Q／GDW378.32009《电力用户用电信息采集系统设计导则：技术方案设计导则》及编制说明

1、ICS29.020Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW378.32009电力用户用电信息采集系统设计导则第三部分：技术方案设计导则poweruserelectricenergydataacquiresystemdesignguidelinePart3:technicalscheme2009-12-07实施2009-12-07发布国家电网公司发布Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # I目录TOC o 1-5 h z1范围II2规范性引用文件13术语和定义14系统总体方案14.1对象分类及采集要求24.2预付费实现方式64.3系统总体架构74.4主站设备配it94.5应

2、用部署模式94.6系统技术指标要求165通信信道设计175.1通信信道应用范围175.2远程信道性能设计195.3本地信道性能设计216典型应用226.1技术方案选择原则226.2典型应用方案23编制说明27Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 II #按照坚强智能电网建设的总体耍求，保证智能电网建设规范有序推进，实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标，规范统一用电信息采集系统及主站、采集终端、通信单元的功能配置、型式结构、性能指标、通信协议、安全认证、检验方法、建设及运行管理等。在国家电网公司“电力用户用电信息采集系统建设研究”项目研究成果

3、基础上，国家电网公司营销部组织对国内外采集系统建设应用现状进行调研和分析，并充分结合通信技术、微处理器技术、制造工艺等技术的发展，全面梳理国内外用电信息采集系统相关技术标准，制定了电力用户用电信息采集系统系列标准。本部分是电力用户用电信息采集系统系列标准之一，为公司系统建设用电信息采集系统提供指导性方案，在智能电网建设的总体框架内开展电信息采集系统的建设，规范公司系统内用电信息采集系统的建设，便于迅速开展试点建设工作。有关对本设计导则的建议或意见可向公司各级营销主管部门反映。本部分提岀了采集对象分类、预付费实现方式、通信信道适用范围，提及到的系统建设典型方案在用电信息采集系统建设通用技术方案技

4、术报告中有详细表述，可以在系统建设工程方案设计中参考。本部分提出的各部分设计方案的具体技术原理和详细的设计细节可以查阅电力用户用电信息采集系统建设通用技术方案研究技术报告。本部分由国家电网公司营销部提出并负责解释；本部分由国家电网公司科技部归口；本部分主要起草单位：江苏省电力公司、中国电力科学研究院、黑龙江省电力有限公司、上海市电力公司、重庆市电力公司、国网电力科学研究院、国网信息通信公司本部分主要编写人：李新家、周宗发、熊政、刘宣、杜新纲、葛得辉、郑安刚、王涛、王晓峰、黄建军、杨晓源、陈四根、郭峰、李云峰、姜海、李捷Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009表5（续） #表4（

5、续） #Q/GDW378.32009 Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009表5（续） 表4（续） Q/GDW378.32009 #电力用户用电信息采集系统技设计导则第三部分：技术方案设计导则1范围本部分提岀了系统、主站、信道、终端的设计方法、功能实现和性能指标等，为各网省公司设计电力用户用电信息采集系统提供设计指导和参考。本部分在用电信息采集系统的方案设计和系统建设中参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使

6、用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T19882GB/T19887自动抄表系统自动抄表系统底层通信协议DLT614多功能电能表DLT645多功能电能表通信规约Q/GDWXXX.22009Q/GDWXXX32009Q/GDWXXX.52009Q/GDWXXX.62009Q/GDWXXX.72009电力用户用电信息采集系统专变采集终端技术规范电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范电力用户用电信息采集系统专变采集终端型式规范电力用户用电信息采集系统集中器型式规范电力用户用电信息采集系统釆集器型式规范Q/GDWXXX.102009电力用户用电信息采集系统安

7、全防护技术规范国家电网公司十一五”电力营销发展规划电能信息采集与管理系统典型方案“SG186”工程营销业务应用标准化设计3术语和定义本电力用户用电信息采集系统的系列标准中的定义、术语以及下列术语适用于本规范。3.1主站集中式部署按照省、市公司大集中的模式进行设计，按“一个平台、两级应用”的原则在省（直辖市）公司建设全省（直辖市）统一的用电信息采集系统数据平台，各地市公司以工作站的方式接入系统。3.2主站分布式部署分布式部署按照分级管理的要求，从上而下分为一级主站和二级主站两个层次。一级主站建设整个系统的数据应用平台，侧重于整体汇总管理分析；二级主站建设各自区域内的电能信息采集平台，实现实际的数

8、据采集和控制运行。4系统总体方案电力用户用电信息采集系统实现对所有用户用电信息的采集，用户而广量大，用电环境各异，能够到达的远程信道不同，现场安装的终端类型不同。虽然对象和信道各异，根据集约、统一、规范的原则以及营销业务功能实现的需求，应该建设统一的用电信息采集平台，在一个平台上实现电力用户的全面覆盖。4.1对象分类及采集要求电力用户用电信息采集系统的采集对象包括所有电力用户，包括专线用户、各类大中小型专变用户、各类380/220V供电的工商业户和居民用户、公用配变考核计量点，覆盖率100%o根据各网省电能量采集系统建设的情况和营销业务的分类的调查，除电力用户外，还有许多电能计量点没有实现自动

