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自动抄表市场漫谈

品牌专栏中国仪表网2006年05月30日 09:49人气:677

——Topo-relay技术的市场定位—— 中国的自动抄表已经渡过了十年漫漫的长夜,投资者与用户已经有数十亿元资金投入了。技术有一定的进展,但没有根本性的突破;市场却起起伏伏、停滞不前。留给人们的是无尽的困惑!
  一、市场堪忧:据不完全统计,已经挂网运行的国内各类自动抄表终端高达数百万台!但效果好的不多!其中珠江三角洲与长江三角洲安装数量最多,问题也最大!深圳的情况,请参阅笔者早期帖子“[深圳市远程抄表系统使用状况堪忧]一文的警示”、“ 上帝震怒了”、“ 敢问路在何方 路在脚下”等文;江苏的状态传出来不多,据内部消息,已经安装数十万台,抄收状态也不理想。目前也处于进退两难的境地。而设计生产企业就更惨了!不少企业由于后续资金跟不上,倒闭了;不少企业由于抄收不稳定,产品价款无法回收,大量资金积压,有的竟高达一个亿!确实太可怕了!
  对其他产品而言,这个市场早“滥”了!但由于我国电力市场化的进程与供用电形势变化,确实需要这个产品,用户与投资者都形成了共识。所以,用户依然在等待,投资者还在勇敢地投入!人们不得不敬佩这个民族的坚韧与执着!
  国外的同类产品市场形势要好一些!因为他们的配网供电半径小,用户少,电网干扰环境也要好的多!所以我国深圳某企业的产品才能年出口数百万台;而国内只销售几万台,就进行不下去了!
  二、上段信道百花齐放:近十年来,我国通信技术发展很快。所以载波集抄系统的上段信道已经是百花齐放!在有线市话基础上,无线230MHZ负控频段、GPRS信道、GSM与CDMA短信、宽带、光纤通信都用上了!
  综合比较各种通信方式,它们有一个共同的特点,就是“借用”!因为这些信道都需要庞大的投资,而自动抄表系统虽然也是一个庞大的系统工程,但产品市场具有政策性与广泛性的特点,数据传输量不大,传输速率要求不高,通信时间短,不可能在上段信道进行大规模的专款投入。所以只能采用这种“租借”方式!在进行自动抄表系统产品大规模推广与上段信道选择时,我们必须紧紧抓住这个特点!上述各种信道都可以轻松胜任自动抄表系统的上段信道功能,但我们必须充分认识到,运行资费是上段信道选择的最重要的依据之一!
  虽然部分用户提出了系统通信的实时性要求。但这只是一个发展方向。在抄收稳定性问题没有解决以前,未免言之过早!只有彻底、根本解决了抄收稳定性问题后,才能考虑信道的实时性问题!
  三、下段信道“一支独秀”:下段信道由于涉及用户多,市场容量大,竞争十分激烈!
  主要参加竞争的低压载波信道与485通信。前者由于不用敷设通信线路,适应已经建成住宅,尤其得到供电部门的特别青睐,在电能表集抄系统领域占有绝对优势!后者对新建楼房有一定的市场。但由于我国建筑行业还没有像美国一样的五类线缆敷设标准,大面积推广可能性不大!
  尤其电能表集抄系统起步较早,计量与传输技术也比水表、煤气表成熟;当后者还在计量精度与脉冲表、直读表纠缠时,电能表集抄系统就已经进入实质技术问题的探讨。虽然推广应用的绝对数量与市场容量不成比例;但比水表、煤气表推广应用,已经先走了好几条街了!
  所以从市场表现来看,基本是“一支独秀”!当然这个说法有点勉强,因为未必是“一支”;“独秀”更是差强人意!
  载波集抄系统产品终端已经挂网运行100-200万台,真正能实现稳定抄收的系统,几乎就没有!笔者在现场看到一个200多块表的变台,需要抄13个小时,才能100%抄回来!这种抄法,等于在电网增加了一个永久性的载频干扰!
  现在国内大多系统都采用这种抄收方法。抄收数据也没有同时性,反正在十几个小时时间内抄回来了!从目前的营业管理政策来说,也还可用,但电网遭了殃,长期的高频干扰对家用电器的影响,笔者没有仔细研究,但造成设备发热,功率损耗,电动机出力降低…是免不了的!究竟对计量是否有影响,只有靠相关专家来鉴定了!
