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1、引言 現有的人力手工抄表方式，工作量大，準確度差，且只能一月左右反映一次用電情況，其信息反饋速度相對于電力調度的瞬間操作遠遠滯后，因而無法實現高低峰的電價應有所不同的要求，使人工抄表方式亟待改革。而目前提出的一些自動抄表方案是將數字電表的用電量信息利用紅外傳輸方式，通過電話線或局域網傳輸到接收端(如：物業公司或電業管理部門)。此類方案問題有三：(1)家庭中的紅外控制信號過多(如：有多種家電遙控器)會干擾數據的準確性，(2)使用電話線傳輸不可能作到實時，而且接收端所需的Modem池等費用過高，(3)使用局域網傳輸則限于要重新安裝千家萬戶的入戶線和數字信號的遠距離傳輸問題。 解決上述問題的關鍵是找到一種無線或有線的傳輸方式，并且及時準確地將用電量信息傳輸到接收端。通過多種方式的比較，用藍牙技術(BlueTooth)和有線電視(CATV)設備相結合是一種即能避免出現上述問題又能較好的實現實時控制的方法。即利用藍牙技術的無線傳輸、傳輸距離短(10m之內)和抗干擾性強的特點，先將計費電表的直流信號通過加載的BlueTooth芯片無線傳輸到CATV線路中的上行信道，通過遍布城鄉的CATV網絡，直接傳輸到物業公司或電業管理的調度部門后，再重新解調出數字信號，便可輸入到計算機中完成網上任一用戶的電費自動查詢，當然，也可以與現有的電費收費網絡系統相連接，以及與電網的調度指揮中心相連接成一個完整的用電管理網絡。 2、 BlueTooth的抗干擾特點 藍牙芯片僅為9mm×9mm，目前價格為50元左右，可以直接嵌入數字電表中。其工作采用2400～2483.5MHz的ISM(工業、科學和醫學)頻段，這是因為該頻段內沒有其它系統的固定信號干擾，同時頻段向公眾開放，頻段在全球范圍內有效。但同時ISM頻段作為開放頻段，使用其中的任何頻段都會遇到不可預測的隨機干擾源(如某些家用電器、無繩電話和汽車開門器等)。因此，對外部和其它藍牙用戶的干擾源用不同的技術加以處理。 如：采用跳頻技術，抗信號衰落;采用快跳頻和短分組技術，減少同頻干擾，保證傳輸的可靠性;采用前向糾錯(FEC)編碼技術，減少遠距離傳輸時的隨機噪聲影響;采用FM調制方式，降低設備的復雜性等。目前藍牙技術的傳輸速率設計為1MHz，以時分方式進行全雙工通信，其基帶協議是電路交換和分組交換的組合，完全滿足電表收費中的實時性的要求。一個跳頻頻率發送一個同步分組，每個分組占用一個時隙，也可擴展到5個時隙。藍牙技術還支持一個異步數據通道，或3個并發的同步話音通道，或一個同時傳送異步數據和同步話音的通道。異步通道支持最大速率72kbps、反向應答速率為57.6kbps的非對稱連接，或者是432.6kbps的對稱連接，這樣，可根據干擾源情況靈活加以選擇。 藍牙技術實現了設備的無連接工作，提供了接入數據網的功能，并且具有外圍設備接口，可以組成一個特定的小網(piconet),又稱為微微網。藍牙系統采用基于包的傳輸：將信息流分片(組)打包，在每一時隙內只發送一個數據包。所有數據包格式均相同，開始為一接入碼，接下來是包頭，最后是負載。 接入碼具有偽隨機性質，在某些接入操作中，可使用直接序列編碼。接入碼包括微微網主單元標志，在該信道上，所有包交換都使用該主單元標志進行標識，只有接入碼與接入微微網主單元的接入碼相匹配時，才能被接收，從而防止一個微微網的數據包被恰好加載到相同跳頻載波的另一微微網單元所接收，這樣，使樓群間不同用戶的信號很容易區別。 3、BlueTooth與CATV間的傳輸 CATV作為遍布城鄉的寬帶網絡，其上行信道有5～65M的豐富的頻帶資源可用，我們采用34.45MHz作為載頻。利用安裝在用戶入線端的藍牙接口，直接用藍牙核心協議所定義并提供安全的RF方式發送到物業公司或電業管理的調度部門的接收機，再調制為數字信號至相應計算機中即可。如圖所示。 藍牙技術在電表計費中的應用 CATV的無連接特點可以將實時數據在網上隨時傳輸到遠程的接收端，這是利用PSTN和LAN網方案所不具有的優勢。對于在接收端如何區別來自不同用戶的數據信號的問題，我們利用每個主單元標志唯一的特點，雖然網絡上的個用戶數據傳輸的載頻相同，但在CATV傳輸時將主單元標志作為識別碼來解決。 接收端的解調，可用現有的電纜調制解調器完成，但成本較大，這可以通過改造專用的可尋址調制解調器來實現，即改變其相應的晶振和接收電路即可。 解調后的數字信號送入基于Windows平臺的Oracle數據庫中，可以完成相應的數據查詢、檢索、統計匯總，直接供電力調度部門作為決策依據，以實現真正的計劃用電，分時電價的要求。 4、展望 如果再進一步推廣到其他的數字計量設備中，還可將其連接成水費自動查詢系統、煤氣費自動查詢系統、采暖費自動查詢系統、家庭安全報警系統。利用藍牙技術和CATV結合與紅外控制方式相比的最大優勢就在于其可形成雙向傳輸，因為CATV也是雙向網絡，如：用于采暖控制中，若用戶暫時無人居住可隨時報停，只需在接收端發送指令到指定的藍牙芯片即可，當然，每戶的供暖閥門須改造為可控。 |
