用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)的建設(shè)研究

白銀娟

摘 要 隨著國家“十三五”對于智能電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃，用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)的建設(shè)也逐步推開，同時需要建設(shè)更為完備的國家用電信息采集系統(tǒng)大數(shù)據(jù)來完善和分析數(shù)據(jù)儲存、辦公系統(tǒng)、上網(wǎng)發(fā)電、關(guān)口計(jì)量、用戶負(fù)荷計(jì)量點(diǎn)以及客戶終端數(shù)據(jù)管理，用電采集系統(tǒng)的重要性不言而喻。本文針對它的特點(diǎn)做一些分析的構(gòu)思。

關(guān)鍵詞 用電信息采集系統(tǒng)；通信網(wǎng)；建設(shè)研究

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）202-0080-02

1 用電信息采集系統(tǒng)概念

用戶用電信息采集系統(tǒng)是利用了配電變壓器的工作原理，以及終端用戶的用電數(shù)據(jù)，進(jìn)過通信網(wǎng)絡(luò)平臺的采集和分析，得出的大數(shù)據(jù)和分層信息，最終實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)控，包括老百姓非常熟知的階梯定價，也是由這個系統(tǒng)來推行，另外就是負(fù)荷管理以及線損分析和維護(hù)，目前也包括了遠(yuǎn)程監(jiān)控和系統(tǒng)升級，達(dá)到自動抄表、錯峰用電、用電檢查（防竊電的功能）、對于用電來說得到了更好的完善和管理，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷預(yù)測和節(jié)約用電成本的作用。

而從用電信息采集系統(tǒng)的組成來看主要是分為四大模塊：第一模塊是主站管理軟件系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫管理模塊、前置服務(wù)模塊、客戶端軟件、大數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。第二模塊是集中采集控制器，通過電力線通訊，集中器與主站系統(tǒng)之間通過GPRS上行信道進(jìn)行通信，目前除了GPRS上行信道錢還包括了其他的多種通訊協(xié)議，平時自動按主站系統(tǒng)設(shè)置的心跳時間來進(jìn)行自我的管理，并按律動來進(jìn)行采集本臺區(qū)載波表的電能數(shù)據(jù)，最后能夠達(dá)到自動學(xué)習(xí)和適應(yīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智能要求。第三模塊是專變采集終端，所謂的專變采集終端主要對專變用戶進(jìn)行有效的采集，利用電信息的終端設(shè)備所采集的電能表數(shù)據(jù)，也包括電能計(jì)量設(shè)備工程情況的了解，特別是供電電能質(zhì)量有關(guān)的有效監(jiān)測，從目前的情況來看要達(dá)到和滿足客戶終端有效用電負(fù)荷和電能量的監(jiān)控是非常有必要的，達(dá)到和維護(hù)整個用電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定的作用；而為達(dá)了這樣的效果需要對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向傳輸及管理。第四模塊是具有通訊功能的電能表的數(shù)據(jù)傳輸和交換的實(shí)現(xiàn)，其種類主要有載波通信能力、rs485總線通信能力的電能表以及帶有有功電能量脈沖輸出裝置的電能表，另外還有采用其它通信方式與上級設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的電能表。

2 用電信息采集系統(tǒng)的通訊方式

用電信息采集系統(tǒng)的通訊方式主要包括以下3種行式：

1）rs485采用差分信號負(fù)邏輯的方式，主要的特點(diǎn)是雙絞線連接從通信上來說這樣的設(shè)計(jì)是比較可靠的；目前來說依據(jù)采集對象的不同可設(shè)計(jì)接入8、16、32塊電能表，而傳輸?shù)念l率是1 200m。

2）GPRS/CDMA無線公網(wǎng)是目前應(yīng)用的主要的通訊方式，這種傳輸方式速率高，其主要的特點(diǎn)是支持永久的在線數(shù)據(jù)通信能力，有可能會受到話音業(yè)務(wù)干擾，但它的特點(diǎn)就是資源較豐富，而且覆蓋地域廣泛，具有大規(guī)模應(yīng)用的客觀條件。

3）電力載波。載波電能表直接同集中器通信、集中器同采集器通過載波方式通信，采集器同電能表通過rs485、寬帶載波或窄帶載波通訊；這種通訊方式施工、維護(hù)方便但使用范圍僅局限于一個臺區(qū)。

以上3種都存在一點(diǎn)程度的不足，所以基于這樣的問題，我們有了新的構(gòu)思。

3 用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)總體建設(shè)構(gòu)思

3.1 系統(tǒng)三層面架構(gòu)的呈現(xiàn)