  四、衰减干扰两凶逞强:经过十年市场徘徊,造成抄收不稳的元凶已经找出来了。这就是电网信号衰减与电网随机干扰!载频信号在电网上是按照时间常数不同的指数曲线衰减的,对应分支负载越重,衰减越快!而电网与分支的负载是完全不可控的,是绝对随机的!在几何节点上,信号幅度是微分方程组的边界条件;在电网负载波动的时候,我们可以想像,任何一点的负载变化,都会引起电网所有各点的信号幅度的变化,同时也会改变整个电网的抄收状态;考虑到电网负载波动存在高频负载波动与低频负载波动成分。所以电网的衰减状态是十分复杂的!
  这种信号衰减对国外电网影响相对小一些。因为它们的配电变压器供电半径比较小,用户节点也少。但对于我国电网,问题就大了!据有关资料介绍,已经测到的我国电网最大衰减高达130db;这已经超过了国内外各种载波调制芯片的物理层通信能力的极限!所以国内外专家对我国的低压载波集抄系统都做了技术不可行的结论!
  仅就电网衰减而言,没有中继或其它抗衰减技术措施,载波集抄是不可能实现稳定、可靠抄收的!电网干扰问题也不可小视!由于我国电网污染立法相对落后;随着经济的发展,人民生活水平提高,各种家用电器进入了寻常百姓家;各种劣质电器的电网污染也日逐严重!我们以前总是说突发性随机干扰,但今天已经不是突发性的了,而是日常性的随机干扰了!这种干扰的存在,在接收设备固定接收灵敏度的情况下,相当增大了电网的衰减,降低了接收灵敏度,自然也会严重影响载波集抄系统的抄收!就我们目前已经测试到的最大衰减,在频域上,可以高达120dbuv,也就是1V!虽然它不一定出现在载波频率上,也不一定充满整个通信时间域,但这个数值也是十分可怕的!
  五、抗干扰技术措施精彩纷呈:也许是因为对任何通信系统而言,干扰都是一个老生常谈的问题,所以人们处理干扰问题也十分熟练,各种抗干扰措施精彩纷呈!
  直序扩频、跳频、多载波调制、正交调制…都是从频域作文章,用带宽换取系统的抗干扰能力!
  链码自适应调制与系统检错、纠错,以及跳时、碎帧技术,已经在使用时间资源换取系统的抗干扰能力!它们可以取得一定的效果!所以,今天人们虽然大谈电网干扰,其实,人们有太多的选择!合理地综合利用多种抗干扰技术措施,解决干扰问题时有把握的!
  但是在现场还是存在抄收不稳定的现象!人们于是怀疑抗干扰措施还不够!其实不然!干扰发生在接收端,而信号经过电网剧烈衰减,不管你的抗干扰技术措施是什麽,在接收端,接收信噪比不够了,自然无法稳定接收!所以困扰信号接收的主要矛盾已经转移到载频信号的电网衰减上了!
  六、抗衰减技术措施疲软无力:衰减问题在通信系统中,也不是什麽特殊的问题!但以往的经验在载波集抄系统中应用起来,就存在问题了!首先提高发射信号幅度,受到电网谐波系数的制约!在AC220V的系统中,发射信号幅度不允许超过6.6V(220V的3%),即使我们不考虑其他的谐波成分,这里能够得到的增益不过几个db。相对抗衰减的要求,差距太大!而接收机的接收灵敏度的提高,又受到电网白噪声的限制,可以获得的增益更加有限!
  借鉴有线通信的增音技术与无线通信的中继技术,在载波集抄系统中,依然困难重重!这主要体现在低压配电网的网络拓扑结构是一个随机的、动态的、自由拓扑网络,几乎没有人可以准确说出所有低压配电网的网络拓扑结构!所以我们想要利用前人成熟的抗衰减经验,必须解决网络拓扑分析问题!这是一个绕不开的障碍!
  在中继问题上,就因为网络拓扑问题,人们的技术措施十分疲软!无论是穷举遍历、监听中继、后验拓扑,都不能有效解决电网衰减问题!市场也因此经历了十年徘徊!
国外电力线载波组网也因last mile问题,严重影响了电力线载波通信技术的全联网推广与应用!这也说明电网衰减问题在国外依然没有很好解决!
  七、Topo-relay异军突起:纵观各种通信系统对衰减问题的处理,也没有什麽特别好的方法,常用的也就是中继方法。但这种方法在低压配电网中,就必须解决网络拓扑分析问题。为此,笔者用八年时间,研究出了Topo-relay技术!它是目前市场上唯一用于提高系统抗衰减能力的技术措施!当然这项技术措施对提高系统抗干扰能力也十分有效!因为它可以以几何级数的速度,提高接收信噪比!
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