用电信息采集系统上行通信网的建设研究

白银娟

摘 要 随着国家“十三五”对于智能电网建设的规划，用电信息采集系统上行通信网的建设也逐步推开，同时需要建设更为完备的国家用电信息采集系统大数据来完善和分析数据储存、办公系统、上网发电、关口计量、用户负荷计量点以及客户终端数据管理，用电采集系统的重要性不言而喻。本文针对它的特点做一些分析的构思。

关键词 用电信息采集系统；通信网；建设研究

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）202-0080-02

1 用电信息采集系统概念

用户用电信息采集系统是利用了配电变压器的工作原理，以及终端用户的用电数据，进过通信网络平台的采集和分析，得出的大数据和分层信息，最终实现用电监控，包括老百姓非常熟知的阶梯定价，也是由这个系统来推行，另外就是负荷管理以及线损分析和维护，目前也包括了远程监控和系统升级，达到自动抄表、错峰用电、用电检查（防窃电的功能）、对于用电来说得到了更好的完善和管理，实现了负荷预测和节约用电成本的作用。

而从用电信息采集系统的组成来看主要是分为四大模块：第一模块是主站管理软件系统，包括数据库管理模块、前置服务模块、客户端软件、大数据分析、远程监控等。第二模块是集中采集控制器，通过电力线通讯，集中器与主站系统之间通过GPRS上行信道进行通信，目前除了GPRS上行信道钱还包括了其他的多种通讯协议，平时自动按主站系统设置的心跳时间来进行自我的管理，并按律动来进行采集本台区载波表的电能数据，最后能够达到自动学习和适应电网结构的智能要求。第三模块是专变采集终端，所谓的专变采集终端主要对专变用户进行有效的采集，利用电信息的终端设备所采集的电能表数据，也包括电能计量设备工程情况的了解，特别是供电电能质量有关的有效监测，从目前的情况来看要达到和满足客户终端有效用电负荷和电能量的监控是非常有必要的，达到和维护整个用电系统的安全和稳定的作用；而为达了这样的效果需要对采集数据进行双向传输及管理。第四模块是具有通讯功能的电能表的数据传输和交换的实现，其种类主要有載波通信能力、rs485总线通信能力的电能表以及带有有功电能量脉冲输出装置的电能表，另外还有采用其它通信方式与上级设备进行数据交换的电能表。

2 用电信息采集系统的通讯方式

用电信息采集系统的通讯方式主要包括以下3种行式：

1）rs485采用差分信号负逻辑的方式，主要的特点是双绞线连接从通信上来说这样的设计是比较可靠的；目前来说依据采集对象的不同可设计接入8、16、32块电能表，而传输的频率是1 200m。

2）GPRS/CDMA无线公网是目前应用的主要的通讯方式，这种传输方式速率高，其主要的特点是支持永久的在线数据通信能力，有可能会受到话音业务干扰，但它的特点就是资源较丰富，而且覆盖地域广泛，具有大规模应用的客观条件。

3）电力载波。载波电能表直接同集中器通信、集中器同采集器通过载波方式通信，采集器同电能表通过rs485、宽带载波或窄带载波通讯；这种通讯方式施工、维护方便但使用范围仅局限于一个台区。

以上3种都存在一点程度的不足，所以基于这样的问题，我们有了新的构思。

3 用电信息采集系统上行通信网总体建设构思

3.1 系统三层面架构的呈现

电力用户用电信息采集系统从总体建设上来分析，我们可以把它分为3个层次：即采用面、通信面和主站系统面。这3个层面的把整个用电信息采集的构思都体现了，但要实现系统通信网络有效的对接和分配，最终实现功能数据的最大化。需要进行更好的分工，特别是主站系统的功能要实现最大化，负责实现数据管理和人分析，以及由数据分析后所得出的数据采集目标和其他电力营销应用方面的延展功能和扩展用途。对于数据来说管理的目标主要是来源于硬件的保障，信息的存取和处理；而数据采集主要是实现采集的分类化和数据的准确和协议解析有效。通信面是电能信息采集设备对接主站系统连接的渠道，非常的重用，通信面需要解决的不光是通信还要实现不同网络端口之间的，比如光纤网络与无线网络或协议有线网络的远程通信传输。采用主要的功用是电能信息采集，所以主要是由终端、电能计量设备和通信网络三者组成，负责对用户用电信息进行采集、分类和归档，建立有效的用电信息数据库并进行备案，再向主站系统传输，另外还有一个渠道是通过通信网络从电能计量设备终端中获取电力数据，再传输到主站系统中。

3.2 用电系统软件架构设计方案

用电信息采集系统的软件设计有几个方面的构思，对于主站系统来说架构设计采用什么平台合适，而对于数据分析和采集的稳定性来说J2EE平台比较合适，结构上可以采用分布式结构为主，立体式框架搭建为辅，必须保证系统软件架构设计中有着较好的稳定性和安全性，特别是对于可用性的要求，同时用电系统的延展功能、扩展用途都非常依赖于软件的系统的设计；其电力主站软件架构包括表象面、数据面、应用面和服务面，这几面是独立又互为关系并通过通信接口与其他信息系统共享和交换数据信息。

4 用电信息采集系统的未来发展趋势

在分析了用电信息采集系统的实际应用情况之后，本文对用电信息采集系统的未来发展趋势进行了合理的展望。

第一，能够为广大用户提供更为高质量的服务平台。从用电信息采集系统的发展状况分析结果来看，未来的用电信息采集系统可以更加完善，满足人们的用电要求，依托信息技术的发展，可以建立起相对集中的供电服务平台。

第二，能够最大程度地提高用电监控的有效性。在未来的时间里，智能化的信息采集系统能够根据电力企业的用电、供电情况，排除一些不合格、不规范的工作行为，从而能够高效及时的反映情况，从而提高抄核收的管理功能，用电的监测系统对不良的用电行为进行记录，打击一些违规用电行为，实现安全、规范的用电环境。

5 结论

用电信息采集系统的应用与发展方向的未来离不开通信网的资源整合，特别是利用主站系统和各终端间的数据传输和实现，比如远程抄表、防窃电应用等使整个系统的运行逐渐转为智能化。用电信息采集系统上行通信网络后不但能够为供电企业收集用户用电信息，保证电网运行的稳定性，最为关键的是电力运营管理更加精细化，后续的话可以实现电力用户实现信息共享、交流互动和用电安全，包括对远程电源的操控等。

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