淺析采集器的采集成功率

張 璐

（國網吳忠供電公司 ，寧夏 青銅峽 751600）

近年來，隨著用電信息采集的深化應用和推進，電力系統改變了以往的電力營銷流程、人工抄表、計算發行電費等工作方式。其中建立全面的用電信息采集系統需要建設系統主站、傳輸信道、采集設備（采集器等）以及電子式電能表（即智能電表）。采集器在整個采集過程中起著承上啟下的作用，十分重要。

1 目前用電信息采集中采集器存在的問題

用電信息采集的建設減少了電力營銷工作中抄表的環節，但增加了一定數量的設備，主要包括集中器、專變終端、采集器及載波模塊等。其中采集器＋485通信線是城區采集的一種重要方式，而采集器就是其中一個重要環節。

1.1 采集器簡介

用電信息采集器的接線分強電和弱電部分，其中弱電部分RS－485線為A、B兩芯，由于A、B線材相同，以下RS－485線泛指RS－485線的A線、B線。

1.2 用電信息采集器存在的問題

青銅峽市城區安裝低壓采集終端數量就達到了867臺，其中采集器512臺，所采集電表數量達到了6100余塊。但由于運行不穩定，采集成功率達不到要求，按照《用電信息采集系統運行維護管理辦法》要求采集成功率達到98%以上，但目前僅能達到90.6%。

1.3 采集器現狀

針對青銅峽采集器安裝情況，統計調查了安裝采集器的13個小區，以便查找問題。經過調查統計，青銅峽的13個小區中，光明小區、金岸一品和宏遠小區采集率均在95%以下，其中金岸一品小區未采集表308塊，金岸一品小區采集器的采集成功率僅為59.84%。可針對這一典型，分析制定對策。

2 采集器采集成功率低的原因

造成采集成功率較低的原因較多，本文主要從設備情況、材料情況、采集方法等方面進行分析。

2.1 采集器相關設備情況

用電信息采集相關設備主要是智能電表和采集器。智能電能表在使用前首先在廠家要進行測試，然后分配到電力系統也需要再次進行設備測試，尤其是其中的通信端口，必須是測試合格后方可使用［2］。采集器經過測試合格后才能使用，其中比較重要的參數是采集器RS－485端口電壓為直流2～6 V。經過調查未發現有端口電壓超標的現象。

2.2 相關材料分析

采集器相關材料主要是RS－485通信線。RS－485線質量必須合格，不得出現斷線等異常現象，且安裝必須符合要求。如果RS－485線質量差、斷線會使采集器與電表無法通信、無法采集，金岸一品小區RS－485線現場檢查均未發現有這種情況。該小區現場安裝的RS－485線均為銅芯線，通信不受影響。

2.3 RS－485通信線分析

RS－485線虛接有三種情況，一種散股、一種壓線皮子、一種線頭太短未壓緊。經現場調查，RS－485線為兩芯軟銅線，接線時由于RS－485線頭散股、太短未壓好或接線頭的線皮未清理干凈造成虛接致使電表未采集，造成采集成功率下降。RS－485線短路也會使RS－485線電壓工作不正常，采集器與大部分電表無法通信，無法采集。

綜上所述，RS－485通信線虛接和短路是造成采集器采集成功率不高的主要原因。

3 采集器RS－485通信線虛接和短路的對策

之前調查金岸一品小區，統計后由于RS－485通信線虛接和短路造成303塊電能表采集失敗，影響采集成功率。下面分別針對其虛接和短路制定對策。

3.1 針對RS－485通信線虛接的對策

各種通信線的接線有多種方式，目前比較實用的有兩種：一種是制作并應用單股RS－485線，原來的多股線改為單股，避免虛接情況發生；另一種是RS－485線頭加金屬壓管，多股線壓接為單股，通過在RS－485線頭加裝小金屬壓管，套在RS－485線頭并鉗壓使其多股并為單股，尺寸合適才可以使線皮不穿入壓管，避免壓線皮子和多股線頭散開造成虛接。第二種對策顯然比較適合于這種小型通信線接線，單股線比較容易折斷影響采集。

3.2 針對RS－485通信線短路的對策

針對RS－485通信線短路也有兩種對策：一種是在RS－485線頭加護套，通過在RS－485線頭加裝護套，避免線頭散開造成短路。另一種是制作并應用防短路專用RS－485線，制作防短路RS－485線時，在RS－485線兩芯中間加絕緣層，避免短路情況發生。第一種是比較經濟實用的，在現有線路基礎上即可解決問題。

