电力线载波远程集中抄表系统在冀东油田的应用

穆 宏，纪玉荣

(1.冀东油田勘察设计研究院，河北唐山 063004;2.唐山赛福特电子信息工程有限公司，河北唐山 063000)

电力线载波远程集中抄表系统在冀东油田的应用

穆 宏1，纪玉荣2

(1.冀东油田勘察设计研究院，河北唐山 063004;2.唐山赛福特电子信息工程有限公司，河北唐山 063000)

低压电力线载波技术是一种通过低压输电线路作为高频信号传输线路的通讯方式。它利用现有的低压电力线作为通讯线路，并把电力线通讯技术、网络技术和微控制器相结合，实现远程控制和高速数据的传输。

电力线载波;采集器;远程集中抄表

1.引言

民用水、电计量是一项重要的基础工作，是企业实现节能减排的重要手段。在采用电力线载波远程集中抄表系统以前，冀东油田抄表方式为传统的人工抄表方式，效率低，技术手段落后。同时，水、电计量设施落后、系统老化严重、制约着企业的管理水平和节能增效。

电力线载波远程集中抄表系统(以下简称集抄系统)是一种以电力载波和网络通信技术作为传输数据的载体，同时采用先进的载波电表，直读式水表作为终端计量设施，改变了以往的人工抄表方式，能够远程、实时的抄录水、电表，提高了收费效率和管理水平。

2.电力线载波技术简介

低压电力线载波技术是一种通过低压输电线路作为高频信号传输线路的通讯方式。它利用现有的低压电力线做为通讯线路，并把电力线通讯技术、网络技术和微控制器相结合，其优点是：电力线和信号线合一，直接利用住宅电力线作为控制总线和数据总线，实现远程控制和高速数据的传输，是高度集成化、集软硬件为一体的实用型系统。

3.集抄系统组成及原理

3.1 集抄系统组成

冀东油田电力线载波远程集中抄表系统由收费营业室主控微机(计算机中心)、通讯网、集中器、普通低压(220V)电力线、采集器、住户终端表计(电表采用载波电表，水表采用直读式水表)等六部分组成，是以普通220V民用电线作为通讯载体的用户信息采集系统，是一种高度集成化、集软硬件为一体，对用户用电量、用水量数据自动采集、存储、传输、统计及综合分析的实用型系统，系统拓扑图见图1。

图1 系统拓扑图

3.2 集抄系统原理

计算机中心通过市话网管理多个小区，每个小区以变台为单位组网，计算机中心通过市话网下达指令到某个小区的集中器，集中器再下发指令到用户的水、电表，水、电表自动将数据以载波的方式传输给集中器，集中器将所有数据存储起来。待终端计算机发出指令进行数据交换时，集中器再通过市话网将数据回传到计算机中心，计算机中心对数据进行处理后，进行相应的数据存储和远程控制，对住户超限量用水用电采取即时停供技术措施。

3.2.1 集中器

每个变压器下安装一台集中器，集中器采用三项四线制，每一相所带的计量点经过载波的方式将数据传送至集中器，集中器将信号处理完成后存到存储器中，等待终端计算机对集中器进行数据交换。计算机还可以通过集中器进行指令下发，包括对计量点的实时监控、停电、送电，以及数据的读写。集中器与终端机的通讯采用电话线连接，需要读取哪一个台区的数据时只要通过调制解调器拨号到相应的台区集中器即可完成数据交换。

3.2.2 载波电表

载波电表的连接方式与普通电表的连接相同，其供电主线进入电表后一路经过取样电阻进行计量，另一路通过变压器或者开关电路进行整流、降压、稳压为电表本身供电。计量部分把通过取样电阻上的电流大小取样后，送至脉冲电路，再由脉冲电路送至中央处理器，中央处理器对脉冲整理后一路送至数码显示，另一路送至存储器。

3.2.3 直读水表

直读水表是一种智能水表，主要由旋翼湿式水表、数据传感器、用户数据处理模块等组成。水流动时，水表字轮转动，表头的数据传感器采集字轮位置信号，经数据处理模块进行数据处理，再以总线通讯方式传给计算机。它采用绝对编码方式，实现了表记字轮数据的直读;无需外接电源，并且平时处于断电状态，通讯时需要的电流直接由总线提供。

4.集抄系统实现的功能

4.1 抄表功能

包括水、电、气表手工点抄、自动定时抄表及自动补抄功能。

4.2 管理统计分析功能

日月用量异常分析;台区同期用量比较分析;售量统计，损耗统计分析;月、季度、年售量统计;月、日冻结数据抄收率统计等。统计数据实现EXCEL电子表格导出功能，系统发生故障及进行检修、换表等工作时确保水、电、气量统计的准确。

