淺談河北采集系統典型故障類型及處置方法

高玲玲1++劉明明++郭榮坤++武銀昭

摘 要：本文通過對河北采集系統故障類型分析，得出了五種典型故障總結，并對其做出了故障原因判斷，從而得出處置方法，并提出相應的解決措施。

關鍵詞：采集系統；故障分析；處置方式

1 典型故障1（北京博納專變終端運行故障分析報告）

1.1 基本信息

據邯鄲涉縣供電公司反應，該地區共有北京博納專變終端300臺，為國網2014年第一批，型號為FKGA23-BN01，其中260臺已經下發到各個供電所。運行過程中發現有部分終端不上線或頻繁掉線，以及部分無法通過主站下發或現場手動對終端進行參數設置保存等問題。

1.2 故障現象

在邯鄲涉縣現場發現：

①故障終端液晶屏幕顯示在線狀態，但后臺主站不在線，且GPRS模塊NET燈不亮。現場重啟終端后恢復正常，主站才可與終端進行通信。

②故障終端通訊參數和測量點檔案無法設置保存。但可以進行其他操作。

1.3 故障類型

采集終端故障-采集終端軟件故障-參數設置異常故障。

1.4 故障原因判斷

在現場發現終端在執行AT指令時，終端始終獲取不到IP地址，而導致終端不上線。通道、SIM卡、終端程序本身等多方面原因都可能致使終端不能正確執行登陸流程。

在現場對故障終端進行更換使用相同SIM卡登陸成功，可排除其他原因確認了現場終端存在故障隱患。

參數不能通過主站下發或現場手動設置的問題，推測可能是由于程序中設置參數部分存在漏洞，導致參數文件被死鎖，無法修改參數文件，因而不能設置終端參數。

1.5 處置方法

針對上述故障問題，要求廠家查找終端原程序，這樣可根本解決故障問題。

①根據終端撥號失敗后長時間不上線的問題，對GPRS撥號程序進行優化，由發送AT$MYPOWEROFF關閉命令模塊修改為AT+CFUN=1，1軟復位遠程通訊模塊，重新啟動撥號。

②在參數讀寫過程中，觸發讀寫鎖時，修改程序為讀寫完成后及時關閉讀寫鎖，以便其他子程序訪問參數文件。

1.6 防范措施

要求廠家對終端進行新程序升級后，重新在計量中心進行終端功能測試，確保新版程序符合河北省補充技術規范要求。

增加對該類故障針對性的測試，確保以后杜絕該類問題發生。

2 典型故障2（積成電子集中器交采故障情況分析報告）

2.1 基本信息

邢臺公司反應積成電子公司集中器在運行一段時間后，個別集中器出現交采停止計量現象，重啟終端后交采計量恢復正常。

2.2 故障現象

①2014年11月發現有兩臺集中器裝到現場之后不計量，拆回到縣公司經臺體檢測一切正常，以為是現場接線問題，因此縣公司沒有引起重視。

②2014年12月又發現一臺積成電子廠家集中器不計量，積成電子廠家人員協助去現場處理，現場重啟集中器之后計量正常，廠家現場人員沒有給出確定的原因，反饋給廠家研發進行分析。

③2015年1月份在現場又發現兩臺積成電子集中器不計量，廠家人員再次現場協助，與2014年12月份現場問題一樣，重啟集中器之后重新正常計量。

2.3 故障類型

采集終端故障-采集終端硬件故障-交采回路故障。

2.4 故障原因判斷

針對邢臺供電公司反應問題，計量中心對留樣集中器進行試掛，在實驗室環境下試掛兩天，沒有發現該問題出現，交采計量正常。人工臺體進行了交采誤差測試，測試結果正常。

計量中心與廠家研發人員進行了溝通，并針對問題現象對程序進行分析。發現問題如下：

該公司程序設計時，觸發交流采樣任務需進行計量芯片的判斷，如沒有計量芯片則不會發起交采任務。即集中器程序初始化時與計量芯片通訊，如通訊成功認為有計量芯片，會發起交采任務，如通訊不成功則認為沒有計量芯片，也就不會發起交采任務。

