Topo-relay技術的（de）市場定位 中國的自動抄表已經渡過了十年漫漫的長夜，投資者與（yǔ）用戶已經有數十億元資金投入了。技術有一定的（de）進展，但沒有根本性的突破（pò）；市場卻起（qǐ）起伏伏、停滯不前。留給人們的是無盡的困惑！ 一、市場堪憂：據不完全統計，已經掛網運行的國內各類自（zì）動抄表終端（duān）高達數百萬台！但效果好的不多！其中珠（zhū）江三（sān）角洲與長江（jiāng）三角洲安裝數量最多，問題也最大！深圳的情況，請參閱筆者早期（qī）帖子“[深圳市遠程抄表係統使用狀況堪憂]一文的警示”、“ 上帝震怒了”、“ 敢問路（lù）在何方 路在腳下”等文；江蘇的狀態傳出來不多，據內部消息，已經安裝數十萬台，抄收（shōu）狀態也不（bú）理想（xiǎng）。目（mù）前也處於（yú）進退兩難的境地（dì）。而設（shè）計生產企業就更（gèng）慘了！不（bú）少企業由於後續資金跟不上，倒閉了；不少企業由於（yú）抄收不穩定，產品價款無法回收（shōu），大（dà）量資金（jīn）積壓，有的竟（jìng）高達一個億！確實太可怕了！ 對其他產品而言（yán），這個市場早“濫”了！但由於我國電力市場化的進程與供用（yòng）電形勢變化，確實（shí）需要這個產品，用戶與投資（zī）者都形成了（le）共（gòng）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著！ 國外（wài）的同類產品市場形勢要好一些！因為他們的配網供電半徑小，用戶少，電網幹擾環境（jìng）也要好的多！所以我（wǒ）國深圳某企（qǐ）業的產品才能年出口數百萬台；而國內隻銷售（shòu）幾萬台（tái），就進行不下去了！ 二、上段信道（dào）百花齊放：近十年來，我國（guó）通信技術發展很快。所以載波集抄係統的（de）上段（duàn）信道（dào）已經是百花齊放（fàng）！在有線市話基礎上（shàng），無線230MHZ負控頻段、GPRS信道、GSM與CDMA短（duǎn）信、寬帶、光纖（xiān）通信都用上了（le）！ 綜合比較各種通信方式，它們有一個共（gòng）同的特（tè）點，就是（shì）“借（jiè）用”！因為這些信道（dào）都需（xū）要龐大的投資，而自動抄表係統雖然也是一個龐大的係統工程，但產品市場（chǎng）具有政策性與廣泛性的特點，數據（jù）傳輸量（liàng）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模的專款投入。所以隻能采（cǎi）用這種“租借”方式！在進行自動抄（chāo）表係統產品大規模推廣與上（shàng）段信道選擇時，我（wǒ）們必須緊緊抓（zhuā）住這個（gè）特點！上述各種信道都可以輕鬆（sōng）勝任自動抄表係統（tǒng）的上段信道功能，但我們（men）必須充分認識到，運行資費是上段信道選擇的最重（chóng）要的（de）依（yī）據之一！ 雖然部分用戶提出了係統通信的實時性要求。但這隻是一個發展方向。在抄（chāo）收穩定性問題沒有解（jiě）決（jué）以前，未免言之過早！隻有徹底、根（gēn）本解（jiě）決了抄收穩定性問題後，才能（néng）考慮信（xìn）道的實時性問題！ 三、下段信道“一支獨秀”：下段信道由於涉及用戶多，市場容量大，競爭十（shí）分激烈！ 主要參加競爭的低壓載波信道與485通信。前（qián）者由於（yú）不用敷設（shè）通信線路，適應已經建成（chéng）住宅（zhái），尤其得到供電部門的特別青睞，在電能表集抄係統領域占有絕對優勢！