232戶低壓載波集抄系統(tǒng)方案

1、232戶低壓載波集抄系統(tǒng)選擇方案低壓集抄系統(tǒng)是指由后臺(tái)主站系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程通信信道（無線、有線等信道）將臺(tái)區(qū)電能表的電能量數(shù)據(jù)及相關(guān)用電信息集中抄讀，并能遠(yuǎn)程實(shí)施斷、送電控制的網(wǎng)絡(luò)抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由臺(tái)區(qū)考核總表、用戶電能表、采集終端、本地通信信道、集中器、遠(yuǎn)方通信信道和后臺(tái)主站系統(tǒng)等設(shè)備組成。電力公司建設(shè)集抄系統(tǒng)取代現(xiàn)有的居民用電手動(dòng)抄表。節(jié)省人力資源，降低抄表成本，提高抄表及時(shí)率，抄收成功率；計(jì)算機(jī)自動(dòng)抄表降低人工抄表差錯(cuò)率；杜絕抄表人員虛假抄表，減少電業(yè)局電費(fèi)流失；監(jiān)測(cè)居民用電情況，發(fā)現(xiàn)用電異常及時(shí)報(bào)警；同時(shí)抄收臺(tái)區(qū)總表，可進(jìn)行臺(tái)區(qū)線損計(jì)算分析，為開展節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)支撐。集抄系統(tǒng)在技術(shù)上

2、集GPRS/CDMA、低壓電力線載波等各種先進(jìn)的通信技術(shù)以及嵌入式計(jì)算機(jī)、大規(guī)模數(shù)據(jù)庫等計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體，具有穩(wěn)定可靠、采集成功率高、維護(hù)簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。該系統(tǒng)及配套設(shè)備經(jīng)過全國已實(shí)施的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果證明，系統(tǒng)日采集成功率達(dá)到99%以上，有些地區(qū)已達(dá)到100%。達(dá)到電能量采集的實(shí)用化要求。集中器可管理1000臺(tái)以上單相載波表或200臺(tái)三相載波表，足以管轄一個(gè)居民小區(qū)或一片商業(yè)區(qū)。集中器利用電力線載波通信方式，可定時(shí)或?qū)崟r(shí)抄取所轄區(qū)內(nèi)所有載波表數(shù)據(jù)，并保存在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，以備后臺(tái)主站系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)用。后臺(tái)主站系統(tǒng)可以根據(jù)所接入的集中器及采集電能表的數(shù)量，配置不同的服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量，隨著現(xiàn)場(chǎng)采

3、集規(guī)模的擴(kuò)大，可以對(duì)服務(wù)器做集群服務(wù)，來滿足負(fù)載需求。本集抄系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有很好的擴(kuò)展性，可管理小到一個(gè)居民小區(qū)，大到一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市。集中器與主站通訊稱為上行通道，通常來說，上行通訊組網(wǎng)方案是根據(jù)當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)場(chǎng)通訊環(huán)境或外部移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商能提供的服務(wù)來確定，技術(shù)已經(jīng)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定。一、可選方案比較1. 無線通訊無線通訊方式主要是采用GPRS/CDMA等方式與主站通信，即移動(dòng)的GPRS和電信的CDMA網(wǎng)。與運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)間開通APN專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)與無線運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的直接互聯(lián)。根本上避免公網(wǎng)模式（通過因特網(wǎng)連接）輸效率低，數(shù)據(jù)安全性差的缺點(diǎn)；并且可減少公網(wǎng)模式下為保證鏈路連接而發(fā)送心跳包的數(shù)量

4、，減少非有效數(shù)據(jù)的傳輸流量。在專網(wǎng)模式下還可做到每張數(shù)據(jù)卡捆綁固定的IP地址，使終端設(shè)備具有被遠(yuǎn)程訪問和管理的能力。采用商用網(wǎng)絡(luò)，避免了自建網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)，并可以通過與運(yùn)營(yíng)商的談判來進(jìn)一步降低使用成本，通過以往的案例分析，一般采用流量包月的模式。無線通訊優(yōu)缺點(diǎn)1) 優(yōu)點(diǎn)：高可靠、大容量、低延時(shí)、開放性好、性價(jià)比高、專有數(shù)據(jù)加密技術(shù)和壓縮技術(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⒏咝?、技術(shù)成熟、應(yīng)用豐富、可實(shí)現(xiàn)主站隨時(shí)控制、集中器主動(dòng)告警、升級(jí)等。2) 缺點(diǎn)：大批量投入的運(yùn)營(yíng)成本較高，受網(wǎng)絡(luò)信號(hào)限制（無信號(hào)的山區(qū)，受屏蔽的地下室等）。無線通訊適用場(chǎng)合無線通訊適合所有移動(dòng)信號(hào)覆蓋的地區(qū)，由于低壓集抄系統(tǒng)地理

