智能用电信息采集系统研究

陈富燕 罗承军

（国网四川省电力公司德阳供电公司，德阳 618000）

智能用电信息采集系统研究

陈富燕 罗承军

（国网四川省电力公司德阳供电公司，德阳 618000）

本文详细介绍了智能用电信息采集系统子站、通信信道、采集终端、智能电表的基本概况，以及用电信息采集系统对采集用户和数据的分类情况，并分析了系统各个功能单元的主要功能，希望智能用电信息采集系统能有更广泛的应用。

用电采集系统 智能 功能

1 智能用电信息釆集系统的概念

智能用电信息采集系统技术是一种新技术，在我国还没有全部实现。该系统能实现电能计量数据的自动采集、传输与处理，并能将其应用到电能供用与管理系统中，为自动抄表、短信平台、自动查询、智能互动、个性服务等提供了强大的技术支撑，是实现智能用电的基础。智能用电信息釆集系统的优势非常明显，可以解决人工采集数据过程遇到的许多困难，采集数据的效率与质量都很高，不容易出错，可解放大批人工采集的劳动力，并推进电能计量管理技术向现代化进程迈向一大步。

2 智能用电信息采集系统的组成

2.1 采集用户及数据分类

随着通讯、微处理器和制造工艺等的迅猛发展，系统的功能配置、结构形式和性能指标等在不断发展和完善。用电信息采集系统构架主要由集中器、采集器、主站前置机、智能电表等组成。用电信息采集系统的采集对象包括：第一，大型/中型专用变压器电力用户，用电容量在100kVA及以上/100kVA以下的专用变压器电力用户；第二，三相/单相一般工商业电力用户，包括低电压等级的商业、小容量、工作等用电性质的非居民三相/单相用电；第三，居民电力用户；第四，公用配变考核计量点，考核公共设施供电变压器上的内部量测点。

由于用电信息采集系统的采集对象不同，则出现了不同电力用户类型，会产生不同的电力需求，可能是用来生产，也可能用来家用，不同需求的用电量截然不同。而智能用电信息采集系统要实现不同需求电力用户与公用配变考核计量点用电信息的全面采集。通过需求分析，按照电力用户电力需求的业务，可以将用电信息系统采集的数据划分为六种类型，包括电能数据、交流数据、运行状态数据、电能质量越限统计数据、事件发生记录数据、其他数据，等等。

2.2 主站

主站是整个系统的管理中心，管理全系统的数据创术、数据处理和数据应用及系统运行和系统安全，并管理与其他系统的数据交换。主站需要全面整合原有关口电能量采集、大用户负荷管理、低压集中抄表、配变监测等系统业务应用，为各省公司及地级公司采集电力数据提供强有力支撑。主站的接口能实现与外部系统用电数据的相互交换，主站的总体架构分为四层，现对其进行简要介绍。（1）表现层：直观面向使用用户且提供标准业务应用相关操作和信息界面显示功能，并具有用于复杂逻辑操作的C/S模式和用于数据信息上传的B/S模式两种客户端。（2）业务层：包括数据采集子层、业务应用子层及对外接口三部分。通过多种类型通讯设备连接的采集子层，将采集数据上传至处理数据及其他增值功能的业务应用子层，该层是用电信息采集系统的核心部分。（3）支撑层：为业务层提供专业性技术支持，通过信息、安全防范、通讯等模块实现该层自身的逻辑业务功能，所以要求本层的通讯模块、安全模块以及信息模块应性能高效稳定，以满足不同情况的需求。（4）数据层：通过建立大型数据库，为采集到的数据进行储存、读取、计算等。

2.3 通信信道

智能用电信息采集系统通信信道连接主站、采集终端及电能表，是信息交互的承载体。通过远程通信信道和本地通信信道两种通信信道完成电力数据的采集和传输。

远程通信是指采集终端和主站之间的数据通信。当前，可供用电信息采集系统开展数据传输的远程通信资源主要有GPRS/CDMA无线公网、光纤专网、230MHz无线专网和中压电力线载波等。

