搭建簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)

陳德甫

摘 要： 基于GPRS（General Packet Radio Service，通用分組無線業(yè)務(wù)）的無線通訊技術(shù)，在對(duì)專用變壓器以及公用變壓器進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)檢測(cè)和電能表遠(yuǎn)程抄讀的應(yīng)用，已處于一個(gè)相對(duì)成熟的階段，該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以說是大大的減少了人工現(xiàn)場(chǎng)抄表以及人工統(tǒng)計(jì)大量變壓器運(yùn)行數(shù)據(jù)的工作。本文通過介紹本電力企業(yè)半載波自動(dòng)化抄表模式的遠(yuǎn)程低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用、發(fā)展，結(jié)合筆者所在的電力企業(yè)的實(shí)際工作需要，闡述如何搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)，以檢測(cè)在長(zhǎng)期使用后采集終端前級(jí)（集中器到采集終端以載波方式通訊段）出現(xiàn)老化或信號(hào)衰減的問題，提出一些解決見解，以便更進(jìn)一步提高本電力企業(yè)營(yíng)銷自動(dòng)化管理水平。

關(guān)鍵詞： 自動(dòng)化抄表；半載波；采集終端；技術(shù)檢測(cè)

引言

圍繞如何建立一套穩(wěn)定可靠、通信速度快、采集數(shù)據(jù)完整并具有極高的實(shí)時(shí)性的居民電能集抄系統(tǒng)以解決用電管理難題，如線損高、人工抄表效率低、電費(fèi)結(jié)算實(shí)時(shí)性差，中小動(dòng)力用戶的監(jiān)控、防竊電，等等問題。供電企業(yè)，一直在尋求各種措施和進(jìn)行各種遠(yuǎn)程集中抄表模式的償試，在前期技術(shù)還相對(duì)落后的情況下，筆者所在的電力企業(yè)通過結(jié)合自身實(shí)際情況，選定了半載波自動(dòng)化運(yùn)程集抄模式作為當(dāng)時(shí)的推廣模式。

電力線半載波方案的組成原理圖及其優(yōu)劣性能介紹

半載波（485電表+采集器+集中器）組網(wǎng)方案

優(yōu)點(diǎn)：

（1）充分利用電力線資源，

（2）安裝施工費(fèi)用小；

（3）在系統(tǒng)環(huán)境比較穩(wěn)定，干擾較小的情況下，組網(wǎng)方便。

（4）不受天氣的影響，不存在估抄、漏抄、錯(cuò)抄的情況；

（5）可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、用電異動(dòng)分析、線損分析等功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量故障、用戶竊電等現(xiàn)象；

（6）可以設(shè)定每月1日零點(diǎn)自動(dòng)抄錄用戶的電能表讀數(shù)，使供電量與售電量抄表的時(shí)間達(dá)到基本一致，為電量平衡、線損分析及負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性提供了切實(shí)的數(shù)據(jù)保證。

缺點(diǎn)：

（1）波特率低，一次抄收時(shí)間較長(zhǎng)。一般情況下，系統(tǒng)需周而復(fù)始的反復(fù)抄收，加大系統(tǒng)的功耗。

（2）由于通訊速率低，實(shí)時(shí)性差，很難滿足大數(shù)據(jù)量的傳輸，很難開展增值服務(wù)。

（3）無法實(shí)現(xiàn)跨臺(tái)區(qū)管理。

目前本電力企業(yè)半載波自動(dòng)化遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在問題

1目前本電力企業(yè)半載波自動(dòng)化遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的現(xiàn)狀

筆者所在的電力企業(yè)現(xiàn)約有500個(gè)臺(tái)區(qū)，合計(jì)約9萬低壓用戶仍在用半載波自動(dòng)化抄表模式，按平均每32戶/個(gè).采集終端來計(jì)算，本企業(yè)共計(jì)有2800個(gè)這樣類型的采集終端需要維護(hù)和管理。

