淺談遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：隨著我國(guó)電力行業(yè)的迅速發(fā)展，各電力企業(yè)都更加注重遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)，通過(guò)完善遠(yuǎn)程自動(dòng) 抄表技術(shù)將有利于電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。本文將從遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的現(xiàn)存不足出發(fā)，與讀者探討遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的未來(lái)發(fā)展規(guī)劃及相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞: 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表；現(xiàn)狀；問(wèn)題探析

0引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，公眾的用電需求也在逐年增長(zhǎng)。為了了解客戶(hù)用電需求、保證電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)用電客戶(hù)的電量采集工作顯得尤為重要，在這樣的新時(shí)代背景之下，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，雖然該技術(shù)提高了電力企業(yè)用電采集的工作效率，但是其存在的問(wèn)題依舊不容忽視。

1 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃

低壓用戶(hù)集中抄表系統(tǒng)作為一項(xiàng)綜合信息的自動(dòng)化系統(tǒng)，其是在綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立的。通過(guò)使用低壓用戶(hù)集中抄表系統(tǒng)，可以直接對(duì)遠(yuǎn)方居民計(jì)量表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及統(tǒng)計(jì)分析，便于電網(wǎng)公司對(duì)低壓用戶(hù)的用電情況進(jìn)行掌控。同時(shí)，該系統(tǒng)可以保證數(shù)據(jù)完整性，為電力營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

1.1 遠(yuǎn)程抄表主站方案

廣東電網(wǎng)公司于2013年啟動(dòng)省級(jí)集中計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全省計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、統(tǒng) 一數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和統(tǒng)一業(yè)務(wù)應(yīng)用。各地市前置采集服務(wù)器到省公司計(jì)量服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸采用專(zhuān)線和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)（地市前置采集服務(wù)器到省公司計(jì)量 服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸使用 IDC-VPN）一主一備2種網(wǎng)絡(luò)通道，專(zhuān)門(mén)用于計(jì)量系統(tǒng)服務(wù)器間數(shù)據(jù)傳輸，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。用戶(hù)web訪問(wèn)和webservice提供服務(wù)仍采用營(yíng)銷(xiāo)-VPN或OA-VPN。

1.2 通信方案的選取

集中器向下通信網(wǎng)絡(luò)使用微功率小無(wú)線通信方式，通信規(guī)約采用電表規(guī)約。集中器向上通信方案有GPRS/CDMA、電話撥號(hào)等，GPRS/CDMA 技術(shù)目前已在公司計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行長(zhǎng)期使用，技術(shù)已經(jīng)成熟。本期工程采用GPRS或CDMA。通信規(guī)約采用《中國(guó)南方方電網(wǎng)有限責(zé)任公司計(jì)量自動(dòng)化終端上行通信規(guī)約》。

2遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題及改進(jìn)措施

2.1 技術(shù)及設(shè)備方面

依據(jù)對(duì)象的不同，目前的抄表工作主要有變電站抄表、居民小區(qū)抄表、專(zhuān)變和配變抄表這四種，但是在進(jìn)行這四項(xiàng)抄表工作中，工作人員往往會(huì)面臨這種尷尬的情況。改進(jìn)措施：電力企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的整合工作，在確立主流系統(tǒng)的前提下，在這個(gè)系統(tǒng)中將慢慢整入其他系統(tǒng)，形成綜合的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。工作人員可依靠該系統(tǒng)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并且進(jìn)行后續(xù)的分析工作。以羅定供電局為例，通過(guò)其低壓集抄終端建設(shè)與改造項(xiàng)目的順利實(shí)施，對(duì)云浮羅定供電局轄區(qū)內(nèi)251個(gè)臺(tái)區(qū)共 61369戶(hù)低壓用戶(hù)進(jìn)行集中抄表改造，其中其中2016年51380戶(hù)，2017年9989戶(hù)。通過(guò)安裝改造集中器、采集器、電能表、表箱以及組建各設(shè)備間的通信信道，實(shí)現(xiàn)廣東電網(wǎng)公司集中抄表系統(tǒng)主站對(duì)低壓用戶(hù)電能信息的自動(dòng)采集。從而實(shí)現(xiàn)低壓用戶(hù)月凍結(jié)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，用于營(yíng)銷(xiāo)計(jì)費(fèi)結(jié)算；另外，為停電統(tǒng)計(jì)、線損監(jiān)測(cè)、 故障監(jiān)測(cè)等計(jì)量業(yè)務(wù)提供系統(tǒng)化的支持手段，為智能用電提供技術(shù)支持。

