低壓集抄采集方案對比研究

關(guān)勝杰

摘 要：低壓集抄系統(tǒng)依賴于發(fā)達的現(xiàn)代通訊技術(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)、信息的采集、存儲與處理，對低壓用電用戶的電量采集具有效率高，數(shù)據(jù)精準等優(yōu)點，有效提高了抄表質(zhì)量。然而，低壓集抄采集方案的選擇至關(guān)重要。本文重點分析了幾種低壓集抄采集方案，并進行了對比，可以為不同地區(qū)低壓集抄采集方案的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：低壓集抄采集方案;對比;正確選擇

前言

現(xiàn)代科技的發(fā)展推動著低壓集抄系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，然而，為了提高采集工作效率，就必須保證數(shù)據(jù)采集的高效與精準，要想達到這一目標(biāo)就要科學(xué)地選擇采集方案，應(yīng)該從采集效率、成本與質(zhì)量等多角度分析低壓集抄采集方案的正確選擇，目的就是創(chuàng)造理想的采集效果。

1 ?低壓電力線載波采集方案

這一采集方案下，參照其結(jié)構(gòu)構(gòu)成能夠被細化成兩大方案：全載波方案與半載波方案，不同方案也各具優(yōu)勢與不足，具體體現(xiàn)在：

1.1 全載波方案

全載波方案具體包括：集中器、載波表兩大部分，選擇此采集方案省去了采集器的使用，可以借助低壓電力線，當(dāng)作集中器、載波表二者間傳輸信號的媒介，從而達到集中器與電能表之間的高效連接，因為可以省去終端數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，從理論角度分析，載波集中器能采集上千個電能表的數(shù)據(jù)，對應(yīng)覆蓋大概2000m范圍內(nèi)的距離，現(xiàn)實應(yīng)用中，集中器主要通過動態(tài)組網(wǎng)的方式來采集電能表數(shù)據(jù)，對比之下，這一采集方案能有更廣泛的使用范圍，可以被用在城鄉(xiāng)兩種區(qū)域，并能簡單地更換電能表為載波表等方法來合理地安裝。

這一采集方案的優(yōu)勢體現(xiàn)在：能夠高效、平穩(wěn)地采集來自于電能表的數(shù)據(jù)，而且安裝更為方便、成本更低，期間略去了布線環(huán)節(jié)，從而控制了工作時間。然而其不足體現(xiàn)在：線路組網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各類噪音影響，阻抗變化較大，信號大幅度衰減，而且各個廠家都可能選擇自身的載波頻段，最終的效果也有差異。而且這一采集方案的成本相對較高，單個載波集中器要在上千元，而且期間也增設(shè)了載波模塊，同用戶連接時，單個用戶的成本也對應(yīng)上升。

1.2 半載波方案

半載波方案則具體包括：集中器、采集器、485表等構(gòu)成，同樣在集中器和采集器中間借助電力線來進行信息的傳輸，采集器和電能表二者間則選擇RS-485總線來傳輸通訊，半載波方案則參照采集器的特點有一類、二類方案之分，半載波方案通常更適合電表聚集的低壓臺區(qū)，能夠有效地控制成本，不足在于：必須判斷電表的極性，而且要對應(yīng)配設(shè)485線，整個流程相對繁瑣。而且與全載波方案對比，其運維難度更大，這是由于采集器和485表借助特殊的線路來傳輸信息，同時，要求485通訊口和采集器的下行通訊口之間極性的一致。半載波方案下，成本也有所提高，無論是一型還是二型采集器，價格都要達到上百元，能對應(yīng)采集32個用戶，而且還要配設(shè)電能表、集中器等，每類設(shè)備都需要較高的投資。

2 ?微功率無線采集方案

這一采集方案主要參照結(jié)構(gòu)特征來具體形成兩大無線方案，具體為：全微功率無線方案與半微功率無線方案。不同方案的特點與不足體現(xiàn)在：

2.1 全微功率無線方案

全微功率無線方案一般包括：集中器與無線電能表，主要借助頻段470MHz-510MHz，無線電波來實現(xiàn)信息的傳輸，這一通訊方案下無需布設(shè)線路，具有一定的實用性，而且無線技術(shù)也在朝著成熟方向發(fā)展，其安全性更高，適用范圍也更廣，一般用在地形平坦、幅員遼闊的農(nóng)村區(qū)域，也可以用于城鄉(xiāng)結(jié)合部的低壓臺區(qū)，而且這其中也將受到鋼混結(jié)構(gòu)建筑、林木群落、丘陵山地等的干擾，其中無線對雨水的穿透力相對較弱，每逢雨天其通訊能力也將變?nèi)酰仨殞υO(shè)備配設(shè)天線，日后也需要較大的維護。和全載波方案對比起來，此方案在安裝方面略顯復(fù)雜，因為無論是電表還是集中器都必須配設(shè)天線，若天線外部安裝，則將受到外部環(huán)境的負面干擾，相反，如果天線室內(nèi)配設(shè)，則將影響其通訊信號。而且實際運維過程中，各個故障點通常在集中器、無線電表與天線等，其中將出現(xiàn)各種故障，例如：集中器故障、天線受損、無線通訊模塊故障等。