後者對新建樓房有一定的市場。但（dàn）由於我國建築行業還沒有（yǒu）像美國一樣的五類線纜敷設標準，大（dà）麵積推廣可能性不大！ 尤其電能表集抄係統起步（bù）較早，計量與傳輸技術也比水表、煤氣表成熟；當後者還在計量精度與脈衝表、直（zhí）讀表糾纏（chán）時，電能表集抄（chāo）係統就已經進入實質（zhì）技術問題的探討。雖然推廣應用的絕對數量與市場容量不成比例；但比水表、煤（méi）氣（qì）表推廣應（yīng）用，已經先走了好幾條街了！ 所以從市場表現來看（kàn），基本是“一支獨秀”！當（dāng）然這個說法有點勉（miǎn）強，因為（wéi）未必是“一支”；“獨秀”更是差強人意！ 載波集抄係統產品終端已經掛網運行100－200萬（wàn）台，真正能實現穩定抄（chāo）收的係統，幾乎就沒（méi）有！筆者在現場看到一個（gè）200多塊表的變台，需要抄13個小時，才（cái）能100％抄回來！這種抄法，等於在電網增加了一個永久性的載頻幹擾！ 現在國（guó）內大多係統都采用這種（zhǒng）抄（chāo）收方法（fǎ）。抄收（shōu）數（shù）據也沒有同時性，反正在十幾個小時時間內抄（chāo）回來了！從目前的營業管理政策來說，也（yě）還可用，但（dàn）電網遭了殃，長期的高頻幹擾對家用電器的影響，筆者沒有仔細研究，但造成設（shè）備發熱，功率損耗，電動（dòng）機出力降低…是免不了的！究竟（jìng）對計（jì）量是否（fǒu）有影響，隻有（yǒu）靠相關專家來鑒（jiàn）定了！ 四、衰減幹擾兩凶逞強：經（jīng）過（guò）十年市場徘徊，造成抄收不穩（wěn）的元（yuán）凶已經找出（chū）來（lái）了。這就是電網信號衰減與電網隨機幹擾！載頻信號在電網上是按照（zhào）時（shí）間常數不同的指數曲線衰減的，對應分支負載越（yuè）重，衰減越快（kuài）！而電網與分支的負載是（shì）完全（quán）不可（kě）控的，是絕對隨機的！在幾何節點上，信號幅（fú）度是微分方程（chéng）組的邊界條件；在電網負載波（bō）動的時候，我們可以想像，任何一（yī）點的（de）負（fù）載變化，都會引起（qǐ）電網（wǎng）所（suǒ）有各點的信號幅度的變化，同時也會改變整個電網的抄收狀態；考慮到電（diàn）網負載波動存在高頻負載波動與低頻（pín）負載波（bō）動（dòng）成分。所以電網的衰減狀態是十分（fèn）複雜的！ 這種種信號衰減對國外電網影響相對（duì）小一些。因為（wéi）它們的配電變壓器供（gòng）電半徑比較（jiào）小，用戶節點也少。但對於我國電網（wǎng），問題就大了！據有關資料（liào）介紹，已經測到的我國電網最大衰減高達130db；這（zhè）已經超過了國內外各種載波調製芯片的物理層通信能力的極限！所以國內外（wài）專家對我國的低壓載波集抄係統都做了技術不（bú）可行（háng）的結論！ 僅（jǐn）就電網（wǎng）衰（shuāi）減而言，沒有中繼或其它抗衰減技術措施，載波集抄是不（bú）可能實現穩定、可（kě）靠抄收的！電網幹擾問題也不可小視！由於我國電網汙染立法相對（duì）落後（hòu）；隨著（zhe）經濟的發展，人民生（shēng）活水平提高，各種家用電器進入了尋（xún）常百姓家；各種劣質電器的電網（wǎng）汙染也日（rì）逐嚴重！我們以前總是說突發性隨機幹擾（rǎo），但今天（tiān）已經不是突發性（xìng）的（de）了，而是日常性的隨機幹擾了！