城市電網低壓用電信息采集系統建設運行難點分析

呂志剛

(大豐供電公司，江蘇鹽城 224100)

用電信息采集系統建設是國家電網公司統一堅強智能電網建設的重要組成部分，是國家電網公司SG186信息化工程建設和營銷計量、抄表、收費標準化建設的重要基礎，全國各地加快用電信息采集系統的建設。江蘇省計劃用5年時間（2010—2014）建成覆蓋公司系統全部用戶、采集全部用電信息、支持全面電費控制，即“全覆蓋、全采集、全費控”的采集系統，用電信息采集成果在電網規劃、安全生產、經營管理、優質服務工作中得到全面應用。江蘇省大豐供電公司2010年的安裝計劃為18000戶，自2010年3月份起開始安裝。在低壓用電信息采集實施過程中，出現一些難點，本文將一一詳細分析。

1 江蘇省低壓用電信息采集方案

江蘇電網城市電網低壓用戶用電信息采集方案中，根據建筑的型式、電能表的不同布置特點，采用樓棟（道）局部集中的基本模式實現低壓電力用戶電能量數據的采集、用電異常監測，并對采集數據實現管理和遠程傳輸，本地信道優先采用RS485通信網絡，遠程信道采用GPRS專線網絡通信，系統結構見圖1。

根據項目工作要求，結合大豐供電公司的實際，自2010年3月1日起至2010年12月31日，將項目工作分為5個階段實施：建設方案編制階段；工程勘察設計階段；工程施工階段；工程試運行及總結階段；工程驗收階段。

圖1 江蘇電網城市電網低壓用戶用電信息采集系統結構

2 本地RS485接線難點

集抄終端具有2路RS485接口，最大容量為64只電能表（每路32只），根據現場的情況，單個集抄終端連接盡可能多的電能表，以降低總體建設成本。

本地RS485接線可分2類，一類是集中表箱內電能表之間的接線，一類是表箱之間的接線。在工程實施過程中，接線難點主要表現為幾種情況。

2.1 小區物業/居民不理解

近幾年，隨著城市建設及房地產的快速發展，高檔小區越來越多，有些物業公司/居民借維護業主利益之名，故意阻止施工人員進入小區施工安裝，這種情況各地均有發生。例如：某中檔小區的業主和物管提出：移動公司、電信公司、網通、電力等單位都在樓道口安裝布線打孔，導致樓道口線路混亂，嚴重影響美觀和安全，某住戶窗外有近10種電纜通過。對此，大豐供電公司主要采取3個措施解決此類問題：一是請市經信委及相關政府職能部門出具用電信息采集方案的文件，要求涉及到的部門和個人予以配合和支持；二是主動同建設單位、施工單位與物主委員會和相關業主代表溝通協調，部分小區已通過簽訂協議、物業全程監督、繳納進場費等各種方式妥善解決；三是加強施工質量管理，保證布線打孔規范整潔。

2.2 同單元內相鄰表箱間接線不統一

表箱結構、安裝位置及安裝方式多樣化，同單元內存在多表箱的，多數屬于20世紀90年代前的建筑，表箱有同層左右分布的，有隔層上下分布的，有隨機分布的，表箱間接線難度大，施工人員只能依據施工規范，根據自身經驗及現場具體情況，決定布線方式與走向。即使相同結構的小區，也因不同的施工人員，而很難做到一致。

2.3 相鄰單元表箱間接線困難

相鄰單元表箱間接線主要由穿管、線槽、鋼索、地溝等幾種方式，因建筑結構與年代不同，在實際施工中，有禁止布明管的，有地溝不通的，各種情況均存在，造成施工進度慢、難度大。為避免開挖對小區原有建筑、環境的破壞，提高施工效率，有些小區只能每個單元安裝1臺集抄終端。

3 集抄終端安裝難點

在電表箱內有空表位的情況下，集抄終端優先考慮安裝在空表位處；在沒有空表位的情況下，需要單獨安裝終端箱。

如果就安裝集抄終端這點來講，困難倒不是有多大，主要是終端一旦固定下來，安裝點GPRS信號的強弱會直接影響到上行通信的穩定性與可靠性。在工程實施過程中，許多集抄終端在后期調試時，因GPRS信號很弱而被迫移位，重新選擇安裝位置。

4 通信調試難點

在完成現場工程安裝后，調試顯露出來的難點集中而突出。

4.1 終端與電能表RS485通信

RS485通信暴露出來的問題，主要有工程接線問題、電能表通信口問題、RS485總線問題等。

工程接線問題：主要表現為RS485通信線漏接、接錯端子、接線反、接線松等，經現場排查與返工，基本可以快速排除。

電能表通信口問題：電能表無RS485通信口或通信口已損壞，經現場確認，通過換表流程解決。

RS485總線問題：在確認集抄終端、電能表及工程接線正常后，終端采集電能表數據失敗或不全，主要是RS485總線驅動能力不足、不同類型電能表RS485通信口干擾、電能表通信參數配置錯誤等原因造成。

