“二表合一”采集系统建设技术探究

曾文辉　陈育欣　陈立　林丽舒　柯荣凯

摘 要：在“二表合一”采集模式中，用电信息采集系统集媒介、采集、监控功能于一身，发挥着至关重要的作用。用电信息采集系统覆盖面广，能有效提供数据服务与通信信道共享服务。用电信息采集系统平台为今后 “四表合一”自动化采集的建设发展提供了有效的技术支持。

关键词：用电信息采集系统；自动化采集；通信模块；集中器

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.143

1 “二表合一”采集原则

电、水二表数据集中自动采集应用（以下简称“二表合一”采集）项目的建设实施需要依托智能电能表应用和用电信息采集系统现有的建设成果。在确保现有用电信息采集成功率、覆盖率的基础上，应充分利用现有用电信息采集系统软、硬件资源和通信信道，即在每个台区、每名用户现有的电能表、集中器、通信模块等现有采集设备不更换、改装处理的情况下，允许增加设备或设备软件升级，成功采集水表数据，实现能源资源与通信资源共建共享。

2 “二表合一”采集方案设计及其特点

“二表合一”采集方案设计主要从现有硬件资源、通信方式、系统的扩展性和兼容性等方面出发，充分考虑项目的实际情况，尽可能以较少的资源投入，最大程度地实现电、水二表的分散采集、集中管理、综合监控。

2.1 以现有用电信息系统为基础设计平台

充分利用国网已经建设完成的低压集抄系统，以减少二表合一抄表硬件建设投资。在设计方案中，在现有用电信息采集系统的硬件资源（智能表计、通信模块、采集终端）均无需更换或改动条件下，仅增加抄收水表数据的转换器，且该转换器对已有的电表集抄没有任何改动或影响。

2.2 以用户水表实际情况确定设计方案

目前，水表的通信方式包括M-BUS总线、RS-485以及微功率无线技术。其中，M-BUS总线通信稳定，抗干扰能力强，可通过通信线路给表计供电，解决表计无电源供应问题；RS-485的通信速率高，通信稳定，抗干扰能力强，但无法给水表直接供电，需配备外接电源；微功率无线数据传输速率较高、组网灵活、无需布线，但电磁屏蔽环境中通信效果较差，需配备外接电源。具体应以现场计量仪表的通信方式决定，或根据现场环境选择相应的仪表进行更换。

2.3 构建灵活的组网模式

本设计方案采用一款通信接口转换器，其具有上、下行各一路RS-485及下行两路M-BUS。通信接口转换器支持上行PLC或RS-485与集中器通信，可采集主站召测实时数据，其存储的数量可满足台区用户数需求。同时，支持下行M-BUS、微功率无线与水表通信。通信接口转换器的上、下行各种通信方式可随意组合，构建能满足所有二表集抄技术要求的组网模式。

2.4 扩展性强

对于现有未采集的设备，只需增加相应的通讯装置，并将此设备连接到通讯网络层上就可实现系统底层通信扩展；而对于扩展的后期工程，只需配置通讯网络层和相应的智能表集中装置，并将通讯网络层连接到后台网络中就可实现新增智能表的扩展。

2.5 兼容性好

本方案所设计系统可提供多种通信方式，兼容多种通讯规约，只连接各种智能设备就可完成自动化采集，还可将任何开放设备纳入监控系统。

3 试点小区

本次作为试点小区的水表已经统一安装了永波水表厂生产的M-bus光电直读水表，水表安装于楼层的管道间内，每层安装了对应的居民电表，电表安装于电表箱内。水表之间的通信方式为M-bus，通信线路已布置完毕。Mbus光电直读水表如图1所示。

光电直读水表采用光电反射传感基数，直接读取水表的“窗口值”便能实现水表数据的精确直读。考虑到试点小区的实际情况，仅需要在现有用电信息采集系统的基础上，增加通信接口转换器用于采集水表数据的设备，便能实现“二表合一”采集的效果。水表与通信接口转换器之间使用M-bus总线进行通信，通信接口转换器与集中器之间用载波通信。设置通信接口转换器定时抄读水表数据，设定时间为凌晨阶段，以避免影响水务公司正常抄表业务。通信接口转换器只在通讯时供电，通信完毕后立即关闭Mbus总线供电。楼层表计分布模拟图如图2所示。

该试点小区已成功实现422个用户的“二表合一”采集数据，所采集的水表数据用于供水公司的抄收工作，完成了预期目标。

4 结束语

该试点小区实践的成功建设是用电信息采集系统的高级应用。由此可见，完全可依赖用采系统基础平台实现四表合一的自动化采集远期建设，达到能源资源与通信资源共享共建的目的，这也是服务型社会国家对服务转型提出的新要求。

参考文献

[1]胡江溢，祝恩国，杜新纲，等.用电信息采集系统应用现状及发展趋势[J].电力系统自动化，2014（02）.

〔编辑：张思楠〕