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)從總體建設(shè)上來分析，我們可以把它分為3個層次：即采用面、通信面和主站系統(tǒng)面。這3個層面的把整個用電信息采集的構(gòu)思都體現(xiàn)了，但要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)有效的對接和分配，最終實(shí)現(xiàn)功能數(shù)據(jù)的最大化。需要進(jìn)行更好的分工，特別是主站系統(tǒng)的功能要實(shí)現(xiàn)最大化，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和人分析，以及由數(shù)據(jù)分析后所得出的數(shù)據(jù)采集目標(biāo)和其他電力營銷應(yīng)用方面的延展功能和擴(kuò)展用途。對于數(shù)據(jù)來說管理的目標(biāo)主要是來源于硬件的保障，信息的存取和處理；而數(shù)據(jù)采集主要是實(shí)現(xiàn)采集的分類化和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和協(xié)議解析有效。通信面是電能信息采集設(shè)備對接主站系統(tǒng)連接的渠道，非常的重用，通信面需要解決的不光是通信還要實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)端口之間的，比如光纖網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)或協(xié)議有線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信傳輸。采用主要的功用是電能信息采集，所以主要是由終端、電能計(jì)量設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)三者組成，負(fù)責(zé)對用戶用電信息進(jìn)行采集、分類和歸檔，建立有效的用電信息數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行備案，再向主站系統(tǒng)傳輸，另外還有一個渠道是通過通信網(wǎng)絡(luò)從電能計(jì)量設(shè)備終端中獲取電力數(shù)據(jù)，再傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中。

3.2 用電系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)方案

用電信息采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)有幾個方面的構(gòu)思，對于主站系統(tǒng)來說架構(gòu)設(shè)計(jì)采用什么平臺合適，而對于數(shù)據(jù)分析和采集的穩(wěn)定性來說J2EE平臺比較合適，結(jié)構(gòu)上可以采用分布式結(jié)構(gòu)為主，立體式框架搭建為輔，必須保證系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中有著較好的穩(wěn)定性和安全性，特別是對于可用性的要求，同時用電系統(tǒng)的延展功能、擴(kuò)展用途都非常依賴于軟件的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；其電力主站軟件架構(gòu)包括表象面、數(shù)據(jù)面、應(yīng)用面和服務(wù)面，這幾面是獨(dú)立又互為關(guān)系并通過通信接口與其他信息系統(tǒng)共享和交換數(shù)據(jù)信息。

4 用電信息采集系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

在分析了用電信息采集系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況之后，本文對用電信息采集系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了合理的展望。

第一，能夠?yàn)閺V大用戶提供更為高質(zhì)量的服務(wù)平臺。從用電信息采集系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r分析結(jié)果來看，未來的用電信息采集系統(tǒng)可以更加完善，滿足人們的用電要求，依托信息技術(shù)的發(fā)展，可以建立起相對集中的供電服務(wù)平臺。

第二，能夠最大程度地提高用電監(jiān)控的有效性。在未來的時間里，智能化的信息采集系統(tǒng)能夠根據(jù)電力企業(yè)的用電、供電情況，排除一些不合格、不規(guī)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(jiān)測系統(tǒng)對不良的用電行為進(jìn)行記錄，打擊一些違規(guī)用電行為，實(shí)現(xiàn)安全、規(guī)范的用電環(huán)境。

5 結(jié)論

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展方向的未來離不開通信網(wǎng)的資源整合，特別是利用主站系統(tǒng)和各終端間的數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)現(xiàn)，比如遠(yuǎn)程抄表、防竊電應(yīng)用等使整個系統(tǒng)的運(yùn)行逐漸轉(zhuǎn)為智能化。用電信息采集系統(tǒng)上行通信網(wǎng)絡(luò)后不但能夠?yàn)楣╇娖髽I(yè)收集用戶用電信息，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，最為關(guān)鍵的是電力運(yùn)營管理更加精細(xì)化，后續(xù)的話可以實(shí)現(xiàn)電力用戶實(shí)現(xiàn)信息共享、交流互動和用電安全，包括對遠(yuǎn)程電源的操控等。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉峰.用電信息采集系統(tǒng)發(fā)展新趨勢[J].電力需求側(cè)管理，2010（5）：59-61.

[2]姚竟發(fā)，滕桂法.用電信息采集系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J].硅谷，2013（1）：255.

[3]謝永剛.電力用戶的用電信息采集系統(tǒng)與應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（32）：137.

[4]宮繼勇.用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016（1）：247.

[5]張濤，譚贛江，馮海舟，等.用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（30）：123-124.

[6]葉于青.淺談用電信息系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技風(fēng)，2016（24）：141-142.

[7]董鳳娟.試論用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機(jī)電信息，2014（36）：26-27.