淺談廣電有線網絡在集抄系統中的應用

王雷

(云南電網公司昆明供電局，昆明 650051)

1 新型有線網絡通信方式

有線網絡介質是光纖，在市內已經沿主要街道實現了全面覆蓋，環網率極高，具有充足的帶寬和極高的 。整個網絡完全兼容TCP/IP協議，因此昆明供電局借助這個強大的網絡資源，推行新型有線網絡通信方案。新型有線網絡通信方式是采集器通過有線網絡以太網直接與主站通信，省略了集中器設備的一種新型通信方式。新型有線網絡通信方式總體框圖見圖1:

圖1 有線網絡通信方式圖

有線網絡通信采集器及服務器設置固定IP地址，通過有線網絡以太網與主站直接通信，另外通過RS485采集接口傳輸表的數據以及臺區總表數據。負荷控制終端也通過有線網絡以太網直接與主站中心通信。

2 有線網絡通信采集器

有線通信采集器是基于有線電視網絡的新型抄表采集器，其特征在于包括有主控MCU和通過LAN連接的有線通信模塊［1］。所述主控MCU上分別連接有用于與RS485電表通訊實現抄表作業數據信息采集的RS485收發電路，用于與遠程主站進行有線電視網絡通訊的有線通信模塊電路，用于提供紅外接口便于對采集器進行紅外設置與讀取的紅外收發電路，以及用于顯示采集器工作狀態的LED指示燈電路。

1)采用單相供電，額定電壓為220 V，并能在額定電壓220 V(±20%)范圍內能正常工作。

2)采集器與電能表之間是采用RS485接口進行通信。

3)采集器接收到主站的抄表命令后，自動識別并尋找是否存在這個電表，如果存在這個電表，然后根據主站抄表數據幀，存儲該電表并自動抄讀電表的凍結數據，存儲在采集器內。

采集器能夠采集并存儲自身累計停電時間、累計停電次數、日電壓合格率、月電壓合格率。

采集器能定時采集和存儲電能表最近12個月月末24點 (既1日0點)、最近31天的日零點、最近96個小時整點凍結的電能量數據 (單相電能表電量數據項為正向有功總電量、正向有功尖、峰、平、谷四費率電量;三相多功能表電量數據項為:正向有功總電量，正向有功尖、峰、平、谷四費率電量，正向無功總電量。電量數據保存時帶有時標)。

采集器自動判別，采集器下聯電能表是否具有小時/日/月凍結數據，如果下聯電能表具有小時/日/月凍結數據，采集器直接讀取電能表的小時/日/月數據進行凍結，否則采集器讀取電能表的實時數據進行凍結。

3 用電管理系統主站中心

系統采用滿足技術先進性和成熟性相結合的基于J2EE的多層技術架構，以提高系統的靈活性、可擴展性、安全性及并發處理能力［2］。J2EE是一種利用Java平臺來簡化企業解決方案的開發、部署和管理相關復雜問題的體系結構，提供了對組件、負載平衡、集群技術的全面支持。用電現場服務與管理系統以電力技術規范和業務要求為依據，遵循J2EE標準技術規范，通過組件技術將界面控制、業務邏輯和數據映射分離，實現系統內部的松耦合，以靈活、快速地響應業務變化對系統的需求。系統總體層次結構上劃分為客戶層、表示層、業務邏輯層、數據層，通過層次間組件間服務的承載關系實現系統功能［3］。有以下幾點特點:

1)兼容性、實用性和先進性。

2)可靠性:在系統軟硬件的選型和配置上應具備良好的兼容性和可靠性，系統軟件應具有較強的抗誤操作能力，不能因誤操作而影響系統的正常運行。

3)安全性:系統建設應具備有效的認證機制，在權限分級和數據分類的基礎上，能夠對關鍵操作、敏感數據進行重點防護，同時對外部攻擊具有一定的檢測和防御能力。

4)準確性與完整性:系統應保證數據準確與完整性，系統在采集終端數據保證數據準確性的同時，兼顧數據的完整，通過不同的校驗方式和多種補采數據周期，保證二者有力結合。

5)可維護性:系統應采用模塊化、結構化的設計原則，采用三層及以上架構的設計。軟件系統的設計采用模塊化結構設計和規范化標識，保證軟件的可維護性要求，當系統軟件局部功能模塊發生故障時，應不影響其他模塊的正常運行。

6)可擴展性:采用開放式的系統體系結構和負載動態均衡系統設計技術［4］，保證系統容量的動態增長和功能的完善和升級，適應電力營銷管理技術不斷進步的需要，并為新技術的發展提供應有的可行空間。實時性，滿足在線分布式準實時應用，系統應在不影響正常基本數據采集、控制的前提下，應盡量提高系統實時性，達到準實時性應用目的［5］。

4 有線網絡通信方式局限性

1)由于每一臺有線網絡設備需要分配一個固定IP地址，所以IP資源有限。

2)需要鋪設有線網絡，前期施工工作量大。

3)由于省略集中器設備，所以主站上行規約需要做相關改動。

5 有線網絡通信試驗小區

昆廣網絡MPLS IP城域網護國分前端匯聚業務路由器與昆明供電局自動抄表系統核心路由器直接3層相連。為保證通信可靠性和可用性，通過雙光纜路由進行連接，同時通過加裝OLP(光線路保護設備)實現光纜的自動倒切保護，保障不因光纜中斷而影響通信。

昆廣網絡駐地片區網絡分為EoC(單線入戶)和LAN(雙線入戶)兩種方式。對于EoC網絡，通過射頻接入分配網加裝EoC Modem提供RJ45接口，并使用五類雙絞線互聯;對于LAN網絡，則利用本地交換機使用五類雙絞線互聯。

采用MPLS技術，可以根據昆明供電局的規劃靈活設置接入網地址，以每個分前端OLT為單位，一個分前端配置一個B類 (65535個)或半個B類地址，其中一個地址在昆廣網絡BRAS上作為網關，其余可用地址為每臺HFC網絡通信采集器的固定地址。

6 結束語

根據有線網絡通信試驗小區試驗效果以及和電力載波通信效果的對比可知，有線網絡通信方式具有通信速率高、實時性強，穩定性高，后期維護簡單，更加符合智能電網的要求，將來必成為集抄發展的新方向，是一套值得推廣的新型集抄方式。

［1］齊淑清.電力線通信 (PLC)技術與應用 ［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［2］楊曉東，陸松，牟勝海.并行計算機體系結構技術與分析［M］.北京:科學出版社，2009.

［3］蔡劍，景楠.Java Web應用開發:J2EE和Tomcat(第2版)［M］.北京:清華大學出版社，2005.

［4］張晶，馬國政.電力需求側管理技術支持系統［J］.電力需求側管理，2006，8(5):56－57.

［5］胡俊，沈利華，宋燕敏，等.電力市場技術支持系統主站的三層體系方案［J］.電力系統自動化，2004，28(2):17－20.