自動抄表市場漫談 (2006-05-25)
發布時間:2007-12-04
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來源:中國電表網
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Topo-relay技術的市場定位?? 中國的自動抄(chāo)表已經渡過了(le)十年漫漫的長夜,投資者與用戶已經有數十億元資金投入了。技術有(yǒu)一定的進展,但沒有(yǒu)根本性的突破;市場卻起起伏伏、停(tíng)滯不前。留給(gěi)人們(men)的(de)是無盡的困惑(huò)!
一、市場堪憂:據(jù)不完全統計,已經掛網運行的國內各類自(zì)動抄表終端高達數百萬台!但效果好的不多!其中珠江三角洲與長江三角洲安裝數量最多,問題也最大!深圳的(de)情況,請參閱筆者早期帖子“[深圳市遠(yuǎn)程抄表係統使用狀況堪(kān)憂]一文的警示”、“ 上帝震怒了”、“ 敢問路在何方 路在腳下”等文;江蘇的狀態傳出來不多,據內部消息,已經(jīng)安裝數十萬台,抄收狀態也不(bú)理想。目(mù)前也處於進退兩難的(de)境(jìng)地。而設計生產企業就更慘了!不少企業由於後(hòu)續資金跟不上,倒閉了;不少企業由(yóu)於抄收不(bú)穩定,產品價款無法(fǎ)回收(shōu),大量資金積(jī)壓,有的竟高達一個億!確實太可怕了!
對其他產品而言,這個市場早“濫”了!但由於我國(guó)電力市場化的進程與供用電(diàn)形勢變化,確(què)實需要這個產品,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(men)不得不敬佩這個民族的堅韌與執著!
國外的同(tóng)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,電網幹擾環境也要好的多!所以我(wǒ)國(guó)深圳某企業的產品才能年出(chū)口數百萬台;而國內隻銷售幾萬台,就進行不下去了!
二、上段信道百花齊放(fàng):近十年來,我國通信技術發展很快。所以載波集抄係統的上段信道已經是百花齊放(fàng)!在有線市話基礎上,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(zōng)合比較各(gè)種通信方式,它們有一個共同的(de)特點,就是(shì)“借用”!因為這(zhè)些信道都需要龐大的投資,而自動抄表係統(tǒng)雖然也是一個龐大的係統工程,但產品市場具有政策性與廣泛性的特點,數據(jù)傳輸量不大(dà),傳輸速率要求(qiú)不高,通信時間短,不可能在上(shàng)段信道進行大規模的專款投入。所以隻能采用(yòng)這種“租借”方式!在進行自動抄表係統產品大規模推(tuī)廣與上段信道選擇時,我(wǒ)們必須緊緊抓住這個特點(diǎn)!上述(shù)各種信道(dào)都可以輕鬆勝任自動抄表係統的上(shàng)段信(xìn)道功能,但我們必須充分認識到,運行資費是(shì)上段信道選擇的最重要的依據之一!
雖(suī)然部分用(yòng)戶提出了係統通信的實時性要求。但這隻是一個發展(zhǎn)方向。在抄收穩定性問題(tí)沒有解決以前,未免言之過早!隻有徹底、根本(běn)解決了抄收穩定(dìng)性問題後,才能考慮信道的(de)實時性問(wèn)題!
三、下段信道“一支獨秀”:下段信道由於涉及用戶多(duō),市場容量大,競爭十分激烈!
主要參加競爭的低(dī)壓載波信道與485通信(xìn)。前者由於不用敷設通(tōng)信線路,適應已經建成住宅,尤其得到供電部門的特(tè)別青睞,在電能表集抄係統領域占有絕對優勢!後者對新(xīn)建樓房有一定的市場。但由於(yú)我國(guó)建築行業還沒(méi)有(yǒu)像美國一樣的五類(lèi)線纜(lǎn)敷設標準,大麵積推廣可能性(xìng)不大!
