自動抄表技術是一種把多個分散單元信息（電表）**傳送到一個基站（數據處理中心）的通訊技術。用戶在建立自動抄表系統之前，必須先選擇采用哪種通訊介質能更好滿足自己的需求。本文探討了電力線載波通訊、衛星通訊、電話線通訊。以后將陸續探討無線電、光纖和蜂窩通訊。

    一、UNB電力載波通訊

    電力線載波抄表已經使用了較長時間，其間也經歷了一些反復。高頻載波在高壓輸電線上對繼電控制信號和聲音信息傳送方面的應用十分成功。高壓輸電線輸送距離長、系統結構簡單、被很好的維護，所以高頻載波在其上應用效果非常好。

    然而，電力載波系統在配電線上的傳輸可能會遇到諸多困難。由于支線和分接頭、線路從高架到地下的過渡、電容箱、甚至負荷自身大小等都將或多或少改變網絡阻抗，從而引起高頻波的偏離。所有上述偏離在一些地方有增強的傾向，而另一些地方會抵消，這都使高頻電力載波在經常變化的配電線上非常難以預料和控制。

    為了解決這一問題，配電線上的電力載波系統逐漸向低頻方向發展，頻率已從100kHz范圍降到10kHz范圍。100Hz范圍的紋波控制系統已經被極好地普及，曾經成功地應用在大負荷管理方面許多年。這都曾使電力載波技術的應用更容易，但一個一直未被解決的問題就是輸送距離還不夠長。

    隨著頻率的降低，發送設備尺寸就要變大，導致成本上升。相應地紋波控制技術通常也被限定使用在消息的單方向傳輸方式上，需在變電所安裝一個較大的發送設備，同時沿線設置若干個成本較低的接收設備。這適合電能管理，但不適宜抄表。

    順序波形失真就是紋波（**不考慮頻率的載波）的改變。在一定時間范圍內由變電站通過改變電壓正弦波形狀沿電力線傳送消息，沿線上的收發設備對上述消息做出響應，產生一個較大的電流尖峰信號，并可被變電所作為上行信號檢出。中心設備便可通過這種方式訪問電表。

    1．有明顯優勢的新方式

    超窄帶（UNB）電力載波是一種相對較新的方式，比其它載波系統有明顯的優勢。在UNB系統中，信號傳輸距離遠，尤其在傳送系統中的低頻信號時可靠性高，并且UNB系統的發送設備造價低，還可以被設計的足夠小，很容易安裝在普通電度表中。

    因為每個發送設備都可以隨時發送信息，所以不需被動等待訪問（點名）。每個單元都以各自單獨的頻率（就象無線電臺和電視臺）傳送信息，數千臺發送設備可同時向電力線傳送信號。

    所有這些通過電力線從用戶方傳來的連續信號，對電力輸送公司有非常重要的用途，它們提供充足的可利用的現場數據來幫助公司維護電力系統。電力系統任何微小變化會引起接收信號的改變；如果用戶掉電，代表這個用戶的抄表單元信號就會消失；電力公司的維修部門利用這些信息查找地線故障、電弧、停電、漏電、干擾等等。因為工程技術人員知道傳輸信號的相線，所以他們能保證各相的平衡和系統紀錄更新。更多優勢來自以下事實，這對工程技術人員觀察電力運行趨勢及使用情況有很大幫助。電表讀數可按日報告，電力部門還可以利用這些信息解決很多付費糾紛。當用戶搬動后，抄表系統可取消某些特殊的計費。另外，當抄表數據包括電量波峰和波峰周期信息時，工程技術人員可以了解變壓器容量狀況，從而減少線損和變壓器故障。

    2．秘密在于傳送速度慢

    UNB技術有如此多的優點是因為它的傳送速度慢。在通訊理論里，從噪聲中得到你需要的信息是一個關鍵的問題。當傳送數據非常慢時，可以使用窄帶技術，它能象箭一樣穿越噪聲。

    隨著技術的不斷進步，以上原理可以*大限度地被利用。例如，用不可思議的緩慢速率0.0005波特傳送數據，是現在流行的一種UNB載波技術方式。 每天傳送一組讀數，這是足夠快的；然而通過兆瓦級噪聲源，讓一個小型發送機在電力線上傳送信號幾千公里，這又顯得太慢。

    低帶寬也允許載波系統以非常低的頻率運作，這種方式可以經過變壓器和電容器傳送數據到電力能到達的每個地方。這種方式結構簡單，花費少，容易安裝，并且不必考慮距離問題，是一個完善的電力控制系統，在偏遠地區很有吸引力。

    UNB系統真正有吸引力的地方是接收單元。接收單元安裝在電力線上，而不是電表上。通常在一個變電所里，接收單元監控在線電流。它包括一個稱作數字信號處理器（DSP）的計算機機房（一個專門用來追蹤實際通訊過程的計算機系統）。

    在一個抄表系統里，DSP同步地追蹤3000個調頻無線電波，每個電波接收一個來自不同電表的信號。沒有DSP的作用，3000個信號同時接收是不可能的。

    3．什么是帶寬技術

    對于通信工程技術人員，帶寬技術就象不動地產，其中一些是有價值的，而另一些仍是荒漠。如果你要使用其中的一部分，你必須和主觀意識作斗爭，并始終給予整理，保持適用性，來實現你的目的。而且你必須和其它同樣要使用它的人競爭。

