城市電網(wǎng)低壓用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)運行難點分析

呂志剛

(大豐供電公司，江蘇鹽城 224100)

用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)是國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，是國家電網(wǎng)公司SG186信息化工程建設(shè)和營銷計量、抄表、收費標準化建設(shè)的重要基礎(chǔ)，全國各地加快用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)。江蘇省計劃用5年時間（2010—2014）建成覆蓋公司系統(tǒng)全部用戶、采集全部用電信息、支持全面電費控制，即“全覆蓋、全采集、全費控”的采集系統(tǒng)，用電信息采集成果在電網(wǎng)規(guī)劃、安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作中得到全面應(yīng)用。江蘇省大豐供電公司2010年的安裝計劃為18000戶，自2010年3月份起開始安裝。在低壓用電信息采集實施過程中，出現(xiàn)一些難點，本文將一一詳細分析。

1 江蘇省低壓用電信息采集方案

江蘇電網(wǎng)城市電網(wǎng)低壓用戶用電信息采集方案中，根據(jù)建筑的型式、電能表的不同布置特點，采用樓棟（道）局部集中的基本模式實現(xiàn)低壓電力用戶電能量數(shù)據(jù)的采集、用電異常監(jiān)測，并對采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)管理和遠程傳輸，本地信道優(yōu)先采用RS485通信網(wǎng)絡(luò)，遠程信道采用GPRS專線網(wǎng)絡(luò)通信，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

根據(jù)項目工作要求，結(jié)合大豐供電公司的實際，自2010年3月1日起至2010年12月31日，將項目工作分為5個階段實施：建設(shè)方案編制階段；工程勘察設(shè)計階段；工程施工階段；工程試運行及總結(jié)階段；工程驗收階段。

圖1 江蘇電網(wǎng)城市電網(wǎng)低壓用戶用電信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 本地RS485接線難點

集抄終端具有2路RS485接口，最大容量為64只電能表（每路32只），根據(jù)現(xiàn)場的情況，單個集抄終端連接盡可能多的電能表，以降低總體建設(shè)成本。

本地RS485接線可分2類，一類是集中表箱內(nèi)電能表之間的接線，一類是表箱之間的接線。在工程實施過程中，接線難點主要表現(xiàn)為幾種情況。

2.1 小區(qū)物業(yè)/居民不理解

近幾年，隨著城市建設(shè)及房地產(chǎn)的快速發(fā)展，高檔小區(qū)越來越多，有些物業(yè)公司/居民借維護業(yè)主利益之名，故意阻止施工人員進入小區(qū)施工安裝，這種情況各地均有發(fā)生。例如：某中檔小區(qū)的業(yè)主和物管提出：移動公司、電信公司、網(wǎng)通、電力等單位都在樓道口安裝布線打孔，導(dǎo)致樓道口線路混亂，嚴重影響美觀和安全，某住戶窗外有近10種電纜通過。對此，大豐供電公司主要采取3個措施解決此類問題：一是請市經(jīng)信委及相關(guān)政府職能部門出具用電信息采集方案的文件，要求涉及到的部門和個人予以配合和支持；二是主動同建設(shè)單位、施工單位與物主委員會和相關(guān)業(yè)主代表溝通協(xié)調(diào)，部分小區(qū)已通過簽訂協(xié)議、物業(yè)全程監(jiān)督、繳納進場費等各種方式妥善解決；三是加強施工質(zhì)量管理，保證布線打孔規(guī)范整潔。

2.2 同單元內(nèi)相鄰表箱間接線不統(tǒng)一

表箱結(jié)構(gòu)、安裝位置及安裝方式多樣化，同單元內(nèi)存在多表箱的，多數(shù)屬于20世紀90年代前的建筑，表箱有同層左右分布的，有隔層上下分布的，有隨機分布的，表箱間接線難度大，施工人員只能依據(jù)施工規(guī)范，根據(jù)自身經(jīng)驗及現(xiàn)場具體情況，決定布線方式與走向。即使相同結(jié)構(gòu)的小區(qū)，也因不同的施工人員，而很難做到一致。

