多表合一采集系統的建設與研究

董軍 榮欣 金玲 陳琛洌

：電、水、氣、熱“多表合一”信息采集是公司著眼于資源集約共享、建設節約型社會做出的一項有益探索，也是服務智慧城市建設、滿足客戶智能用能需求、推動社會管理水平提升的重要舉措。當前，公司面臨售電量增速放緩和外部市場競爭加劇的嚴峻形勢，亟需充分利用數據采集和營銷服務網絡資源優勢，深入挖掘數據價值、拓展用能服務份額、搶占售能側平臺稀缺資源、增加企業經濟效益、凸顯公司在公共事業領域的重要位置。鑒于此，文章結合筆者多年工作經驗，對多表合一采集系統的建設與研究提出了一些建議，僅供參考。

：多表合一采集系統;建設;研究

隨著電力時代的不斷發展和更新，針對“多表合一”項目依托南網公司智能電能表應用和用電信息采集系統覆蓋廣泛的采集終端，實現水、電、氣、熱等多種能源的統一平臺自動采集及能效終端普及應用，提供抄表數據和用能管理服務。在此基礎上，以“多表合一”抄收系統，通過對客戶分項用能數據的挖掘和分析，建立一個精準的龐大能源數據網絡，利用所建立的用戶精細用能數據庫，加強對外提供數據服務，將能耗分析結果分類、分權限等，分別推送給客戶;通過統一數據平臺，將分析結果提供給供能企業、政府對應部門。

多表合一信息采集是南網公司重點推動，著眼于資源集約共享、建設節約型社會的一項有探索，也是服務智慧城市建設、滿足客戶智能用能需求、推動社會管理水平提升的重要舉措。多表合一信息采集充分利用南網企業已建成的用電信息采集系統，實現電、水、氣、熱表、采集終端、通信網絡和主站資源的共享應用，避免公用服務事業的重復性投資，通過資源有效利用和信息共享，系統及業務的互聯互通，企業服務能力得到有效提升，運維成本將大幅降低，同時末端用戶的服務感知和服務體驗明顯提升，真正做到優質服務。隨著技術難題漸被攻克，多表合一信息采集已有設計構想成為現實。南網公司通過與水、氣、熱公司開展合作，將水、氣、熱表計接入到現有的電力網絡中，再對用電信息采集系統主站、集中器、電能表通信模塊進行升級和改造，不同表計采集的數據即可借助電力網絡作為各自計量數據的載體同電力數據一同上傳到系統主站，進入各自的服務器，從而實現電、水、氣、熱表計數據一體化采集，形成多表集抄的應用格局。

利用已建成的用電信息采集平臺，實現水、電、氣、熱等公用事業及分項計量數據一體化遠程自動集采集抄的能源消費管理新模式，從而促進行業智能化應用范圍，是“互聯網+”智慧能源發展戰略的重要舉措之一，是加快推進能源消費智能化、建設智能樓宇和智慧城市的重要基礎，有利于社會公共資源綜合利用，實現多領域能源大數據的集體融合，提升能源統計、分析、預測等業務的時效性和準確度，有利于進一步提升各能源企業的精益化管理水平，有利于提升小區建設品質和用戶實時掌握用能狀況。

3.1主流通信技術分析

實現多表合一信息采集首先要考慮的是通信方式，它是系統建設的核心，關系到系統運行整體的穩定性與可靠性，是系統運行的重要基礎。目前各網省多表合一采集系統主流的通信方式主要有以下幾種：M-BUS總線;RS-485;微功率無線;無線公網;電力線載波。

3.2系統設計理念

在應用微功率無線技術的多表合一采集系統中，由于水、氣、熱表無外接電源，為延長表計使用壽命，須時刻保持低功耗運行，故此也稱作低功耗表，與電能表或采集設備的通信網絡也因此稱為低功耗通信網絡。而低功耗運行，始終貫穿于多表合一系統的設計理念當中。

3.3硬件平臺架構

硬件平臺由屏蔽表箱、屏蔽通信轉換器、屏蔽集中器、信道控制器構成.其中，屏蔽表箱由多個通信從模塊和通信偵聽設備構成，模擬現場表箱;屏蔽通信轉換器由水氣熱表的本地通信轉換設備和偵聽設備構成，模擬水氣熱表的通信硬件;屏蔽集中器由通信主模塊和偵聽設備構成，模擬臺變側計量箱;信道控制器由衰減器、噪聲注入、信號測量設備構成，仿真表箱間的實際通信信道。（1）屏蔽通信轉換器。屏蔽通信轉換器由通信轉換器、通信偵聽單元構成.通信轉換器仿真本地水氣熱表轉換器，通過上位機仿真水氣熱表采集業務.通信偵聽單元用于偵聽本表箱的通信報文（2）信道控制器。信道控制器由衰減器、噪聲注入設備、信號測量設備、控制器構成.衰減器仿真信道的衰減性能，仿真多級通信環境;噪聲注入設備注入各類噪聲，仿真現場通信噪聲;信號測量設備測量信號的頻譜數據.控制器通過網絡接口控制以上3類設備.（3）通信偵聽設備。通信偵聽設備包括寬帶載波偵聽設備和無線偵聽設備，偵聽通信信道上的所有物理層報文，包括確認報文、信標幀、管理報文、應用報文等，監聽結果通過串口轉網口或直接網口傳輸到軟件平臺，傳輸格式同通信標準中的PPDU格式，形成測試過程中各個局部通信沖突域中的通信報文日志，為通信功能及通信性能的評價提供依據。（4）串口網口轉換設備。串口網口轉換器在本系統中多處部署，各類模塊的接口都是串口形式，軟件平臺的硬件接口是以太網，需要實現通信接口的轉換.（5）信號測量設備。信號測量設備主要包括頻譜分析儀、高精度示波器.頻譜分析儀用于模塊發射功率譜密度、發射頻帶、帶外雜散等指標測試。

3.4開展電、水、氣、熱抄表數據聯動分析及交叉比對

及時發現存在的差異情況，實現用能異常的閉環處理與管理。協助合作企業在具備計量總用量的小區建立損耗模型，監測運行異常，開展損耗分析等，為水、氣企業提供增值服務，在此基礎上，引入第三方綜合能源服務公司，以降損成效和增收費用分成實現數據變現，獲得商業利益。

3.5虛擬可視化實現

虛擬漫游在建筑、旅游、游戲、航空航天、醫學等多種行業發展很快。其中虛擬建筑場景漫游是虛擬漫游的一個代表性方面，它是虛擬建筑場景建立技術和虛擬漫游技術的結合，前者是基礎，后者是系統運行方法。與傳統漫游手段相比，虛擬漫游更具有沉浸感、交互性和構想性。對新事物認知的需要，能夠身臨其境地去體驗事物已經成為一種使用習慣。通過虛擬漫游技術可以真實三維體驗感，操作的交互性實現了人機關系的跨越，使漫游體驗更真實。平臺使用Unity3D實現虛擬漫游技術，使管理員在異地操作時更真實、清晰。三維建模構建三維模型時需要利用3DMAX對建筑物、道路、樹木、機房場景和設備進行建模、貼圖和模型烘焙。

綜上所述，由于數據中心被管理對象，網絡設備或服務器等隨著時間的推移在不斷地更新、升級，為了確保系統模擬真實性，要及時做好信息系統的更新維護，及時將新對象建模和導入到應用程序和數據庫中。以海量數據和平臺開放能力吸引眾多服務商，拓展電以外的第三產業，打造數據共享新盈利模式，提升南網公司綜合服務能力，打造智慧用能新服務體系。

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