微功率無線本地通信方式在農(nóng)村移民點的建設(shè)應(yīng)用

【摘 要】通過在固原市原州區(qū)三和村采用微功率無線本地通信方式進行電力用戶表計信息采集系統(tǒng)的建設(shè)與運用，實現(xiàn)了該臺區(qū)所有用戶的無線抄表、監(jiān)測等功能，通過與其他通訊方式相比較，采用微功率無線本地通信方式將更加可靠、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。

【關(guān)鍵詞】信息采集；通信方式；無線抄表

1.前言

用電信息采集系統(tǒng)是國家電網(wǎng)公司加快科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)的一個重要項目，固原地區(qū)計劃2012年將要實現(xiàn)客戶用電信息采集系統(tǒng)“全覆蓋、全采集、全費控”的建設(shè)目標(biāo)。固原三營地區(qū)自2011年5月開展用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)以來，共計改造安裝公網(wǎng)配變臺355臺，專變198臺，改造居民用戶15000戶，主要采用窄帶載波方式，該地區(qū)由于農(nóng)網(wǎng)臺區(qū)點多面廣，大多處于大山之中，線路結(jié)構(gòu)關(guān)系復(fù)雜，質(zhì)量參差不齊，采用窄帶載波方式上線率較低，設(shè)備運行可靠性不高。而微功率無線通信方式自身有無線傳輸?shù)奶攸c，能很好的適應(yīng)此類環(huán)境，理論上能更好的滿足“全覆蓋、全采集、全費控”的設(shè)計要求。為此，固原供電局將原州區(qū)三營供電局頭營供電所三和村作為微功率無線本地通信方式的試點進行了建設(shè)與運用。該試點主要對微功率無線通信方式的通信速率、通信可靠性、采集成功率、設(shè)備運行可靠性等方面進行測試和驗證。

2.建設(shè)方案確定

固原市三營供電局頭營供電所轄區(qū)三和村為2009年新建移民村，該移民新村共有南北兩個配電變壓器，這種兩點布局的村莊是該地區(qū)具有代表性村莊，該村用電現(xiàn)狀是兩個臺區(qū)，南邊臺區(qū)供電半徑442米，所帶用戶239戶；北邊臺區(qū)供電半徑415米，所帶用戶234戶；共473戶。由于微功率無線集中器采集覆蓋半徑大，集中器與電能表，及電能表之間距離可達(dá)1500-3000米，根據(jù)實踐證明每臺集中器采集250塊以下電能表為最佳，所以在該村安裝兩臺集中器即可滿足要求。由于該村北面配變處于該臺區(qū)的中心位置，因此將其中一個集中器計劃安裝于這臺配變綜合配電箱內(nèi)為宜，同時根據(jù)測算和實地勘查，對于南面集中器的安裝計劃安裝于村委會前面的房墻上為宜。同時需要將目前帶有載波本地通信模塊的473塊表計全部更換為帶有單相無線微功率模塊的智能電表。

3.方案實施

自2011年8月2日開始，按照設(shè)計方案的要求，施工隊伍開始進行具體實施，于8月13日建設(shè)調(diào)試完畢。三和村用電信息采集系統(tǒng)上行通道采用GPRS通信方式，共安裝微功率集中器兩臺，單相智能電表中均裝有一個微功率無線通信模塊。南邊集中器安裝于村委會對面墻上，距離南面配變總表150米左右，在安裝集中器的四表箱中除了安裝一臺集中器外，還有一個無線485延長器，一個開關(guān)，三根天線（一長兩短）。長天線是集中器的GPRS天線，通過移動網(wǎng)絡(luò)連接到主站；兩根短天線，其中一根是集中器的微功率無線模塊的天線，該模塊與電表中的無線模塊通信，通過無線頻率475MHZ實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。另外一根短天線就是無線485延長器的天線。無線485延長器需要成對使用，所以給南面配變總表上的485接口也安裝了一個無線485延長器，實現(xiàn)點對點進行傳輸。北邊的集中器安裝在北邊變臺總表箱內(nèi)，與北邊變臺總表通過485線通信，與單相智能電表通過微功率無線通信，因此只有GPRS天線和微功率無線模塊一長一短兩根天線。同時將該村所有表計更換為帶有單相無線微功率模塊的智能電表。

4.方案建設(shè)后的應(yīng)用情況

試點建成后，三和村473塊單相費控電能表、2塊變臺總表已實現(xiàn)全采集，每塊電能表平均采集時間1-3S，采集成功率100%。用電信息采集系統(tǒng)通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸將采集器采集到的電能表信息傳輸?shù)絊G186營銷系統(tǒng)中，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動化抄表、監(jiān)測功能。同時也實現(xiàn)了臺區(qū)線損每日自動計算，大大縮短了線損統(tǒng)計周期，提高了線損計算的準(zhǔn)確性和實時性。系統(tǒng)還可自動監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備、數(shù)據(jù)等異常信息，方便工作人員及時“鎖定”異常點，迅速做出處理。在運行過程中，已經(jīng)通過系統(tǒng)中“監(jiān)測”此項功能，實現(xiàn)了對多戶表計異常情況進行準(zhǔn)確定位和判斷并進行了及時處理，確保表計運行穩(wěn)定可靠。通過實踐我們可以看到：采用微功率無線本地通信方式于原來的窄帶載波方式相比有諸多優(yōu)點。具體如下表所示：

5.微功率無線采集建設(shè)時需注意事項

5.1由于采用微功率無線采集必須要有很強的無線信號，因此居民居住要比較集中為宜；

5.2由于傳輸信號主要通過天線發(fā)送，因此要注意加強防護措施對天線進行保護；

5.3由于天線安裝在戶外，同時還要注意做好防雷措施。

6.結(jié)束語

三和村微功率無線采集試點自建成投運后，一直運行正常，采集成功率始終保持100%。由此可見，此項技術(shù)完全可以在與三營地區(qū)相似的山區(qū)進行推廣與運用，如果在城市居民小區(qū)實施，效果將更好。由于此項技術(shù)只要具備一定的移動信號，且電能表與集中器、電能表之間距離不超過3000米即可，況且對于距離太遠(yuǎn)的也可以在電能表模塊上加裝天線，以放大信號滿足要求。因此，此項技術(shù)與其他通訊方式相比具有諸多優(yōu)點，且在建設(shè)中簡單易行，易于推廣，隨著用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的不斷深入，此通訊方式必將會得到極大的推廣與運用。