在現場如果集中器上電初始化時有外部干擾影響或集中器自身通訊異常無法與計量芯片正常通訊，則會出現交采停止計量現象。由于外部干擾是暫態的過程所以當工作人員現場再次重啟集中器后，程序與計量芯片通訊正常了，也就觸發了交采任務，顯示交采計量正常。

2.5 處置方法

針對該問題要求廠家對程序進行改進，取消了集中器初始化時對計量芯片的判斷，直接觸發交采任務。這樣即使現場出現暫時無法與計量芯片通訊，在正常通訊后集中器一樣可以在計量芯片中提取到交采數據，確保交采數據不再丟失。

2.6 防范措施

要求廠家對終端進行新程序升級后，重新在計量中心進行終端功能測試，確保新版程序符合河北省補充技術規范要求。

增加對該類故障針對性的測試，確保以后杜絕該類問題發生。

3 典型故障3（邢臺地區能瑞、江機集中器交采清零問題分析）

3.1 基本信息

南京能瑞自動化設備股份有限公司在2014年營銷專項中標河北省電力公司I型集中器8228只，全部在邢臺地區，計量中心在5月24日至6月20日期間完成了全部到貨、檢測及配送工作。在2014年國招一批中標河北省電力公司I型集中器6300只，分部在邢臺、邯鄲、保定、滄州、石家莊地區，計量中心在7月29日至9月2日期間完成了全部到貨、檢測及配送工作。

深圳市江機實業有限公司在2014年營銷專項中標河北省電力公司I型集中器7309只，分部在邢臺地區和邯鄲地區，計量中心在7月8日至8月13日期間完成了全部到貨、檢測及配送工作。

3.2 故障現象

邢臺供電公司2014年采集專項中標的南京能瑞和深圳江機集中器，大約在七月中旬完成安裝，到九月份發現大量集中器出現計量異常，主要表現為計量歸零、停止計量。

3.3 故障類型

采集終端故障-采集終端軟件故障-數據存儲異常故障

3.4 故障原因判斷

計量中心接到通知后，去現場進行了察看，并取回5臺故障集中器數臺進行測試，2只清零，3只停走。詳細情況如下：

該批次終端在供貨前全性能實驗及到貨后抽檢時均未發現有交采清零現象，對取回的故障集中器進行測試后發現確實存在停走現象。與留樣終端進行對比未發現程序或硬件有更換現象。

經對到深圳江機與南京能瑞兩廠家約談，交流采樣部分所使用的是同一家方案，根據現場現象及測試情況發現，初步判斷這兩家公司出現的問題為同類問題，應該是程序本身存在缺陷。要求兩個廠家程序研發人員對其交流采樣程序方案進行分析，分析情況如下：

①存儲的芯片操作的標準速率為100k～200k，軟件設計時使用的是最快操作速率，在實驗室環境下可以100%操作成功，但是長時間運行后，會存在通訊失敗現象，讀出的脈沖數或電量數據不成功時，將脈沖或電量清零，最終導致終端交采停走或清零。

②終端軟件設計沒有針對通訊失敗時進行容錯、糾錯等處理，而是直接將數據停走或清零重新計量。

3.5 處置方法

①完成對故障集中器的故障原因分析后，編寫故障分析報告，并上報上級主管部門，并對取回故障進行封樣。

②勒令廠家人員對程序進行了整改，并提供新的升級程序。計量中心隨后江南分別在現場故障終端和取回的故障終端上對升級程序進行測試。

3.6 防范措施

①為防止現場類似問題再次發生，建議省公司督促兩個廠家盡快安排人員不僅對故障終端進行處理，并對該批次其它全部終端進行升級，徹底消除存在的隱患。

②集中器和專變采集終端雖然具備交采功能，但沒有計量許可證，不能作為正常計量表計使用，只能作為用電信息系統中采集終端參考數據使用，慎重使用交采計量。

4 典型故障4（杭州海興集中器交采電量不準確情況分析報告）

4.1 基本信息

杭州海興電力科技股份有限公司在2014年營銷專項中標河北省電力公司I型集中器8087只，其中邯鄲3828只（3只封樣）、滄州4000只、石家莊259只，計量中心在5月28日至6月4日期間完成了全部到貨、檢測及配送工作。