2早期試驗(yàn)性產(chǎn)品，加重運(yùn)維壓力

2007年投運(yùn)的無線集抄終端，配變終端與集中器合二為一。因上一期的維護(hù)單位沒有提供相應(yīng)的設(shè)置軟件（對(duì)采集器、電表的增加、更換、刪除等設(shè)置操作）。廠家解釋這是早期試驗(yàn)性產(chǎn)品，通信方式上有很多廠家自定義，造成廠家之間的采集器不通用。所以，這批集中器的采集臺(tái)區(qū)，一旦換表、或采集器故障，就無法修復(fù)、處理，抄表成功率會(huì)越來越低，同時(shí)也加重了運(yùn)維的壓力。

3新舊技術(shù)更替的矛盾

隨著技術(shù)的發(fā)展，低壓居民用戶集抄系統(tǒng)也原來較穩(wěn)定的半載波自動(dòng)化遠(yuǎn)程低壓抄表模式向更加穩(wěn)定的微功率（短距離）無線通信遠(yuǎn)程低壓抄表模式轉(zhuǎn)變，筆者所在的電力企業(yè)作為試點(diǎn)單位從2008年開始就有相當(dāng)數(shù)量臺(tái)區(qū)的完成半載波自動(dòng)化抄表模式的遠(yuǎn)程低壓集抄模式（485電表+采集器+集中器）改造，經(jīng)過一段時(shí)間使用后，其由于個(gè)別采集器長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)老化、性能下降，且新舊技術(shù)更替造成廠家對(duì)舊產(chǎn)品的跟進(jìn)維護(hù)跟不上，因此造成備品備件不足，最終導(dǎo)致一些臺(tái)區(qū)單次抄收成功率不高，抄表時(shí)間較長(zhǎng)等的弊端，最終就仍然需要工作人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)抄收失敗的表計(jì)進(jìn)行人工補(bǔ)抄。這樣，使得我們的人力及物力的投入并沒有因?yàn)槭褂眉到y(tǒng)而減少。但大量將舊臺(tái)區(qū)進(jìn)行全新改造，同樣面臨著一種更大的浪費(fèi)，為緩解這一矛盾，因此我們搭建了簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)，通過這個(gè)平臺(tái)將部分抄表成功率太低的臺(tái)區(qū)或自動(dòng)抄表成功率難以提高的臺(tái)區(qū)（原采用半載波自動(dòng)化抄表遠(yuǎn)程低壓集抄模式臺(tái)區(qū)）進(jìn)行新技術(shù)改造，然后將舊設(shè)備收集回來并加以檢測(cè)和簡(jiǎn)單.檢定后分級(jí)作為其它臺(tái)區(qū)的備品備件使用。

簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)的建立與使用

采集終端在半載波自動(dòng)化抄表模式的遠(yuǎn)程低壓集抄系統(tǒng)中主要起到中繼作用，用來搭通電表與終端之間的通訊橋梁；以筆者所在電力企業(yè)為例現(xiàn)在共約有9萬城填低壓用戶仍在用半載波自動(dòng)化抄表模式的遠(yuǎn)程低壓集抄模式，按平均每32戶/個(gè).采集終端來計(jì)算，本企業(yè)共計(jì)有2800個(gè)采集終端需要維護(hù)和管理，隨著現(xiàn)場(chǎng)低壓集抄系統(tǒng)的使用時(shí)間不斷推移，采集終端過保、老化或信號(hào)衰減等等的問題也逐步突顯，但鑒于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜，我們的現(xiàn)場(chǎng)工作人員難以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)舊采集終端做測(cè)試或調(diào)試，同樣主站后臺(tái)數(shù)據(jù)維護(hù)人員也難通過主站方式對(duì)采集終端進(jìn)行檢測(cè)或調(diào)試，一旦采集終端出現(xiàn)問題，以往的做法也是直接采用更替法，舊的采集終端不經(jīng)檢測(cè)當(dāng)作已壞品處理，這樣一方面不利于有效降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，另一方也不利于我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境判斷或?qū)Ξa(chǎn)品品質(zhì)的檢測(cè)。