2.3 相鄰單元表箱間接線困難

相鄰單元表箱間接線主要由穿管、線槽、鋼索、地溝等幾種方式，因建筑結(jié)構(gòu)與年代不同，在實際施工中，有禁止布明管的，有地溝不通的，各種情況均存在，造成施工進度慢、難度大。為避免開挖對小區(qū)原有建筑、環(huán)境的破壞，提高施工效率，有些小區(qū)只能每個單元安裝1臺集抄終端。

3 集抄終端安裝難點

在電表箱內(nèi)有空表位的情況下，集抄終端優(yōu)先考慮安裝在空表位處；在沒有空表位的情況下，需要單獨安裝終端箱。

如果就安裝集抄終端這點來講，困難倒不是有多大，主要是終端一旦固定下來，安裝點GPRS信號的強弱會直接影響到上行通信的穩(wěn)定性與可靠性。在工程實施過程中，許多集抄終端在后期調(diào)試時，因GPRS信號很弱而被迫移位，重新選擇安裝位置。

4 通信調(diào)試難點

在完成現(xiàn)場工程安裝后，調(diào)試顯露出來的難點集中而突出。

4.1 終端與電能表RS485通信

RS485通信暴露出來的問題，主要有工程接線問題、電能表通信口問題、RS485總線問題等。

工程接線問題：主要表現(xiàn)為RS485通信線漏接、接錯端子、接線反、接線松等，經(jīng)現(xiàn)場排查與返工，基本可以快速排除。

電能表通信口問題：電能表無RS485通信口或通信口已損壞，經(jīng)現(xiàn)場確認，通過換表流程解決。

RS485總線問題：在確認集抄終端、電能表及工程接線正常后，終端采集電能表數(shù)據(jù)失敗或不全，主要是RS485總線驅(qū)動能力不足、不同類型電能表RS485通信口干擾、電能表通信參數(shù)配置錯誤等原因造成。

采集失敗的電能表數(shù)量與表號不固定，并且能夠補抄，一般是RS485總線驅(qū)動能力不足，可通過加裝總線放大器，增加總線驅(qū)動能力，也可增裝集抄終端，減少終端下電能表數(shù)量得以解決。另外，接于同一終端下的電能表，盡量均分在其2路RS485接口上。

電能表RS485通信口干擾問題，排查比較困難，特別是同一總線上有多只問題電能表，可通過分組篩選，找出干擾電能表，分別進行更換。

2009年開始，國家電網(wǎng)公司對智能電能表采取集中招標，通信規(guī)約采用DL/T 645—2007，相對于DL/T 645—1997來說，DL/T 645—2007不僅擴展了規(guī)約，增加了數(shù)據(jù)項，通信波特率也從1200 bps提高到2400 bps，在用電信息采集過程中，對不同電能表應(yīng)配置相應(yīng)的通信規(guī)約，如果配置錯誤，將導(dǎo)致采集失敗。

4.2 終端與主站通信

終端與主站之間采用GPRS通信，在項目實施過程中，普遍遇到的問題有以下幾點：

GPRS信號強度，可通過終端面板指示燈進行簡單判斷。終端面板上指示燈顯示綠色時，表示終端所在位置GPRS信號很強，一般在-65 db以上；顯示橙色時，表示終端所在位置GPRS信號中等，一般在-65～-85 db之間；顯示紅色時，表示終端所在位置GPRS信號很弱，一般在-85 db以下。為確保通信可靠，GPRS信號強度應(yīng)在-85 db以上，如果小于-90 db，則很難保證通信成功率。地下室、金屬表箱內(nèi)、電井等場所信號一般都很弱，可通過引出天線、更換終端安裝位置、向移動公司申請加裝信號放大器等手段來解決。

江蘇集抄終端采取“終端+服務(wù)器”的混合模式。主動上報時，集抄終端是“終端”模式；主站召測時，集抄終端是“服務(wù)器”模式，因此集抄終端配置的SIM卡需要捆綁一個固定IP。在現(xiàn)場調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)部分SIM卡未捆綁IP以及同一IP被重復(fù)使用。

