探讨电力集中抄表系统与营销信息化

[摘要]日常抄录用户电能表指示数，手段主要有两种：人工抄表、掌上机抄表。这两种手段都要求抄表员逐户登门手工录数，尽管掌上机可以解决计费系统的数据录入问题，但其本质上还不是自动化的抄表方式。随着电力需求市场的蓬勃发展，现有抄表手段暴露出越来越多的质量和效率问题：表现于抄表环节，无法对计费、线损控制、用电分析、营销预测。乃至宏观决策等方面提供及时准确的数据；存在估抄、漏抄、错抄等问题，还会导致整个企业的成本上涨、效益下滑、管理复杂度增大。通过对集中抄表系统进行设计改进，使其实现信息交互，提高供电企业的电力营销信息化程度。

[关键词]集中抄表系统；电力营销；信息化

[作者简介]冯开健，海南电网东方供电公司，海南

东方，572600

[中图分类号]TM73

[文献标识码]A

[文章编号]1007-7723(2009)09-0159-0002

一、概述

集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，采集器通过电能表的通信接口采集电量数据，并通过一定的网络设备传输到供电企业数据库中，作为电费结算的依据。目前大多数居民集中居住区都已经安装了集中抄表系统，并投入使用，大大降低了抄表人员的劳动强度和人为因素造成的抄表误差。本文对集中抄表系统提出一些设计改进建议，使其能增加实时电压监测、故障报修、信息发布、电费控制等功能，提高电力营销信息化程度。

二、集中抄表系统结构和工作原理

(一)系统的组成

集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，主要有三个部分：硬件部分、软件平台、数据传输。各个部分都具有较强的兼容性、移置性、升级性和可维护性，方便进行二次开发和性能改进。同时各个部分的升级换代和功能扩充都很方便，无需对整个系统做大的改动。

(二)软件平台

软件部分由应用软件、数据库、硬件支撑平台组成。其中应用软件负责对系统进行日常管理操作；数据库负责采集数据的交换、引用、索引；支撑平台负责硬件部分的运行、维护。笔者主要在应用软件中增加了故障报警功能、信息发布功能、控电操作功能。

应用软件：系统管理软件已封装成标准的Ac-fiveX控件，可以方便地与供电公司电力营销管理系统连接。

数据库：通过采用CIGS中间层可以使应用系统结构清晰，维护简单易行。CICS其全称是Cus-tomer Information Control System，即客户信息控制系统。CICS通过关系数据库从主数据库中获得资源，建立在操作系统、1SO的分布式计算环境和Eneina服务上。

硬件支撑平台：硬件支撑平台采用了固化核心和远程程序下载技术，基于BIOS的硬件结构，使得软件功能的升级扩充都无需进行现场维护，可以在远程操作端自动完成。

(三)数据传输

数据传输部分主要负责建立硬件设备之间的数据链路，将采集到的数据传输、发送，并确保传输快速准确。原先的设计有PLC、485、以太网和手机无线网络。根据技术发展，笔者对3G技术在集中抄表系统中的应用，作简要的介绍和预想。

电力载波：电力线载波PowerLineCarrier，简称PLC，是电力系统特有的通信方式，是电力系统通信的一种主要方式。它始于20世纪30年代，至今仍为高压线路的主要通信方式之一。今天作为高压／超高压线路的主保护的高频保护以高压线路载波(TransmissionLineCarrier)为基本通道，TIE能够在线路故障的情况下可靠工作，并且确保了高频保护在通道问题上的可靠性。90年代以来，随着信息产业的发展，西方的科技人员正在努力把PLC应用于Internet，使它成为通信高速公路的主要组成部分之一。它是利用现有电力线，通过载渡方式高速传输模拟或数字信号的技术。优点是使用电力线作为传输介质，不需要线路投资。但缺点是由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以PIE只能用在同一配变的供电区域内。

ItS－485：RS－485是串行数据接口标准，具有接线简单、传输距离长(最大传输距离约为1219米)的优点，但是传输速度低，只能用于抄表采集模块之间的通信。

以太网：以太网(Ethernet)。指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。以太网络使用CSMMCD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M／S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802·3系列标准相类似。以太网采用拓扑总线结构，具有传输速度高、连接方便、通用性强的特点。缺点是在电缆供电的小区内只能在地下电缆管线内走线，施工难度大，日常维护困难。

无线方式：主要有GPRS、CDMA两种技术，GPRS、CDMA都是无线通信网络，利用移动手机的本站发射信号。所以，在构建集中抄表系统时，不必重新建设机站，也不需要中继器，组网简单，建设费用低，可以适合各种施工地形，减少网络设备的维护。

