基于用电信息采集系统的四表合一技术方案构建探讨

李思同，金 琳，卢兴旺，张 亮，李仕龙

（国网山东省电力公司日照供电公司，山东 日照 276826）

基于用电信息采集系统的四表合一技术方案构建探讨

李思同，金 琳，卢兴旺，张 亮，李仕龙

（国网山东省电力公司日照供电公司，山东 日照 276826）

电网建设的信息化水平的提升，为用电信息采集系统的“四表合一”技术方案的实现提供了帮助。“四表合一”技术的应用，可以让居民的生活质量得到一定程度的提升，也可以为智慧城市的发展提供支持。主要从“四表合一”技术方案的设计思想入手，对这一方案的系统架构、通信系统和实现路径等问题进行了分析。

用电信息采集系统；系统架构；通讯协议；通信组网技术

“四表合一”主要指的是电力部门、供热部门、燃气部门和供水部门等机构利用电力用户信息采集系统，对用户的用电信息、用水信息、用气信息和用热信息进行自动采集、存储的信息统计方式。它可以在提升国民生活质量的基础上，对电力企业的信息化管制体系进行强化。这一技术的应用现状、系统架构的建设问题和通信系统的建设问题是“四表合一”建设质量的主要影响因素。

1 “四表合一”技术方案的设计思想

“四表合一”技术方案建立在国家电网现有的集抄系统的基础之上，可对国家电网建成投入的用电信息系统进行优化，可以有效降低“四表合一”方案的二次投入成本。在M-BHUS总线技术和RS-485技术等前沿通信技术应用于“四表合一”方案以后，相关人员需要从用户表计的实际情况入手，完成具体方案的设计工作。在系统上行PLC改造工作中，系统设计人员主要借助灵活化的组网模式对通讯方式进行随机组合，并在对下行PLC进行改造的基础上，对电力计量表与水、气、热三表之间的通讯体系进行优化。多种通讯技术的综合运用，可为接入这一系统的不同智能终端提供支持，进而让“四表合一”系统的实效性得到有效提升。

2 整体架构设计与通信系统分析

2.1 用电信息采集系统的架构分析

“四表合一”技术方案的构建要求相关人员对现有的电力设备及与之相关的通讯渠道进行最大限度的利用。国家电网现行的电力数据采集系统主要由以下内容组成：①系统的主站设备；②长距离通讯设备；③数据采集设备和终端通信设备；④电力计量表计。

为了保障用电信息采集系统的正常运行，设计人员需要从以下两个方面入手，对信息采集系统的系统架构进行优化：①四表合一建设方案不能与电力系统所使用的电信息采集系统的正常功能相冲突；②相关人员需要对采集系统设备资源的共享机制进行完善。针对电力采集系统终端设备所表现出的复杂性特点，相关人员在系统架构的设计过程中，可以将四表合一装置安置于数据采集系统的前端。为了让“四表合一”技术方案的节约目标实现，相关人员也可以让四表合一在数据采集系统的后端进行整体融合。

2.2 采集系统通信系统分析

M-BUS通信系统、RS-485通信系统是“四表合一”技术方案所应用的主要系统。除此以外，微功率无线通信系统、无线公网通信系统和电力线载波通信系统也是“四表合一”技术方案建构过程中不可忽视的问题。在这些系统之中，M-BUS系统可以在加强通信电缆与从机之间的联系的基础上，为用电信息采集系统的原始功能提供保障。RS-485通信系统可以让数据的传输效率得到有效提升。微功率无线通信系统虽然可以让“四表合一”方案表现出网络建设简单、通信速率快的特点，但是这一系统也存在着通信范围小和易受电磁干扰影响的问题。“四表合一”方案中应用的无线公网通信系统具有着覆盖范围大、通信速率高和环境适应性强的特点，但是从这一系统的实际应用情况来看，它也具有着设备建设成本高和运营成本高的问题。如果通信运营商未覆盖“四表合一”方案的实施区域，这一系统也会表现出难以正常运转的问题。

3 “四表合一”技术方案的实现路径

3.1 政府部门的政策扶持

“四表合一”技术方案涉及到了城市供电部门、供热部门、燃气供应企业、供热企业等多家单位。不同行业之间的差异性会给“四表合一”方案的实施工作带来一定的影响。因此，在这一方案的实施过程中，政府部门也需要对自身的扶持作用进行发挥。根据一些城市的经验，水电燃气热一卡通工程的开展，可以让供电部门、供热部门和燃气供应企业等单位在日常工作中达成一定的默契，进而让“四表合一”技术方案的实施阻力降低。在推广“一卡通”工程的同时，政府部门也需要通过制订行政法规和实施激励手段的方式，推动“四表合一”工程的开展。

3.2 表计通讯协议的统一

现阶段，燃气供应企业、水务部门和供热部门的通信协议尚未形成统一化的技术标准，与之相关的通信协议主要建立在住建部门所出台的技术标准之上。从“四表合一”方案的实施过程看，标记制作流程规定影响因素会让生产商对相关协议产生相异认知。如果生产商利用厂商自身的协议开展生产，也会让成品表计在方案实施过程中出现难以正常工作的问题。因此，统一化的通讯协议体系的构建已经成为了事关“四表合一”方案体系建设工作的重要因素。

3.3 通信组网技术的优化

通讯网路系统构建方案单一化问题是“四表合一”技术方案建构过程中存在的一大重要问题。单一化的通讯网络体系并不能对不同地点的不同需求进行有效解决。对通信网络体系的适应性进行提升，可以让“四表合一”方案的实效性得到强化。从理论上看，表计放置位置的差别也会成为统一方案下的通讯效率的主要影响因素。

相关人员在对通讯组网技术进行进一步优化的基础上，对通讯方案的适应性进行强化，可以对“四表合一”系统对不同地点的不同操作需求进行充分满足。无线模块和双模模块的优化是对通信组网技术进行优化的有效措施，在具体方案的实施过程中，人们需要对系统应用过程中的实际需求予以关注。

3.4 水气热表计的规范设计

标记规范方面的差异性是“四表合一”方案设计过程中不可忽视的问题。以水表为例，在国家对水表规格进行严格控制的情况下，水表的设计尺寸仍然具有多样化的特点。在对水表生产过程的便利性和生产成本优化问题过于关注的情况下，不同厂家所生产的水表成品在尺寸、规格等方面会表现出一定的差异性，这种差异性可能会让水表在实际应用过程中出现难以更换的问题。电气参数不达标的问题也是表计生产工作中存在的突出问题，可能会给抄表工作的精确度带来不利的影响。水气热表计的制造参数的统一化可以为“四表合一”的普及提供帮助。

4 结论

水电燃气热供应体系是人们日常生活中不可缺少的公共服务体系。“四表合一”数据采集系统的构建，可以在对用电信息采集系统的使用范围进行拓展的基础上，为人们提供便利化的服务体验。在“四表合一”技术方案的建构阶段，对硬件设备重复制造的资源浪费问题进行控制，可以让社会公共资金得到有效节约。表计通信协议、通信组网技术的优化和水气热表计的规范设计可以让采集系统的工作效率提升。

［1］江汛.基于用电信息采集系统的四表合一技术研究与建设［J］.科技创新与应用，2016（34）.

［2］孙凯，吕晓强.用电信息采集系统的四表合一技术研究［J］.中国设备工程，2017（05）.

〔编辑：张思楠〕

TM76

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.151

2095－6835（2017）23－0151－03