提高用電信息采集成功率的策略研究

摘 要：怎么樣提高采集成功率是長久以來影響用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的重要問題。本文提出兩種方法以提高采集成功率，分別是通過現(xiàn)有技術(shù)和研發(fā)技術(shù)來完成。以減少不必要的人為因素引起的誤差，應(yīng)該要嚴(yán)格規(guī)范工作流程。

關(guān)鍵詞：采集成功率；通信方式；用電信息采集系統(tǒng)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0073-02

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，我國的用電信息采集系統(tǒng)也逐漸完善，同時(shí)各地市供電公司堅(jiān)持“建設(shè)一批，應(yīng)用一批”的原則開展用電信息采集建設(shè)工作，取得了優(yōu)異的成果。保證智能高效化用電是用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的初衷，以此為前提，用電信息采集成功率就成為了最要緊的問題。其中，用電信息采集系統(tǒng)主要針對低壓居民客戶進(jìn)行信息采集，因此這項(xiàng)工作的首要任務(wù)就是該怎么樣提高低壓居民客戶采集成功率。

1 通信方式的選擇

1.1 設(shè)備、人為因素的考慮及信道方式

在工作進(jìn)行的過程中，要規(guī)范化安裝設(shè)備，強(qiáng)化電量采集裝置安裝正確性，以減少由于接線錯(cuò)誤或者采集裝置故障等一系列人為因素造成的采集成功率低的問題。遠(yuǎn)程信道是聯(lián)系收集信息設(shè)備和用電信息采集系統(tǒng)主站數(shù)據(jù)的傳輸通道，通過遠(yuǎn)程信道，用電信息采集系統(tǒng)可以得到客戶用電的數(shù)據(jù)，并且還可以對客戶方的采集設(shè)備發(fā)布指令。目前，有限公網(wǎng)、無限公網(wǎng)、電力專網(wǎng)等都采用了遠(yuǎn)程信道來進(jìn)行工作。

1.2 建設(shè)EPON遠(yuǎn)程通訊

用戶用電信息采集系統(tǒng)使用的傳統(tǒng)專網(wǎng)方式有兩種，分別是230MHz和GPRS/CDMA。由于傳統(tǒng)方式不能完全將系統(tǒng)通訊的實(shí)時(shí)性和可靠性表現(xiàn)出來，在運(yùn)營商的幫助下，可以通過GPRS/CDMA通訊方式將用戶的用電信息在互聯(lián)網(wǎng)上顯示出來，這種做法并不是十分的安全。因此，為了解決安全性的問題，國家電網(wǎng)公司推出了光纖組網(wǎng)方式。光纖組網(wǎng)無論在安全性和實(shí)時(shí)性，都能達(dá)到要求，同時(shí)還能確保可靠的系統(tǒng)通訊。用戶用電信息采集系統(tǒng)使用EPON技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸是一個(gè)非常好的選擇。目前，以上這幾種方式都可以成為建設(shè)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的資源。在技術(shù)條件支持的情況下，以上幾種技術(shù)可以通過綜合利用來實(shí)現(xiàn)電力用戶用電信息采集覆蓋的目標(biāo)，同時(shí)還可以取長補(bǔ)短，按照實(shí)際情況，選擇使用的模式，以確保工作更加順利的完成。

2 選擇本地信道方式

就目前來講，電力用電信息采集建設(shè)本地組網(wǎng)的方式主要有兩種，分別是RS485總線和電力線載波。簡單的來說是含有載波通信模塊電能表和集中器直接的交換數(shù)據(jù)，寬帶、窄帶電力線載波是電能表和集中器抄表的方式。對于RS485表、采集器、集中器的通信技術(shù)方式，其實(shí)就是電能表和采集器及集中器組成二級數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)電能表信息可以通過采集器進(jìn)行收集，采集器與集中器進(jìn)行了數(shù)據(jù)的交換。電能表與采集器之間的抄表數(shù)采用RS485總線方式。不管是什么方式的組網(wǎng)，都要通過客戶需求和實(shí)際環(huán)境選用合適的通訊方式。常用的三種本地通訊方式230M無線專網(wǎng)、GPRS/CDMA和以太光纖網(wǎng)絡(luò)，在不同的地方具有不同的優(yōu)勢與劣勢。230M無線專網(wǎng)雖然能夠達(dá)到基本的信息安全要求，但可靠性、實(shí)時(shí)性較差，容量達(dá)不到要求，并且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高，具有較高的建設(shè)成本。GPRS/CDMA方式優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)的成本不高，滿足容量要求，但是不能保證信息安全的要求，可靠性較差，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用花費(fèi)較大，通訊實(shí)時(shí)性還會(huì)受其他因素的影響。以太光纖網(wǎng)絡(luò)能夠滿足這些基本要求，但是建設(shè)成本比較高。針對這三種通訊方式，在實(shí)際的工作中要根據(jù)用戶和環(huán)境等的綜合因素進(jìn)行選擇使用，以實(shí)現(xiàn)百分之百的信息采集率。

2.1 無線組網(wǎng)信道

無線組網(wǎng)通訊模式具有可靠性高，穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。無線組網(wǎng)無需拉專線，每個(gè)采集器都可承擔(dān)路由器的作用，無線組網(wǎng)是無線采集器與無線集中器之間的通訊集。目前電力抄表普遍使用的采集方式是以Zigbee無線技術(shù)為基礎(chǔ)的自組網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)。但這種采集方式易受地理位置的影響，傳輸?shù)木嚯x也很短，并且后期的維護(hù)花費(fèi)較高。通過多次的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)時(shí)性要求低，電表安裝不密集，用戶不集中等情況使用無線組網(wǎng)都是最好的選擇。

