用电信息采集系统集抄用户采集成功率提升研究

顾国栋，周 玉，钱立军，陈 霄

(江苏省电力公司，江苏南京210024)

电力用户用电信息采集系统[1-4]是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能，是实现电网智能化的技术保障之一。

江苏省已全面推进电力用户用电信息采集系统的建设，实现了大范围的用户用电信息的自动采集和计量异常监测。但是在实际运行当中，主站与终端之间和终端与电表之间的一些故障影响了整个采集系统的采集成功率，本文以江苏省用电信息采集系统为依托，根据全省低压用户用电信息的统计和现场抽样核查，分析了几类采集故障现象和原因，并提出了提高采集成功率的方法。

1 系统采集成功率现状及采集失败原因

江苏全省低压用户采集投运终端总数为863 036台，投运电能表总数21 463 082只，采集电表成功20 480 804只，采集成功率为95.42%。经过统计分析和现场抽样核查，将采集失败原因归结为主站与终端之间、终端与电表之间2个层面：其中主站与终端之间终端通信失败59 827只，占投运终端6.94%,涉及电能表334 390只，失败率占比1.56%；终端与电表之间电表失败647 888只，失败率占比3.02%，涉及终端192 289只，占投运终端22.28%。如表1所示。

表1 采集失败统计情况

1.1 主站与终端通信异常

全省主站与终端之间失败终端59 827台，对采集成功率影响占比为1.56%。影响采集成功率主要原因有终端无法通信、终端通信堵塞、终端时钟偏差、终端信号弱（不稳定）等[5-7]。其中终端无法通信19 891台，对采集成功率影响占比为0.76%；终端通信堵塞30 763台，对采集成功率影响占比为0.64%；终端时钟偏差1609台，对采集成功率影响占比为0.01%；终端信号弱（不稳定）7624台，对采集成功率影响占比为0.15%。

1.1.1 终端无法通信

全省终端无法通信总数为19 891台，占投运终端2.30%，涉及电能表161 731只，对采集成功率影响占比为0.76%。其中有停电事件记录且长时间无法通信的终端为3231台，占投运终端0.37%，涉及电能表26 866只，对采集成功率影响占比为0.13%；其他无法通信的终端全省总数为16 660台，占投运终端1.93%，涉及电能表134 865只，对采集成功率影响占比0.63%。主要包括设备遗失，设备自身质量问题，天线故障，网络完全无信号，无sim卡或sim卡无效等。从现场抽样24台因其他原因无法通信的终端调查结果来看，人为把电源线剪断或空开跳开造成终端停电的2台，占无法通信的终端8.33%；终端自身质量问题10台，占无法通信的终端41.67%；网络完全无信号（地下室）12台，占无法通信的终端50%。

1.1.2 终端通信堵塞

全省因频繁登录或事件上报而造成终端通信堵塞总数为30 763台，占投运终端3.57%，涉及电能表138 276只，对采集成功率影响占比为0.64%。此类故障基本为设备自身故障造成的，表现为终端登录、事件上报频繁，数据采集不稳定或不齐全。

1.1.3 终端时钟偏差

全省终端时钟偏差大于15 min的总数为1609台，占投运终端0.19%，涉及电能表2496只，对采集成功率影响占比为0.01%。其中DC-GL14（RS485方式）65台；DJ-GZ24（载波方式）9台；GPRS电能表1535台，GPRS电能表为绝大多数，占时钟偏差终端95.40%，主要为目前主站无法对GPRS电能表进行校时。

1.1.4 终端信号弱（不稳定）

全省终端信号弱（不稳定）总数为7624台，占投运终端0.88%，涉及电能表31 887只，对采集成功率影响占比0.15%。此类故障基本为终端所在区域通信信号弱造成的，从现场抽样20台信号弱的终端调查结果来看，移动信号弱的10台，占抽样信号弱的终端50%；终端安装位置不符合要求的6台，占抽样信号弱的终端30%；天线（5 M）过长导致信号衰减过大的4台，占抽样信号弱的终端20%。

1.2 终端与电表通信异常

全省应采电能表21 463 082只，终端与电表之间失败电能表647 888只，对采集成功率影响占比为3.02%。影响采集成功率主要原因有非运行电能表、档案参数不正确、营销业务停电、非正常建档、智能表时钟偏差及电能表485总线故障、485线接错或者断开等其他故障。

1.2.1 非运行电能表

全省终端与电表之间采集失败电能表647 888只，系统内非运行电能表63 531只，占比为9.81%，对采集成功率影响占比为0.30%。此类故障基本为现场电能表被拆除或更换，营销档案未及时归档造成的。