2.2 半微功率無線方案

半微功率無線方案一般由以下設(shè)備構(gòu)成：集中器、無線采集器具、485表等構(gòu)成，和全無線方案最不相同的一點體現(xiàn)在：配設(shè)了帶微功率無線模塊的采集器，他和集中器之間主要是借助無線系統(tǒng)來進行信息傳輸，采集器和電能表二者間則要利用RS-485總線來實現(xiàn)信息的傳輸。半無線方案則是參照采集器的型號，分成：I、II型半無線方案，這兩種方案的特征體現(xiàn)在：能更廣泛地用在電能表集中配設(shè)的區(qū)域，同時，外部地形較為平坦、視野開闊的低壓臺區(qū)，能有效地降低成本，其不足之處體現(xiàn)在：適用范圍有限，天線可能收到損害，必須根據(jù)電表485極性來對應(yīng)安裝天線，整個過程相對繁瑣、復(fù)雜，工程質(zhì)量要求也更高。

和全天線方案對比起來，半天線方案的構(gòu)造上則增設(shè)了一個采集器，因此，其運維工作則略顯復(fù)雜，這主要是由于采集器和485表必須借助485線來對應(yīng)通訊，而且兩個接口都是有極性的，雙方需要保持高度的統(tǒng)一，最可能出現(xiàn)的故障包括：集中器故障、天線受損、采集器故障、電表故障等。

3 ?RS-485總線采集方案

這一采集方案的主要思路為：在各個集中器內(nèi)部設(shè)下3個485通訊接口，各個接口能連接的電能表數(shù)高達64個，單純的一個485集中器就能連192電能表，以上數(shù)據(jù)判斷依賴于理論，現(xiàn)實的數(shù)據(jù)則可能存在偏差，現(xiàn)實中應(yīng)將電磁干擾、接線成本以及自然因素干擾等納入考慮范圍，單一的485集中器能連接大概30個電能表，485通訊線于城市住宅區(qū)內(nèi)更好地適用，可以把一切樓房的電能表連接起來，形成整體，單元間電能表的連接能以內(nèi)敷鋼絲的485通訊來達到目標(biāo)，一方面能確保接線正確，另一方面也能控制電能表故障問題。這一采集方式可以提高數(shù)據(jù)采集準確率，準確度高達百分之百。

485集中器在采集方面的優(yōu)勢體現(xiàn)在：可以確保數(shù)據(jù)的安全、平穩(wěn)采集，同時，所采集的數(shù)據(jù)能達到更高的精確度，然而，其中的問題和缺陷也不言而喻，具體體現(xiàn)在：線路連接相對復(fù)雜、繁瑣，有著浩瀚工作量，當(dāng)碰到無法體現(xiàn)設(shè)置連接接口的現(xiàn)象時，連線則將呈現(xiàn)復(fù)雜化，期間必然需要大量的人力、物力等資源的消耗，同時，485集中器本身是面向浩瀚的數(shù)據(jù)、信息來開展采集工作，這樣的特點使得其使用范圍相對有限，一般適合城市居民區(qū)，農(nóng)村區(qū)域由于住房分布較為分散，則不適合采用這一方法。此外，這一采集方案下所選的線路架設(shè)方式為：架空敷設(shè)，這樣就難以有效地抵御雷電襲擊，現(xiàn)實的接線操作中可以通過短距離線路架設(shè)的方式來防范雷電襲擊，此時則可能影響信號強度。通過預(yù)算、計算485集中器的成本，其價格也達到幾百員，可以同步達到幾十個用戶的用電數(shù)據(jù)采集，各個用戶都需敷設(shè)通訊線路，其長度大概在10m，單個用戶的成本也也將達到幾十元。

4 ?結(jié)語

對于電力系統(tǒng)來說，低壓集抄采集方案的選擇十分重要，要想獲得理想的方案，就要從多方面出發(fā)，要重點參考電力系統(tǒng)特點與所處臺區(qū)的現(xiàn)實條件、具體特點等來選擇合適的采集方案，必須在確保數(shù)據(jù)采集高度精準的前提下來控制成本。

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