2.2 寬帶載波信道

低壓寬帶載波的通信占用頻帶包括1～34MHz，具有較廣泛的通信頻段范圍。低壓寬帶載波通信使用了PFDM調(diào)制技術(shù)，在電力線上所用頻段的干擾很少，有支持雙向傳輸、信息安全性高、數(shù)據(jù)容量大、傳輸數(shù)據(jù)速率高、抗干擾強(qiáng)、抗噪聲性能好等特點(diǎn)。由于在傳輸距離上具有一定的局限性、信號衰減的可能性較大，所以，在不同傳輸距離的通訊中，要選擇合理的模式進(jìn)行作業(yè)。比如說在比較長的傳輸距離通訊中，要使用中繼組網(wǎng)一起作業(yè)，運(yùn)營范圍一般都是像室內(nèi)這種小范圍內(nèi)寬帶通信。通過窄帶載波與寬帶載波的對比，低壓窄帶載波的通信模式采用輪詢機(jī)制、半雙工，無道自適應(yīng)，調(diào)制方式為擴(kuò)頻、PSK、FSK、過零點(diǎn)，其安全保障不高，一次抄收成功率大約為80%，遠(yuǎn)程費(fèi)控成功率為92%，大多情況下傳輸速率不超過1200bps。低壓寬帶載波的通信模式為雙向同時(shí)通信、全雙工信道自適應(yīng)，并且抗擾，抗噪性能極強(qiáng)，調(diào)制方式為OFDM與擴(kuò)頻，有較高的安全保障及加密認(rèn)證性能，一次抄收成功率大約96%，遠(yuǎn)程費(fèi)控成功率為95%，通常情況下傳輸速率都大于1Mbps。在實(shí)際的工作中，要根據(jù)不同的傳輸距離及其他因素選擇最合適的模式，以提高工作的效率。

2.3 窄帶載波信道

低壓窄帶載波通信技術(shù)是指在3～500kHz的載波信號頻率范圍內(nèi)，傳輸速度不超過1200bps的低壓電力線載波通信。窄帶載波信通信技術(shù)采用半雙工輪詢機(jī)制，傳輸數(shù)據(jù)速率不高，具有維護(hù)簡易、安裝便捷、建設(shè)成本較低的優(yōu)點(diǎn)，這種技術(shù)不需要重新布線，并且和無線系統(tǒng)相比較，還具有避免開放式射頻干擾、通信距離遠(yuǎn)、穿墻越壁等優(yōu)點(diǎn)。窄帶載波信道大多運(yùn)用于基礎(chǔ)設(shè)施完善、電力用戶電表不密集的居民住宅小區(qū)內(nèi)。

3 分析案例

現(xiàn)階段用電信息采集系統(tǒng)集中器使用的通道方式比較穩(wěn)定，已達(dá)到100%的抄收率標(biāo)準(zhǔn)。在技術(shù)中的難題是如何進(jìn)行方案的合理選擇，目前，用電信息采集建設(shè)按照當(dāng)前最廣泛使用建設(shè)方案來進(jìn)行分析。

3.1 合理布局、優(yōu)化環(huán)境

分別將200塊電表和采集器安裝在電表箱內(nèi)，通過連接電表的485線，采集器可以采集電表的數(shù)據(jù)。低壓采集器載波模塊可以實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)的傳輸。此方案不但減少了系統(tǒng)造價(jià)，解決了組網(wǎng)壓力，還壓縮了載波通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)，降低了信道的要求，大大的縮短了低壓載波信道的傳輸距離。

3.2 設(shè)備的合理選擇

在不同的環(huán)境下，信號傳輸也會(huì)受到一定的影響。所以要根據(jù)用戶用電性質(zhì)有效的規(guī)劃。低壓載波信號在一些公共場所的抗干擾能力較差，同時(shí)當(dāng)動(dòng)力設(shè)備用戶比較多，載波抄表信號納入低壓載波信號的時(shí)候，在一定的程度上低壓載波通訊的成功率會(huì)降低，很大范圍內(nèi)的載波通訊會(huì)被屏蔽。但若把用戶剔除，又不能將數(shù)據(jù)完全采集。所以為了避免這種情況，要在系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候，就要確定用戶用電的性質(zhì)。還可以選用帶有定時(shí)儲(chǔ)存凍結(jié)自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)的載波電表，以規(guī)避高峰時(shí)段傳輸載波信道數(shù)據(jù)，在降低信道壓力的同時(shí)，向集中器傳輸數(shù)據(jù)。

3.3 孤島效應(yīng)的采集

對于載波距離較遠(yuǎn)集中器無法完成的載波通訊來說，可以采用小無線公網(wǎng)的方案，或者增加集中器的方法。這種方案建設(shè)成本較高，但能夠在工程監(jiān)控力度強(qiáng)的條件下實(shí)現(xiàn)百分之百的遠(yuǎn)程采集抄收工作。

4 結(jié)束語

建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)的任務(wù)十分重大，畢竟實(shí)現(xiàn)用電智能化的前提就是用電信息采集系統(tǒng)的安全、可靠、健全。在實(shí)際的施工過程中，要根據(jù)實(shí)際情況和事前規(guī)劃，選擇使用合適的模式，或者多種模式同時(shí)使用，以更好的完成全采集任務(wù)。在系統(tǒng)建設(shè)成功之后，后期的維護(hù)工作不可忽視。要有大量的專業(yè)運(yùn)維人員定期維護(hù)系統(tǒng)，還需要專項(xiàng)的費(fèi)用來支撐，以確保系統(tǒng)的井然有序、正常運(yùn)行。在通信技術(shù)的選用方面，要依據(jù)實(shí)際的環(huán)境，依據(jù)通訊方式的不同特點(diǎn)選用最合適的方案，高效的完成用電信息的采集。

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收稿日期：2018-7-2