本地通信是指采集终端和用户电能计量装置之间的数据通信，在用电信息采集系统中主要是集中器和采集器、集中器和电能表、采集器和电能表之间的通信。当前，用电信息采集系统使用本地通信方式，主要有低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波、微功率无线和RS-485等。

2.4 采集终端

釆集终端是对各信息釆集点的电能信息进行采集、数据管理、数据传输以及执行或转发主站下发的控制命令的设备，按使用场合分为厂站采集、专用变压器采集、公用变压器采集、低压集中抄表（集中器和采集器）、分布式电源测控等终端类型。

2.5 智能电表

智能电能表是新一代智能型高科技电能计量产品，是智能电网高级计量体系中的重要设备，它将有助于在消费者和电力公司之间实现实时通信，使人们能给予环境和价格的考虑，最大限度地优化能源用量。根据建设智能电网的要求，所有关口、计费用户都需要安装智能电能表。

智能电能表有电流釆样电路、电压分压电路和集成计量电路组成的电能计量单元；有微控制器、数据内存卡、掉电检测和时钟组成数据处理单元。由电源、高能电池组成供电系统；由LCD显示器、通信口、按钮、外卡接口、时钟输出辅助端子组成输入输出系统。

3 智能用电信息采集系统主要功能

一般智能用电信息采集系统需要具备一些基础性的功能，主要体现在采集处理、抄表付费、电力管理与维护及数据的共享等方面。笔者现对其进行分析总结。

3.1 数据处理功能

一般来说，用电智能化以信息的实时、定时与主动采集为基础，可以通过时间的设定进行定期采集与上报，采集的内容包括与电力运行相关的电力质量、负荷、工况和事件等，另外需要对采集到的数据进行原始分析、分类储存与管理，从而保证数据的完整性与正确性，同时根据数据的常规情况实时监测，及时发现数据异常，同时发出警示，在一定程度上提供完备的数据备份与恢复方案。

3.2 抄表与付费功能

用电智能化信息采集系统需要实现电表的自动抄表上报与预付费扣费与充值功能，其可以实时监控用户的用电量，获得准确的用电数据，然后对用户进行必要的预付费管理，当用户用电量不足时，主动提醒客户续费，而当预存电量为零时，主动执行跳闸控制。

3.3 有电管理功能

在一些特殊的电力管理与安全生产中，可事先编制用电的限电控制方案，并输入系统，系统会自动识别用户的用电情况与负荷情况，根据用电方案的要求进行监督，一旦发现一些非法或非程序用电现象，则可以实现对用户开关的控制。

3.4 常规的运行维护功能

这些功能较多，且主要是为了维护系统基本功能的实现：其一，保证系统设备时钟的准确性；其二，对系统操作员进行密码与权限管理；其三，建立必要的系统与终端档案；其四，对系统的正常运行进行实时监测，生成运行报告；其五，根据不同需求进行各种数据的组合输出。

4 结语

总之，智能用电信息采集系统具有很强的优势，具有先进的电能计量数据自动采集、传输和处理能力，不仅可以建立电力用户与电力管理的实时互动，建立新型的供用电关系，从而达到降低用户用电成本、提升可靠性、提高用电效率的目的，同时将用户的智能家居设备统筹到用电管理中来，实现用户的多角度用电需求，同时推出一些增值服务。我国已在大力加强此类系统的建设，而在不久的将来，将进一步推进智能用电系统的发展与实现。

[1]周金飞.用电信息釆集系统[J].农村电气化，2012，（9）：26.

[2]陈盛，吕敏.电力用户用电信息采集系统及其应用[J].供用电，2011，（4）：45-49.

Research on Intelligent Information Acquisition System

CHEN Fuyan,LUO Chengjun
(Deyang power supply company of Sichuan Province, Deyang 618000)

This paper introduces the basic situation of the information collection s ystem, communication channel, collection terminal, intelligent meter, and the classification of the users and data. The main function of the system is analyzed.

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