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 技術文獻 |
自動抄表市場漫談 |
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點擊次數：1965 更新時間：2009-05-05 |
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——Topo-relay技術的市場定位—— 中國的自動抄表已經渡過了十年漫漫的長夜，投資者與用戶已經有數十億元資金投入了。技術有一定的進展，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：據不*統計，已經掛網運行的國內各類自動抄表終端高達數百萬臺！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；江蘇的狀態傳出來不多，據內部消息，已經安裝數十萬臺，抄收狀態也不理想。目前也處于進退兩難的境地。而設計生產企業就更慘了！不少企業由于后續資金跟不上，倒閉了；不少企業由于抄收不穩定，產品價款無法回收，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著！
國外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，電網干擾環境也要好的多！所以我國深圳某企業的產品才能年出口數百萬臺；而國內只銷售幾萬臺，就進行不下去了！
二、上段信道百花齊放：近十年來，我國通信技術發展很快。所以載波集抄系統的上段信道已經是百花齊放！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，而自動抄表系統雖然也是一個龐大的系統工程，但產品市場具有政策性與廣泛性的特點，數據傳輸量不大，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產品大規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重要的依據之一！
雖然部分用戶提出了系統通信的實時性要求。但這只是一個發展方向。在抄收穩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。前者由于不用敷設通信線路，適應已經建成住宅，尤其得到供電部門的特別青睞，在電能表集抄系統領域占有優勢！后者對新建樓房有一定的市場。但由于我國建筑行業還沒有像美國一樣的五類線纜敷設標準，大面積推廣可能性不大！
尤其電能表集抄系統起步較早，計量與傳輸技術也比水表、煤氣表成熟；當后者還在計量精度與脈沖表、直讀表糾纏時，電能表集抄系統就已經進入實質技術問題的探討。雖然推廣應用的數量與市場容量不成比例；但比水表、煤氣表推廣應用，已經先走了好幾條街了！
所以從市場表現來看，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！
載波集抄系統產品終端已經掛網運行100－200萬臺，真正能實現穩定抄收的系統，幾乎就沒有！筆者在現場看到一個200多塊表的變臺，需要抄13個小時，才能100％抄回來！這種抄法，等于在電網增加了一個*性的載頻干擾！
現在國內大多系統都采用這種抄收方法。抄收數據也沒有同時性，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，也還可用，但電網遭了殃，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響，只有靠相關專家來鑒定了！
四、衰減干擾兩兇逞強：經過十年市場徘徊，造成抄收不穩的元兇已經找出來了。這就是電網信號衰減與電網隨機干擾！載頻信號在電網上是按照時間常數不同的指數曲線衰減的，對應分支負載越重，衰減越快！而電網與分支的負載是*不可控的，是隨機的！在幾何節點上，信號幅度是微分方程組的邊界條件；在電網負載波動的時候，我們可以想像，任何一點的負載變化，都會引起電網所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；考慮到電網負載波動存在高頻負載波動與低頻負載波動成分。所以電網的衰減狀態是十分復雜的！
這種信號衰減對國外電網影響相對小一些。因為它們的配電變壓器供電半徑比較小，用戶節點也少。但對于我國電網，問題就大了！據有關資料介紹，已經測到的我國電網zui大衰減高達130db；這已經超過了國內外各種載波調制芯片的物理層通信能力的極限！所以國內外專家對我國的低壓載波集抄系統都做了技術不可行的結論！
僅就電網衰減而言，沒有中繼或其它抗衰減技術措施，載波集抄是不可能實現穩定、可靠抄收的！電網干擾問題也不可小視！由于我國電網污染立法相對落后；隨著經濟的發展，人民生活水平提高，各種家用電器進入了尋常百姓家；各種劣質電器的電網污染也日逐嚴重！我們以前總是說突發性隨機干擾，但今天已經不是突發性的了，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，降低了接收靈敏度，自然也會嚴重影響載波集抄系統的抄收！就我們目前已經測試到的zui大衰減，在頻域上，可以高達120dbuv，也就是1V！雖然它不一定出現在載波頻率上，也不一定充滿整個通信時間域，但這個數值也是十分可怕的！
五、抗干擾技術措施精彩紛呈：也許是因為對任何通信系統而言，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、多載波調制、正交調制…都是從頻域作文章，用帶寬換取系統的抗干擾能力！
鏈碼自適應調制與系統檢錯、糾錯，以及跳時、碎幀技術，已經在使用時間資源換取系統的抗干擾能力！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措施，解決干擾問題時有把握的！
但是在現場還是存在抄收不穩定的現象！人們于是懷疑抗干擾措施還不夠！其實不然！干擾發生在接收端，而信號經過電網劇烈衰減，不管你的抗干擾技術措施是什麼，在接收端，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減上了！
六、抗衰減技術措施疲軟無力：衰減問題在通信系統中，也不是什麼特殊的問題！但以往的經驗在載波集抄系統中應用起來，就存在問題了！首先提高發射信號幅度，受到電網諧波系數的制約！在AC220V的系統中，發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與無線通信的中繼技術，在載波集抄系統中，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，幾乎沒有人可以準確說出所有低壓配電網的網絡拓撲結構！所以我們想要利用前人成熟的抗衰減經驗，必須解決網絡拓撲分析問題！這是一個繞不開的障礙！
在中繼問題上，就因為網絡拓撲問題，人們的技術措施十分疲軟！無論是窮舉遍歷、監聽中繼、后驗拓撲，都不能有效解決電網衰減問題！市場也因此經歷了十年徘徊！
國外電力線載波組網也因last mile問題，嚴重影響了電力線載波通信技術的全聯網推廣與應用！這也說明電網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中，就必須解決網絡拓撲分析問題。為此，筆者用八年時間，研究出了Topo-relay技術！它是目前市場上*用于提高系統抗衰減能力的技術措施！當然這項技術措施對提高系統抗干擾能力也十分有效！因為它可以以幾何級數的速度，提高接收信噪比！ |
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