9、采集。电力客户信息采集系统的统一采集平台功能设计，能支持多种通信信道和终端类型，可用来采集其它的计量点，如小水电、小火电上网关口、直到统调关口、变电站的各类计量点。在前期的系统建设需求的研究中，将用户分为六大类：大型专变用户、中小型专变用户、三相一般工商业用户、单相一般工商业用户、居民用户、公用配变考核计量点，根据现场用电和计量的实际情况,进一步细分为下表：表1采集对象详细分类标准采集对象分类标准川标识供电方式用电情况采集业务要求大型专变用户（A类）容虽:在100kA及以上的专变用户A1压电高供用户多路专线接入，有专用变电站安装变电站电能量采集终端，直接采集或者通过主站接口从调度电能量采集系统

10、获取转发数据。A2专线供电，在变电站计量的高供高计用户在变电站安装电能量采集终端，直接采集或者通过主站接口从调度电能量采集系统获取转发数据；在用户端安装专变采集终端进行用电负荷控制。A3单回路或双回路高压供电的专变用户，高供高计或高供低计，通常有多个计量回路在用户端安装专变采集终端实现抄表和用电负荷控制。中小型专变用户（B类）容虽:在100kA以下的专变用户B150kA以上髙压供电的专变用户，用电计量分路较少在用户端安装专变采集终端实现预付费控制和自动抄表。B250kA以下髙压供电的专变用户，单回路计量，两路以下的用电分路在用户端安装专变采集终端实现预付费控制和自动抄表；或者安装配备远程通讯模

11、块的电表直接远程通信并输出跳闸信号，由配宜跳闸装宜来执行预购电控制三相一般工商业用户（C类）执行非居民电价的三相电力用户C1低压供电配置计量CT的用户,容量M50kVA安装专变采集终端实现抄表和用电负荷控制：或者安装配备远程通讯模块的电表直接远程通信并输出跳闸信号：或者低压集中抄表，独立表箱布置，电表输出跳闸信号，需要配过跳闸装置来执行预购电控制C2配置计量CT的用户,容量SM100kVA采集对象标识接线方式用电业务情况中小型专变用户（B类）B150kA以上髙压供电的专变用户，用电计量分路较少动力动力+照明三相专变供电路灯单相专变供电路灯移动电话基站B250kVA以下髙压供电的专变用户，单回路

12、计:1,两路以下的用电分路三相一般工商业用户（C类）C1配置计1：CT的用户，容量M50kVA动力部分二相照明部分路灯移动电话基站交通信号灯多用户共享专变C2配置计1：CT的用户，容量V50kVAC3直接接入计量的三相非居民电力用户单相一般工商业用户（D类）D1单相非居民用户，直接接入方式计屋居民用户（E类）E1配置计屋CT的三相居民用户，容量通常大于25kA三相照明单相照明电采暖小区公用E2三相居民用户，直接接入方式计屋E3城镇单相居民用户，独立表箱，直接接入方式计屋E4农村单相居民用户，独立表箱，直接接入方式计屋E5单相居民用户，集中表箱布置，直接接入方式计屋关口计量点（F类）F1统调发电

13、厂内的上网关口关口计量点在发电厂侧F2非统调发电厂内的上网关口，计量点在发电厂侧F3变电站内的发电上网或网间关口，计量点在变电站系统站跨国、网、省际关口F4省对市、市对县下网关口，考核和管理计量点，计量点在变电站系统站内母线、联络、旁路主变、公配线路计量点F5公配变考核关口，考核计量点手拉手线路、分歧、分段计量点4.1.1电能表配置要求表3用户电能表配置要求用户标识主要功能通讯方式脉冲输出说明计量预付费复费率冻结大量最需本地信道远程信道RS485通信口（个）有功无功（组）A1A2F1F2F3F4VV2RS485通讯口调度采集系统、营销采集系统各一。2组有无功脉冲输出计量检测和营销采集系统各一。

14、变电站电能量釆集终端采集A3B1B2VV12RS485通讯口营销采集，2组有无功脉冲输出计虽:检测和营销采集系统各一。负荷管理终端采集C1寸12B2C1777寸11配置带远程通信模块的预付费电表。用户标识主要功能通讯方式脉冲输出说明计量预付费复费率冻结大量最需本地信道SRS485通信口（个）有功无功（组）C1C2VV111组有功脉冲输出计量检测专用，电表输出跳闸信号，内垃本地信道接口实现集中采集。C3D1VV111组有功脉冲输出计量检测专用，电表内部带跳闸继电器，内垃本地信道接口实现集中采集。E1VV111组有功脉冲输出计量检测专用，电表输岀跳闸信号，内豊本地信道接口实现集中采集。E2E3E4

15、E5VV111组有功脉冲输出计量检测专用，电表内部带跳闸继电器，内垃本地信道接口实现集中采集。E57V111组有功脉冲输出计量检测专用，电表内部带跳闸继电器。利用RS485接口通过外接采集器从本地信道实现集中采集。F577V21RS485通讯口计量设置、营销采集系统各一。1组有无功脉冲输出计量检测专用。从RS485接口直接接入集中器采集。4.1.2采集数据要求根据前期系统的需求分析，六类采集对象的数据类别要求如下:表4采集数据项要求采集对象数据类别大型专变用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量等：交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等：工况数

