用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)及技術(shù)選型淺析

1、    用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)及技術(shù)選型淺析    張莉莉摘要：當(dāng)前，節(jié)能減排是緩解能源約束，減輕環(huán)境壓力，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。為鼓勵客戶節(jié)約用電，國家全面推行階梯電價。傳統(tǒng)的人工抄表方式難以滿足階梯電價實施后的管理要求和服務(wù)要求，而用戶用電信息采集系統(tǒng)能實現(xiàn)計量裝置的在線監(jiān)測和用戶負荷、電量為階梯電價的實施的提供有利的技術(shù)保證。同時通過各項重要信息的實時采集，及時、完整、準(zhǔn)確的為“sg186”業(yè)務(wù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而為電力企業(yè)經(jīng)營管理各環(huán)節(jié)的分析、決策提供支撐，提升企業(yè)集約化、精益化和標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。下文在實習(xí)指導(dǎo)老師的幫助下，以本市供電

2、公司用電信息采集建設(shè)為背景，從用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)架和應(yīng)用和技術(shù)選型上探討用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)和完善。關(guān)鍵詞:節(jié)能減排 穩(wěn)定 可靠中圖分類號：te08文獻標(biāo)識碼：a 文章編號：一、用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)架及應(yīng)用1系統(tǒng)邏輯構(gòu)架系統(tǒng)邏輯架構(gòu)，主要從邏輯的角度對用電信息采集系統(tǒng)從主站、信道、終端、采集點等幾個層面對系統(tǒng)進行邏輯分類，為下面各層次的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。用電信息采集系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖如下：1）用電信息采集系統(tǒng)在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設(shè)備層三個層次。由于用電信息采集系統(tǒng)集成在營銷應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)交互由營銷系統(tǒng)統(tǒng)一與其它應(yīng)用系統(tǒng)進行接口。2）主站層又分為營銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用、前置采集平臺、

3、數(shù)據(jù)庫管理三大部分。業(yè)務(wù)應(yīng)用實現(xiàn)系統(tǒng)的各種應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯；數(shù)據(jù)采集負責(zé)采集終端的用電信息，并負責(zé)協(xié)議解析；控制執(zhí)行是對帶控制功能的終端執(zhí)行有關(guān)的控制操作；前置通信調(diào)度是對各種與終端的遠程通信方式進行通信的管理和調(diào)度等。3）通信信道層是主站和采集設(shè)備的紐帶，提供了各種可用的有線和無線的通信信道，為主站和終端的信息交互提供鏈路基礎(chǔ)。主要采用的通信信道有：光纖專網(wǎng)、gprs/cdma無線公網(wǎng)、230mhz無線專網(wǎng)。4）采集設(shè)備層是用電信息采集系統(tǒng)的信息底層，負責(zé)收集和提供整個系統(tǒng)的原始用電信息，該層可分為終端子層和計量設(shè)備子層，對于低壓集抄部分，可能有多種形式，包括集中器+電能表和集中器+采集器+電能

4、表等。終端子層收集用戶計量設(shè)備的信息，處理和凍結(jié)有關(guān)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)與上層主站的交互；計量設(shè)備層實現(xiàn)電能計量和數(shù)據(jù)輸出等功能。2系統(tǒng)物理架構(gòu)系統(tǒng)物理架構(gòu)，是指用電信息采集系統(tǒng)實際的網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)成，從物理設(shè)備的部署層次和部署位置上給出形象直觀的體現(xiàn)。1）用電信息采集系統(tǒng)從物理上可根據(jù)部署位置分為主站、通信信道、采集設(shè)備三部分，其中系統(tǒng)主站部分多位單獨組網(wǎng)，與其它應(yīng)用系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道采用防火墻進行安全隔離，保證系統(tǒng)的信息安全。2）主站網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)主要由營銷系統(tǒng)服務(wù)器（包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器）、前置采集服務(wù)器（包括前置服務(wù)器、工作站、gps時鐘、防火墻設(shè)備）以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。3）通

