多表合一采集系统的建设与研究

董军 荣欣 金玲 陈琛洌

：电、水、气、热“多表合一”信息采集是公司着眼于资源集约共享、建设节约型社会做出的一项有益探索，也是服务智慧城市建设、满足客户智能用能需求、推动社会管理水平提升的重要举措。当前，公司面临售电量增速放缓和外部市场竞争加剧的严峻形势，亟需充分利用数据采集和营销服务网络资源优势，深入挖掘数据价值、拓展用能服务份额、抢占售能侧平台稀缺资源、增加企业经济效益、凸显公司在公共事业领域的重要位置。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对多表合一采集系统的建设与研究提出了一些建议，仅供参考。

：多表合一采集系统;建设;研究

随着电力时代的不断发展和更新，针对“多表合一”项目依托南网公司智能电能表应用和用电信息采集系统覆盖广泛的采集终端，实现水、电、气、热等多种能源的统一平台自动采集及能效终端普及应用，提供抄表数据和用能管理服务。在此基础上，以“多表合一”抄收系统，通过对客户分项用能数据的挖掘和分析，建立一个精准的庞大能源数据网络，利用所建立的用户精细用能数据库，加强对外提供数据服务，将能耗分析结果分类、分权限等，分别推送给客户;通过统一数据平台，将分析结果提供给供能企业、政府对应部门。

多表合一信息采集是南网公司重点推动，着眼于资源集约共享、建设节约型社会的一项有探索，也是服务智慧城市建设、满足客户智能用能需求、推动社会管理水平提升的重要举措。多表合一信息采集充分利用南网企业已建成的用电信息采集系统，实现电、水、气、热表、采集终端、通信网络和主站资源的共享应用，避免公用服务事业的重复性投资，通过资源有效利用和信息共享，系统及业务的互联互通，企业服务能力得到有效提升，运维成本将大幅降低，同时末端用户的服务感知和服务体验明显提升，真正做到优质服务。随着技术难题渐被攻克，多表合一信息采集已有设计构想成为现实。南网公司通过与水、气、热公司开展合作，将水、气、热表计接入到现有的电力网络中，再对用电信息采集系统主站、集中器、电能表通信模块进行升级和改造，不同表计采集的数据即可借助电力网络作为各自计量数据的载体同电力数据一同上传到系统主站，进入各自的服务器，从而实现电、水、气、热表计数据一体化采集，形成多表集抄的应用格局。

利用已建成的用电信息采集平台，实现水、电、气、热等公用事业及分项计量数据一体化远程自动集采集抄的能源消费管理新模式，从而促进行业智能化应用范围，是“互联网+”智慧能源发展战略的重要举措之一，是加快推进能源消费智能化、建设智能楼宇和智慧城市的重要基础，有利于社会公共资源综合利用，实现多领域能源大数据的集体融合，提升能源统计、分析、预测等业务的时效性和准确度，有利于进一步提升各能源企业的精益化管理水平，有利于提升小区建设品质和用户实时掌握用能状况。

3.1主流通信技术分析

实现多表合一信息采集首先要考虑的是通信方式，它是系统建设的核心，关系到系统运行整体的稳定性与可靠性，是系统运行的重要基础。目前各网省多表合一采集系统主流的通信方式主要有以下几种：M-BUS总线;RS-485;微功率无线;无线公网;电力线载波。

3.2系统设计理念

在应用微功率无线技术的多表合一采集系统中，由于水、气、热表无外接电源，为延长表计使用寿命，须时刻保持低功耗运行，故此也称作低功耗表，与电能表或采集设备的通信网络也因此称为低功耗通信网络。而低功耗运行，始终贯穿于多表合一系统的设计理念当中。

3.3硬件平台架构

硬件平台由屏蔽表箱、屏蔽通信转换器、屏蔽集中器、信道控制器构成.其中，屏蔽表箱由多个通信从模块和通信侦听设备构成，模拟现场表箱;屏蔽通信转换器由水气热表的本地通信转换设备和侦听设备构成，模拟水气热表的通信硬件;屏蔽集中器由通信主模块和侦听设备构成，模拟台变侧计量箱;信道控制器由衰减器、噪声注入、信号测量设备构成，仿真表箱间的实际通信信道。（1）屏蔽通信转换器。屏蔽通信转换器由通信转换器、通信侦听单元构成.通信转换器仿真本地水气热表转换器，通过上位机仿真水气热表采集业务.通信侦听单元用于侦听本表箱的通信报文（2）信道控制器。信道控制器由衰减器、噪声注入设备、信号测量设备、控制器构成.衰减器仿真信道的衰减性能，仿真多级通信环境;噪声注入设备注入各类噪声，仿真现场通信噪声;信号测量设备测量信号的频谱数据.控制器通过网络接口控制以上3类设备.（3）通信侦听设备。通信侦听设备包括宽带载波侦听设备和无线侦听设备，侦听通信信道上的所有物理层报文，包括确认报文、信标帧、管理报文、应用报文等，监听结果通过串口转网口或直接网口传输到软件平台，传输格式同通信标准中的PPDU格式，形成测试过程中各个局部通信冲突域中的通信报文日志，为通信功能及通信性能的评价提供依据。（4）串口网口转换设备。串口网口转换器在本系统中多处部署，各类模块的接口都是串口形式，软件平台的硬件接口是以太网，需要实现通信接口的转换.（5）信号测量設备。信号测量设备主要包括频谱分析仪、高精度示波器.频谱分析仪用于模块发射功率谱密度、发射频带、带外杂散等指标测试。

3.4开展电、水、气、热抄表数据联动分析及交叉比对

及时发现存在的差异情况，实现用能异常的闭环处理与管理。协助合作企业在具备计量总用量的小区建立损耗模型，监测运行异常，开展损耗分析等，为水、气企业提供增值服务，在此基础上，引入第三方综合能源服务公司，以降损成效和增收费用分成实现数据变现，获得商业利益。

3.5虚拟可视化实现

虚拟漫游在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快。其中虚拟建筑场景漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，它是虚拟建筑场景建立技术和虚拟漫游技术的结合，前者是基础，后者是系统运行方法。与传统漫游手段相比，虚拟漫游更具有沉浸感、交互性和构想性。对新事物认知的需要，能够身临其境地去体验事物已经成为一种使用习惯。通过虚拟漫游技术可以真实三维体验感，操作的交互性实现了人机关系的跨越，使漫游体验更真实。平台使用Unity3D实现虚拟漫游技术，使管理员在异地操作时更真实、清晰。三维建模构建三维模型时需要利用3DMAX对建筑物、道路、树木、机房场景和设备进行建模、贴图和模型烘焙。

综上所述，由于数据中心被管理对象，网络设备或服务器等随着时间的推移在不断地更新、升级，为了确保系统模拟真实性，要及时做好信息系统的更新维护，及时将新对象建模和导入到应用程序和数据库中。以海量数据和平台开放能力吸引众多服务商，拓展电以外的第三产业，打造数据共享新盈利模式，提升南网公司综合服务能力，打造智慧用能新服务体系。

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