16、据：开关状态、终端及计量设备工况信息：电能质量：电压.功率因数、谐波等越限统计数据：事件记录：终端和电能表记录的事件记录数据。其它数据：预付费信息、负荷控制信息等。中小型专变用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量等：交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等：工况数据：开关状态、终端及计量设备工况信息：事件记录：终端和电能表记录的事件记录数据。其它数据：预付费信息等三相一般工商业用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值、最大需量等：事件记录：电能表记录的事件记录数据。其它数据：预付费信息等单相一般工商业用户居民用户电能数据：总电能示值、各费率电能

17、示值、最大需量等：事件记录：电能表记录的事件记录数据。其它数据：预付费信息等采集对象数据类别公用配变考核计量点电能数据：总电能示值、总电能量、最大需量等：交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等：工况数据：开关状态、终端及计量设备工况信息：电能质量：电压、功率因数、谐波等越限统计数据：事件记录：电能表记录的事件记录数据。4.2预付费实现方式根据用电信息采集系统的建设要求，要全而实现预付费业务，采集系统中预付费控制管理的具体需要主站、终端、电表三个环节的有机配合才能完成：（1）主站主站具备两种形式的预付费功能：第一种是主站实时采集用户当前用电量或每日采集用户日冻结电量，交给营销计费

18、业务计算用户剩余电费，将当前剩余电费下发给用户（终端或者电表）做信息提示，在剩余电费不足时下发跳闸指令停止电力供应，在用户续交电费后恢复供电（网络发送）。该方式对通讯信道的可靠性和带宽要求较高，不太适合载波通讯、230MHz等可靠性较低和带宽较窄的通讯方式下的预付费控制；第二种是将用户交费信息发送到现场（网络通讯到终端或电表，或者使用电卡到表），由现场设备直接执行预付费用电控制。（2）终端专变采集终端具有预付费管理功能，相应也有两种形式：第一种是执行主站下发的指令，显示用户当前剩余电费信息、执行停电跳闸命令。该方式对通讯信道的可旅性要求较高但对带宽要求不高，不太适合载波通讯等可靠性较低通讯方式

19、下的数据采集，比较适用于专变用户的预付费控制；第二种是接收主站下发的用户交费信息，连续采集用户用电信息，计算当前剩余电费，电费不足时跳闸停电，接到主站的续交电费信息后复电。（3）电表集中抄表终端不具备预付费管理的功能，预付费功能由用户电表实现。该方式对通讯信道的可旅性和带宽要求都不高，比较适用于通讯信道不佳的非专变用户的预付费控制。低压用户的电表预付费功能有以下三种形式：（1）电表带读卡和储值功能：用户必须通过售电窗口购电，将磁卡信息读入电表，电表储值，连续用电计算并扣除，显示剩余电量/费，余额不足跳闸，续购电后复电。（2）电表通过网络获取储值：通过通信网络将用户交费信息下发到电表，电表储值，

20、连续用电计算并扣除，显示剩余电量/费，余额不足跳闸，续购电后复电。免除用户到窗口购电，但存在电费下发不及时的隐患。（3）电表执行网络指令：电表显示主站连续计算的当前剩余电费信息下发到电表，执行主站的停电跳闸指令，用户交费后网络复电，存在电费下发不及时的隐患。表5预付费形式分类名称r;终靖电衣适用对象远程预付费主站实时采集用户当前用电量或每日采集用户日冻结电量，交给营销计费业务计算用户剩余电费，将当前剩余电费下发给用户（终端或者电表）信息提示，在剩余电费不足时下发跳闸指令停止电力供应，在用户续交电费后恢复供电。带有控制功能的专变采集终端，执行主站下发的指令，显示用户当前剩余电虽:/费信息、执行停

21、电跳闸命令或合闸许可命令。带有RS485通讯接口A、B类专变用户A、B类专变用户集中抄表终端，无控制功能远程费控智能电能表，连续显示主站计算的当前剩余电费/虽:信息，执行主站的停电跳闸指令，用户交费后复电。C、D、E类一般工商业用户和居民用户Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # Q/GDW378.32009 #名称r.终端适用对象本地预付费主站将用户交费信息发送到现场（网络通讯到终端或电表），由现场设备直接执行预付费用电控制。预付费管理专变采集终端，接收主站下发的用户交费信息，连续采集用户用电信息，计算当前剩余电费/虽:，不足时跳闸停电，接到主站的续交电费信息后复电。带

22、有RS485通讯接口A、B类专变用户集中抄表终端，无控制功能本地费控智能电能表，通过通信网络接收主站的用户交费信息，电表储值，连续用电计算并扣除，显示剩余电费/量，余额不足跳闸，续购电后复电。C、D、E类一般工商业用户和居民用户电卡售电系统预付费电卡表4.3系统总体架构4.3.1系统逻辑架构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、采集点等几个层而对系统进行逻辑分类，为下而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：Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # #Q/GDW378.32009 #光纤专网OPRSCDNIA无线公网Q/GDW3

