用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)的建設研究

白銀娟

摘 要 隨著國家“十三五”對于智能電網(wǎng)建設的規(guī)劃，用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)的建設也逐步推開，同時需要建設更為完備的國家用電信息采集系統(tǒng)大數(shù)據(jù)來完善和分析數(shù)據(jù)儲存、辦公系統(tǒng)、上網(wǎng)發(fā)電、關口計量、用戶負荷計量點以及客戶終端數(shù)據(jù)管理，用電采集系統(tǒng)的重要性不言而喻。本文針對它的特點做一些分析的構(gòu)思。

關鍵詞 用電信息采集系統(tǒng)；通信網(wǎng)；建設研究

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）202-0080-02

1 用電信息采集系統(tǒng)概念

用戶用電信息采集系統(tǒng)是利用了配電變壓器的工作原理，以及終端用戶的用電數(shù)據(jù)，進過通信網(wǎng)絡平臺的采集和分析，得出的大數(shù)據(jù)和分層信息，最終實現(xiàn)用電監(jiān)控，包括老百姓非常熟知的階梯定價，也是由這個系統(tǒng)來推行，另外就是負荷管理以及線損分析和維護，目前也包括了遠程監(jiān)控和系統(tǒng)升級，達到自動抄表、錯峰用電、用電檢查（防竊電的功能）、對于用電來說得到了更好的完善和管理，實現(xiàn)了負荷預測和節(jié)約用電成本的作用。

而從用電信息采集系統(tǒng)的組成來看主要是分為四大模塊：第一模塊是主站管理軟件系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫管理模塊、前置服務模塊、客戶端軟件、大數(shù)據(jù)分析、遠程監(jiān)控等。第二模塊是集中采集控制器，通過電力線通訊，集中器與主站系統(tǒng)之間通過GPRS上行信道進行通信，目前除了GPRS上行信道錢還包括了其他的多種通訊協(xié)議，平時自動按主站系統(tǒng)設置的心跳時間來進行自我的管理，并按律動來進行采集本臺區(qū)載波表的電能數(shù)據(jù)，最后能夠達到自動學習和適應電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智能要求。第三模塊是專變采集終端，所謂的專變采集終端主要對專變用戶進行有效的采集，利用電信息的終端設備所采集的電能表數(shù)據(jù)，也包括電能計量設備工程情況的了解，特別是供電電能質(zhì)量有關的有效監(jiān)測，從目前的情況來看要達到和滿足客戶終端有效用電負荷和電能量的監(jiān)控是非常有必要的，達到和維護整個用電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定的作用；而為達了這樣的效果需要對采集數(shù)據(jù)進行雙向傳輸及管理。第四模塊是具有通訊功能的電能表的數(shù)據(jù)傳輸和交換的實現(xiàn)，其種類主要有載波通信能力、rs485總線通信能力的電能表以及帶有有功電能量脈沖輸出裝置的電能表，另外還有采用其它通信方式與上級設備進行數(shù)據(jù)交換的電能表。

2 用電信息采集系統(tǒng)的通訊方式

用電信息采集系統(tǒng)的通訊方式主要包括以下3種行式：

1）rs485采用差分信號負邏輯的方式，主要的特點是雙絞線連接從通信上來說這樣的設計是比較可靠的；目前來說依據(jù)采集對象的不同可設計接入8、16、32塊電能表，而傳輸?shù)念l率是1 200m。

2）GPRS/CDMA無線公網(wǎng)是目前應用的主要的通訊方式，這種傳輸方式速率高，其主要的特點是支持永久的在線數(shù)據(jù)通信能力，有可能會受到話音業(yè)務干擾，但它的特點就是資源較豐富，而且覆蓋地域廣泛，具有大規(guī)模應用的客觀條件。

3）電力載波。載波電能表直接同集中器通信、集中器同采集器通過載波方式通信，采集器同電能表通過rs485、寬帶載波或窄帶載波通訊；這種通訊方式施工、維護方便但使用范圍僅局限于一個臺區(qū)。

以上3種都存在一點程度的不足，所以基于這樣的問題，我們有了新的構(gòu)思。

3 用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)總體建設構(gòu)思

3.1 系統(tǒng)三層面架構(gòu)的呈現(xiàn)

