲軟！無論是窮舉遍歷、監(jiān)聽中繼、后驗拓撲，都不能有效解決電網(wǎng)衰減問題！市場也因此經(jīng)歷了十年徘徊！
國外電力線載波組網(wǎng)也因last mile問題，嚴重影響了電力線載波通信技術(shù)的全聯(lián)網(wǎng)推廣與應(yīng)用！這也說明電網(wǎng)衰減問題在國外依然沒有很好解決！
七、Topo-relay異軍突起：縱觀各種通信系統(tǒng)對衰減問題的處理，也沒有什麼特別好的方法，常用的也就是中繼方法。但這種方法在低壓配電網(wǎng)中，就必須解決網(wǎng)絡(luò)拓撲分析問題。為此，筆者用八年時間，研究出了Topo-relay技術(shù)！它是目前市場上*用于提高系統(tǒng)抗衰減能力的技術(shù)措施！當然這項技術(shù)措施對提高系統(tǒng)抗干擾能力也十分有效！因為它可以以幾何級數(shù)的速度，提高接收信噪比！ |
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