鐵法礦區集中抄表系統的應用

王紅巖，賈寶田，張 玲，王學武

（鐵法煤業集團公司 供電部，遼寧 調兵山 112700）

鐵煤集團供電部很早對礦區居民用電管理、用電營業計算機管理系統進行了應用，在營業收費、用電分析和配電規劃等方面實現了現代化的微機管理，但在鐵煤集團的用電管理中最重要也是最基礎的用電量數據仍采用傳統的人工抄收的方法。原始落后的人工抄表方式存在許多難以克服的弊端，因為傳統的抄表方式主要是以人工現場抄錄客戶電能表的讀數，人工因素導致人為干擾較多，不但勞動強度大、效率低，而且還會存在人為作弊、抄表不到位、估抄、漏抄、錯抄、錯算等現象，以及抄表時間不固定、抄表數據不準時、不同時、不準確、統計數據慢、報表周期長等缺點。抄收的數據還要經過人工輸入計算機方能進入管理系統。人工輸入有可能出現錄入錯誤，還有線路故障和設備損壞也不能及時發現和維護等，這些因素嚴重影響著抄表的及時性和準確性，在浪費大量時間的同時又浪費大量的人力，從而增加了管理運營成本，無法適應現代用電管理的要求。在目前這種發展趨勢下，采用遠程集中抄表的高新技術來改善用電管理、完善供電服務已經成為必然趨勢。遠程抄表就是將居民用戶電能表的數據直接傳輸到管理服務器中，實現遠程自動集中抄表的功能，從而達到減少勞動投入，提高抄表工作效率，以達到提高集團公司供電部的經濟效益和社會效益的目的。

1 集中抄表系統組網方式

從遠程集抄系統總體架構來看，集中抄表系統主要由電能表、電能量數據采集終端、通信信道、主站組成。通信信道分為遠程通信信道和本地通信信道兩部分。具有數據通信功能的電能表通過本地通信信道將數據信息傳送到數據采集終端（采集器和集中器），數據采集終端通過遠程通信信道將數據信息傳送到主站服務器。

1.1 遠程通信信道就是數據采集終端和主站之間的通信信道

數據采集終端將千家萬戶的電能表的數據進行采集和儲存，并通過遠程通信信道傳輸到主站服務器，主站根據需要通過遠程通信傳輸網絡向數據采集終端發送指令，從而實現電表的遠程查抄、通斷控制、線損統計分析等功能。所以數據采集終端與主站之間成了遠程集中抄表系統的關鍵一環，數據采集終端與主站之間通信方式主要由遠程通信信道構成；遠程通信信道主要有GPRS/CDMA，PSTN，ADSL，光纖網絡（232總線、以太網）等方式。

GPRS/CDMA是利用移動或者電信的無線網絡傳輸方式，其優點是施工簡單，利用既成的商業通信網；缺點是產生流量費用，商業外網存在網絡安全隱患，網絡不屬于自己，被動，地下樓層信號差。

ADSL和PSTN都是公共電話網絡傳輸的方式，他的優點是施工簡單；缺點是網絡不屬于自己，故障維護不方便。

光纖網絡傳輸的優點是速度快，信號穩定，產權自主；它的缺點是成本高、施工難度大。

1.2 本地通信信道就是電能表和數據采集終端之間的通信信道

居民用戶的一戶一塊電能表與數據采集終端之間通信，即計量儀表出口數據采集，也就是數據采集系統的本地通信信道。本地通信信道方式包括有線信道、無線信道、低壓電力線載波信道，電能表到抄表集中器之間通信方式主要有RS-485總線方式和低壓配電線載波方式被使用。

集中器的數據采集RS-485方式優點是數據采集效果好，實時性和準確度高，接線簡單；缺點是傳輸速度低，需要鋪設專用的485線路，費用高，線路需要維護，增加了維護工作量。

低壓配電線載波的優點是借用現有的電力線，不需要另外進行線路鋪設，費用低，無需增加維護；缺點是需要更換具有載波功能的多功能電能表，隨距離增加信號衰減明顯，影響可靠性。其中低壓載波信道是目前國內推廣面最大的系統。

在一個集抄系統中可以采用不同的組網方式，目前，有一些小型集抄系統由于用戶數量較少，所使用的電能表都帶有RS-485接口，所以采用了485組網方式，將電能表RS-485接口與主站直接或間接通過232串口通信將數據遠程傳送到主站數據中心，實現了集中抄表的目的。而許多集中抄表系統根據實際情況，其遠程通信信道和本地通信信道采用了多種通信方式進行了組合。

