用電信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張華峰+李學(xué)軍+劉寧

摘 要

電力行業(yè)在信息時(shí)代也得到了飛速的發(fā)展。為了能夠更好的滿足社會(huì)需求，有效的保障電網(wǎng)可靠性和安全性，智能電網(wǎng)營(yíng)運(yùn)而生。為了更好的提高電網(wǎng)管理的科學(xué)性，并提高效益，必須要將用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)一步的完善，并不斷提高其功能性。本文對(duì)用電信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】用電信息 采集系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 分析

現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)于自動(dòng)化和智能化的需求越來(lái)越高，用電信息采集系統(tǒng)的出現(xiàn)能夠使得用電管理工作變得更加高效和穩(wěn)定，對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行安全也有非常大的好處。因此，必須要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn)，使其能夠在工作當(dāng)中更好的滿足用戶實(shí)際需求，并同時(shí)也能夠更好的為電網(wǎng)運(yùn)行提供有效的保障。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

用電信息采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)金字塔的形式分布，共分為四層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如圖1所示第一層為結(jié)構(gòu)的最底層，由各個(gè)用戶端的電能表聯(lián)合組成，其功能便是負(fù)責(zé)對(duì)用戶的用電信息進(jìn)行記錄。第二層便是整個(gè)系統(tǒng)的采集終端，它的主要作用，是在用戶電能表與集中器之間形成一個(gè)有效的連接，根據(jù)上層命令，對(duì)用戶的電能表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)采集，并通過網(wǎng)絡(luò)傳送到上層。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)采集終端所負(fù)責(zé)的電能表總數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整。譬如對(duì)多層住宅，住戶較少，可以讓采集終端負(fù)責(zé)一棟樓的整體數(shù)據(jù)采集工作。對(duì)于住戶數(shù)量較多的高層住宅，一個(gè)采集終端是無(wú)法有效滿足數(shù)據(jù)采集工作的，因此必須要在每一個(gè)單元，都設(shè)置一個(gè)采集終端，從而滿足數(shù)據(jù)采集工作的要求。第三層便是系統(tǒng)當(dāng)中的集中器，其主要功能便是按照固定的時(shí)間，對(duì)采集器下達(dá)工作命令，使得采集器能夠按照要求進(jìn)行抄表，并對(duì)采集器所上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器當(dāng)中。從而更好的方便上層控制中心對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)用，或者按照控制中心的要求，在固定的時(shí)間完成相應(yīng)的操作。第四層為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，控制中心是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中的最上層。控制中心需要完成的任務(wù)非常多，其中最為主要的，便是通過通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的所有層面，進(jìn)行有效的控制與管理。

2 用電采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 物理構(gòu)架設(shè)計(jì)

物理構(gòu)架系統(tǒng)能讓原始數(shù)據(jù)集中起來(lái)，最終以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的統(tǒng)一化；將相關(guān)數(shù)據(jù)集中在一起定位系統(tǒng)中故障，在分布采集中，減少運(yùn)行壓力；各級(jí)地市能在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)的短時(shí)容災(zāi)備份提升，這就讓數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)具有較好的系統(tǒng)安全性。另外，由于這種分布式很簡(jiǎn)單，能讓地市的公司投入較少的資金，對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性而言十分有利。具體各層級(jí)說明情況如下：

（1）用電信息系統(tǒng)從物理角度上思慮，能根據(jù)部屬位置的不同直接分為主站、通信信道、采集設(shè)備這三個(gè)重要部分，其中系統(tǒng)主站建議進(jìn)行單獨(dú)的組網(wǎng)，用以隔離其他的公網(wǎng)信道，使系統(tǒng)的安全性更佳。

（2）主站網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)主要構(gòu)成要素分為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器這幾個(gè)主要的設(shè)備構(gòu)成要素。

（3）用電采集系統(tǒng)在采集硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容的時(shí)候，需要遵循以下的原則：首先，應(yīng)具有可集成性。只有遵循集成才能有更好的發(fā)展思路，也能在綜合考慮到硬件資源的前提下，在現(xiàn)有資源集成的前提下做好硬件設(shè)計(jì)；其次，可擴(kuò)展性。硬件設(shè)計(jì)中可擴(kuò)展性的采用十分必要，這能對(duì)今后的升級(jí)或者性能提升做好鋪墊；最后，安全性。硬件設(shè)計(jì)過程中考慮到安全因素能讓安全設(shè)備的設(shè)計(jì)和投入做到最優(yōu)。

2.2 邏輯構(gòu)架設(shè)計(jì)

用電采集系統(tǒng)在邏輯上能直接分為主站層、通信信道層和采集設(shè)備層這三個(gè)主要的層次。用電信息采集系統(tǒng)可以在營(yíng)銷應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行集成，讓數(shù)據(jù)交互由原有的營(yíng)銷系統(tǒng)直接對(duì)應(yīng)到其他系統(tǒng)接口上。

主站層的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)直接有業(yè)務(wù)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)的采集、控制的執(zhí)行幾個(gè)重大部分。業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要是在不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)中做好邏輯聯(lián)系，讓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輔助整個(gè)用電的信息終端，以負(fù)責(zé)系統(tǒng)協(xié)議解析。控制執(zhí)行主要是控制功能的終端執(zhí)行操作，前置的通信主要是對(duì)終端控制的通信方式進(jìn)行系統(tǒng)化的管理和調(diào)度。

采集設(shè)備層主要是采集系統(tǒng)的信息底層，主要的工作職責(zé)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)的原始用電信息使用，由于該層可以直接分為終端子層與計(jì)量設(shè)備層這兩個(gè)重要方面。對(duì)于低壓的集抄部分，具體的實(shí)施形式很多，其中包含的內(nèi)容有集中器加電能表的模式、集中器加采集器和電能表的模式。終端子層用來(lái)收集有用戶的計(jì)量信息，并處理相關(guān)的凍結(jié)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)上層主站的交互工作完成。

3 結(jié)束語(yǔ)

用電信息采集系統(tǒng)能解決多年來(lái)受到通信規(guī)約不兼容而產(chǎn)生的多種終極采集終端系統(tǒng)的軟件應(yīng)用局面，并能將抄表的數(shù)據(jù)，進(jìn)行功能性、規(guī)范性和管理性的統(tǒng)一。用電信息采集系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的信息資源共享，系統(tǒng)中以中間庫(kù)的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)接口，這樣就能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間的動(dòng)態(tài)化傳輸。

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作者簡(jiǎn)介

張華峰（1978-），男，山西省萬(wàn)榮縣人。碩士研究生。正高級(jí)工程師。從事電力信息化研究與管理工作。

作者單位

1.甘肅同興智能科技發(fā)展有限責(zé)任公司 甘肅省蘭州市 730000

2.國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司 甘肅省蘭州市 730000

3.國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司信息通信公司 甘肅省蘭州市 730000endprint