基于用電信息采集系統(tǒng)的四表合一技術(shù)研究與建設(shè)

摘 要：電網(wǎng)建設(shè)的信息化水平不斷提升，為以用電信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)的“四表合一”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了可能，這不僅有利于提升居民的生活質(zhì)量，壓縮相關(guān)的信息采集工作，而且對推動智慧城市發(fā)展也具有非常重要的作用，在此背景下，文章針對基于用電信息采集系統(tǒng)的四表合一技術(shù)研究與建設(shè)問題展開研究，為此電網(wǎng)建設(shè)工程的順利實(shí)現(xiàn)提供參考。

關(guān)鍵詞：用電信息采集系統(tǒng)；四表合一技術(shù)；研究與建設(shè)

前言

四表合一即利用電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對用戶的日常用電、用水、用氣、用熱四方面進(jìn)行集中的自動采集和存儲，在四表合一的過程中，雖然電力用戶的家中仍需要同時(shí)具有四塊表，但所應(yīng)用的使具有刺激功能的智能表，可以在對用戶四方面使用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的基礎(chǔ)上，將各方面的信息統(tǒng)一向用電信息采集系統(tǒng)傳輸，這不僅可以直接解決居民多卡、多次數(shù)、多渠道繳費(fèi)的問題，而且為未來實(shí)現(xiàn)此方面的“互聯(lián)網(wǎng)+”提供了條件。

1 基于用電信息采集系統(tǒng)的四表合一技術(shù)研究

1.1 信息采集系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)技術(shù)

在四表合一中所強(qiáng)調(diào)的信息采集系統(tǒng)實(shí)際上是用電信息采集系統(tǒng)，如何用此系統(tǒng)發(fā)揮對四方面數(shù)據(jù)的同時(shí)采集或如何使獨(dú)立采集數(shù)據(jù)的四類儀表同時(shí)將采集的信息向此系統(tǒng)傳遞，是保證“四表合一”實(shí)現(xiàn)的基本前提。但在對此技術(shù)進(jìn)行研究的過程中，必須注意以下兩個(gè)方面：一方面使必須保證四表合一的實(shí)現(xiàn)，并不會對用電信息采集系統(tǒng)原本具有的用電信息采集準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、全面性等方面構(gòu)成消極影響；另一方面是用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)成資源在四表合一狀態(tài)下，可以被最大化的共享應(yīng)用，以此減少四表合一過程中的投入和工程量，避免資源浪費(fèi)[1]?？紤]到現(xiàn)階段用電信息采集系統(tǒng)由主站層、遠(yuǎn)程通信層、采集終端層、本地通信層和電能表層等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，要在原系統(tǒng)中添加過多的設(shè)備或系統(tǒng)，會使結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，管理難度提升，所以在技術(shù)應(yīng)用的過程中，一方面應(yīng)嘗試對采集終端層、電能表層、本地通訊層等進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，使四方面采集的數(shù)據(jù)可以集中于采集終端層；一方面應(yīng)優(yōu)化主站層和遠(yuǎn)程通信層的性能，使其可以結(jié)合四方面數(shù)據(jù)的個(gè)性化特點(diǎn)進(jìn)行有效的分類和數(shù)據(jù)整理分析，避免數(shù)據(jù)采集混亂、丟失等問題的出現(xiàn)。

1.2 通信系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)