23、78.32009Q/GDW378.32009 # #Q/GDW378.32009 #Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 Q/GDW378.32009 #23ONIHZ无线专网來集谄求、捽孙耒执行返回55塔专终采集设备层计fit计fit设备设备图1系统逻辑架构图逻辑架构图说明：（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，在本方案中不涉及接口的设计内容。营销应用系统指“SG186”营销管理业务应用系统，除此之外的系统称之为其它应用系统。（2）主站层又分为营销采

24、集业务应用、前置采集平台、数据库管理三大部分。业务应用实现系统的备种应用业务逻辑：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。主站的具体功能要求参见主站设计部分的功能设计章节。（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。详细描述参见后面的通信信道部分。（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

25、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，包括集中器十电能表和集中器十采集器十电能表等。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，详细描述参见后而的终端设备部分。4.3.2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RS-48508oRS-485图2系统物理架构图物理架构图说明：（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，其中系统主站部分建议单独组网，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

26、证系统的信息安全。有关系统安全的要求参见第阶一段第6课题研究报告安全防护技术。（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。有关信道的组网情况和信道特点等参照后而的通信信道部分。（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、可远传的多功能电表、集中器、采集器以及电能表计等。有关设备的结构设计、功能、性能等描述参见后面

27、的终端设备部分。4.4主站设备配置典型配置方案是根据系统主站的不同规模来确定其硬件和软件的典型配置。本部分首先提出了主站规模的评价标准，然后根据主站规模，把系统分为小型、中小型、中型、大中型、大型、超大型六个档次，并设计了各档次的典型配置方案。各单位可参照系统规模典型配置，根据自身条件进行适当的增加和剪裁。主站规模的评价标准从两方面进行评估：数据影响量和工作站并发数。在进行规模评估时，也要适当考虑到系统的扩展性、用户数增加频度、系统资源消耗等。4.4.1数据影响量评估接入主站系统的终端数量及其数据量是影响主站设计规模的一个重要因素，合理地对数据影响量进行评估，会直接指导系统的建设。用电信息采集

28、系统的终端类型有多种，各种类型终端对应采集不同的电力用户，所采集的数据项、频度不一致，导致综合数据量不同，对主站的数据处理性能要求也不同，特别是集抄终端，涉及的用户数很人，结构更为复杂。为了能够比较客观、合理地评估数据影响量，本典型方案假定以一个低压居民用户作为数据影响量评估的基准，用户数据采集的标准为采集实时数据、日数据、月数据和曲线数据。每个低压台区集中器的采集数据量以一个低压台变带200个居民用户为准。4.4.2主站规模的选择根据数据影响量和工作站并发数对系统规模进行评估，将系统的规模划分为六大类，典型配置方案下而的章节将按照不同类型分别设计主站硬件配置、系统软件配置、应用软件配置。系统

29、主站规模分类如下：表6主站规模分类表序号系统类別低压居民用户数（万户）工作站并发数（个）1小型系统2020以下2中小型系统204050以下3中型系统40100100以下4大中型系统100200200以下5大型系统200500400以下6超大型系统500-1000700以下主站硬件设备的典型配置清单参考电能信息采集系统典型方案设计的配置要求以及课题研究报告提高系统数据处理能力技术研究的内容。4.5应用部署模式采集系统的应用部署和各个网省公司的管理模式密切相关，要求能够适合各网省公司以及直辖市的采集系统应用部署模式有集中和分布两种形式。4.5.1部署模式集中式部署是全省（直辖市）仅部署一套主站系统

30、，一个统一的通信接入平台，直接采集全省范围内的所有现场终端和表计，集中处理信息采集、数据存储和业务应用。下属的各地市公司不设立单独的主站，用户统一登录到省公司主站，根据各自权限访问数据和执行本地区范围内的运行管理职能。集中部署主要适用于用户数量相对较少，地域面积不特别大，企业内部信息网络非常坚强的各个网省公司以及直辖市公司。简称为集中采集，分布应用。分布式部署是在全省各地市公司分别部署一套主站系统，独立采集本地区范围内的现场终端和表计，实现本地区信息采集、数据存储和业务应用。省公司从各地市抽取相关的数据，完成省公司的汇总统计和全省应用。分布部署主要适用于用户数量特别人，地域而积广阔，企业内部信

31、息网络比较薄弱的网省公司。简称为分布采集，汇总应用。集中式部署和分布式部署的区别主要在于IT架构的不同，导致两个方案存在如下的差异。分布式减少了对企业内部信息网的可靠性要求以及网络资源负担。集中式部署时的故障影响范围涉及面较广。集中式部署相对经济投资成本较低，运行维护统一。应用部署模式选择的主要依据是遵循营销业务应用系统的部署模式，用电信息采集本就是营销业务应用系统的组成部分，将用电信息采集系统的主站部署和营销业务应用一致起来，采集数据传输和运行维护均非常有利。当营销系统分布式部署时，作为营销系统组成部分的用电信息采集系统也应分布式部署。当营销系统集中式部署时，可根据系统规模考虑用电信息采集系