3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对1G和2G主要是提升了传输速度，3G技术在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以至144kbps的传输速度。目前3G技术蓬勃发展，将来极有可能代替GPRS和CDMA成为无线数据传输的主力，所以现在也应当对网络传输模块预留3G升级接口，一旦技术成熟就可以立即向3G过渡。

(四)硬件部分

原来的集中抄表系统硬件部分只有数据采集器和数据集中器，笔者扩充设计了电压监测模块、控电模块和显示模块。

数据采集器：采集器通过RS485接口实时采集电能表所记录的用户用电量数据；然后经过低压电力线载波(PLC)方式，将数据上传到集中器。

数据集中器：数据集中器的主要功能就是将采集器采集到的电能信息数据和其他硬件模块采集的数据传输到数据库，并对传送的数据进行校验，防止数据在传输中发生改变。集中器能够自动采集终端电能表数据，存贮2个抄表日的表示数，采集存贮抄表日之间5个时段的累计用电量等；在采集模块数量小于1000块时，集中器抄收间隔不大于35min，整点抄收数据可保存3个月。能够在本地或远方设置各用户电能表的电量底数、表常数及自动抄表日期，具有自动校时、记录采集模块异常功能，其标准的ItS－232C及MODEM接口，可实现远方全自动抄表或现场集中抄表。如需记录6个及以上重要用户的用电参数变化情况，可适当提高采集终端的硬、软件配置水平。

电压监测模块：电压监测模块通过传感器和电压采样线对用户电能表的电压实施实时监测，并经模数电路转换为数据信息，然后将采集的电压数据发送到数据集中器内。可以监测相对地、相对相、相对零等电压以及电压的异常波动。电压采样

由于采用了光电隔离措施，能有效地避免强电串入弱电对人身安全带来的威胁和防止设备的损坏。

控电模块：控电模块是带复式控制功能的开关组合模块，主要功能是对用户的电源实现远程控制，能根据系统操作员的指令自动切断或投入用户的电源。要求切断容量适合，并且带失电自动复位功能。

显示模块：显示模块是能显示点阵汉字的信息显示屏，可以安装在数据采集器上，它的主要功能是显示各种用电信息，如电费金额、电压信息、欠费信息、停电通知和故障信息，等等。

三、集中抄表系统在电力营销管理中的应用

随着人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用，良好的供电质量和服务水平，成为社会对供电企业的新要求。在电力营销的发展过程中，原来以用电管理为主的职能正逐渐向用电服务为主的方向过渡，供电企业为提高供电质量和服务水平，必须要有一套完善的电力营销管理系统，对用户的用电状态进行实时监测，及时掌握低压配电网的运行情况，发现异常供电和异常线损、定位电网故障，杜绝供电隐患。但是目前用电监控装置只是以低压电网中的配变和单位用户专变为监测对象，对广大的居民用电状况没有实时监测、控制的能力。

现阶段集中抄表系统的建设相当于在居民用户端与供电企业之间架设起一条信息高速公路，但这条信息高速公路设计是单向的，只能将数据信息从用户端上传至供电企业。但是通过对该系统进行设计改进，我们完全可以把它建设成双向传输的信息高速公路，利用这条数据链路来实现双向的信息交换，从而为居民用户提供丰富的用电服务。对集中抄表系统的设计改进主要通过增加硬件组合模块和软件分析操作模块，使其能实现以下几种功能：

自动分辨故障类型，发生缺相、接地、缺零、电表烧坏等故障时，弹出报修信息，自动生成报修单。

自动控制用户欠费，对欠费用户远程操作对其停电，并发送欠费通知信息。

自动发布停电通知，及时告知用户最新的用电信息。

其中故障报修功能、信息发布功能属于电力用户服务的增强，欠费信息通知、控电操作功能是电费管理的增强，从而实现对居民用电状况进行实时管理，达到提高电力营销管理信息化的目的。

四、结语

通过对集中抄表系统进行改进，提高电力营销管理的信息化程度，提高供电质量和用电服务水平，其带来的经济效益和社会效益是十分巨大的。与此同时，我们也应该注意到目前该类系统设计尚无统一的国家或行业标准，配套软件功能也有待提高。希望各生产企业与供电企业紧密协作，在实际运行中发现问题，及时改进，进一步完善和提高系统的各项功能，也希望有关部门加快国家或行业标准的制订工作，规范企业生产标准，使集中抄表系统在用电管理中切实发挥作用。

[参考文献]

[1]DL／T698-1999，低压电力用户集中抄表系统技术条件[s]

[2]施育华，电力载波通道[M]，北京：中国电力出版社,1992