尤其電能表集抄係(xì)統起步較早,計量(liàng)與傳輸技術也比水(shuǐ)表、煤氣表成熟;當後者(zhě)還在計量(liàng)精度與脈衝表、直讀表糾纏時,電能表集抄(chāo)係統就已經進入實質技(jì)術問(wèn)題的探討。雖然推廣應用的絕(jué)對數(shù)量與市場容量不成比例;但比水表(biǎo)、煤(méi)氣表推廣應用,已經先走了好幾條街了(le)!
所以從市場表現(xiàn)來看,基本是(shì)“一支獨秀”!當然這(zhè)個說法有點勉強,因為未必是“一支”;“獨秀”更(gèng)是差強(qiáng)人意!
載波集抄係統產品終端已(yǐ)經掛(guà)網運行100-200萬台,真正能實現穩定抄收的係統,幾乎就沒有!筆者在現場看到一個(gè)200多塊表的變台,需要抄13個(gè)小時,才能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!
現在國內大多係統都采用這(zhè)種抄收(shōu)方法。抄收數(shù)據也沒有同時(shí)性,反正在十幾個小時時間內抄回來了!從目前的營業管理政策來說(shuō),也還可用,但電網遭了殃,長期的高頻(pín)幹擾對家(jiā)用電器的影(yǐng)響,筆者沒有仔細研究,但造成設備發熱,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(yǐng)響,隻有靠相關專家來鑒定了!
四、衰減幹擾兩凶逞強:經過十年市場徘徊,造成抄收不穩(wěn)的(de)元凶已經找出來(lái)了。這就是電網信號衰減(jiǎn)與電網隨機幹(gàn)擾!載頻信號在電網上是按照時間常數不同的指(zhǐ)數曲線衰減的(de),對應分支負載越重,衰減越快!而電網與分支的負載是(shì)完全不可控的,是絕對隨機的!在(zài)幾何節點上,信號幅(fú)度是微分方程(chéng)組的邊界條件;在電網負載波動的時(shí)候,我們可(kě)以想像(xiàng),任何一點的(de)負載變(biàn)化,都(dōu)會引起電網所有各點的(de)信號幅度的變化,同時也會(huì)改變整個電網的抄收(shōu)狀態;考慮到電網負載波動存(cún)在高頻負載(zǎi)波動與低頻負載波動成分。所以電網的衰減狀態是十分(fèn)複雜的!
這種信號衰減對國外電網影響(xiǎng)相對小一些。因為它們的配電變(biàn)壓器供電半徑比較小,用戶節點也少。但對於我國電網,問題就大了!據有關資料介紹,已經測到的我國電網最大(dà)衰減高達130db;這已經超過了國內外各種載波(bō)調(diào)製芯片的物理層通(tōng)信能力的(de)極限!所以國內外專家對我國的(de)低壓載波(bō)集抄係統都做了技術不可行的結論!
僅就電網衰減而言(yán),沒有中(zhōng)繼或其它抗(kàng)衰減(jiǎn)技術措施,載波集抄是不可能實現穩定、可靠抄收的(de)!電網幹擾問題也(yě)不可小視!由於我國電網汙染立法(fǎ)相(xiàng)對落後;隨著經濟的發展,人民生活水平提高,各種家用電(diàn)器進入了(le)尋常百姓家;各(gè)種劣質電器的電網汙染也日逐嚴重!我(wǒ)們以前總是說突發性(xìng)隨機幹擾,但今(jīn)天已經(jīng)不是突發(fā)性(xìng)的了,而是日(rì)常性的隨(suí)機幹擾了!這(zhè)種幹擾的存在,在接收設(shè)備固定接收靈敏度的情況下,相當增大了電網的衰減,降低了接收靈敏(mǐn)度,自(zì)然也(yě)會嚴重影響載(zǎi)波集抄係統的抄收!就我(wǒ)們目前已經測試到的最大衰(shuāi)減,在頻域上,可以高達120dbuv,也就是1V!雖然它不一定出現在載波頻率(lǜ)上,也不一定充滿整個通信時間域,但這(zhè)個數值也是十分可怕的!
