用電信息采集故障智能排查裝置的研制

梁朝暉 劉錦華

【摘 ?要】人們生活水平的提高，用電需求的不斷增多，促進了我國電力產業的不斷發展。用電信息采集是實現營銷管理現代化、營銷服務智能化、智能用電服務體系和“大營銷”體系建設的基礎，同時也是提高用電管理水平，為用戶提供優質、高效服務的基本條件。如何維護和管理好電能信息采集設備，成為當前供電企業提高采集成功率急須解決的問題。本文就用電信息采集故障智能排查裝置展開探討。

【關鍵詞】信息采集;故障;智能

引言

隨著電力用戶用電信息采集系統的深入應用和新業務的不斷增加，對現場采集設備運行的可靠性和穩定性提出了更高的要求，采集設備故障的快速排查和快速定位是確保系統高效運行的關鍵所在。

1用電信息采集系統相關概述

用電信息采集是電力營銷的重要工作內容，為了保證電力營銷工作效率，將用電信息采集系統充分運用于其中十分關鍵。想要保證用電信息采集系統的合理應用，就需要充分了解用電信息采集系統相關內容，以下對其進行具體概述：首先，用電信息采集系統的定義。所謂用電信息采集系統就是運用智能化技術、電子通信技術、計算機技術自動化監控和采集用戶用電信息的一種全新智能信息采集技術，也是運用現代科學技術發展電力營銷的重要手段。其次，用電信息采集系統設計原則與組成結構。當前人們生活與工作當中均離不開電力，用電需求也越來越大，采集用電信息是保證用電服務的關鍵，因此，在用電信息采集系統當中，組成結構相對比較復雜，主要包括信息通道、智能電表、采集終端等。在設計用電信息采集系統時，設計人員應該充分遵循以客戶為主的原則、規范性原則、實用性原則、先進性原則，明確設計用電信息采集系統的初衷和目的，從而更好的為用戶提供用電服務，促進電力企業的發展。

2用電信息采集故障智能排查裝置系統設計

（1）總體設計。整套檢測裝置由用電信息采集故障排查主機、現場操作終端及相關檢測套線組成。主機具有單相表載波卡位和集中器載波模塊卡位，具有紅外通訊、R485通訊、RS232通訊、WIFI通訊端口，工作在臺區集中器側或臺區電能表側，轉發便攜終端下發的指令，抄讀臺區電能表數據，并把臺區電能表返回的數據上報至便攜終端。便攜終端安裝有控制軟件，工作在臺區集中器側或總表側，按照抄讀方案向主機下發指令，并接收主機上報的臺區表數據，從而完成數據分析處理和存儲。用電信息采集故障排查裝置設計原理如圖1所示。工控模塊為該裝置的核心設計平臺，工控模塊選型要求為：具有4路RS232通訊接口（TTL電平）、1路RS485接口、5吋觸摸功能顯示屏。圍繞工控模塊開展WIFI無線通訊模塊和紅外通訊轉發器設計、具有12V和5V電源輸出的可充電電池電路設計、單相電能表載波模塊和集中器載波模塊卡位電路設計，其中卡位電路的設計主要用于載波模塊故障判斷。工控模塊的第一串口和第二串口分別與被測電能表載波模塊和集中器載波模塊通訊，通過回環數據測試，快速判斷載波模塊是否正常，并可在現場直接進行電能表載波通訊測試;第三路串口為紅外和RS485通訊共用，用于集中器和電能表RS485通訊接口異常判斷和紅外通訊收發數據;第四路串口用于和集中器RS232通訊，設置和讀取臺區集中器中的相關參數;無線WIFI通訊口用于和上位機連接，實現軟件控制，基于載波通訊進行臺區電能表檔案核對及批量讀取電能表數據。

（2）載波模塊故障判別機理。在線檢測電網中電能表載波模塊時，裝置通過工控模塊外設觸摸屏對待測用戶電能表（測試前可通過手工輸入對應用戶電能表的地址碼）下發載波抄讀命令，工控模塊通過第二串口，以RS232的通信方式，控制三相集中器載波模塊通過TXD_1，經由A、B、C及N電力線路發出載波抄讀命令，如果RXD_1收到反饋抄讀信息，則判定被測的用戶電能表載波模塊正常;如果未收到，則判定存在異常。同時，可以設置載波抄讀命令的連發次數，例如連發三次，若連發三次都接收不到反饋抄讀信息，即判定被測的用戶電能表載波模塊異常。另外，在系統中設置HCPL-0600為光電耦合芯片，該芯片能正確控制LED燈的指示。當載波信號發送成功時T-LED亮綠色，信號接收成功時R-LED亮紅色。通過離線方式對載波模塊進行故障判別時，將工控模塊的第一串口與待測用戶電能表載波模塊的相連，第二串口與集中器載波模塊相連，工控模塊通過第二串口向集中器載波模塊發送數據采集命令，集中器載波模塊將指令通過載波通信方式發送給電能表載波模塊，電能表載波模塊將指令轉發給第一串口，第一串口依據指令回復采集數據，回復數據通過相反的路徑發送到第二串口，第二串口收到第一串口發出的數據，測試完成。（3）載波模塊卡位電路設計。集中器載波模塊卡位電路設計原理圖如圖2所示。其中，JZQ-ZBMK為集中器載波模塊的安裝卡位電路，RXD、TXD分別為載波信號接收和發送端口，D2和D3為穩壓二極管起到保護作用。在裝置中設置集中器載波模塊卡位電路，工控模塊的第二串口連接該集中器載波模塊卡位電路，集中器載波模塊采用可插拔式設計，可更換與待測試電能表載波模塊相同型號的載波模塊。

3用電信息采集系統的發展前景

（1）用電費用風險的有效控制。傳統的用電繳費方式都是根據所用電量進行繳費，這種方式容易出現費用風險。如果用電信息采集信息系統全面應用后，可以實行先繳費后用電的形式，當月沒用完的電費，可以在后期繼續使用。這樣一來可以較大程度上降低用電費用風險。（2）高效的供電服務平臺。從用電信息采集系統的發展狀況分析結果來看，未來的用電信息采集系統可以更加完善，滿足人們的用電要求，依托信息技術的發展，可以建立起相對集中的供電服務平臺。順應社會經濟的發展潮流，一切從用戶的用電需求出發建立起專業化的創新的管理服務模式。同時對相關工作人員進行定期的專業培訓，實現組織的巨大發展，能夠對用電情況進行監控，規范人們的用電行為，提高用電系統的服務品質。（3）實現用電情況的實時監控。隨著信息技術的發展，相信信息采集系統在未來，可以對用電信息實現在線監控，進行在線監核抄。智能化的信息采集系統能夠根據電力企業的用電、供電情況，排除一些不合格、不規范的工作行為，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，用電的監測系統對不良的用電行為進行記錄，打擊一些違規用電行為，實現安全、規范的用電環境。

結語

用電信息采集系統是一個非常復雜的系統，它的規范化、統一化是實現全面智能化電網的基礎保障。它是我國社會發展的社會產物，建立用電信息化平臺，對社會用電發揮著重要作用，是符合我國電網改革的需求，符合信息化時代的發展要求。

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（作者單位：國網陽泉供電公司）