32、统的部署模式，通常低于500万用户的宜采用全省集中主站部署，高于500万以上用户的网省公司考虑到主站规模不至过于庞人，或者地域面积过大的网省公司可以采用省市两级部署的应用模式。全省集中主站部署的主站接入的采集点数量不宜超过1000万的居民用户数量（10万个终端）。4.5.2网省集中式部署方案本方案按照省、市公司大集中的模式进行设计，按一个平台、两级应用”的原则在省（直辖市）公司建设全省（直辖市）统一的用电信息采集系统数据平台，各地市公司以工作站的方式接入系统。由于和营销业务应用系统的一体化应用，这种方式下营销系统网省集中，采集前置系统也全省集中部署。逻辑结构集中式用电信息采集系统逻辑结构见下图

33、:通信层230IW.GPRS.CI)MA1X%PSTN、AIJSIRS232专线、光纤专网等采集层采集终端（厂站终端.专变终端、公变终端.低压集抄终端）丿图3集中式系统逻辑结构逻辑结构说明：1）集中式用电信息采集系统在逻辑方面分为采集层、通信层以及主站层三个层次。其中主站层又分为前置采集、集中式用电信息采集系统数据平台、省（直辖市）系统应用以及地市（供电局）系统应用几人部分。在全省（直辖市）范围内建设一套系统主站，同时为省（直辖市）和地区供电局两级提供系统应用服务，并统一与外部系统进行接口。2）集中式用电信息采集系统统一实现购电侧、供电侧、售电侧三个环节电能信息数据的采集与处理，构建完善的电能

34、数据采集与管理数据平台。3）集中式用电信息采集系统统一接入系统主站与现场终端的所有通信信道（对于230MHz等专网信道还需进行组网设计和建设），并集中管理系统所有终端。集中式用电信息采集系统物理结构见下图：图4集中式系统物理结构图物理结构说明：（1）用电信息采集系统物理结构由采集对象、通信信道、系统主站等三部分组成，其中系统主站部分建议单独组网，与营销外部系统以及公网信道采用防火墙进行安全隔离。（2）集中式用电信息采集系统在省（直辖市）公司侧建设一套主站，各地市公司（供电局）不单独建设主站，各地市公司（供电局）工作站通过电力公司内部专用的远程通信网络接入省（直辖市）公司主站。主站网络的物理结构

35、主要由数据服务器、磁盘阵列、应用服务器、前置服务器、WEB服务器、备份服务器、磁带库、省（直辖市）公司和地市公司（供电局）工作站以及相关的网络设备组成。4.5.3省市两级分布式部署方案分布式设计方案按照分级管理的要求，从上而下分为一级主站和二级主站两个层次。一级主站建设整个系统的数据应用平台，侧重于整体汇总管理分析；二级主站建设各自区域内的电能信息采集平台，实现实际的数据采集和控制运行。分布式的用电信息采集系统对应于管理上的分层管理模式，例如各网省公司的省市两级管理模式，在省公司部署一级主站，地（市）公司部署二级主站，构成“以省公司为核心，以地市为实体”的全省用电信息采集系统。在实际应用中分层

36、管理的直辖市（市、区两级）也可采用本设计方案。由于和营销业务应用系统的一体化应用，这种部署方式下有两种形式营销系统地市分布式部署，采集前置和营销系统一一对应部署。营销系统网省集中，采集前置系统在各地市分布式部署4.5.3.1地市分布式部署逻辑架构图5分布式系统逻辑架构图逻辑架构说明：（1）一级主站（a）一级主站分为用电信息采集系统数据平台、省（直辖市）级系统应用两大部分，为省（直辖市）电力公司提供系统应用服务。（b）一级主站利用公司内部信息网络，从二级主站汇集平台数据抽取所需要的电能信息数据或统计分析结果，构建完整的省（直辖市）级电能数据采集与管理数据平台。（2）二级主站（a）二级主站直接承担

37、电能信息的采集任务,二级主站在逻辑方而分为采集层、通信层以及主站层三个层次，其中主站层又分为前置采集、用电信息采集系统数据平台、地市（直辖市的区县）系统应用三大部分，为本供电公司提供系统应用服务。（b）二级主站实现购电侧、供电侧、售电侧三个环节电能信息数据的采集与处理，构建完整的地市（直辖市的区县）级电能数据采集与管理数据平台。（c）二级主站集中管理管辖范围内的终端，信道资源可以省（直辖市）为单位统一接入，也可以以各个地市或直辖市的区县为单位分布接入。（d）如果一级主站需要直接采集终端现场电能信息，可以通过调度二级主站的采集功能实现。物理架构用电信息采集系统实行两级分布，由上而下分为一级系统和

38、二级系统两个层面。一级系统部署在省或直辖市，建设全省（直辖市）的数据中心与集中应用，利用公司内部信息网络,汇集N个二级的采集数据，统计分析全省（直辖市）购、供、售全过程的电能信息数据，形成“N+1”模式的省（直辖市）级用电信息采集系统。二级系统部署在地市或直辖市的区县，建设可独立运行的用电信息采集系统，完成地市（直辖市的区县）公司的电能信息采集与业务应用。主站系统主要由数据库服务器、应用服务器、WEB服务器以及相关的网络设备等部分组成，汇集各个二级系统的采集数据，统计分析全省购、供、售全过程的电能信息数据，提供省（直辖市）公司营销业务需要的各项应用功能。一级系统利用公司内部信息网络，从二级系统

