用电信息采集系统建设及技术选型浅析

1、    用电信息采集系统建设及技术选型浅析    张莉莉摘要：当前，节能减排是缓解能源约束，减轻环境压力，实现经济社会可持续发展的必然选择。为鼓励客户节约用电，国家全面推行阶梯电价。传统的人工抄表方式难以满足阶梯电价实施后的管理要求和服务要求，而用户用电信息采集系统能实现计量装置的在线监测和用户负荷、电量为阶梯电价的实施的提供有利的技术保证。同时通过各项重要信息的实时采集，及时、完整、准确的为“sg186”业务应用提供基础数据，从而为电力企业经营管理各环节的分析、决策提供支撑，提升企业集约化、精益化和标准化管理水平。下文在实习指导老师的帮助下，以本市供电

2、公司用电信息采集建设为背景，从用电信息采集系统的构架和应用和技术选型上探讨用电信息采集系统的建设和完善。关键词:节能减排 稳定 可靠中图分类号：te08文献标识码：a 文章编号：一、用电信息采集系统的构架及应用1系统逻辑构架系统逻辑架构，主要从逻辑的角度对用电信息采集系统从主站、信道、终端、采集点等几个层面对系统进行逻辑分类，为下面各层次的设计提供理论基础。用电信息采集系统逻辑架构图如下：1）用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层三个层次。由于用电信息采集系统集成在营销应用系统中，数据交互由营销系统统一与其它应用系统进行接口。2）主站层又分为营销采集业务应用、前置采集平台、

3、数据库管理三大部分。业务应用实现系统的各种应用业务逻辑；数据采集负责采集终端的用电信息，并负责协议解析；控制执行是对带控制功能的终端执行有关的控制操作；前置通信调度是对各种与终端的远程通信方式进行通信的管理和调度等。3）通信信道层是主站和采集设备的纽带，提供了各种可用的有线和无线的通信信道，为主站和终端的信息交互提供链路基础。主要采用的通信信道有：光纤专网、gprs/cdma无线公网、230mhz无线专网。4）采集设备层是用电信息采集系统的信息底层，负责收集和提供整个系统的原始用电信息，该层可分为终端子层和计量设备子层，对于低压集抄部分，可能有多种形式，包括集中器+电能表和集中器+采集器+电能

4、表等。终端子层收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互；计量设备层实现电能计量和数据输出等功能。2系统物理架构系统物理架构，是指用电信息采集系统实际的网络拓扑构成，从物理设备的部署层次和部署位置上给出形象直观的体现。1）用电信息采集系统从物理上可根据部署位置分为主站、通信信道、采集设备三部分，其中系统主站部分多位单独组网，与其它应用系统以及公网信道采用防火墙进行安全隔离，保证系统的信息安全。2）主站网络的物理结构主要由营销系统服务器（包括数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器）、前置采集服务器（包括前置服务器、工作站、gps时钟、防火墙设备）以及相关的网络设备组成。3）通

5、信信道是指系统主站与终端之间的远程通信信道，主要包括光纤信道、gprs/cdma无线公网信道、230mhz无线电力专用信道等。4）采集设备是指安装在现场的终端及计量设备，主要包括专变终端、gprs多功能电表、集中器、采集器以及电能表计等。二、 技术方案的选择稳定可靠的通信技术是用电信息采集系统中至关重要的环节。用电信息采集系统依托光纤、无线、电力线载波等通信技术构筑的网络，通过采集器、集中器、智能表计等设备，在用户和公司主站之间形成网络互动和即时连接，从而实现电力、信息、应用数据的高速传输和远程控制等功能。用电信息采集系统的数据网络必须满足稳定可靠的技术特性，完整的采集数据传输由远程通信和本地

6、通信两类通信网络有机构成，分别提供电力用户现场各类采集终端至系统主站间的远程数据传输通信和采集终端至采集对象（电表）之间的通信。1远程通信，是指采集终端和系统主站之间的数据通信。通过远程通信，系统主站与用户侧的采集终端设备间建立联系，下达指令和参数信息，收集用户用电信息。当前可供电力用户用电信息采集系统开展数据传输的通信资源主要有：电力营销自有的230mhz无线专用数传网络、公共运营商提供的gprs/cdma虚拟专用无线数据传输网络、公司自有的配电线路光纤专用通信网络。几种远程通信技术的比较如下：1）光纤专用配电网络缺点：建设成本高。优点：运行维护时的工作量低；通信速率很高；可靠性特别高，不易

7、受到周围环境的影响。2）230mhz无线专网缺点：通信速率较低；容易受天气状况、地理环境等因素的影响。优点：成本中等，虽然无线信道不需要建设成本，但仍存在组网建设的费用；需要一定的维护工作量，运行维护费用较低；通信可靠信较高。3）无线公网缺点：运行维护的费用高；容易受地理环境、公网运行状况等因素的影响。优点：无线信道不需要建设成本，通信终端设备成本不高，总体建设成本很低；通信速率较高；通信可靠性较高。相较而言，无线公网的性价比较高。目前主要采用光纤专用和无线公网两种远程通信方式，其中光纤专用网络主要应用于变电站主网线损系统数据采集、无线公网主要应用于专、公变台区考核用户及低压居民用户电能采集。2本地通信，是指采集终端和用户电表之间的数据通信。本地信道有电力线载波（窄带、宽带）、rs485、短距离无线、有线电视网络等多种方式可供选择。目前应用的有电力线载波和rs485两种本地通信方式。由于电力线载波具有维护量小、传输速率高、可靠性高、能支持预付费功能而被广泛推广应用。随着国家电网公司电力营销发展规划的逐步落实，用电采集系统的建立成为大营销发展的必由之路。它将实现计量装置的在线监测和用户负荷、电量、电压等重要信息的实时采集，及时