4.2 故障現象

邯鄲大名縣公司和滄州公司在使用杭州海興集中器時，發現有37臺集中器誤差檢測合格，但走字時多計一倍電量。

4.3 故障類型

采集終端故障—采集終端軟件故障-參數設置異常故障

4.4 故障原因判斷

經對故障集中器進行分析研究，發現現場故障集中器多計電量是由于集中器交采脈沖常數參數設置錯誤所致。原因如下：

集中器內部有兩個脈沖常數：校表脈沖常數和交采脈沖常數，兩個脈沖常數均可單獨設置。集中器在功率計算和誤差檢測時，參與計算電能量的參數是校表脈沖常數；而集中器在計算電能量時，直接從計量芯片中讀取能量值，單位是（1/EC）kwh，讀取電量還需除以交采脈沖常數才能得到相應的能量值。海興集中器的校表脈沖常數和交采脈沖常數準確值均為6400，而現場出現異常的集中器校表脈沖常數為6400，電量交采脈沖常數為3200。因此在誤差測試合格故，電能量計算時由于分母小一倍，造成現場電量大一倍現象。

4.5 處置方法

該批次集中器早在計量中心抽樣檢測時就已發現顯示電量與實際電量不符現象。5月24日，計量中心發現該問題后及時聯系廠家進行整改，由于8087只集中器已經全部到貨等待檢測配送，為確保配送時間，要求廠家在3日內完成整改工作。在廠家整改完成后，計量中心對該批次重新抽檢，沒有發現類似問題。但在整改過程中，由于時間短、任務重，廠家找了部分臨時工來進行這項升級改造工作，由于廠家管理上的不到位，存在個別因升級失敗而造成的漏升，現場出現類似問題的集中器。對問題集中器進行現場軟件升級，即可重新使用。

4.6 防范措施

①進一步加強采集設備的到貨抽檢質量監督管理，尤其是對整改批次設備進行嚴格，增加抽檢設備數量，提高整改設備的一致性和準確性。

②對現場已發現的多計電量問題的設備，勒令廠家立刻進行整改，并對其它供貨設備進行逐一排查，避免類似問題的再次發生。

5 典型故障5（采集系統主站運行故障分析報告）

5.1 基本信息

采集系統故障中應用服務器軟件故障，生產廠商均為南瑞用電技術分公司，2014年共發生故障 1 起。

5.2 故障現象

登陸采集系統緩慢或出現無法登陸的情況。

5.3 故障類型

主站故障-主站軟件故障-應用服務器軟件故障

5.4 故障原因判斷

檢查用電信息采集系統9.8和9.9的數據庫的連接數出現突增，當日查詢連接數在1252，9.8和9.9數據庫負荷在100%，查詢頁面weblogic，發現JDBC連接池已超負載，出現告警。

5.5 處置方法

①協調信通檢查生產庫數據庫后，確認服務器硬件未出現故障。

②組織實施廠商分析數據庫死鎖情況，應用新版本的運行情況。發現為“有序用電”功能模塊升級導致。

③立即聯系開發修改“有序用電”功能模塊程序，重新發布，系統正常。

5.6 防范措施

①發布應用程序升級前在測試環境中進行嚴格測試，測試通過后方可發布在正式系統中。

②應用程序新版本發布后進行密切觀察，出現異常立即停止應用。

③加強舊應用程序備份工作，新程序出現異常時便于回退至舊版本。

參考文獻：

[1]馮任卿.智能化電網事故處理培訓系統[D].華北電力大學，2002.

[2]湯陳芳.國外典型電網事故分析及浙江電網應對措施.