39、电能信息采集平台数据抽取所需要的电能信息数据或统计分析结果，监测二级系统电能信息采集平台数据的采集情况和主站运行情况，统计分析全省（直辖市）购、供、售全过程的电能信息数据，或根据需要制定信息采集任务。二级系统物理架构地市公司普销系统主站工作站工作站串丨I设笛防火境系続主站瑕信借道数服务8SGPJIS、CDMA1X?t公网怙道中压戎波专网借道工作站GPS时钟路由群Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # #Q/GDW378.32009 #Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 Q/GDW378.32009 #采樂对象站终瑞计量设备集抄终端计量设备图6分布式系

40、统二级系统物理架构图物理结构说明：采集对象：采集对象指安装在现场的终端及计量设备，主要包括厂站采集终端、负荷管理终端、专变采集终端、公变采集终端、低压集抄终端以及电能表计。通信信道：通信信道是指主站与现场终端的通信链路，主要包括GPRS、CDMA1X.230MHz专用无线、PSTN、ADSL以及电力公司自建专用网络等。主站系统：主站系统网络物理结构主要由数据服务器、应用服务器、WEB服务器、前置服务器、工作站以及相关的网络设备组成。通过各类通信信道，实现电能信息的自动采集、存储、处理，同时提供各类电能信息与管理的各项应用功能。与一级系统数据应用平台连接说明：二级系统利用公司内部信息网络，向一级

41、系统发送所需要的电能信息数据或统计分析结果，发送二级系统电能信息采集平台数据的采集情况和主站运行情况，或接收一级系统制定信息采集任务。4.5.3.2营销系统网省集中部署当营销系统网省集中式部署时，如果采集规模过大或地域面积过大时，用电信息采集系统可考虑采用此采集前置平台地市分布式的部署的模式。逻辑架构图7采集前置地市分布式(营销系统网省集中)部署架构图逻辑架构说明：一级主站一级主站分为用电信息采集系统数据平台、省(直辖市)级系统应用、地市级系统应用三大部分，为省(直辖市)电力公司和地市电力公司提供系统应用服务。一级主站利用公司内部信息网络，从二级主站汇集平台数据抽取所需要的电能信息数据采集结果

42、，构建完整的省(直辖市)级电能数据采集与管理数据平台，提供省和地市两级采集业务应用。二级主站(a)二级主站只承担电能信息的采集任务,二级主站在逻辑方面分为采集层、通信层以及主站层三个层次，其中主站层又分为前置采集、用电信息采集系统数据平台两大部分，不提供采集业务应用服务，地市级采集业务应用服务有一级主站提供。（b）二级主站实现购电侧、供电侧、售电侧三个环节电能信息数据的采集，构建地市（直辖市的区县）级电能数据采集数据平台，此二级主站不能独立运行，需与一级主站协同运行。（c）二级主站集中管理管辖范围内的终端，信道资源可以省（直辖市）为单位统一接入，也可以以各个地市或直辖市的区县为单位分布接入。（

43、d）如果一级主站需要直接采集终端现场电能信息，可以通过调度二级主站的采集功能实现。物理架构用电信息采集系统实行两级分布，由上而下分为一级系统和二级系统两个层面。一级系统部署在省或直辖市，建设全省（直辖市）的数据中心与集中应用，利用公司内部信息网络,汇集N个二级的采集数据，统计分析全省（直辖市）购、供、售全过程的电能信息数据，形成“N+1”模式的省（直辖市）级和地市级两个层面的用电信息采集业务应用。二级系统部署在地市或直辖市的区县，建设地市级的用电信息采集系统（前置采集平台），完成地市（直辖市的区县）公司的电能信息采集。主站系统主要由数据库服务器、应用服务器、WEB服务器以及相关的网络设备等部分

44、组成，汇集各个二级系统的采集数据，统计分析全省购、供、售全过程的电能信息数据，提供省（直辖市）级和地市级两个层面的采集业务应用功能。二级系统物理架构前置采集数据库Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # #Q/GDW378.32009 #Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # #Q/GDW378.32009 #前買采集平台防火230K专网无中圧簸波专网信道GPRS、CDMAIX无:公网佶迫GPS时钟系竦主站通信信道Q/GDW378.32009Q/GDW378.32009 # #Q/GDW378.32009 #Q/GDW378.32009Q/GDW378

45、.32009 Q/GDW378.32009 #图8二级系统物理架构图物理结构说明：采集对象：采集对象指安装在现场的终端及计量设备，主要包括厂站采集终端、负荷管理终端、专变采集终端、公变采集终端、低压集抄终端以及电能表计。通信信道：通信信道是指主站与现场终端的通信链路，主要包括GPRS、CDMA1X.230MHz专用无线、PSTN、ADSL以及电力公司自建专用网络等。主站系统：主站系统网络物理结构主要由数据服务器、前置服务器、工作站以及相关的网络设备组成。通过各类通信信道，实现电能信息的自动采集、存储。与一级系统数据应用平台连接说明：二级系统利用公司内部信息网络，向一级系统发送所需要的电能信息数