2.2 采集方案的優(yōu)劣對(duì)比

（1）II型集中器方案 該方案主要是指集中器與電能表之間采用的通信方式為RS-485線方式。II型集中器方案具有其*優(yōu)勢(shì)，由于其采用一對(duì)雙絞線通信，傳輸效率相對(duì)較高并且抗噪干擾能力也比較強(qiáng)，因此主要在電能表位置集中的區(qū)域進(jìn)行運(yùn)用。但是也存在著信號(hào)線布設(shè)不方便、成本高、運(yùn)維復(fù)雜等缺點(diǎn)。

（2）I型半無(wú)線方案 半無(wú)線方案就是指半微功率無(wú)線方案，該方案的特點(diǎn)就是集中器和采集器之間數(shù)據(jù)傳輸工作往往是借由微功率無(wú)線方式來(lái)完成的。采集器和電能表之間采用RS- 485總線通信，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性及安全系數(shù)較高，不容易受電網(wǎng)噪聲影響。其缺點(diǎn)則是無(wú)線信號(hào)的抗干擾能力較差，容易被建筑物抵擋或是被其他無(wú)線信號(hào)干擾。

（3）I型半載波方案 半載波方案結(jié)合了載波通信、RS-485總線兩家技術(shù)之所長(zhǎng)，數(shù)據(jù)在集中器和采集器之間的傳輸往往是依靠電力線完成的，采集器和電能表之間采用的通信方式 為RS-485總線。該方案的優(yōu)點(diǎn)是適用范圍較為廣泛，安裝施工更為便捷因?yàn)椴恍枰佋O(shè)另外的通信線路，節(jié)省了不少施工費(fèi)用。同時(shí)也存在著易受電網(wǎng)噪聲干擾、運(yùn)維復(fù)雜的缺點(diǎn)。

（4）I型全無(wú)線方案 全無(wú)線方案利用（470～510）MHz無(wú)線電波構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集中器與電能表之間微功率無(wú)線通信。該方案的意向用戶(hù)往往是那些位置分散的低壓三相用戶(hù) 或者地理位置較為偏遠(yuǎn)的農(nóng)村用戶(hù)。若是使用該方案，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性將得到明顯提升，因?yàn)槠洳粫?huì)受電網(wǎng)噪聲干擾，可以在空曠區(qū)域傳輸?shù)礁h(yuǎn)的距離。該方案的明顯劣勢(shì)就是無(wú)線信號(hào)相對(duì)不穩(wěn)定，受建筑物及其他無(wú)線信號(hào)影響較大。

（5）I型全載波方案 全載波方案的傳輸介質(zhì)為電力線，通過(guò)使用電力線來(lái)完成集中器和電能表之間的傳輸。在I型全載波方案中采用的所有電表均為載波式電能表，同時(shí)不需要在集中器與電能表之間安裝相應(yīng)的采集器。該方案不需要進(jìn)行布線，施工安裝成本也并高，因此比較適用于那些位置較為分散的臺(tái)區(qū)。但是其缺點(diǎn)也很明顯，即載波信號(hào)易受電網(wǎng)噪聲的干擾。

3安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)

3.1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺(tái)集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶(hù)計(jì)量箱ADF300L系列，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。

3.2 系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)由云平臺(tái)-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)電能表組成，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢(xún)、監(jiān)控、控制及短信報(bào)警等功能。
   本系統(tǒng)適用于一些大集團(tuán)和大物業(yè)，往往需要將多個(gè)物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費(fèi)和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財(cái)務(wù)操作分散，在線支付，總部財(cái)務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表 。

水表預(yù)付費(fèi):可是查看某區(qū)域水表的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并可以進(jìn)行單表或批量設(shè)置水價(jià)控閥等操作。

遠(yuǎn)程售電:財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)，方便快捷。

能耗分析:用戶(hù)和管理員都可查詢(xún)預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶(hù)表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶(hù)可以通過(guò)小程序或者微信公眾號(hào)實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi)，也可以實(shí)時(shí)關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時(shí)短信通知商戶(hù)。

遠(yuǎn)程控制:可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理。

3.3 產(chǎn)品選型

4結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展也得到了一定成效，但是不可避免的是它還是有著很大的發(fā)展空間。電氣企業(yè)需要通過(guò)不斷完善遠(yuǎn)程抄表的設(shè)備技術(shù)，依據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行不斷改善，才能保證 遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】李春華.遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀及問(wèn)題探析

【2】蔡文嘉.基于無(wú)線傳感網(wǎng)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)[J].湖北電力，2008（S2）.

【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06