這種幹擾的存在，在接收設備固（gù）定接收靈敏度的情況下，相當增大（dà）了電網的衰減，降低了接收靈敏度，自然也會嚴重影響載波集抄係（xì）統的抄收！就（jiù）我們目前已經測試到的最（zuì）大衰減，在頻域上（shàng），可以高達120dbuv，也就是1V！雖然它不一定出現在載波頻率上，也不一定充滿整個通（tōng）信時間域，但這個數值也是十分可怕的！ 五、抗幹擾技術措施精彩（cǎi）紛呈：也許是因為對任何通信係統而言，幹擾都是（shì）一個老生常（cháng）談的問題，所以人們處理幹擾問題也十分熟練，各種抗（kàng）幹擾措施（shī）精彩紛呈！ 直序擴頻、跳頻（pín）、多載（zǎi）波調製、正交調製…都是從頻域（yù）作文章，用帶寬換取係統的抗幹擾能力！ 鏈碼自適應調製與係統檢錯、糾錯，以及跳時、碎幀技術，已經在（zài）使用時間資源換取係統的抗幹擾能力！它們可以取得一定的效果！所以，今（jīn）天人們雖然大談電網幹擾，其實，人們有太多的選擇！合理地綜合利用多種抗幹擾技術措施，解決幹擾（rǎo）問題時有（yǒu）把握的！ 但是在現場（chǎng）還是存在抄收不穩定的現象！人們於是懷疑抗幹擾措施還不夠！其實不然！幹擾（rǎo）發（fā）生在接收（shōu）端，而信號經過電網劇烈衰減，不管你（nǐ）的抗幹擾技術措施是什麽，在接（jiē）收（shōu）端，接收信噪比不夠了，自然無法穩定接收！所以困擾信號接收的主要矛盾已經轉移到載頻信號的電網衰（shuāi）減上了！ 六、抗衰減技（jì）術措施疲（pí）軟無力：衰減問題在通信係統中，也不是什麽特殊的問題！但以往的經（jīng）驗在載波集抄係統中應用起來，就存在問題了！首先提高發射信號幅度，受到電網諧波係數（shù）的製約！在AC220V的係統中（zhōng），發射信號幅度不允許超過6.6V（220V的3％），即使我們不考慮（lǜ）其他的諧波成分，這裏能夠得到的增益不過幾個db。相對抗衰減的要求，差距太大（dà）！而接收機的接收靈（líng）敏度的提高（gāo），又（yòu）受到電網（wǎng）白噪聲的限製，可以（yǐ）獲得的增益更（gèng）加有限！ 借鑒有線通信的增音（yīn）技術與無線通信的中繼技術，在載波集抄係統中，依然困難重重！這主要體現在低壓配電網的網絡拓撲結構是一個隨機的、動態的、自由拓撲網絡，幾（jǐ）乎沒有人可以準確說出所有低壓配電網的網絡（luò）拓撲結構！所以我們想要（yào）利用前人成熟的抗衰減經驗，必（bì）須解（jiě）決網絡拓撲分析問題！這是（shì）一個繞不（bú）開的障礙！ 在中繼問題上，就因為網絡拓撲問題，人們的（de）技術措施十分疲軟！無（wú）論是窮（qióng）舉遍曆、監聽中繼、後驗拓撲，都不能有效解決電網衰減問題！市場也（yě）因此經曆了十年徘徊（huái）！ 國外電力線載波組網也因last mile問題，嚴重影響了電（diàn）力線載波通信技（jì）術的（de）全聯網推廣（guǎng）與（yǔ）應用！這也說明電網衰減問題在國外依然沒（méi）有很好解決！ 七、Topo-relay異軍突起：縱觀各（gè）種（zhǒng）通信（xìn）係統對（duì）衰減問題的處理，也沒有（yǒu）什麽特別好的（de）方法，常用（yòng）的也就是中繼方（fāng）法。但這（zhè）種方法在低壓配電網中，就必須解決網絡拓撲分析（xī）問題。為此，筆者用八年（nián）時間，研究出了Topo-relay技術！它是目（mù）前市場上唯一用於提高係統抗衰減能力的技術（shù）措施！當然這項技術措（cuò）施對提高係統抗幹擾能力也十（shí）分有效！因為它可以以幾何級數的速度，提高接收（shōu）信噪比！