用電信息采集系統(tǒng)中的信號拓展裝置

張進(jìn) 黃欣 劉娜

摘要

在社會的運行過程中，電力行業(yè)起到非常重要的作用，不論足人們對額日常生活，還是工業(yè)化生產(chǎn)、建設(shè)活動，都必須依靠電力系統(tǒng)才能夠保障活動、工作的順利開展。不過，由于我國一些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，再加上人們思想觀念上的落后，導(dǎo)致在電力系統(tǒng)的運行過程中，電力企業(yè)難以及時采集到用戶使用電能的實際情況。鑒于此，本文對用電采集系統(tǒng)中關(guān)于信號拓展裝置的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，并提出了筆者自己的一些想法，希望能夠給電力企業(yè)的工作人員提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】電力企業(yè) 用電信息采集系統(tǒng) 信號拓展裝置

近幾年，我國電力行業(yè)始終在不斷完善城市電網(wǎng)管理體系，對電力系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。不過，由于我國山區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力系統(tǒng)建設(shè)不完善、運營商難以將信號進(jìn)行全面的覆蓋，導(dǎo)致一些地區(qū)仍難以接受到網(wǎng)絡(luò)信號，造成用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)也始終存在一定的缺陷。鑒于上述情況，電力企業(yè)不得不對用電信息采集終端系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級，使得網(wǎng)絡(luò)信號能夠覆蓋到各個區(qū)域中，并有效完成對用戶用電信息的收集工作，為優(yōu)化電力系統(tǒng)奠定良好的基礎(chǔ)。下面，本文對相關(guān)方面的內(nèi)容展開論述。

1 用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，我國許多地區(qū)都進(jìn)一步加強了電力信息系統(tǒng)的建設(shè)，為了保障電力運行的穩(wěn)定性，各地區(qū)的電力企業(yè)都紛紛建立了用電信息采集系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)的支持下，完成了集中抄表、供電質(zhì)量檢驗、用電負(fù)荷探測及遠(yuǎn)程預(yù)付費控制等多項工作。同時，在用電信息采集系統(tǒng)的支持下，電力企業(yè)的改革也進(jìn)入全新的階段，實現(xiàn)了營銷、業(yè)務(wù)的一體化、系統(tǒng)化管理。此外，用電信息采集系統(tǒng)的運行，也為一體化計量及線損管理工作的展開奠定了良好的基礎(chǔ)，并能夠?qū)ι鲜龉ぷ鬟^程的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集、整理，為之后制定相關(guān)方案奠定良好的基礎(chǔ)。為了優(yōu)化電網(wǎng)運行方式、提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、優(yōu)化資源配置，電力企業(yè)必須建立數(shù)據(jù)化管理的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上完成智能電網(wǎng)的構(gòu)建，促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。

2 用電信息采集系統(tǒng)及信號拓展裝置的相關(guān)概述

用電信息采集系統(tǒng)主要是指在電力系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)管理用電負(fù)荷、實現(xiàn)集中抄表等相關(guān)工作的運行系統(tǒng)，其運行方式主要分為有線數(shù)據(jù)傳輸及無線數(shù)據(jù)傳輸兩種。不過，由于我國部分地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，在加上該地區(qū)地勢情況比較復(fù)雜，導(dǎo)致在電力系統(tǒng)的運行過程中，存在網(wǎng)絡(luò)線路容易被損壞、故障點難以查找等方面的問題。同時，在部分山區(qū)地區(qū)，由于網(wǎng)絡(luò)運營商的用戶數(shù)量少，且建立基站的資金花費比較大，導(dǎo)致在部分山區(qū)存在許多的信號盲點，信號難以全面覆蓋。在這種情況下，電力企業(yè)為了實現(xiàn)“全面覆蓋、全面采集及全面費用控制”的目的，必須在用電信息采集系統(tǒng)中安裝信號拓展裝置。

信號拓展裝置也被人們稱為直放站中繼器，是一種同頻放大設(shè)備，技術(shù)人員將該設(shè)備利用到無線信號傳輸過程中，對無線設(shè)備發(fā)射的信號進(jìn)行增強。信號拓展裝置的最主要功能就是增強信號的發(fā)射功率，并通過改變上行鏈路及下行鏈路的信號發(fā)射強度，將基地站的信號與手機(jī)的信號進(jìn)行有效的傳輸。為了提高用電信息采集系統(tǒng)的使用功能，加強在商場、機(jī)場、碼頭等場所中信號的接受功能，運用信號拓展裝置是一種非常有效的方式。通常情況下，為了進(jìn)一步保證信號拓展裝置的使用性能，技術(shù)人員必須保證設(shè)備的使用性能，確保設(shè)備具備良好的技術(shù)應(yīng)用能力，為用電信息采集系統(tǒng)的有效運行奠定良好的基礎(chǔ)。

