探討電力集中抄表系統(tǒng)與營銷信息化

[摘要]日常抄錄用戶電能表指示數(shù)，手段主要有兩種：人工抄表、掌上機抄表。這兩種手段都要求抄表員逐戶登門手工錄數(shù)，盡管掌上機可以解決計費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)錄入問題，但其本質(zhì)上還不是自動化的抄表方式。隨著電力需求市場的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)有抄表手段暴露出越來越多的質(zhì)量和效率問題：表現(xiàn)于抄表環(huán)節(jié)，無法對計費、線損控制、用電分析、營銷預(yù)測。乃至宏觀決策等方面提供及時準確的數(shù)據(jù)；存在估抄、漏抄、錯抄等問題，還會導(dǎo)致整個企業(yè)的成本上漲、效益下滑、管理復(fù)雜度增大。通過對集中抄表系統(tǒng)進行設(shè)計改進，使其實現(xiàn)信息交互，提高供電企業(yè)的電力營銷信息化程度。

[關(guān)鍵詞]集中抄表系統(tǒng)；電力營銷；信息化

[作者簡介]馮開健，海南電網(wǎng)東方供電公司，海南

東方，572600

[中圖分類號]TM73

[文獻標識碼]A

[文章編號]1007-7723(2009)09-0159-0002

一、概述

集中抄表系統(tǒng)是一個結(jié)構(gòu)化的開放式系統(tǒng)，采集器通過電能表的通信接口采集電量數(shù)據(jù)，并通過一定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)焦╇娖髽I(yè)數(shù)據(jù)庫中，作為電費結(jié)算的依據(jù)。目前大多數(shù)居民集中居住區(qū)都已經(jīng)安裝了集中抄表系統(tǒng)，并投入使用，大大降低了抄表人員的勞動強度和人為因素造成的抄表誤差。本文對集中抄表系統(tǒng)提出一些設(shè)計改進建議，使其能增加實時電壓監(jiān)測、故障報修、信息發(fā)布、電費控制等功能，提高電力營銷信息化程度。

二、集中抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

(一)系統(tǒng)的組成

集中抄表系統(tǒng)是一個結(jié)構(gòu)化的開放式系統(tǒng)，主要有三個部分：硬件部分、軟件平臺、數(shù)據(jù)傳輸。各個部分都具有較強的兼容性、移置性、升級性和可維護性，方便進行二次開發(fā)和性能改進。同時各個部分的升級換代和功能擴充都很方便，無需對整個系統(tǒng)做大的改動。

(二)軟件平臺

軟件部分由應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫、硬件支撐平臺組成。其中應(yīng)用軟件負責(zé)對系統(tǒng)進行日常管理操作；數(shù)據(jù)庫負責(zé)采集數(shù)據(jù)的交換、引用、索引；支撐平臺負責(zé)硬件部分的運行、維護。筆者主要在應(yīng)用軟件中增加了故障報警功能、信息發(fā)布功能、控電操作功能。

應(yīng)用軟件：系統(tǒng)管理軟件已封裝成標準的Ac-fiveX控件，可以方便地與供電公司電力營銷管理系統(tǒng)連接。

數(shù)據(jù)庫：通過采用CIGS中間層可以使應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，維護簡單易行。CICS其全稱是Cus-tomer Information Control System，即客戶信息控制系統(tǒng)。CICS通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫從主數(shù)據(jù)庫中獲得資源，建立在操作系統(tǒng)、1SO的分布式計算環(huán)境和Eneina服務(wù)上。

硬件支撐平臺：硬件支撐平臺采用了固化核心和遠程程序下載技術(shù)，基于BIOS的硬件結(jié)構(gòu)，使得軟件功能的升級擴充都無需進行現(xiàn)場維護，可以在遠程操作端自動完成。

(三)數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸部分主要負責(zé)建立硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)鏈路，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸、發(fā)送，并確保傳輸快速準確。原先的設(shè)計有PLC、485、以太網(wǎng)和手機無線網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)技術(shù)發(fā)展，筆者對3G技術(shù)在集中抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用，作簡要的介紹和預(yù)想。