46、据，发送二级系统电能信息采集平台数据的采集情况和主站运行情况，或接收一级系统制定信息采集任务。4.6系统技术指标要求4.6.1系统响应速度（1）主站巡检终端重要信息（重要状态信息及总加功率和电能量）时间15mm；（2）系统控制操作响应时间（遥控命令下达至终端响应的时间）W5s；（3）常规数据召测和设置响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）15s；（4）历史数据召测响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）30s；（5）系统对客户侧事件的响应时间W30mm：（6）常规数据查询响应时间5s；（7）模糊查询响应时间15s；（8）90%界面切换响应时间W3s,其余W5s；（9）前置

47、主备通道自动切换时间5s；（10）在线热备用双机自动切换及功能恢复的时间30s；（11）计算机远程网络通信中实时数据传送时间5s。4.6.2系统可靠性指标（1）遥控正确率99.99%；（2）主站年可用率99.5%；（3）主站各类设备的平均无故障时间（MTBF）4x104h小时；（4）系统故障恢复时间三2h；（5）由于偶发性故障而发生自动热启动的平均次数应VI次/360011。4.6.3系统数据采集成功率系统数据采集成功率分一次采集成功率和周期采集成功率，均指非设备故障和非通信故障条件下的统计。（1）一次采集成功率：$95%；（2）周期采集成功率：$99.5%,周期为1天，日冻结数据。4.6.4

48、主站设备负荷率及容量指标（1）在任意30分钟内，各服务器CPU的平均负荷$35%；（2）在任意30分钟内，人机工作站CPU的平均负荷率35%；（3）在任意30分钟内，主站局域网的平均负荷率35%；（4）系统数据在线存储N3年。4.6.5主站运行环境主站计算机机房的环境条件应符合GB/T2887-2000的规定。主站应有互为备用的两路电源供电。必须配备UPS电源，在主电源供电异常时，应保证主站设备不间断工作不低于2ho5通信信道设计远程通信网络完成主站系统和现场终端之间的数据传输通讯功能，现场终端到主站的距离通常较远（在一到数百公里范围）。适用于用电信息采集系统的远程通信网络主耍有配电光纤专网，

49、GPRS、CDMA、3G等无线公网，230MHz负荷管理专用无线专网，中压电力线载波这四种网络，主站可以同时支持各种通信信道类型。5.1通信信道应用范围用某一种通信信道类型很难适应各种现场实际情况，实现用电信息采集对象的全面覆盖，系统的建设通常需要因地制宜，根据用户的环境特性选择合适的信道，整个系统同时使用多种信道来完成系统的数据采集通信。通信信道的选择考虑因数依次如下：性能满足业务应用要求：根据系统通信的数据量和通信带宽以及通信可旅性，保证在需要的时间内完成大量用户的数据采集和用电管理的要求，信道稳定可靠程度和信息安全等等。适应本地区环境要求：地区地理地貌环境的适应性，特别是无线通信更要考虑

50、此问题。建设成本和运行维护费用：考虑通信网络建设的综合经济效益和投入产出比，在长期的运行维护中间需要支出的运维费用。通信网络建设周期和工程量：要完全建设一个通信网络需要的施工工程量和建设周期能否满足用电信息采集系统整体的进度要求。本地信道用于现场终端到表计的通讯连接，高压用户在配电间安装专变采集终端到就近的计量表计，采用RS485方式连接。而在低压用户中，在一个公用配变下有大量电力用户，用电容量小，计量点分散。为了将信息采集的成本控制在一个可接受的范围内，需要通过一个低成本的本地信道方式将信息集中，再进行远程传输到系统主站。在低成本解决方案中，低压电力线载波、微功率无线网络、RS485通信成为

51、可选择方案。本地信道的方案选择主要考虑因数依次如下：建设成本和工程施工：本地信道首先要考虑的是建设成本和现场施工工作量，便于工程实施。运行维护工作量：建成运行的系统要稳定可靠，不需要调整维护，自动适应用户负荷调整、供电回路改变、计量表计更换、周边环境变化等等因数。通讯可靠性：通讯成功率和通讯稳定性，应保证主站指令的可靠执行和长期稳定性。根据各种信道的具体特点，结合用户信采集的需求，将远程信道和本地信道结合组网应用所使用的用户分别统计如下表：表7通信信道应用范围远程信道本地信道适用用户标识光纤信道RS-485A2.A3、Bl、B2、Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5、F5窄带载

52、波Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5宽带载波Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5微功率无线Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5无线公网RS-485A2.A3、Bl、B2、Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5、F5窄带载波Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5宽带载波Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5微功率无线Cl、C2、C3、DI、El、E2、E3、E4、E5230MHz无线专网RS485A2.A3、B1中压载波RS485A2.A3、B1表8采集对象信道适用原则用户标识远程信道本地信道预付费方式说

53、明A1F1F2F3F4光纤RS-485从变电站电能信息采集系统共享数据方式或者采用厂站电能量采集终端采集无线公网A2A3B1光纤RS-485主站、终端信道安全可靠，适于准确实时控制。无线公网GPRS,CDMA应用简单、便利，无需信道维护，但受环境影响明显，同时RS485信道需施工维护，除传输数据外，慎用于远程控制。230MHz无线专网专网专用，安全防护性好，可用于控制特别是负荷控制。但频点少，系统容虽:受限，地形阻挡和用电管辖区无线信号圆形覆盖的矛盾对通信的限制较大。B2光纤主站、终端、电表信道安全可靠，适于准确实时控制。无线公网终端、电表GPRS/CDMA应用简单、便利，无需信道维护，但受环