可將兩個對策合并，使多股線頭并為單股，可引用變電站高供高計電表端子接線成功經驗，在RS－485線頭加裝壓接護套管，避免RS－485線散股造成虛接，同時避免線頭散開造成短路。從理論上來看，這是最有效且最經濟的措施。

4 RS－485通信線壓接護套管措施

實施這種防護，需要分別確定RS－485通信線壓接護套管的組成部分，即其中壓接管和護套的材料和尺寸，并確保其適合現場使用。

4.1 RS－485通信線壓接護套管部分參數

金屬壓管材料選擇和RS－485線芯材料一致為紫銅材料（不會對傳輸信號有影響），對RS－485線頭金屬壓管的尺寸進行選擇。

RS－485端口螺絲到RS－485外端口的長度及端口深度進行測量可得出，金屬壓管長度在6～10 mm之間。為了便于RS－485線頭穿過護套，壓接管護套內徑1～1.5 mm。為了便于RS－485線頭穿入護套，借鑒“魏德米勒”線鼻子規格尺寸，要求：傾斜度45度（誤差范圍為±3度 ）；同時為了便于區分，將RS－485線頭護套顏色設定為與RS－485線兩芯顏色相同，目前有紅色、黑色、藍色、黃色。參數取中間值并考慮一定誤差確定為：護套長度6±0.1 mm，護套內直徑2.5±0.05 mm，護套外直徑3.5±0.05 mm。

4.2 RS－485通信線壓接護套管措施實施效果

根據確定的RS－485通信線壓接護套管的各項參數，制作和購買相應的設備則可以杜絕通信線的異常。浙江地區加工廠較多，在“樂清市紅升絕緣端頭廠”按照RS－485通信線壓接護套管的相應參數制作RS－485線頭專用壓接護套管。將RS－485線壓接護套管在金岸一品小區RS－485短路和虛接點試用，均未出現短路和虛接的情況，基本杜絕了RS－485通信線短路和虛接的情況發生，采集成功率也達到了98.56%。這一措施已在吳忠、青銅峽地區進行了推廣使用，采集器的采集成功率上升最快，超過其他采集模式，效果顯著。

5 采集器與其他采集模式的對比及應用前景

目前應用的采集模式主要有三種：采集器RS－485線采集、窄帶電力線載波采集及微功率無線采集。其中采集器通過RS－485線采集電能表，與目前常用的窄帶載波和微功率無線采集模式有著本質的區別。

5.1 采集器模式與其他采集模式的對比

窄帶載波模式是最早出現的采集模式，存在采集成功率較低，對電力線路質量要求高，采集速度慢以及抗干擾能力差的明顯缺點［3］。其優點是采集調試簡便，安裝簡易，不用額外敷設通信線。微功率無線模式繞開了電力線，直接采用微功率無線傳輸采集數據，通過表計模塊內置天線與集中器傳輸數據，避免了載波模式的不足，但仍然存在采集速度慢的缺點，同時存在采集用戶數量小，天氣影響微功率通訊的問題。

采集器＋485通信線則完全解決了上述問題，唯一不足是安裝較為繁瑣，需要敷設通信線，但顯著提升了通信速度和可靠性，避免天氣等影響。

5.2 采集器采集模式前景

由于采集器＋485通信線增加了通信速度和可靠性，尤其是通信速度是載波和微功率的10倍以上。在采集電能表時，485通信線可在5 min之內完成采集，但電力線載波和微功率則需要2 h以上。可見采集器＋485通信線優勢十分明顯。

目前，采集速率慢會影響線損計算的準確性，同時增加的多項采集項以及遠程電表控制功能也增加了用電信息采集的負擔，自動化抄表和自動化發行電費也對用電信息采集速度要求較高。可以說今后的發展對采集速度要求是越來越高，用電信息采集采用有線通信的可能性更高。

［1］ 徐 偉，王 斌，姜元建.低壓電力線載波通信技術在用電信息采集系統中的應用［J］.電測與儀表，2010，（7）：44－47.

［2］ 國家電網公司.Q／GDW373一2009電力用戶用電信息采集系統功能規范［S］.中國電力出版社，2009.

［3］ 寧夏電力公司教育培訓中心.電力營銷基本業務與技能［M］.北京：中國電力出版社，2013.