電力載波：電力線載波PowerLineCarrier，簡稱PLC，是電力系統(tǒng)特有的通信方式，是電力系統(tǒng)通信的一種主要方式。它始于20世紀30年代，至今仍為高壓線路的主要通信方式之一。今天作為高壓／超高壓線路的主保護的高頻保護以高壓線路載波(TransmissionLineCarrier)為基本通道，TIE能夠在線路故障的情況下可靠工作，并且確保了高頻保護在通道問題上的可靠性。90年代以來，隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，西方的科技人員正在努力把PLC應(yīng)用于Internet，使它成為通信高速公路的主要組成部分之一。它是利用現(xiàn)有電力線，通過載渡方式高速傳輸模擬或數(shù)字信號的技術(shù)。優(yōu)點是使用電力線作為傳輸介質(zhì)，不需要線路投資。但缺點是由于配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以PIE只能用在同一配變的供電區(qū)域內(nèi)。

ItS－485：RS－485是串行數(shù)據(jù)接口標準，具有接線簡單、傳輸距離長(最大傳輸距離約為1219米)的優(yōu)點，但是傳輸速度低，只能用于抄表采集模塊之間的通信。

以太網(wǎng)：以太網(wǎng)(Ethernet)。指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox,Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMMCD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測技術(shù))技術(shù)，并以10M／S的速率運行在多種類型的電纜上。以太網(wǎng)與IEEE802·3系列標準相類似。以太網(wǎng)采用拓撲總線結(jié)構(gòu)，具有傳輸速度高、連接方便、通用性強的特點。缺點是在電纜供電的小區(qū)內(nèi)只能在地下電纜管線內(nèi)走線，施工難度大，日常維護困難。

無線方式：主要有GPRS、CDMA兩種技術(shù)，GPRS、CDMA都是無線通信網(wǎng)絡(luò)，利用移動手機的本站發(fā)射信號。所以，在構(gòu)建集中抄表系統(tǒng)時，不必重新建設(shè)機站，也不需要中繼器，組網(wǎng)簡單，建設(shè)費用低，可以適合各種施工地形，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護。

3G是英文3rdGeneration的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對1G和2G主要是提升了傳輸速度，3G技術(shù)在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)／每秒)、384kbps(千字節(jié)／每秒)以至144kbps的傳輸速度。目前3G技術(shù)蓬勃發(fā)展，將來極有可能代替GPRS和CDMA成為無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁?，所以現(xiàn)在也應(yīng)當(dāng)對網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊預(yù)留3G升級接口，一旦技術(shù)成熟就可以立即向3G過渡。

(四)硬件部分

原來的集中抄表系統(tǒng)硬件部分只有數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)集中器，筆者擴充設(shè)計了電壓監(jiān)測模塊、控電模塊和顯示模塊。

數(shù)據(jù)采集器：采集器通過RS485接口實時采集電能表所記錄的用戶用電量數(shù)據(jù)；然后經(jīng)過低壓電力線載波(PLC)方式，將數(shù)據(jù)上傳到集中器。

數(shù)據(jù)集中器：數(shù)據(jù)集中器的主要功能就是將采集器采集到的電能信息數(shù)據(jù)和其他硬件模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，并對傳送的數(shù)據(jù)進行校驗，防止數(shù)據(jù)在傳輸中發(fā)生改變。集中器能夠自動采集終端電能表數(shù)據(jù)，存貯2個抄表日的表示數(shù)，采集存貯抄表日之間5個時段的累計用電量等；在采集模塊數(shù)量小于1000塊時，集中器抄收間隔不大于35min，整點抄收數(shù)據(jù)可保存3個月。能夠在本地或遠方設(shè)置各用戶電能表的電量底數(shù)、表常數(shù)及自動抄表日期，具有自動校時、記錄采集模塊異常功能，其標準的ItS－232C及MODEM接口，可實現(xiàn)遠方全自動抄表或現(xiàn)場集中抄表。如需記錄6個及以上重要用戶的用電參數(shù)變化情況，可適當(dāng)提高采集終端的硬、軟件配置水平。