3 無信號覆蓋地區(qū)的處理方案

3.1 增設(shè)基站數(shù)量、改變天線角度及增強信號發(fā)射功率

現(xiàn)階段，我國部分地區(qū)已經(jīng)開始正式建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)，并對傳統(tǒng)的用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行改造。在該項工程的施工過程中，主要是采用無線公網(wǎng)的設(shè)計方案，并利用網(wǎng)絡(luò)運營商目前已經(jīng)覆蓋的無線公網(wǎng)系統(tǒng)，完成對終端數(shù)據(jù)的采集及傳輸。在這一運行方式下，電力企業(yè)不必再對信道展開專門的維護(hù)工作，只需向網(wǎng)絡(luò)運營商交付一定的費用，就可以使用相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。不過，在上述過程中，部分網(wǎng)絡(luò)運營商由于考慮到經(jīng)濟(jì)效益方面的因素，其不愿再偏遠(yuǎn)及用戶數(shù)量較少的山區(qū)建設(shè)通信基站。在這種情況下，這些地區(qū)通信基站的數(shù)量就非常稀少，其能夠覆蓋的范圍也十分有限，會導(dǎo)致出現(xiàn)一些信號難以覆蓋到的信號盲區(qū)，這些地區(qū)均不能進(jìn)行通信。鑒于此，電力企業(yè)與網(wǎng)絡(luò)運營商應(yīng)先進(jìn)行有效的溝通，并在達(dá)成共識后增設(shè)一定數(shù)量的基站，并采用科學(xué)的方式改變天線的角度，適當(dāng)?shù)脑鰪娦盘柕陌l(fā)射功率，使信號的發(fā)射范圍及接受范圍有效地擴(kuò)大，將信號覆蓋到面積更大的區(qū)域內(nèi)，增強信號的穩(wěn)定性。不過，這一方案在一些地區(qū)內(nèi)難以順利的實施，由于基站建設(shè)需要投入大量的資金，一些經(jīng)濟(jì)水平落后地區(qū)，難以在有限的時間內(nèi)建設(shè)數(shù)量較多的基站，解決無信號覆蓋的問題。

3.2 安裝信號拓展裝置

在用電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)過程中使用的信號拓展裝置，一般屬于同頻放大設(shè)備的一種，該設(shè)備的運行過程，主要是在應(yīng)用無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過使用無線電中轉(zhuǎn)設(shè)備，增強發(fā)射的信號。換言之，信號拓展裝置在用電信息采集系統(tǒng)中，主要作用就是增強系統(tǒng)發(fā)射的信號頻率，使其能夠達(dá)到較高的信號質(zhì)量。同時，在信號拓展裝置的使用過程中，技術(shù)人員會將其與下行鏈路相連接，并增強信號覆蓋區(qū)域中的信號強度，使用帶通濾波器，將帶通外的信號進(jìn)行有效的隔離;之后，將濾波發(fā)出的信號，通過同頻放大設(shè)備，將信號進(jìn)行放大處理，在將其發(fā)射到需要覆蓋的區(qū)域。而在信號拓展裝置與上行鏈路的連接中，在信號覆蓋區(qū)域內(nèi)，可以使用采集終端信號設(shè)備，通過與上述相同的工作方式，將上行線路的信號進(jìn)行放大處理，然后將其發(fā)射到相應(yīng)的基站，使其與采集終端的信號相互連接，完成數(shù)據(jù)及信號的傳輸工作。

在安裝信號拓展裝置前，應(yīng)對安裝現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行全面的勘察，一定要注意安裝地點的選擇，確保安裝后的信號覆蓋區(qū)域與信號強度可以產(chǎn)生較大的變化。確定信號安裝的合理位置后，需要安裝一組太陽能光伏電池板，其主要作用是對蓄電池進(jìn)行充電，為整個設(shè)備提供供電的功能。而蓄電池在使用過程中，利用特別的逆變器，將電壓大小為12V的直流電，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷簽?20V的正弦波交流電，在此基礎(chǔ)上為無線信號拓展裝置提供穩(wěn)定、可靠、不會間斷的工作電流，保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性。需要注意的是，在安裝無線信號拓展裝置的過程中，一定要保證信號的拓展范圍能夠到達(dá)終端設(shè)備的安裝區(qū)域，保證終端設(shè)備在線上。此外，由于安裝無線信號拓展裝置過程中花費的資金金額比較少，相關(guān)方案實施起來比較容易實現(xiàn)，是一種效果較好的解決信號覆蓋范圍小的實施方案。

4 安裝無線信號拓展裝置所取得的經(jīng)濟(jì)效益

實踐證明，通過在部分地區(qū)安裝無線信號拓展裝置，能夠有效解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)及特殊地區(qū)沒有信號或者信號強度弱的情況，真正實現(xiàn)了信號的“全面覆蓋、全面采集及全面費用控制”;并且，通過安裝無線信號拓展裝置，提高了這一過程中的技術(shù)應(yīng)用水平，為電力行業(yè)的發(fā)展及建設(shè)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。此外，在安裝了無線信號拓展裝置后，也為改造信號采集設(shè)備創(chuàng)造了良好的環(huán)境，并在網(wǎng)絡(luò)運營商的支持下，建設(shè)了一個穩(wěn)定的信號接收塔。在這種情況下，工作人員只需通過用電信息采集終端，就能夠?qū)⒂脩舻氖褂秒娔艿膶嶋H情況及相關(guān)信息傳輸?shù)街骺刂普?，為電力企業(yè)開展相關(guān)工作或指定建設(shè)方案提供數(shù)據(jù)支撐。并且，電力企業(yè)也能夠在這種情況下，實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化建設(shè)，為促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

綜上所述，在用電信息系統(tǒng)的運行過程中，為了確保每一區(qū)域都能夠收到有效的信號，用戶及電力企業(yè)之間能夠進(jìn)行良好的溝通，必須進(jìn)一步完善信號拓展裝置的安置工作，對無信號地區(qū)的實際情況進(jìn)行全面的分析，并在此基礎(chǔ)上制定有效的處理方案?？梢圆捎迷鲈O(shè)基站數(shù)量、改變天線角度及增強信號發(fā)射功率的方式，并在當(dāng)?shù)匕惭b信號拓展裝置，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國電力行業(yè)的健康發(fā)展?？傊秒娦判牟杉到y(tǒng)是我國電力系統(tǒng)中非常重要的一部分，用電企業(yè)必須保證用電信息采集系統(tǒng)運行的效率，并增強該系統(tǒng)的運行能力，為我國電力行業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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