5、信信道是指系統(tǒng)主站與終端之間的遠程通信信道，主要包括光纖信道、gprs/cdma無線公網(wǎng)信道、230mhz無線電力專用信道等。4）采集設(shè)備是指安裝在現(xiàn)場的終端及計量設(shè)備，主要包括專變終端、gprs多功能電表、集中器、采集器以及電能表計等。二、 技術(shù)方案的選擇穩(wěn)定可靠的通信技術(shù)是用電信息采集系統(tǒng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。用電信息采集系統(tǒng)依托光纖、無線、電力線載波等通信技術(shù)構(gòu)筑的網(wǎng)絡(luò)，通過采集器、集中器、智能表計等設(shè)備，在用戶和公司主站之間形成網(wǎng)絡(luò)互動和即時連接，從而實現(xiàn)電力、信息、應(yīng)用數(shù)據(jù)的高速傳輸和遠程控制等功能。用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)必須滿足穩(wěn)定可靠的技術(shù)特性，完整的采集數(shù)據(jù)傳輸由遠程通信和本地

6、通信兩類通信網(wǎng)絡(luò)有機構(gòu)成，分別提供電力用戶現(xiàn)場各類采集終端至系統(tǒng)主站間的遠程數(shù)據(jù)傳輸通信和采集終端至采集對象（電表）之間的通信。1遠程通信，是指采集終端和系統(tǒng)主站之間的數(shù)據(jù)通信。通過遠程通信，系統(tǒng)主站與用戶側(cè)的采集終端設(shè)備間建立聯(lián)系，下達指令和參數(shù)信息，收集用戶用電信息。當(dāng)前可供電力用戶用電信息采集系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ刨Y源主要有：電力營銷自有的230mhz無線專用數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)、公共運營商提供的gprs/cdma虛擬專用無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、公司自有的配電線路光纖專用通信網(wǎng)絡(luò)。幾種遠程通信技術(shù)的比較如下：1）光纖專用配電網(wǎng)絡(luò)缺點：建設(shè)成本高。優(yōu)點：運行維護時的工作量低；通信速率很高；可靠性特別高，不易

7、受到周圍環(huán)境的影響。2）230mhz無線專網(wǎng)缺點：通信速率較低；容易受天氣狀況、地理環(huán)境等因素的影響。優(yōu)點：成本中等，雖然無線信道不需要建設(shè)成本，但仍存在組網(wǎng)建設(shè)的費用；需要一定的維護工作量，運行維護費用較低；通信可靠信較高。3）無線公網(wǎng)缺點：運行維護的費用高；容易受地理環(huán)境、公網(wǎng)運行狀況等因素的影響。優(yōu)點：無線信道不需要建設(shè)成本，通信終端設(shè)備成本不高，總體建設(shè)成本很低；通信速率較高；通信可靠性較高。相較而言，無線公網(wǎng)的性價比較高。目前主要采用光纖專用和無線公網(wǎng)兩種遠程通信方式，其中光纖專用網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于變電站主網(wǎng)線損系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、無線公網(wǎng)主要應(yīng)用于專、公變臺區(qū)考核用戶及低壓居民用戶電能采集。2本地通信，是指采集終端和用戶電表之間的數(shù)據(jù)通信。本地信道有電力線載波（窄帶、寬帶）、rs485、短距離無線、有線電視網(wǎng)絡(luò)等多種方式可供選擇。目前應(yīng)用的有電力線載波和rs485兩種本地通信方式。由于電力線載波具有維護量小、傳輸速率高、可靠性高、能支持預(yù)付費功能而被廣泛推廣應(yīng)用。隨著國家電網(wǎng)公司電力營銷發(fā)展規(guī)劃的逐步落實，用電采集系統(tǒng)的建立成為大營銷發(fā)展的必由之路。它將實現(xiàn)計量裝置的在線監(jiān)測和用戶負荷、電量、電壓等重要信息的實時采集，及時