利用北斗卫星通信测控电量数据方案探讨

林佩瑜，林伟克

（中山供电局，广东 中山 528400）

1 主站系统结构设置

北斗卫星的自动化远程电量测控方案是利用卫星提供的信号通道以实现计量负控终端与多功能电能表的双向远程实时遥测通信。远程自动化遥测抄读方案主要由计量负控终端、卫星通信指挥机、信号接收机等组成，一台通信指挥机可与多只计量负荷管理终端和多台信号接收机联通。卫星通信指挥机又能与多台信号接收机之间通过卫星通信系统进行双向通信，一台信号接收机可实现对多只计量电能表的测控抄读。就目前技术而言，一个计量点只需配置一只计量负控终端和一台信号接收机，如当多个计量点互相距离较近时，也可共用配置一只计量负控终端和一台信号接收机。

系统主站与计量负控终端之间通过GPRS无线方式或者以太网有线方式连接，采用计量自动化终端上行通信规约；计量负荷管理终端与卫星通信指挥机之间通过RS485总线连接，采用DL/T 645《多功能电能表通信协议》；电能表与信号接收机之间通过RS485、电力线载波或者微功率无线方式连接，采用DL/T 645《多功能电能表通信协议》。故此，无需修改现有计量负控终端与多功能电能表的通信协议，计量负控终端与多功能电能表的管理流程也可保持不变。

2 联接卫星通信协议

北斗卫星通常以短报文的方式进行通信转输，其发送每条短报文都有严格的长度和频率限制，每台信号接收机每分钟只能发送一条短报文，每条短报文的长度少于100字节。目前，卫星通信的资费收取标准仍较高，为了降低通信成本，可对卫星通信指挥机与信号接收机之间的联星通信协议进行压缩及优化处理。

联接卫星通信有2种工作模式：①信号接收机定时报送多功能电能表所累计的相关电能量数据；②通信指挥机定时主动遥测读取多功能电能表所累计的相关电能量数据，信号接收机立即响应读取命令并报送相关数据。信号接收机定时遥测抄读多功能电能表所累计相关电能量数据之后，只需将必要的电量数据报送通信指挥机。为了满足电能量曲线数据采集要求，建议以15条短报文（15 min）为一个周期，每个周期应定时上报的有关电能量数据项列举部分如表1。

表1 定时报送电能量相关数据项

3 遥测抄表作业原理

定时报送模式包括3个流转步骤：①信号接收机根据DL/T 645规约定时测控抄读电能表所累计的电能量数据；②信号接收机将电能表所累计的电能量数据转换成联星通信协议的短报文，并将短报文及时发送给卫星通信指挥机；③通信指挥机将收到的电能表所累计的电能量数据按计量点、数据形成时间顺序储存在中间数据库中，供主站终端测控抄读。

主动读取模式包括3个步骤：①终端向通信指挥机发送电能量数据读取指令；②通信指挥机先查询中间数据库是否已存有应读取的相关数据，如缺相应数据，则将测控读取指令发送给信号接收机；③信号接收机根据读取指令遥测抄读电能表所累计的电能量数据并上报给通信指挥机，通信指挥机再将相关电能量数据反馈给主站终端。

4 测控抄读设置方案

卫星的远程测控抄读设置方案如图1所示，可选择某个供电区局或局本部作为计量负控终端与通信指挥机的设置点，信号接收机应就近设置于水电站或专变客户的计量点旁。

图1 遥测抄读电量方案结构图

卫星通信方案的计量负控终端改为合地点的集中安装，更有利于提高主站与计量负控终端之间的通信可靠性。

5 相关建议

（1）因采用北斗卫星远程测控抄读方案的建设及运维费用仍较高，对于无线移动信号无覆盖或微弱区域的水电站或专变客户而言，应优先考虑把原有计量负控终端天线更换为户外增强型或将原计量点作适当迁移。对确实无法接入计量自动化系统的水电站或专变客户计量装置，才考虑采用卫星远程测控抄读方案。

（2）采用卫星测控抄读电量方案时，对于就近的多个计量点，可共用一台信号接收机，以减少设备投资和运维费用。

（3）卫星通信设备的安装要求严格，应充分做好防潮、防尘及防雷电冲击的环境配置。

6 结束语

对建于较偏远区域的水电站或专变客户，因其通信网络的信号微弱或无法有效覆盖，会导致水电站或专变客户侧的计量负控终端无法与系统主站及时有效通信，并严重影响远程自动化抄读电量数据的成功率。而北斗卫星通信系统具备了覆盖区域广、无信号盲区等优点，其通信技术可作为偏远区域水电站或专变客户的远程自动化测控抄读发、用电量数据的最优方案之一。