采集失敗的電能表數量與表號不固定，并且能夠補抄，一般是RS485總線驅動能力不足，可通過加裝總線放大器，增加總線驅動能力，也可增裝集抄終端，減少終端下電能表數量得以解決。另外，接于同一終端下的電能表，盡量均分在其2路RS485接口上。

電能表RS485通信口干擾問題，排查比較困難，特別是同一總線上有多只問題電能表，可通過分組篩選，找出干擾電能表，分別進行更換。

2009年開始，國家電網公司對智能電能表采取集中招標，通信規約采用DL/T 645—2007，相對于DL/T 645—1997來說，DL/T 645—2007不僅擴展了規約，增加了數據項，通信波特率也從1200 bps提高到2400 bps，在用電信息采集過程中，對不同電能表應配置相應的通信規約，如果配置錯誤，將導致采集失敗。

4.2 終端與主站通信

終端與主站之間采用GPRS通信，在項目實施過程中，普遍遇到的問題有以下幾點：

GPRS信號強度，可通過終端面板指示燈進行簡單判斷。終端面板上指示燈顯示綠色時，表示終端所在位置GPRS信號很強，一般在-65 db以上；顯示橙色時，表示終端所在位置GPRS信號中等，一般在-65～-85 db之間；顯示紅色時，表示終端所在位置GPRS信號很弱，一般在-85 db以下。為確保通信可靠，GPRS信號強度應在-85 db以上，如果小于-90 db，則很難保證通信成功率。地下室、金屬表箱內、電井等場所信號一般都很弱，可通過引出天線、更換終端安裝位置、向移動公司申請加裝信號放大器等手段來解決。

江蘇集抄終端采取“終端+服務器”的混合模式。主動上報時，集抄終端是“終端”模式；主站召測時，集抄終端是“服務器”模式，因此集抄終端配置的SIM卡需要捆綁一個固定IP。在現場調試過程中，發現部分SIM卡未捆綁IP以及同一IP被重復使用。

在系統調試過程中，經常出現一些終端無故自動下線的現象。除了信號問題，終端掉線后，一般15 min左右能夠自動上線。產生這一現象的原因主要有幾種：一方面，終端與主臺之間在沒有數據交換的情況下，每15 min左右向主臺發送心跳報文，維持長期在線狀態，如果移動系統與主臺在數據交換方面出現延時或數據丟失，將導致終端下線；另一方面，移動公司基站在某個時間要求上線的用戶數達到或超過基站信道容量，部分終端將被迫下線，在其他用戶下線后，釋放出信道，才能夠有機會上線。另外，終端處于2個移動基站交叉地區，在獲取移動信號時，會根據信號強度在2個基站中不斷切換。這種情況相對較少，但在個別地區發生過。

5 運行維護的難點

用電信息采集系統完成安裝調試后，必須保證系統的穩定運行，而穩定的運行離不開日常維護。

5.1 輪換電能表

按照電能表8～10年的壽命周期，在現役的電能表中，平均每年將近10%需要輪換，均攤到每月將近1%。對已經建成的系統，今后的檔案維護、現場維護的工作量以及維護的及時性、準確性將是一個新課題。

5.2 現場維護

用電信息采集系統覆蓋所有電力用戶，現場維護工作難以預測，在建設過程中，經常遇到設備、線路被盜被損，終端被盜或斷電，單元間的RS485連線、終端箱內的空氣開關等被盜，電能表上的RS485連線被一些用戶剪斷或拆除等各種現象，除了維護外，規范現場施工、及時上鎖鉛封、加強管理以及必要的宣傳也是非常必要的。

6 對今后工作的建議

6.1 做好前期勘查工作

對象是現有的電力用戶，應保證用戶檔案的絕對準確性與完整性，對于電能表的規格、安裝位置、安裝方式應逐一現場勘查，對不符合該項目建設的對象，應及時調整，采取必要措施，確保基礎條件的完善。

6.2 做好工程監督工作

分批實施用電信息采集系統，達到“全覆蓋、全采集、全費控”，這是一個連續實施的浩大工程，工程質量關系到后續幾年的建設規模與速度，因此，必須加強建設過程中的監督管理，計劃一批，建設一批，驗收一批，避免出現半拉子工程。篩選施工單位，對工程質量不符合施工要求的，堅決退出，確保該項目能夠順利實施，工程質量達到預期目標。

6.3 現場調試工具

用電信息采集系統是首次大規模建設，許多環節還未跟上，市場上只有少數幾種功能單一的工具，缺乏針對用電信息采集系統專門設計的多功能工具。面對全國如此大的建設規模與市場機會，建議有興趣的科研機構、廠商能夠盡快開發出來。

6.4 最佳運行維護的準備

目前，尚未明確用電信息采集系統的運行維護由哪個專業管理，各地應積極考慮運行維護的準備與方案，考慮如何將現有的業務與操作流程融進用電信息采集系統。建議組織相應管理機構，實行專人化管理。根據系統特性將運行維護劃分若干個類型，比如：現場接線維護、終端維護、用戶檔案維護等，分別并入現有的相關部門。