為了方便檢測(cè)工作的開展，我們根據(jù)半載波自動(dòng)化抄表模式的遠(yuǎn)程低壓集抄系統(tǒng)的特點(diǎn)，在供電所建立設(shè)備檢測(cè)工作間，搭建了簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)，平臺(tái)是建立在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊模式上（即計(jì)算機(jī)終端MODEM所使用的SIM卡要與集中器上所使用的SIM卡在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，且用在計(jì)算機(jī)終端上撥號(hào)的SIM卡具有固定IP，IP不受重新?lián)芴?hào)影響），同時(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境分別按不同的通訊距離分為三級(jí)檢測(cè)，即把集中器分別分為300米、150米、50米（注：定義通訊檢測(cè)最大距離300米是以本電力企業(yè)的實(shí)際低壓現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境考慮的，由于采集終端具有自助組網(wǎng)功能，一般通訊距離能保證在300米時(shí)，可滿足使用要求）裝在同一條電力載波線位置上，再把一個(gè)需要檢測(cè)的采集終端設(shè)備通過低壓電力線載波級(jí)聯(lián)到集中器上，通過計(jì)算機(jī)終端上的MODEM撥號(hào)上網(wǎng)后，通過相關(guān)系統(tǒng)軟件首先向各集中器發(fā)送采集終端需下掛的RS485電表的初始化數(shù)據(jù)，待各集中器都已完成數(shù)據(jù)首次初始化后，即可通過系統(tǒng)軟件首先向300米處的集中器進(jìn)行發(fā)送實(shí)時(shí)召測(cè)其下掛的RS485電表數(shù)據(jù)的請(qǐng)求， 若得到正常的應(yīng)答。則可確認(rèn)拆回采集終端是完好的，可進(jìn)行再利用。若應(yīng)答超時(shí)或應(yīng)答請(qǐng)求掉失，則逐級(jí)向由遠(yuǎn)處向近處的集中器分別進(jìn)行數(shù)據(jù)召測(cè)，若得到正常的應(yīng)答。同樣可確認(rèn)拆回采集終端是好的，但已經(jīng)出現(xiàn)設(shè)備老化或信息衰減的問題，可進(jìn)行降級(jí)后再利用。若在最短的通信距離內(nèi)仍出現(xiàn)應(yīng)答超時(shí)或應(yīng)答請(qǐng)求掉失的情況，則可確認(rèn)拆回采集終端是已損壞，需維修后才能繼續(xù)使用。

直接經(jīng)濟(jì)效益

1.避免舊臺(tái)區(qū)改造后收回的設(shè)備，不作檢測(cè)就直接廢件處理，造成浪費(fèi)，同時(shí)緩解一些仍在運(yùn)行的舊臺(tái)區(qū)的采集器備品備件不足的問題。

2.穩(wěn)定的部分臺(tái)區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸，保證了抄表成功率，減少人工補(bǔ)抄現(xiàn)象發(fā)生。

結(jié)束語

經(jīng)過一段時(shí)間對(duì)簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)的使用情況來看，盡管檢測(cè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，但由于低壓集抄現(xiàn)場(chǎng)情況較為復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員由于缺乏相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)難以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)舊采集終端做測(cè)試或調(diào)試，所以很容易對(duì)設(shè)備的性能或好壞進(jìn)行誤判，如果按以往的方式將舊設(shè)備直接淘汰，則會(huì)造成浪費(fèi)，因此搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的采集終端檢測(cè)平臺(tái)對(duì)收集回來的舊采集終端進(jìn)行檢測(cè)后，并按檢測(cè)后的結(jié)果對(duì)其進(jìn)行分級(jí)備用，進(jìn)一步提高舊設(shè)備的使用率是十分有必要。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，我們同時(shí)也可以嘗試、開發(fā)一些全新的方式對(duì)現(xiàn)有的舊設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以提高半載波自動(dòng)化抄表模式的遠(yuǎn)程低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)一步提高電力企業(yè)營(yíng)銷自動(dòng)化管理水平。endprint