2 鐵法礦區集中抄表系統組網方案

根據鐵法礦區的實際情況建立一個高速、實時、可靠和低成本的電力數據遠程自動集中抄表系統，在本地通信信道我們采用低壓電力線載波通信和RS-485通信兩種方式，采用485通信方式是因為礦區住宅擁有一部分居民用戶使用的是預付費的IC卡電能表，此種電能表具有符合我國電力行業通信標準DL/T 645—1997《多功能電能表通信規約》的485通信接口，我們將每塊電能表的485通信接口通過屏蔽雙絞線級聯到采集集中器。相對于將這種電能表全部更換為智能電力載波電能表還是比較經濟的。可是礦區住宅大部分居民用戶使用的是老式的機械式電能表，這種情況我們將機械電能表更換為威勝的DDZY102-Z型智能電力載波電能表，減少了敷設485通信線，利用原有的低壓電力線通過載波通信將智能電能表的數據傳輸到集中器WFET-1600。

遠程通信信道我們首選采用光纖網絡通信方式，因為在整個鐵法礦區居民住宅分布著礦區有線電視的HFC網絡，由于2009年集團公司領導的決策將鐵法礦區的有線電視業務出售給了鐵嶺天光有線公司，致使鐵法礦區的有線電視HFC網絡處于閑置的狀態，礦區有線電視HFC網絡的光纖網絡部分在整個礦區內覆蓋面積非常廣，只要加以充分利用，只需少量的施工，鐵法礦區集中抄表系統的遠程通信信道光纖網絡就可以覆蓋95%以上的臺區，有效地解決了光纖布線施工成本高、難度大的問題。所以在鐵法礦區集中抄表遠程通信信道首選光纖網絡。其次，一小部分專變用戶距離光纖網絡很遠，我們采用GPRS即手機SIM卡數據業務進行數據的通信傳輸。

3 鐵法礦區集中抄表系統應用效果

從2011年8月開始，鐵法礦區居民住宅進行遠程集抄系統改造工程，在調兵山地區已成功接入60多個供電臺區，更換了2萬多塊載波電能表，目前系統定時抄表成功率在99%以上。電量回收率也由改造前的不足90%提高到改造后的95%以上，年可多回收電量105萬度，折合人民幣52.5萬元，改造后減少人工及車輛費用支出等可年節約50余萬元。年共創經濟效益100余萬元。至今該系統性能穩定，抄表數據準確，其應用效果歸納起來，主要有以下幾點。

3.1 提高了安全性和工作效率，降低了電力系統的管理成本

采用該系統后，改變了落后人工抄表計費模式，實現了抄表方式的技術革命，抄表人員可以做到足不出戶就可讀取實時電能表的數據，和對欠費用戶執行停、送電操作，極大地減輕了員工的工作量，提高工作效率，同時避免員工登桿作業的危險性，因而方便、快捷、安全，降低了抄表、催費，對欠費用戶的停、供電控制的人力投入，為供電系統減員增效，降低管理成本創造了有利條件。

3.2 實現預付費模式，避免了人工抄表的弊端，提高了電費回收率

以前居民用戶都是先用電，后交費，還有手工抄表和管理上的漏洞，用電管理中存在“關系電、權力電、人情電”現象，線路高損、抄表差錯、客戶欠費，不僅使供電企業蒙受損失，也給用電客戶帶來了不必要的麻煩。該系統的實施，確保了數據準確可靠，實現了預付費模式，用戶賬戶無電費自動停電，有效地控制電費拖欠現象，最大限度降低了電費回收風險。

3.3 實現線損的實時計算，為科學地發展用電負荷提供幫助

通過集抄系統可以實現對所有電表同一時刻電量數據的抄讀，實現線損的實時計算，集抄系統的三相負荷平衡分析，使管理人員可以很直觀地查閱到各臺區三相負荷分布情況。在發展新裝負荷時，就可以做到有的放矢，避免了由于盲目發展負荷、單項負荷過重所造成的線路損耗增大。

3.4 有效監控及時發現異常負荷等情況，杜絕竊電等問題的發生

用電管理人員通過本系統可實時監控電表的運行情況，及時發現問題如電表損壞停止計量，線路故障缺相和設備損壞能及時發現和維護。同時系統也為供電企業反竊電提供了有效的技術手段，我們采取有效措施實時監測竊電的發生，最大限度降低線損。

鐵法礦區集抄系統的應用改善了用電管理水平，帶來的社會效益和經濟效益是十分顯著的，起到了一舉多得的作用。為了供電部乃至鐵煤集團的可持續發展，供電部決定繼續推廣集抄系統改造，用5年完成本系統覆蓋整個鐵法礦區全部用戶，能采集全部用電信息，支持全面電費控制，即“全覆蓋、全采集、全費控”的采集系統，向智能電網邁進。