城市电网低压用电信息采集系统建设运行难点分析

吕志刚

(大丰供电公司，江苏盐城 224100)

用电信息采集系统建设是国家电网公司统一坚强智能电网建设的重要组成部分，是国家电网公司SG186信息化工程建设和营销计量、抄表、收费标准化建设的重要基础，全国各地加快用电信息采集系统的建设。江苏省计划用5年时间（2010—2014）建成覆盖公司系统全部用户、采集全部用电信息、支持全面电费控制，即“全覆盖、全采集、全费控”的采集系统，用电信息采集成果在电网规划、安全生产、经营管理、优质服务工作中得到全面应用。江苏省大丰供电公司2010年的安装计划为18000户，自2010年3月份起开始安装。在低压用电信息采集实施过程中，出现一些难点，本文将一一详细分析。

1 江苏省低压用电信息采集方案

江苏电网城市电网低压用户用电信息采集方案中，根据建筑的型式、电能表的不同布置特点，采用楼栋（道）局部集中的基本模式实现低压电力用户电能量数据的采集、用电异常监测，并对采集数据实现管理和远程传输，本地信道优先采用RS485通信网络，远程信道采用GPRS专线网络通信，系统结构见图1。

根据项目工作要求，结合大丰供电公司的实际，自2010年3月1日起至2010年12月31日，将项目工作分为5个阶段实施：建设方案编制阶段；工程勘察设计阶段；工程施工阶段；工程试运行及总结阶段；工程验收阶段。

图1 江苏电网城市电网低压用户用电信息采集系统结构

2 本地RS485接线难点

集抄终端具有2路RS485接口，最大容量为64只电能表（每路32只），根据现场的情况，单个集抄终端连接尽可能多的电能表，以降低总体建设成本。

本地RS485接线可分2类，一类是集中表箱内电能表之间的接线，一类是表箱之间的接线。在工程实施过程中，接线难点主要表现为几种情况。

2.1 小区物业/居民不理解

近几年，随着城市建设及房地产的快速发展，高档小区越来越多，有些物业公司/居民借维护业主利益之名，故意阻止施工人员进入小区施工安装，这种情况各地均有发生。例如：某中档小区的业主和物管提出：移动公司、电信公司、网通、电力等单位都在楼道口安装布线打孔，导致楼道口线路混乱，严重影响美观和安全，某住户窗外有近10种电缆通过。对此，大丰供电公司主要采取3个措施解决此类问题：一是请市经信委及相关政府职能部门出具用电信息采集方案的文件，要求涉及到的部门和个人予以配合和支持；二是主动同建设单位、施工单位与物主委员会和相关业主代表沟通协调，部分小区已通过签订协议、物业全程监督、缴纳进场费等各种方式妥善解决；三是加强施工质量管理，保证布线打孔规范整洁。

2.2 同单元内相邻表箱间接线不统一

表箱结构、安装位置及安装方式多样化，同单元内存在多表箱的，多数属于20世纪90年代前的建筑，表箱有同层左右分布的，有隔层上下分布的，有随机分布的，表箱间接线难度大，施工人员只能依据施工规范，根据自身经验及现场具体情况，决定布线方式与走向。即使相同结构的小区，也因不同的施工人员，而很难做到一致。

2.3 相邻单元表箱间接线困难

相邻单元表箱间接线主要由穿管、线槽、钢索、地沟等几种方式，因建筑结构与年代不同，在实际施工中，有禁止布明管的，有地沟不通的，各种情况均存在，造成施工进度慢、难度大。为避免开挖对小区原有建筑、环境的破坏，提高施工效率，有些小区只能每个单元安装1台集抄终端。

3 集抄终端安装难点

在电表箱内有空表位的情况下，集抄终端优先考虑安装在空表位处；在没有空表位的情况下，需要单独安装终端箱。

如果就安装集抄终端这点来讲，困难倒不是有多大，主要是终端一旦固定下来，安装点GPRS信号的强弱会直接影响到上行通信的稳定性与可靠性。在工程实施过程中，许多集抄终端在后期调试时，因GPRS信号很弱而被迫移位，重新选择安装位置。

4 通信调试难点

在完成现场工程安装后，调试显露出来的难点集中而突出。

4.1 终端与电能表RS485通信

RS485通信暴露出来的问题，主要有工程接线问题、电能表通信口问题、RS485总线问题等。

工程接线问题：主要表现为RS485通信线漏接、接错端子、接线反、接线松等，经现场排查与返工，基本可以快速排除。

电能表通信口问题：电能表无RS485通信口或通信口已损坏，经现场确认，通过换表流程解决。

RS485总线问题：在确认集抄终端、电能表及工程接线正常后，终端采集电能表数据失败或不全，主要是RS485总线驱动能力不足、不同类型电能表RS485通信口干扰、电能表通信参数配置错误等原因造成。