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)從總體建設上來分析，我們可以把它分為3個層次：即采用面、通信面和主站系統(tǒng)面。這3個層面的把整個用電信息采集的構(gòu)思都體現(xiàn)了，但要實現(xiàn)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡有效的對接和分配，最終實現(xiàn)功能數(shù)據(jù)的最大化。需要進行更好的分工，特別是主站系統(tǒng)的功能要實現(xiàn)最大化，負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和人分析，以及由數(shù)據(jù)分析后所得出的數(shù)據(jù)采集目標和其他電力營銷應用方面的延展功能和擴展用途。對于數(shù)據(jù)來說管理的目標主要是來源于硬件的保障，信息的存取和處理；而數(shù)據(jù)采集主要是實現(xiàn)采集的分類化和數(shù)據(jù)的準確和協(xié)議解析有效。通信面是電能信息采集設備對接主站系統(tǒng)連接的渠道，非常的重用，通信面需要解決的不光是通信還要實現(xiàn)不同網(wǎng)絡端口之間的，比如光纖網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡或協(xié)議有線網(wǎng)絡的遠程通信傳輸。采用主要的功用是電能信息采集，所以主要是由終端、電能計量設備和通信網(wǎng)絡三者組成，負責對用戶用電信息進行采集、分類和歸檔，建立有效的用電信息數(shù)據(jù)庫并進行備案，再向主站系統(tǒng)傳輸，另外還有一個渠道是通過通信網(wǎng)絡從電能計量設備終端中獲取電力數(shù)據(jù)，再傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中。

3.2 用電系統(tǒng)軟件架構(gòu)設計方案

用電信息采集系統(tǒng)的軟件設計有幾個方面的構(gòu)思，對于主站系統(tǒng)來說架構(gòu)設計采用什么平臺合適，而對于數(shù)據(jù)分析和采集的穩(wěn)定性來說J2EE平臺比較合適，結(jié)構(gòu)上可以采用分布式結(jié)構(gòu)為主，立體式框架搭建為輔，必須保證系統(tǒng)軟件架構(gòu)設計中有著較好的穩(wěn)定性和安全性，特別是對于可用性的要求，同時用電系統(tǒng)的延展功能、擴展用途都非常依賴于軟件的系統(tǒng)的設計；其電力主站軟件架構(gòu)包括表象面、數(shù)據(jù)面、應用面和服務面，這幾面是獨立又互為關系并通過通信接口與其他信息系統(tǒng)共享和交換數(shù)據(jù)信息。

4 用電信息采集系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

在分析了用電信息采集系統(tǒng)的實際應用情況之后，本文對用電信息采集系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢進行了合理的展望。

第一，能夠為廣大用戶提供更為高質(zhì)量的服務平臺。從用電信息采集系統(tǒng)的發(fā)展狀況分析結(jié)果來看，未來的用電信息采集系統(tǒng)可以更加完善，滿足人們的用電要求，依托信息技術(shù)的發(fā)展，可以建立起相對集中的供電服務平臺。

第二，能夠最大程度地提高用電監(jiān)控的有效性。在未來的時間里，智能化的信息采集系統(tǒng)能夠根據(jù)電力企業(yè)的用電、供電情況，排除一些不合格、不規(guī)范的工作行為，從而能夠高效及時的反映情況，從而提高抄核收的管理功能，用電的監(jiān)測系統(tǒng)對不良的用電行為進行記錄，打擊一些違規(guī)用電行為，實現(xiàn)安全、規(guī)范的用電環(huán)境。

5 結(jié)論

用電信息采集系統(tǒng)的應用與發(fā)展方向的未來離不開通信網(wǎng)的資源整合，特別是利用主站系統(tǒng)和各終端間的數(shù)據(jù)傳輸和實現(xiàn)，比如遠程抄表、防竊電應用等使整個系統(tǒng)的運行逐漸轉(zhuǎn)為智能化。用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)絡后不但能夠為供電企業(yè)收集用戶用電信息，保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，最為關鍵的是電力運營管理更加精細化，后續(xù)的話可以實現(xiàn)電力用戶實現(xiàn)信息共享、交流互動和用電安全，包括對遠程電源的操控等。

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