五、抗幹擾技術措施精彩紛(fēn)呈:也許是因為對任何通信係統而言,幹(gàn)擾都(dōu)是一個老生(shēng)常談的問題,所以人們處理幹擾問題也十分熟練,各(gè)種抗幹擾措施精彩(cǎi)紛呈!
直序擴頻(pín)、跳頻、多載波調製、正交調製…都是從頻(pín)域作(zuò)文章,用帶寬換取係統的抗(kàng)幹擾能力!
鏈碼自適應(yīng)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(yuán)換(huàn)取係統的抗幹擾能力!它們可以取得一定的效果!所以,今天人們雖然大談電網幹擾,其實,人們有太多的選擇!合理地綜合利(lì)用多種抗幹擾技(jì)術措施,解決幹擾問(wèn)題時有(yǒu)把握的(de)!
但是在(zài)現場還是存在抄收不(bú)穩定的現象!人們於(yú)是懷疑抗幹擾(rǎo)措施還不夠!其實不然!幹擾發生在接收端,而信號(hào)經過電網劇烈衰減(jiǎn),不管你的抗幹擾技(jì)術措施是什麽,在(zài)接收端,接收信噪比不夠了,自然無法穩定接收!所以困擾(rǎo)信號接收的(de)主要矛盾已經轉移(yí)到載(zǎi)頻信號的電網衰減上了!
六、抗衰減(jiǎn)技術措施疲(pí)軟無力:衰減問題在通(tōng)信係(xì)統中,也不是什麽(me)特殊的問題!但以往的經驗(yàn)在載波集抄係統中應用起(qǐ)來,就存在問題了!首先提高發射信號(hào)幅度(dù),受(shòu)到電網諧波係數的(de)製約!在AC220V的係統中,發射信號幅(fú)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,這裏(lǐ)能夠得到的增益不過(guò)幾(jǐ)個db。相對抗衰減的要求,差距太大!而接收機的接收靈敏(mǐn)度的提高,又受到(dào)電網白噪聲的限製(zhì),可以獲得的增益更加有限!
借鑒有線通信的增(zēng)音技術(shù)與(yǔ)無線通信的中繼技術(shù),在載波集抄係統中,依然困難重重!這主要體現在低壓配電(diàn)網(wǎng)的網絡拓撲結構是一個隨(suí)機的、動態的、自由拓撲網絡,幾乎(hū)沒有(yǒu)人可以準(zhǔn)確(què)說出所有低壓配電網的網絡拓撲結構!所以我們想要(yào)利(lì)用前人成(chéng)熟的抗衰減經驗,必須解決網絡拓撲分析(xī)問題!這是一個繞不開的障礙!
在(zài)中繼問題上,就(jiù)因為網絡拓撲問題,人們(men)的技術(shù)措施十分疲軟!無論(lùn)是窮(qióng)舉遍曆(lì)、監聽中繼、後驗拓撲,都不能(néng)有效解決電網衰減問題!市場也因此經曆了十年(nián)徘徊!
國外電力線載波組網也因(yīn)last mile問題,嚴(yán)重影響了(le)電力線載波通信(xìn)技術的全聯網(wǎng)推廣與應用!這也說明電(diàn)網衰減問題在國外依(yī)然沒有很好解決!
七、Topo-relay異軍突起:縱觀各種通信係統對衰減問題的處理,也沒有什麽特別好的方法,常(cháng)用的也就是中繼方(fāng)法。但這種方法(fǎ)在低壓(yā)配電網中,就必須解決網絡拓撲分析問題。為此,筆者用八年時間,研(yán)究出了Topo-relay技術!它是目前市場上唯一用於提高係統抗衰減能力(lì)的技術措施!當然這項技術措(cuò)施對提高係統(tǒng)抗幹擾能力也十分有效!因(yīn)為它(tā)可以以幾(jǐ)何級數的速度,提高接收信噪比!