4.3 系统监测及安全管理功能

实时监测通讯网络工作状况(如通讯故障);实时监测设备工作状况;实时记录及保存各种操作日志;生成实时和历史参数曲线并打印报表。系统可对用户档案、设备参数等进行管理，采用分层分区的权限管理进行操作。

4.4 自动远程拉合闸控制功能

系统操作员人可对欠费用户进行拉合电闸操作(操作前系统须提示确认信息)，并有拉合闸操作记录，记录拉合闸时间、原因及操作员操作信息。

4.5 报警功能

系统具备自检和异常工况报警功能;系统可设置阀值，可通过设置阀值比较，对超阀值数据自动产生报警。可对报警类型、报警时间等信息进行查询;报警确认信息须长期保存。

4.6 收费缴费及查询功能

收费价格设置及管理，可实现多种费率制度;完成费用结算、收费和制作收费单、通知单;通过收费网点触摸屏查询终端查询用户用量信息、缴费信息和查阅相关政策信息等。

4.7 通知告知功能

通过移动或联通网络短消息方式每月提醒用户到收费点缴费，同时把每月扣缴费情况告知用户，把矿区服务事业部或物业公司相关政策信息通过移动或联通网络告知用户，通知告知具有群发功能。

5.集抄系统主要技术指标

5.1 系统软、硬件设备具有良好的容错能力，出现意外情况，均不引起系统功能丧失、数据丢失和影响系统正常运行，服务器、网络设备、终端设备平均无故障时间≥20，000小时。

5.2 系统数据严格校验，从采集、传输到存储全过程保证数据的准确可靠，与计量表基数一致，水、电表一次抄收成功率为：电表＞95%、水表＞90%。

5.3 系统容量

系统接入用户容量不小于10万户，接入表计数量不小于40万只。

5.4 抄冻结数据响应时间

台变集中器在接收到主站下发的指令后，在4秒以内主站收到响应数据;抄实时数据响应时间：主站下发抄收实时数据指令后，在4秒以内主站收到响应数据;远程控制响应时间：主站下发控制指令后，在4秒以内主站收到响应。

5.5 停电数据保持时间

电源瞬时及长时间断电时，数据能够完整保持10年以上;电源恢复时，保存数据不丢失。

5.6 系统时钟精度

在使用温度和相对湿度范围内，在供电情况下，终端时钟走时误差不超过3s/d。

5.7 电表精度等级均为1.0级;水表精度等级均为B级。

6.集抄系统效益分析

6.1 节能增效效果显著

通过冀东油田相关部门的测算，改造前民用水每户每月用水量为22.5立方米，改造后通过远程抄表系统计量，每月每户用量降至15立方米，下降了7.5立方米，系统计量总量与物业管理公司总表计量的结果基本吻合。改造前用户平均每月用电量110度，改造后用户月用电量降至97度，下降了13度，系统计量客户电量与物业管理公司总表结果基本吻合。

6.2 节约了人工成本

系统改造前，油田矿区内需要8个抄表员，每次抄表周期为一个月。现在采用远程抄表系统，用3台微机、3名工作人员就可以对水电计量，每月统计一次只需要一天时间，提高了工作效率，且准确率可以达到100%。

6.3 管理水平明显提高

由于实行微机管理，避免了人工抄表造成的人为误差因素，提高了计量的准确率;能及时对用水、用电情况进行综合分析，制定有针对性的工作措施;避免上门抄表收缴水电费的困难和打扰居民的现象;可以对超量欠费的用户随时分户关断，并能随时发现长流水和偷窃电等现象，有效地堵塞了管理漏洞。

7.结论

电力线载波远程集中抄表系统可以充分的利用现有的低压输电线路，具有组网运营成本低、实时性好，易操作，管理方便等特点，具有良好的经济效益和社会效益，符合国家节能减排的政策要求，值得推广。

［1］李良沫.电力线数字载波及其发展［J］.电力系统通信，2000(1).

［2］中华人民共和国国家经济贸易委员会.低压电力用户集中抄表系统技术条(DL/T 698—1999)［S］.北京：中国电力出版社，2000.

［3］聂波.远程低压电力线载波集中抄表系统［J］.重庆工学院学报，2003(5).

Application of Remote Concentrated Metering System with Power Line Carrier Technology in Jidong Oilfield

MU Hong1，JIYu－rong2
(1.Survey and Design Institute of Jidong Oilfield，Tangshan 063004，China;2.Tangshan Soft Electronic Information Engineering Co.，Ltd，Tangshan 063000，China)

Low－voltage power line carrier technology is a kind of communication mode based on low－voltage power line for high－frequency signal.It uses low－voltage power line as communication line to realize remote control and high speed data communication.

power line carrier technology;collector;remote concentrated metering system

TM933.47 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671－3974(2012)01－0059－03

2011－11－29

穆宏(1974－)男，大学，冀东油田勘察设计研究院，工程师。研究方向：电气工程设计。