基于用電信息采集系統的四表合一技術方案構建探討

李思同，金 琳，盧興旺，張 亮，李仕龍

（國網山東省電力公司日照供電公司，山東 日照 276826）

基于用電信息采集系統的四表合一技術方案構建探討

李思同，金 琳，盧興旺，張 亮，李仕龍

（國網山東省電力公司日照供電公司，山東 日照 276826）

電網建設的信息化水平的提升，為用電信息采集系統的“四表合一”技術方案的實現提供了幫助。“四表合一”技術的應用，可以讓居民的生活質量得到一定程度的提升，也可以為智慧城市的發展提供支持。主要從“四表合一”技術方案的設計思想入手，對這一方案的系統架構、通信系統和實現路徑等問題進行了分析。

用電信息采集系統；系統架構；通訊協議；通信組網技術

“四表合一”主要指的是電力部門、供熱部門、燃氣部門和供水部門等機構利用電力用戶信息采集系統，對用戶的用電信息、用水信息、用氣信息和用熱信息進行自動采集、存儲的信息統計方式。它可以在提升國民生活質量的基礎上，對電力企業的信息化管制體系進行強化。這一技術的應用現狀、系統架構的建設問題和通信系統的建設問題是“四表合一”建設質量的主要影響因素。

1 “四表合一”技術方案的設計思想

“四表合一”技術方案建立在國家電網現有的集抄系統的基礎之上，可對國家電網建成投入的用電信息系統進行優化，可以有效降低“四表合一”方案的二次投入成本。在M-BHUS總線技術和RS-485技術等前沿通信技術應用于“四表合一”方案以后，相關人員需要從用戶表計的實際情況入手，完成具體方案的設計工作。在系統上行PLC改造工作中，系統設計人員主要借助靈活化的組網模式對通訊方式進行隨機組合，并在對下行PLC進行改造的基礎上，對電力計量表與水、氣、熱三表之間的通訊體系進行優化。多種通訊技術的綜合運用，可為接入這一系統的不同智能終端提供支持，進而讓“四表合一”系統的實效性得到有效提升。

2 整體架構設計與通信系統分析

2.1 用電信息采集系統的架構分析

“四表合一”技術方案的構建要求相關人員對現有的電力設備及與之相關的通訊渠道進行最大限度的利用。國家電網現行的電力數據采集系統主要由以下內容組成：①系統的主站設備；②長距離通訊設備；③數據采集設備和終端通信設備；④電力計量表計。

為了保障用電信息采集系統的正常運行，設計人員需要從以下兩個方面入手，對信息采集系統的系統架構進行優化：①四表合一建設方案不能與電力系統所使用的電信息采集系統的正常功能相沖突；②相關人員需要對采集系統設備資源的共享機制進行完善。針對電力采集系統終端設備所表現出的復雜性特點，相關人員在系統架構的設計過程中，可以將四表合一裝置安置于數據采集系統的前端。為了讓“四表合一”技術方案的節約目標實現，相關人員也可以讓四表合一在數據采集系統的后端進行整體融合。

2.2 采集系統通信系統分析

M-BUS通信系統、RS-485通信系統是“四表合一”技術方案所應用的主要系統。除此以外，微功率無線通信系統、無線公網通信系統和電力線載波通信系統也是“四表合一”技術方案建構過程中不可忽視的問題。在這些系統之中，M-BUS系統可以在加強通信電纜與從機之間的聯系的基礎上，為用電信息采集系統的原始功能提供保障。RS-485通信系統可以讓數據的傳輸效率得到有效提升。微功率無線通信系統雖然可以讓“四表合一”方案表現出網絡建設簡單、通信速率快的特點，但是這一系統也存在著通信范圍小和易受電磁干擾影響的問題。“四表合一”方案中應用的無線公網通信系統具有著覆蓋范圍大、通信速率高和環境適應性強的特點，但是從這一系統的實際應用情況來看，它也具有著設備建設成本高和運營成本高的問題。如果通信運營商未覆蓋“四表合一”方案的實施區域，這一系統也會表現出難以正常運轉的問題。

3 “四表合一”技術方案的實現路徑

3.1 政府部門的政策扶持

“四表合一”技術方案涉及到了城市供電部門、供熱部門、燃氣供應企業、供熱企業等多家單位。不同行業之間的差異性會給“四表合一”方案的實施工作帶來一定的影響。因此，在這一方案的實施過程中，政府部門也需要對自身的扶持作用進行發揮。根據一些城市的經驗，水電燃氣熱一卡通工程的開展，可以讓供電部門、供熱部門和燃氣供應企業等單位在日常工作中達成一定的默契，進而讓“四表合一”技術方案的實施阻力降低。在推廣“一卡通”工程的同時，政府部門也需要通過制訂行政法規和實施激勵手段的方式，推動“四表合一”工程的開展。

3.2 表計通訊協議的統一

現階段，燃氣供應企業、水務部門和供熱部門的通信協議尚未形成統一化的技術標準，與之相關的通信協議主要建立在住建部門所出臺的技術標準之上。從“四表合一”方案的實施過程看，標記制作流程規定影響因素會讓生產商對相關協議產生相異認知。如果生產商利用廠商自身的協議開展生產，也會讓成品表計在方案實施過程中出現難以正常工作的問題。因此，統一化的通訊協議體系的構建已經成為了事關“四表合一”方案體系建設工作的重要因素。

3.3 通信組網技術的優化

通訊網路系統構建方案單一化問題是“四表合一”技術方案建構過程中存在的一大重要問題。單一化的通訊網絡體系并不能對不同地點的不同需求進行有效解決。對通信網絡體系的適應性進行提升，可以讓“四表合一”方案的實效性得到強化。從理論上看，表計放置位置的差別也會成為統一方案下的通訊效率的主要影響因素。

相關人員在對通訊組網技術進行進一步優化的基礎上，對通訊方案的適應性進行強化，可以對“四表合一”系統對不同地點的不同操作需求進行充分滿足。無線模塊和雙模模塊的優化是對通信組網技術進行優化的有效措施，在具體方案的實施過程中，人們需要對系統應用過程中的實際需求予以關注。

3.4 水氣熱表計的規范設計

標記規范方面的差異性是“四表合一”方案設計過程中不可忽視的問題。以水表為例，在國家對水表規格進行嚴格控制的情況下，水表的設計尺寸仍然具有多樣化的特點。在對水表生產過程的便利性和生產成本優化問題過于關注的情況下，不同廠家所生產的水表成品在尺寸、規格等方面會表現出一定的差異性，這種差異性可能會讓水表在實際應用過程中出現難以更換的問題。電氣參數不達標的問題也是表計生產工作中存在的突出問題，可能會給抄表工作的精確度帶來不利的影響。水氣熱表計的制造參數的統一化可以為“四表合一”的普及提供幫助。

4 結論

水電燃氣熱供應體系是人們日常生活中不可缺少的公共服務體系。“四表合一”數據采集系統的構建，可以在對用電信息采集系統的使用范圍進行拓展的基礎上，為人們提供便利化的服務體驗。在“四表合一”技術方案的建構階段，對硬件設備重復制造的資源浪費問題進行控制，可以讓社會公共資金得到有效節約。表計通信協議、通信組網技術的優化和水氣熱表計的規范設計可以讓采集系統的工作效率提升。

［1］江汛.基于用電信息采集系統的四表合一技術研究與建設［J］.科技創新與應用，2016（34）.

［2］孫凱，呂曉強.用電信息采集系統的四表合一技術研究［J］.中國設備工程，2017（05）.

〔編輯：張思楠〕

TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.151

2095－6835（2017）23－0151－03