基于智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用常城

王延軍 王洋

摘要：電力系統(tǒng)在日常的生產(chǎn)活動(dòng)中，要考慮下列兩個(gè)方面：一是提升設(shè)備、線路二者的利用率，確保經(jīng)濟(jì)性；另一方面維護(hù)電力系統(tǒng)自身的科學(xué)性、安全性，達(dá)到滿意的供電質(zhì)量。故此，電力部門應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的參量作出測(cè)量，明確系統(tǒng)、設(shè)備各自的工作狀態(tài)。電力系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)均有較多的運(yùn)用，采集系統(tǒng)自身的性能對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)也有直接的相關(guān)。

關(guān)鍵詞：智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；電力系統(tǒng)應(yīng)用

以低壓電力載波通信技術(shù)為依托建立的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，可以對(duì)臺(tái)區(qū)電費(fèi)作出長(zhǎng)距離地抄錄，統(tǒng)計(jì)好臺(tái)區(qū)總電量及其線損情況，減少人工抄表呈現(xiàn)的超量工作等系列問題。下文中，筆者將對(duì)智能化采集系統(tǒng)進(jìn)行分析。

一、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理和基礎(chǔ)

對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，其運(yùn)作模式更多是在不同RTU主站中完成，所有的問題都可以明確，由RTU主站給予反饋，利用第2線以及4線上部的從主站負(fù)責(zé)對(duì)通信電路予以輻射。基于該模式，它們彼此獨(dú)立，有條件分配和不少單回路發(fā)射機(jī)。通常，公共通信線路有若干不同的分支RTU。該類特種電纜，能夠利用載波機(jī)來增強(qiáng)功率，在不同軌道上來對(duì)RTU數(shù)據(jù)來完成查詢以及回應(yīng)。不同通道中，傳輸速率達(dá)到了39600位/秒。該種傳輸方式，能夠?qū)π畔⒘孔鞒鲞B續(xù)響應(yīng)。不同RTU僅受分支響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的干擾，不過該種通信方式需耗費(fèi)比較多的成本。在我國(guó)，無線電管理模式相當(dāng)于超短波數(shù)據(jù)通信的重要頻段。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由電纜、無線通信或是監(jiān)控等組合而成，支持對(duì)串行掃描下不同RTU進(jìn)行查詢，并確保查詢終端RTU主站信息的精準(zhǔn)性。通過接收主站的各項(xiàng)指令和必要的斷路器操作，應(yīng)當(dāng)對(duì)操作次序做好檢驗(yàn)，避免誤操作。不論采集系統(tǒng)還是電力監(jiān)控，都要設(shè)計(jì)和諧的人機(jī)對(duì)話界面。除硬件設(shè)備（打印機(jī)或是控制臺(tái)等）之外，也應(yīng)當(dāng)對(duì)上述方案進(jìn)行明確地執(zhí)行。人機(jī)交互界面，關(guān)鍵在于傳輸快速、明了的圖像，可以了解適當(dāng)?shù)牟僮鞣绞健６M盤（模擬屏）彼此的關(guān)系同樣也可以選擇CRT系統(tǒng)，這是因?yàn)椋耗茉础⒛M單盤二者的投資、修改成本日漸擴(kuò)增。但是，分布模擬盤能夠傳輸電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，該類信息沒有辦法在簡(jiǎn)單的CRT顯示器中實(shí)現(xiàn)。

二、電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1）物理層。根據(jù)采集周期，不同Device都有能力對(duì)千余條數(shù)據(jù)完成緩存。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新之前，本系統(tǒng)必須在Device中對(duì)不同時(shí)段的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

2）訪問層。和Device彼此的交互。涵蓋兩個(gè)不同的部分，連接模塊應(yīng)當(dāng)要和Device構(gòu)建良好的Socket連接；而消息訪問模塊封裝必須要和Device達(dá)成某種傳輸協(xié)議，從而和Device之間來對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸或是發(fā)送。

3）數(shù)據(jù)采集層。多線程機(jī)制，更多地會(huì)反映在數(shù)據(jù)采集層上。①主線程應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)予以設(shè)置：通過讀取Device相關(guān)的配置信息，如ID標(biāo)示、IP地址以及端口，將其分配至信息列表中；構(gòu)建監(jiān)聽或是采集線程；②IP地址資源并不多，Device開啟后每間隔某個(gè)時(shí)段，IP地址、端口便會(huì)馬上地改變。有時(shí)，還會(huì)有不同的Device節(jié)點(diǎn)摻加至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中。監(jiān)聽線程，能夠?qū)Σ煌珼evice上傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行偵聽，確保系統(tǒng)、Device彼此的通信連接；③數(shù)據(jù)采集線程能夠從不同Device中來對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)。