采集失败的电能表数量与表号不固定，并且能够补抄，一般是RS485总线驱动能力不足，可通过加装总线放大器，增加总线驱动能力，也可增装集抄终端，减少终端下电能表数量得以解决。另外，接于同一终端下的电能表，尽量均分在其2路RS485接口上。

电能表RS485通信口干扰问题，排查比较困难，特别是同一总线上有多只问题电能表，可通过分组筛选，找出干扰电能表，分别进行更换。

2009年开始，国家电网公司对智能电能表采取集中招标，通信规约采用DL/T 645—2007，相对于DL/T 645—1997来说，DL/T 645—2007不仅扩展了规约，增加了数据项，通信波特率也从1200 bps提高到2400 bps，在用电信息采集过程中，对不同电能表应配置相应的通信规约，如果配置错误，将导致采集失败。

4.2 终端与主站通信

终端与主站之间采用GPRS通信，在项目实施过程中，普遍遇到的问题有以下几点：

GPRS信号强度，可通过终端面板指示灯进行简单判断。终端面板上指示灯显示绿色时，表示终端所在位置GPRS信号很强，一般在-65 db以上；显示橙色时，表示终端所在位置GPRS信号中等，一般在-65～-85 db之间；显示红色时，表示终端所在位置GPRS信号很弱，一般在-85 db以下。为确保通信可靠，GPRS信号强度应在-85 db以上，如果小于-90 db，则很难保证通信成功率。地下室、金属表箱内、电井等场所信号一般都很弱，可通过引出天线、更换终端安装位置、向移动公司申请加装信号放大器等手段来解决。

江苏集抄终端采取“终端+服务器”的混合模式。主动上报时，集抄终端是“终端”模式；主站召测时，集抄终端是“服务器”模式，因此集抄终端配置的SIM卡需要捆绑一个固定IP。在现场调试过程中，发现部分SIM卡未捆绑IP以及同一IP被重复使用。

在系统调试过程中，经常出现一些终端无故自动下线的现象。除了信号问题，终端掉线后，一般15 min左右能够自动上线。产生这一现象的原因主要有几种：一方面，终端与主台之间在没有数据交换的情况下，每15 min左右向主台发送心跳报文，维持长期在线状态，如果移动系统与主台在数据交换方面出现延时或数据丢失，将导致终端下线；另一方面，移动公司基站在某个时间要求上线的用户数达到或超过基站信道容量，部分终端将被迫下线，在其他用户下线后，释放出信道，才能够有机会上线。另外，终端处于2个移动基站交叉地区，在获取移动信号时，会根据信号强度在2个基站中不断切换。这种情况相对较少，但在个别地区发生过。

5 运行维护的难点

用电信息采集系统完成安装调试后，必须保证系统的稳定运行，而稳定的运行离不开日常维护。

5.1 轮换电能表

按照电能表8～10年的寿命周期，在现役的电能表中，平均每年将近10%需要轮换，均摊到每月将近1%。对已经建成的系统，今后的档案维护、现场维护的工作量以及维护的及时性、准确性将是一个新课题。

5.2 现场维护

用电信息采集系统覆盖所有电力用户，现场维护工作难以预测，在建设过程中，经常遇到设备、线路被盗被损，终端被盗或断电，单元间的RS485连线、终端箱内的空气开关等被盗，电能表上的RS485连线被一些用户剪断或拆除等各种现象，除了维护外，规范现场施工、及时上锁铅封、加强管理以及必要的宣传也是非常必要的。

6 对今后工作的建议

6.1 做好前期勘查工作

对象是现有的电力用户，应保证用户档案的绝对准确性与完整性，对于电能表的规格、安装位置、安装方式应逐一现场勘查，对不符合该项目建设的对象，应及时调整，采取必要措施，确保基础条件的完善。

6.2 做好工程监督工作

分批实施用电信息采集系统，达到“全覆盖、全采集、全费控”，这是一个连续实施的浩大工程，工程质量关系到后续几年的建设规模与速度，因此，必须加强建设过程中的监督管理，计划一批，建设一批，验收一批，避免出现半拉子工程。筛选施工单位，对工程质量不符合施工要求的，坚决退出，确保该项目能够顺利实施，工程质量达到预期目标。

6.3 现场调试工具

用电信息采集系统是首次大规模建设，许多环节还未跟上，市场上只有少数几种功能单一的工具，缺乏针对用电信息采集系统专门设计的多功能工具。面对全国如此大的建设规模与市场机会，建议有兴趣的科研机构、厂商能够尽快开发出来。

6.4 最佳运行维护的准备

目前，尚未明确用电信息采集系统的运行维护由哪个专业管理，各地应积极考虑运行维护的准备与方案，考虑如何将现有的业务与操作流程融进用电信息采集系统。建议组织相应管理机构，实行专人化管理。根据系统特性将运行维护划分若干个类型，比如：现场接线维护、终端维护、用户档案维护等，分别并入现有的相关部门。