電壓監(jiān)測模塊：電壓監(jiān)測模塊通過傳感器和電壓采樣線對用戶電能表的電壓實施實時監(jiān)測，并經(jīng)模數(shù)電路轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，然后將采集的電壓數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)集中器內(nèi)?？梢员O(jiān)測相對地、相對相、相對零等電壓以及電壓的異常波動。電壓采樣

由于采用了光電隔離措施，能有效地避免強電串入弱電對人身安全帶來的威脅和防止設(shè)備的損壞。

控電模塊：控電模塊是帶復(fù)式控制功能的開關(guān)組合模塊，主要功能是對用戶的電源實現(xiàn)遠程控制，能根據(jù)系統(tǒng)操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。要求切斷容量適合，并且?guī)щ娮詣訌?fù)位功能。

顯示模塊：顯示模塊是能顯示點陣漢字的信息顯示屏，可以安裝在數(shù)據(jù)采集器上，它的主要功能是顯示各種用電信息，如電費金額、電壓信息、欠費信息、停電通知和故障信息，等等。

三、集中抄表系統(tǒng)在電力營銷管理中的應(yīng)用

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求已經(jīng)不僅僅滿足于有電用，良好的供電質(zhì)量和服務(wù)水平，成為社會對供電企業(yè)的新要求。在電力營銷的發(fā)展過程中，原來以用電管理為主的職能正逐漸向用電服務(wù)為主的方向過渡，供電企業(yè)為提高供電質(zhì)量和服務(wù)水平，必須要有一套完善的電力營銷管理系統(tǒng)，對用戶的用電狀態(tài)進行實時監(jiān)測，及時掌握低壓配電網(wǎng)的運行情況，發(fā)現(xiàn)異常供電和異常線損、定位電網(wǎng)故障，杜絕供電隱患。但是目前用電監(jiān)控裝置只是以低壓電網(wǎng)中的配變和單位用戶專變?yōu)楸O(jiān)測對象，對廣大的居民用電狀況沒有實時監(jiān)測、控制的能力。

現(xiàn)階段集中抄表系統(tǒng)的建設(shè)相當(dāng)于在居民用戶端與供電企業(yè)之間架設(shè)起一條信息高速公路，但這條信息高速公路設(shè)計是單向的，只能將數(shù)據(jù)信息從用戶端上傳至供電企業(yè)。但是通過對該系統(tǒng)進行設(shè)計改進，我們完全可以把它建設(shè)成雙向傳輸?shù)男畔⒏咚俟?，利用這條數(shù)據(jù)鏈路來實現(xiàn)雙向的信息交換，從而為居民用戶提供豐富的用電服務(wù)。對集中抄表系統(tǒng)的設(shè)計改進主要通過增加硬件組合模塊和軟件分析操作模塊，使其能實現(xiàn)以下幾種功能：

自動分辨故障類型，發(fā)生缺相、接地、缺零、電表燒壞等故障時，彈出報修信息，自動生成報修單。

自動控制用戶欠費，對欠費用戶遠程操作對其停電，并發(fā)送欠費通知信息。

自動發(fā)布停電通知，及時告知用戶最新的用電信息。

其中故障報修功能、信息發(fā)布功能屬于電力用戶服務(wù)的增強，欠費信息通知、控電操作功能是電費管理的增強，從而實現(xiàn)對居民用電狀況進行實時管理，達到提高電力營銷管理信息化的目的。

四、結(jié)語

通過對集中抄表系統(tǒng)進行改進，提高電力營銷管理的信息化程度，提高供電質(zhì)量和用電服務(wù)水平，其帶來的經(jīng)濟效益和社會效益是十分巨大的。與此同時，我們也應(yīng)該注意到目前該類系統(tǒng)設(shè)計尚無統(tǒng)一的國家或行業(yè)標準，配套軟件功能也有待提高。希望各生產(chǎn)企業(yè)與供電企業(yè)緊密協(xié)作，在實際運行中發(fā)現(xiàn)問題，及時改進，進一步完善和提高系統(tǒng)的各項功能，也希望有關(guān)部門加快國家或行業(yè)標準的制訂工作，規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)標準，使集中抄表系統(tǒng)在用電管理中切實發(fā)揮作用。

[參考文獻]

[1]DL／T698-1999，低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件[s]

[2]施育華，電力載波通道[M]，北京：中國電力出版社,1992