54、境影响明显，同时RS485信道需施工维护，除传输数据外，憤用于远程控制。C1光纤宽带载波主站、电表信道安全可靠，传输速度快，适于海量、髙频数据采集和准确实时控制。RS-485主站、电表信道安全可靠，适于准确实时控制。微功率无线电表微功率无线不仅速率低，而且易受环境扰，无法充分显示光纤信道的优越性。无线公网宽带载波主站、电表信道施工简单、便利，无需信道维护，但GPRS/CDMA受环境影响明显，除传输数据外，慎用于远程控制。RS-485主站、电表GPRS/CDMA应用简单、便利，无需信道维护，但受环境影响明显，同时RS485信道需施工维护，除传输数据外，憤用于远程控制。微功率无线电表整个信道虽然施

55、工简单，便于维护，但容易受到天气、建筑以及其他外界因素的影响，仅用于数据传输。C2C3D1E1E2E2E3E4E5光纤宽带载波主站、电表信道安全可靠，传输速度快，适于海量、髙频数据采集和准确实时控制。RS-485主站、电表信道安全可靠，适于准确实时控制。窄带载波电表由于窄带载波传输速率较低，这种方式无异于“大马拉小车“无法充分发挥光纤信道的优势。微功率无线电表微功率无线不仅速率低，而且易受环境扰，无法充分显示光纤信道的优越性。无线公网宽带载波主站、电表信道施工简单、便利，无需信道维护，但GPRS/CDMA受环境影响明显，除传输数据外，慎用于远程控制。RS-485主站、电表GPRS/CDMA应用

56、简单、便利，无需信道维护，但受环境影响明显，同时RS485信道需施工维护，除传输数据外，憤用于远程控制。窄带载波电表整个信道无需布线，维护简单，但延时较大，仅限于远程数据传输，不建议用于控制。微功率无线电表整个信道虽然施工简单，便于维护，但容易受到天气、建筑以及其他外界因素的影响，仅用于数据传输。F5取决于公变台区集中器的抄表方式5.2远程信道性能设计下列指标为系统工程正式运行一年后的现场实测指标。（1）光纤专网（EPON）序号指标名称性能参数1传输速率Vl25Gbps,通常使用10/100Mbps速率2传输误码率3传输距离不小于20km（单芯分路比1:10下）4一次采集成功率399%5周期采

57、集成功率100%（周期为1天，采集日冻结数据）6控制操作响应时间ls7召测数据响应时间ls8并发传输速率Wl25Gbps9批量终端操作响应时间（1000个终端）（1）主站巡检重要信息：5s（双工信道、主动上报重要信息）；（2）系统响应客户事件：5min：（3）抄收日数据和曲线数据：-3dBm：（3）下行发射光功率-3dBm：（4）上行接收灵敏度-32dBm；（5）下行接收灵敏度-35dBm（2）GPRS无线公网序号指标名称性能参数1传输速率理论约171kbps,实际2040kbps2传输误码率10-53传输距离无限制4一次采集成功率$97%5周期采集成功率N99.8%（周期为1天，采集日冻结数

58、据）6控制操作响应时间5s7召测数据响应时间10s8并发传输速率取决于GPRS的光线接入带宽，一般为20M9批量终端操作响应时间（1000个终端）（1）主站巡检重要信息：10s（双工信道、主动上报重要信息）：（2）系统响应客户事件：10min：（3）抄收日数据和曲线数据：V30min。10其它特殊指标要求（1）参考灵敏度-102dBm（4级和5级）：（2）输出功率误差：6dB（最大功率控制级）：（3）载波频率误差：在1x107范围内;（4）RMS相位误差:5o230MHz无线专网序号指标名称性能参数1传输速率1200bps9600bps可选2传输误码率W10-53传输距离30km50km4一次

59、采集成功率297%5周期采集成功率N99.5%（周期为1天，采集日冻结数据）6控制操作响应时间ls7召测数据响应时间85%5周期采集成功率98%（周期为1天，采集日冻结数据）6控制操作响应时间5s7召测数据响应时间95%（周期为1天，采集日冻结数据）6集中器单点抄表时间10s7集中器轮询抄表时间60mm（300个电表）8其它特殊指标要求频率范围：9kHz500kHz（2）宽带电力线载波序号指标名称性能参数1传输速率14-200Mbps2传输误码率10-53传输距离200300m4一次采集成功率385%5周期采集成功率N98%（周期为1天，采集日冻结数据）6集中器单点抄表时间3s7集中器轮询抄表

60、时间5min（300个电表）8其它特殊指标要求频率范用：1MHz40MHz（3）微功率无线序号指标名称性能参数1传输速率4.8-38.4Kbps2传输误码率W10-53传输距离200m600m,空旷地可达1000m4一次采集成功率385%5周期采集成功率N98%（周期为1天，采集日冻结数据）6集中器单点抄表时间5s7集中器轮询抄表时间10nun（300个电表）8其它特殊指标要求（1）频率范用：433MHzISM或470510MHz；（2）发射功率：W50mW。(4)RS-485序号指标名称性能参数1传输速率1200-9600bps,理论上可达10Mbps2传输误码率W10-93传输距离W120