通信系統(tǒng)即保障四表合一的各系統(tǒng)間可以實(shí)現(xiàn)良好的數(shù)據(jù)信息通信，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)采集過程順利、高質(zhì)量完成的系統(tǒng)。現(xiàn)階段在四表合一工程中應(yīng)用的通信系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，作者選擇其中應(yīng)用最為廣泛的幾種進(jìn)行介紹分析。首先，M-BUS，此系統(tǒng)由主機(jī)、從機(jī)和兩個(gè)通信電纜構(gòu)成，從機(jī)按照主機(jī)的控制命令發(fā)揮作用，利用此系統(tǒng)，可以保證電力用戶的水表、熱量表、天然氣表等可以獲得電力系統(tǒng)的供電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通信，但在應(yīng)用的過程中，受其結(jié)構(gòu)構(gòu)成的影響，需要進(jìn)行現(xiàn)場布線，工程量增加，而且后期維護(hù)的難度較大[2]。其次，RS-485，此項(xiàng)技術(shù)雖然在原理和構(gòu)成等方面和上一通信系統(tǒng)基本類似，但相比之下既存在明顯優(yōu)勢，又存在不足，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸效率和覆蓋距離等方面，而不足主要體現(xiàn)在，此通信系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，不能對各種測量儀表提供電源，所以需要完成獨(dú)立的電源線連接作業(yè)，這在一定程度上也加大了工程量。再次，微功率無線系統(tǒng)，此系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，只需要向系統(tǒng)發(fā)射功率不超過50mW，且通信頻段在470至510MHz以內(nèi)的無線信號即可，可見此系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中需要的工程量非常少，而且數(shù)據(jù)傳輸?shù)男室部梢缘玫奖ＷC，但由于通訊信號在傳輸?shù)倪^程中受干擾額可能性較大，所以具體的應(yīng)用范圍受到較嚴(yán)重的限制[3]。然后，無線公網(wǎng)系統(tǒng)，其是基于公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分組無線通信，所以在覆蓋范圍、適用性和傳輸效率等方面均較理想，但考慮到公網(wǎng)的運(yùn)營商覆蓋并不全面，而且公網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)營成本相對較高，在實(shí)踐中利用此系統(tǒng)可能會造成局部信息的遺失和投入成本的增加。另外，電力線載波系統(tǒng)，這是基于工頻電力線實(shí)現(xiàn)的四表合一通信，由于目前電力資源已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)普及，所以利用此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)四表合一，不僅可以保障采集數(shù)據(jù)的全面性、及時(shí)性，而且可以有效地縮減建設(shè)投入，但需要注意的是，此系統(tǒng)在運(yùn)用的過程中，數(shù)據(jù)傳輸會受到電磁的干擾，穩(wěn)定性受到?jīng)_擊，所以在應(yīng)用的過程中應(yīng)有意識的對電磁干擾進(jìn)行優(yōu)化和處理?，F(xiàn)階段在以上通信系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的是電力線載波系統(tǒng)。

2 基于用電信息采集系統(tǒng)的四表合一工程建設(shè)研究

現(xiàn)階段在進(jìn)行以用電信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)的四表合一工程建設(shè)的過程中，應(yīng)用的建設(shè)方案主要包括以下幾種：首先，升級無線模塊，此方案既可以在四種采集儀表均為微功率無線類型且四種儀表之間的距離均較小的情況下直接應(yīng)用，又可以在電能表采用RS-485系統(tǒng)，而其他儀表采用無線類型但四種儀表距離較小的情況下，結(jié)合1型無線數(shù)據(jù)采集器使用，但此方案在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于以無線技術(shù)為基礎(chǔ)，所以遠(yuǎn)程控制儀表不具有可操作性，需要控制系統(tǒng)和人工才做相結(jié)合[4]。其次，更換雙模模塊，此方案即可以在電能表選用載波類型，而其他測量儀表選用無線類型但四種儀表距離較近的情況下應(yīng)用，又可以在升級無線模塊適用的第二種環(huán)境下使用，此方案雖然在一定程度上豐富了第一種方案的應(yīng)用范圍，但由于其仍以無線技術(shù)為基礎(chǔ)，所以遠(yuǎn)程儀表控制仍被限制。再次，增加通信接口轉(zhuǎn)換器，此方案可以直接被應(yīng)用于電能表選用RS-485系統(tǒng)，而其他儀表選用M-BUS系統(tǒng)，且四種儀表間的距離較大的情況下，可見此方案在應(yīng)用的過程中，對環(huán)境的適應(yīng)性，對遠(yuǎn)程控制的有利性等方面均較理想，但在應(yīng)用的過程中，需要的成本投入也相對較多，所以在建設(shè)過程中具體選擇哪種方案要結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行靈活的選擇。

3 結(jié)束語

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段人們已經(jīng)認(rèn)識到基于用電信息采集系統(tǒng)的四表合一工程實(shí)現(xiàn)具有可行性和必要性，并在實(shí)踐中有意識的結(jié)合“四表合一”的實(shí)現(xiàn)原理對其關(guān)鍵技術(shù)和建設(shè)方案等方面展開探索，這是智慧城市方便居民、服務(wù)居民理念的具體體現(xiàn)，所以此工程建設(shè)對推動智慧城市建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]許萬奎，達(dá)九玲.新型城鎮(zhèn)化背景下電水氣熱“四表”一體化采集建設(shè)推廣應(yīng)用[J].低碳世界，2016，17：48-49.

[3]范志夫，劉強(qiáng)，嚴(yán)勤.淺談用電信息采集系統(tǒng)四表集抄的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].江西電力，2016，06：6-9.

[4]姜煒超.淺談用電信息采集系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J].福建電腦，2016，08：97-98.

作者簡介：江汛（1985，12-），男，漢族，浙江寧波人，本科，助理工程師。