    一個UNB信號如此微小，以至它僅利用了預先認為毫無價值的不動產的很小部分，甚至在有價值的很擁擠的領域內也不會引起注意。它的微小也使它對大自然損害也非常微弱，也可以較便宜地產生它。一個形象的比喻，如果一個調幅廣播信號1英里寬，一個調頻廣播信號大約20英里寬，一個標準電視信道600英里寬，那么UNB信號只有一個人的頭發那么寬。它傳送信號消耗的能量非常少，因此更加不受噪聲影響，

    4．UNB抄表技術的發展令人充滿信心

    UNB技術是在把不利變為有利的思路中發展起來，當人人要使通訊變得越來越快的時候，來看看把它變慢會得到什么。UNB抄表系統在一些應用中，以可靠性和性能價格比來評價時，其優勢已逐漸體現出來。因UNB系統經濟的長距離傳送性能，偏遠地區用戶*先開始應用它。許多使用電力線載波技術的工業也通過該技術受益。隨著這種新技術的不斷研發，將為其揭開一個更加光明的未來。

    二、衛星通訊

    近地軌道（LEO）衛星可以用來提供對遠方目標的監控信息、追蹤和定位商業目標以及面向廣大范圍終端客戶的互聯網私人電子郵件通信，其中包括公用事業的客戶，例如油、氣、運輸、重裝備、海事和國防工業等等。

    LEO衛星通信的不斷發展和推廣，使相互遙遠的不同地區全球聯網變得可行，費用上也承受得起。與對地靜止軌道衛星（GEO）相比，LEO系統傳送和接收信息消耗的能量很少。對于終端客戶而言，低能耗意味著費用的降低。另外，一些系統采用了已被驗證的、極易實現的VHF技術來實施它們的網絡部署。

    全世界的公用事業部門對LEO衛星通信的一些新的基本應用非常感興趣，其中包括住宅抄表和全地區付費抄表，其次是變電站監控、停電通告以及電、氣和水傳輸和配送的控制。

    對于難于抄到的電表，在衛星制造商和通信及追蹤系統提供商密切配合下，尋求到了一種方便客戶的解決方案，那就是預約通訊系統（SC）。在衛星通信系統中，SC被用來作為低成本、高效的雙向通信方式為客戶進行自動操作和現場監控。

    單個小型遙控單元包括整個預約通訊系統，帶有電子部分、天線、必須的集成軟件、封裝以及從任意方式的現場表計或傳感器傳送和接收來的數據。已建好的應用系統允許預約通訊系統以幾種方式操作：住宅、分時計費、負荷狀況及需量測定。自動抄表應用系統也包括負荷控制、溫變控制、供電中斷監測、收費清單及顧客信息顯示等等。

    在美國，這種低成本、高效率的服務給客戶提供了晝夜不間斷的雙向通訊、信息行程安排、信息處理以及通信裝置狀態信息。

    一個結構簡單、低成本高效率的基于個人計算機的操作終端不但能給客戶提供自己使用范圍內的單獨信息，還能擴展其它有價值的附加服務。

    三、電話線通訊

    基于電話的自動抄表技術的應用已超過25年了。電表脈沖或編碼信號通過安裝在現場的遙測接口單元（TIU）采集。電話線允許雙向通訊，用電數據可從現場到接收器及客戶之間來回傳送，因此在程序控制的訪問時間里能夠通過電話傳送信號或先記錄然后傳送信號。當傳送抄表數據時，可以提供新的訪問時間表給TIU數據，傳送次數可以在現場重新編程，也可以在遠方重新編程。

    因為電話線早已存在，電話撥入抄表系統（從電表端到目的地）是*經濟的和使用面*廣泛的。這意味著電話系統的運行和維護由當地的電話公司負責，因此安裝費用和每月的服務費用可以節省下來，對于住宅、商業及工業客戶，電話撥入通信是適宜的。

    1．請求式電話抄表

    有兩種請求抄表方法，如果本地公共交換電話網（PSTN）已經使用了“無鈴”（或UTS）技術，不需電話振鈴，抄表請求電話能夠直接與現場通信。如果沒有使用UTS，則在預定振鈴數響起的時候，要求客戶不要拿起電話聽筒，這個特定的振鈴數即是向TIU發出開始傳送抄表數據的信號。

    （電話）撥出抄表系統（從數據接收器到電表端）限制了用途，并買斷了電話專線。當大量信息在工作期間按要求被匯集時，這種技術是優選的。（電話）撥出抄表系統運行和客戶電話使用沒有沖突，并且與“非測試”及公用遙測中繼（UTT）交換技術兼容。在這些情況下，都能良好運行。

    2．一種無干擾的系統

    基于電話的自動抄表系統通訊是相互無干擾的。即他們運行時，與客戶使用電話沒有沖突。使用電話檢查器來識別電話是否占線或客戶是否拿起電話聽筒，如果系統傳送數據時，客戶電話占線，系統自動停止傳送，稍后重新聯系傳送。一個合理安排的基于電話的自動抄表系統節省成本之處，可以通過許多方面說明，首先一點就是避免了無線電、光纜、電纜及其他系統的高成本大規?；镜慕ㄔO，因為基于電話的系統使用了現存的通信網絡。

    基于電話的自動抄表系統諸多重要的優點之一是能在任意場所安裝自動抄表裝置，而不必在鄰近現場安裝。*初的系統通常都安裝在周邊地區還沒有開發計劃的商業或工業現場。基于電話的通訊系統還避免了為支撐大量電表群體的基礎建設（一項造價昂貴的遠程抄表方式）。