三、低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）抄表的應(yīng)用

引入本系統(tǒng)后，電力抄表人員坐在單位就可以對(duì)電能表數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，從根本上提升勞動(dòng)生產(chǎn)率。由于無需現(xiàn)場(chǎng)抄表，工作人員在任何時(shí)候都可以選擇替換抄表或是輪換。這就緩解了手工、輪換超表的難度，降低了抄表人員頻繁登桿的高危性。故此，該種方法相對(duì)來說比較安全、高效。數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)性，能夠確保臺(tái)區(qū)總表、分表（用戶）在抄表時(shí)間上的完全同步，處理手工抄表由于天氣條件、用戶數(shù)量超出等情況沒有辦法同步抄表等諸多問題，減小臺(tái)區(qū)線損出現(xiàn)異常的可能性。此外，系統(tǒng)可以對(duì)定時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集。不僅滿足了周期抄表的基本需求，減小了抄表因素引起的線損波動(dòng)，適應(yīng)了階梯電價(jià)自身對(duì)定期抄表做出的要求，同時(shí)也符合電價(jià)變更的行業(yè)之選，使電價(jià)可以很好地執(zhí)行。

（二）預(yù)付費(fèi)的應(yīng)用

選取本系統(tǒng)之后，用戶如果欠費(fèi)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跳閘；如果用戶完成交費(fèi)，系統(tǒng)又可以自動(dòng)合閘。也就是說：交完費(fèi)用后，就可以馬上用電；同時(shí)，系統(tǒng)也可以對(duì)預(yù)付費(fèi)、營(yíng)銷收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行交換。不僅處理了從前的催費(fèi)難題，也滿足了用戶24小時(shí)購(gòu)電的現(xiàn)實(shí)需求。另外，自動(dòng)合閘也可以減少了用戶不懂得操作IC卡的用電難題。

（三）短信提醒、信息發(fā)布功能應(yīng)用

本系統(tǒng)中，手機(jī)短信可以將實(shí)時(shí)的用電信息傳送給用戶的手機(jī)上。抄表員無需再深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行發(fā)單，并將繳費(fèi)通知傳輸至客戶手中，減小欠費(fèi)停電率。除了可有為供電企業(yè)降低電量損失外，同時(shí)也可以幫助他們減少麻煩。

（四）業(yè)務(wù)擴(kuò)充及農(nóng)村低壓配網(wǎng)應(yīng)用

一為為規(guī)范用電負(fù)荷提供有力的支持。通過對(duì)本集抄系統(tǒng)內(nèi)部的三相負(fù)荷進(jìn)行平衡分析，用電人員可以自由地查詢?nèi)嘭?fù)荷各自的分布情況。若計(jì)劃對(duì)新裝負(fù)荷進(jìn)行拓展，切勿盲目操作、單項(xiàng)過重引起的線路損耗。二是充實(shí)了農(nóng)電配網(wǎng)原有的運(yùn)行方式。本系統(tǒng)采取的運(yùn)行方案，能夠轉(zhuǎn)變農(nóng)村低壓配網(wǎng)原有的運(yùn)行管理模式。在轉(zhuǎn)變線路人員“三勤”維護(hù)方式的同時(shí)，為完全數(shù)字化、精準(zhǔn)化的三率管理提供可靠的支撐，對(duì)電能資源進(jìn)行綜合調(diào)配，為運(yùn)行管理提供可靠的條件與保障。

四、結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)慢慢地轉(zhuǎn)向于規(guī)模化、長(zhǎng)途或是超高壓的方向，對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性均有嚴(yán)格的要求。智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，分布式遠(yuǎn)程終端裝置由于適用性較廣、功能強(qiáng)大等優(yōu)勢(shì)被普遍地運(yùn)用于電力系統(tǒng)中。我們堅(jiān)信：信息技術(shù)創(chuàng)新后，智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也將在電力系統(tǒng)中得到更多的應(yīng)用。在提升抄表操作智能化程度的同時(shí)，推動(dòng)電力行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱豐磊.VPN虛擬專網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[J].中國(guó)電子商務(wù)，2009（11）：8889.

[2]胡慧鋒.無線電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2006.

[3]孫晨.對(duì)GPRS在電力系統(tǒng)應(yīng)用的分析[J].電力系統(tǒng)通信，2003（11）：3840.