1.2.2 档案参数不正确

全省终端与电表之间采集失败电能表647 888只，系统内档案参数不正确电能表17 011只，占比为2.63%，对采集成功率影响占比为0.08%。此类故障基本为主站调试不力造成的。

1.2.3 营销业务停电

全省终端与电表之间采集失败电能表647 888只，系统内营销业务停电电能表10 767只，占比为1.65%，对采集成功率影响占比为0.05%。此类故障属正常业务停电。可从影响采集成功率原因中剔除。

1.2.4 非正常建档

全省终端与电表之间采集失败电能表647 888只，因临时用电和卡表在采集系统内建空档案的电能表19 175只，占比为2.96%，对采集成功率影响占比为0.09%。其中，临时用电电能表3945只，占比为0.61%；卡表15 230只，占比为2.34%。

1.2.5 智能表时钟偏差

全省采集系统中可比对智能电能表12 045 511只，时钟偏差大于15 min的电能表10 790只，占比0.09%。时钟偏差大于15 min的电能表中采集失败电能表30只，对采集成功率影响可忽略。

1.2.6 其他

全省终端与电表之间采集失败电能表647 888只，因其他原因造成采集失败的电能表为537 404只，占比为82.95%。此类故障对采集成功率影响占比为2.5%。其他原因主要包括终端通信口故障，电表485总线故障，II型采集器故障，485线接错或者断开，用户自己停电，载波通信路径故障，485局部线故障，电表485端口故障等。从现场抽样50只失败电能表调查的结果来看，施工接线问题（电能表485总线故障、485线接错或者断开、485局部线故障）43只，占抽样失败电能表86%；电能表485端口故障3只，占抽样失败电能表6%；电能表空开被拉掉或停电4只，占抽样失败电能表8%。

2 提高采集成功率的方法

要提高采集成功率，需对造成采集失败的故障进行排除。本文针对主站与终端之间和终端与电表之间通讯异常，分别提出了排除方法。

2.1 主站和终端通信异常排除方法

（1）因停电或其他现场问题（不包括移动信号问题）造成终端完全无法通信的，建议加大运维资源投入，建立健全运行维护体系，对于设备自身质量问题的，尽快更换，并充分应用主站系统统计分析功能，常态化开展对采集设备异常的处理和消缺。解决此类故障可提高采集成功率0.76%。

（2）因频繁登录或事件上报造成终端通信堵塞的，建议加强终端运行质量的跟踪分析，建立终端运行异常运维体系，及时处理运行异常终端，提高终端可用率和可靠率。解决此类问题可提高采集成功率0.64%。

（3）因终端时钟偏差造成采集成功率低的，建议对主站无法校时的GPRS电能表加强运行质量的跟踪管控。解决此类故障可提高采集成功率0.01%。

（4）因终端信号弱（不稳定）造成采集成功率低的，建议加强与省移动公司沟通，解决区域性信号弱问题；并根据现场实际情况，合理选择终端安装位置或将终端天线引出等，对于终端天线（5 M）过长导致信号衰减过大，建议换装1.5 M天线。解决此类故障可提高采集成功率0.15%。

2.2 终端与电表通信异常排除方法

（1）因现场电能表被拆除或更换而造成采集成功率低的，建议加大营销档案的梳理工作，及时维护和更新系统内电能表档案。解决此类故障可提高采集成功率0.30%。

（2）因系统内参数未下发、同一终端下表计归属部门不一致而造成采集成功率低的，建议核对清查采集系统内电能表的档案信息，使采集与营销系统的档案一致。对运行中拆除和更换的电能表，在做好档案更新同时及时下发参数。解决此类故障可提高采集成功率0.08%。

（3）因非正常建档（卡表及临时用户等）问题而造成采集成功率低的，建议在采集系统内删除卡表档案，加快远程费控普及应用，尽快更换卡表。解决此类故障可提高采集成功率0.09%。

（4）因电表485总线故障、485线接错或者断开、载波485局部线故障、电表485端口故障等问题造成采集成功率低的，建议健全运维体系，加强运维力量，强化载波采集器的质量管控。解决此类故障可提高采集成功率2.50%。

3 结束语

本文以江苏用电信息采集系统海量数据为依托，剖析了通信主站与终端、终端与电表间的通信异常原因，并基于异常原因提出了提高采集成功率的有效方法，为电力用户实现全采集提供了技术保障。

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