在系統(tǒng)調(diào)試過程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些終端無故自動下線的現(xiàn)象。除了信號問題，終端掉線后，一般15 min左右能夠自動上線。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要有幾種：一方面，終端與主臺之間在沒有數(shù)據(jù)交換的情況下，每15 min左右向主臺發(fā)送心跳報文，維持長期在線狀態(tài)，如果移動系統(tǒng)與主臺在數(shù)據(jù)交換方面出現(xiàn)延時或數(shù)據(jù)丟失，將導(dǎo)致終端下線；另一方面，移動公司基站在某個時間要求上線的用戶數(shù)達到或超過基站信道容量，部分終端將被迫下線，在其他用戶下線后，釋放出信道，才能夠有機會上線。另外，終端處于2個移動基站交叉地區(qū)，在獲取移動信號時，會根據(jù)信號強度在2個基站中不斷切換。這種情況相對較少，但在個別地區(qū)發(fā)生過。

5 運行維護的難點

用電信息采集系統(tǒng)完成安裝調(diào)試后，必須保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而穩(wěn)定的運行離不開日常維護。

5.1 輪換電能表

按照電能表8～10年的壽命周期，在現(xiàn)役的電能表中，平均每年將近10%需要輪換，均攤到每月將近1%。對已經(jīng)建成的系統(tǒng)，今后的檔案維護、現(xiàn)場維護的工作量以及維護的及時性、準確性將是一個新課題。

5.2 現(xiàn)場維護

用電信息采集系統(tǒng)覆蓋所有電力用戶，現(xiàn)場維護工作難以預(yù)測，在建設(shè)過程中，經(jīng)常遇到設(shè)備、線路被盜被損，終端被盜或斷電，單元間的RS485連線、終端箱內(nèi)的空氣開關(guān)等被盜，電能表上的RS485連線被一些用戶剪斷或拆除等各種現(xiàn)象，除了維護外，規(guī)范現(xiàn)場施工、及時上鎖鉛封、加強管理以及必要的宣傳也是非常必要的。

6 對今后工作的建議

6.1 做好前期勘查工作

對象是現(xiàn)有的電力用戶，應(yīng)保證用戶檔案的絕對準確性與完整性，對于電能表的規(guī)格、安裝位置、安裝方式應(yīng)逐一現(xiàn)場勘查，對不符合該項目建設(shè)的對象，應(yīng)及時調(diào)整，采取必要措施，確?；A(chǔ)條件的完善。

6.2 做好工程監(jiān)督工作

分批實施用電信息采集系統(tǒng)，達到“全覆蓋、全采集、全費控”，這是一個連續(xù)實施的浩大工程，工程質(zhì)量關(guān)系到后續(xù)幾年的建設(shè)規(guī)模與速度，因此，必須加強建設(shè)過程中的監(jiān)督管理，計劃一批，建設(shè)一批，驗收一批，避免出現(xiàn)半拉子工程。篩選施工單位，對工程質(zhì)量不符合施工要求的，堅決退出，確保該項目能夠順利實施，工程質(zhì)量達到預(yù)期目標。

6.3 現(xiàn)場調(diào)試工具

用電信息采集系統(tǒng)是首次大規(guī)模建設(shè)，許多環(huán)節(jié)還未跟上，市場上只有少數(shù)幾種功能單一的工具，缺乏針對用電信息采集系統(tǒng)專門設(shè)計的多功能工具。面對全國如此大的建設(shè)規(guī)模與市場機會，建議有興趣的科研機構(gòu)、廠商能夠盡快開發(fā)出來。

6.4 最佳運行維護的準備

目前，尚未明確用電信息采集系統(tǒng)的運行維護由哪個專業(yè)管理，各地應(yīng)積極考慮運行維護的準備與方案，考慮如何將現(xiàn)有的業(yè)務(wù)與操作流程融進用電信息采集系統(tǒng)。建議組織相應(yīng)管理機構(gòu)，實行專人化管理。根據(jù)系統(tǒng)特性將運行維護劃分若干個類型，比如：現(xiàn)場接線維護、終端維護、用戶檔案維護等，分別并入現(xiàn)有的相關(guān)部門。