基于用电信息采集系统的四表合一技术研究与建设

摘 要：电网建设的信息化水平不断提升，为以用电信息采集系统为基础的“四表合一”技术的实现提供了可能，这不仅有利于提升居民的生活质量，压缩相关的信息采集工作，而且对推动智慧城市发展也具有非常重要的作用，在此背景下，文章针对基于用电信息采集系统的四表合一技术研究与建设问题展开研究，为此电网建设工程的顺利实现提供参考。

关键词：用电信息采集系统；四表合一技术；研究与建设

前言

四表合一即利用电力用户用电信息采集系统，实现对用户的日常用电、用水、用气、用热四方面进行集中的自动采集和存储，在四表合一的过程中，虽然电力用户的家中仍需要同时具有四块表，但所应用的使具有刺激功能的智能表，可以在对用户四方面使用数据进行采集的基础上，将各方面的信息统一向用电信息采集系统传输，这不仅可以直接解决居民多卡、多次数、多渠道缴费的问题，而且为未来实现此方面的“互联网+”提供了条件。

1 基于用电信息采集系统的四表合一技术研究

1.1 信息采集系统架构建设技术

在四表合一中所强调的信息采集系统实际上是用电信息采集系统，如何用此系统发挥对四方面数据的同时采集或如何使独立采集数据的四类仪表同时将采集的信息向此系统传递，是保证“四表合一”实现的基本前提。但在对此技术进行研究的过程中，必须注意以下两个方面：一方面使必须保证四表合一的实现，并不会对用电信息采集系统原本具有的用电信息采集准确性、实时性、全面性等方面构成消极影响；另一方面是用电信息采集系统的构成资源在四表合一状态下，可以被最大化的共享应用，以此减少四表合一过程中的投入和工程量，避免资源浪费[1]。考虑到现阶段用电信息采集系统由主站层、远程通信层、采集终端层、本地通信层和电能表层等复杂的结构构成，要在原系统中添加过多的设备或系统，会使结构更加复杂，管理难度提升，所以在技术应用的过程中，一方面应尝试对采集终端层、电能表层、本地通讯层等进行改进优化，使四方面采集的数据可以集中于采集终端层；一方面应优化主站层和远程通信层的性能，使其可以结合四方面数据的个性化特点进行有效的分类和数据整理分析，避免数据采集混乱、丢失等问题的出现。

1.2 通信系统建设技术

通信系统即保障四表合一的各系统间可以实现良好的数据信息通信，进而保证数据采集过程顺利、高质量完成的系统。现阶段在四表合一工程中应用的通信系统建设技术呈现出多样化的特点，作者选择其中应用最为广泛的几种进行介绍分析。首先，M-BUS，此系统由主机、从机和两个通信电缆构成，从机按照主机的控制命令发挥作用，利用此系统，可以保证电力用户的水表、热量表、天然气表等可以获得电力系统的供电，进而实现通信，但在应用的过程中，受其结构构成的影响，需要进行现场布线，工程量增加，而且后期维护的难度较大[2]。其次，RS-485，此项技术虽然在原理和构成等方面和上一通信系统基本类似，但相比之下既存在明显优势，又存在不足，优势主要体现在数据传输效率和覆盖距离等方面，而不足主要体现在，此通信系统在应用的过程中，不能对各种测量仪表提供电源，所以需要完成独立的电源线连接作业，这在一定程度上也加大了工程量。再次，微功率无线系统，此系统在应用的过程中，只需要向系统发射功率不超过50mW，且通信频段在470至510MHz以内的无线信号即可，可见此系统在应用的过程中需要的工程量非常少，而且数据传输的效率也可以得到保证，但由于通讯信号在传输的过程中受干扰额可能性较大，所以具体的应用范围受到较严重的限制[3]。然后，无线公网系统，其是基于公共网络进行分组无线通信，所以在覆盖范围、适用性和传输效率等方面均较理想，但考虑到公网的运营商覆盖并不全面，而且公网设备的运营成本相对较高，在实践中利用此系统可能会造成局部信息的遗失和投入成本的增加。另外，电力线载波系统，这是基于工频电力线实现的四表合一通信，由于目前电力资源已经基本实现普及，所以利用此系统实现四表合一，不仅可以保障采集数据的全面性、及时性，而且可以有效地缩减建设投入，但需要注意的是，此系统在运用的过程中，数据传输会受到电磁的干扰，稳定性受到冲击，所以在应用的过程中应有意识的对电磁干扰进行优化和处理。现阶段在以上通信系统中应用最为广泛的是电力线载波系统。

2 基于用电信息采集系统的四表合一工程建设研究

现阶段在进行以用电信息采集系统为基础的四表合一工程建设的过程中，应用的建设方案主要包括以下几种：首先，升级无线模块，此方案既可以在四种采集仪表均为微功率无线类型且四种仪表之间的距离均较小的情况下直接应用，又可以在电能表采用RS-485系统，而其他仪表采用无线类型但四种仪表距离较小的情况下，结合1型无线数据采集器使用，但此方案在实际应用的过程中，由于以无线技术为基础，所以远程控制仪表不具有可操作性，需要控制系统和人工才做相结合[4]。其次，更换双模模块，此方案即可以在电能表选用载波类型，而其他测量仪表选用无线类型但四种仪表距离较近的情况下应用，又可以在升级无线模块适用的第二种环境下使用，此方案虽然在一定程度上丰富了第一种方案的应用范围，但由于其仍以无线技术为基础，所以远程仪表控制仍被限制。再次，增加通信接口转换器，此方案可以直接被应用于电能表选用RS-485系统，而其他仪表选用M-BUS系统，且四种仪表间的距离较大的情况下，可见此方案在应用的过程中，对环境的适应性，对远程控制的有利性等方面均较理想，但在应用的过程中，需要的成本投入也相对较多，所以在建设过程中具体选择哪种方案要结合实际需要进行灵活的选择。

3 结束语

通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到基于用电信息采集系统的四表合一工程实现具有可行性和必要性，并在实践中有意识的结合“四表合一”的实现原理对其关键技术和建设方案等方面展开探索，这是智慧城市方便居民、服务居民理念的具体体现，所以此工程建设对推动智慧城市建设具有重要的现实意义。

参考文献

[1]宋芳，李小伟.基于电力线载波技术的四表合一集抄系统研究[J].时代农机，2016，05：52-53.

[2]许万奎，达九玲.新型城镇化背景下电水气热“四表”一体化采集建设推广应用[J].低碳世界，2016，17：48-49.

[3]范志夫，刘强，严勤.浅谈用电信息采集系统四表集抄的设计与实现[J].江西电力，2016，06：6-9.

[4]姜炜超.浅谈用电信息采集系统发展趋势[J].福建电脑，2016，08：97-98.

作者简介：江汛（1985，12-），男，汉族，浙江宁波人，本科，助理工程师。