5、覆蓋范圍較大，將來還會(huì)有較大擴(kuò)容，對(duì)安全性、可靠性、速度的要求都很高，故適宜采用無線專網(wǎng)APN方式。建設(shè)內(nèi)容采用無線通訊方式與主站通訊，根據(jù)各個(gè)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的具體情況來操作，但內(nèi)容大致包含：（1）申請(qǐng)與移動(dòng)公司（或者電信公司）的E1或者光纖專線，申請(qǐng)專用APN。（2）SIM卡關(guān)閉語音功能，開通短信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及全省漫游功能（避免邊界地區(qū)無法使用）。（3）SIM卡綁定IP地址，便于集中器遠(yuǎn)程操作和維護(hù)。（4）主站與集中器通訊采用UDP或者TCP協(xié)議。（5）每臺(tái)集中器配置一張SIM。（6）所有SIM卡綁定至一個(gè)用戶用來繳費(fèi)，以防止部分因欠費(fèi)停機(jī)導(dǎo)致的集中器掉線。2. 有線通訊有線通訊方式主要是采用局域

6、網(wǎng)方式與主站通信，集中器與主站之間通過網(wǎng)線連接。局域網(wǎng)優(yōu)缺點(diǎn)1) 優(yōu)點(diǎn)：連接方便，速度快，可靠性高，便于維護(hù)。2) 缺點(diǎn)：易受強(qiáng)干擾的攻擊。3. 光纖通訊光纖通訊方式主要是采用Ethernet/局域網(wǎng)等方式與主站通信，利用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)線路作為傳輸載體，施工較為復(fù)雜，初建成本較高，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低或沒有運(yùn)營(yíng)成本。光纖通訊優(yōu)缺點(diǎn)1) 優(yōu)點(diǎn)：高可靠、大容量、低延時(shí)、安全、高效性、技術(shù)成熟、應(yīng)用豐富、可實(shí)現(xiàn)主站隨時(shí)控制、集中器主動(dòng)告警、升級(jí)等，視網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，距離不限，有局域網(wǎng)處即可接入。2) 缺點(diǎn)：前期投入成本較高，多級(jí)網(wǎng)關(guān)易受網(wǎng)絡(luò)破壞，導(dǎo)致終端不在線。 光纖通訊適用場(chǎng)合光纖通訊適合可敷設(shè)光纖線路、不易被破

7、壞的供電臺(tái)區(qū)或者配電房。4.低壓電力載波組網(wǎng)方式：居民現(xiàn)場(chǎng)利用電力線載波或RS485總線等多種通訊載體組網(wǎng)。用戶可以根據(jù)自己的臺(tái)區(qū)線路、改造的實(shí)際情況，靈活選擇不同的組網(wǎng)方式，低壓載波通訊就是以低壓電力線為載體，集中器通過低壓電力線以樹狀形式傳播載波信號(hào)，直接或通過路由到達(dá)電能表從而取得與電能表的通訊，并通過這種方式來抄讀電能表的數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，無需敷設(shè)通信線路；上行通道投資低，一般情況下一個(gè)臺(tái)區(qū)一臺(tái)集中器即可，施工相對(duì)簡(jiǎn)單，載波抄讀效果、無需增加其他采集設(shè)備，資源可得到合理利用。缺點(diǎn)：通訊實(shí)時(shí)性相對(duì)較差；采集范圍限于同一變壓器供電范圍內(nèi)，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、線路遠(yuǎn)近、電力負(fù)荷等因

8、素影響較大，可能存在載波孤島現(xiàn)象。適用場(chǎng)合：居民集中，對(duì)于已經(jīng)更換的載波表計(jì)，線路較近，無大工業(yè)用電干擾，上行網(wǎng)絡(luò)通道不易建設(shè)等情況下的居民小區(qū)，月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。介質(zhì)：低壓電力線，采用已有的電力線路通信，無需另外布線。5.RS485組網(wǎng)方式：RS485通訊方式是一種利用RS485通訊線（雙絞線）為載體的通訊方式，只要電表具備RS485通訊口，在有效通訊距離內(nèi)，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，RS485總線抄表系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、集中器、采集器、RS485電能表組成。集中器與采集器之間采用載波方式或者RS485總線連接、采集器與電能表之間采用RS485總線方式組成通訊網(wǎng)

9、絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：抄表速度快，實(shí)時(shí)性好，通訊穩(wěn)定可靠，功能擴(kuò)展容易，遠(yuǎn)程拉合閘快速可靠，通訊范圍不受變壓器限制。缺點(diǎn)：總線布線施工工作量較大，需專業(yè)隊(duì)伍安裝和調(diào)試。且總線暴露在外容易被破壞，通訊電纜的短路、開路故障查找困難，易遭受雷擊，后期維護(hù)工作量大。同時(shí)在電能表的數(shù)量較少時(shí)如果采用RS485方式，則安裝費(fèi)用以及電能表和采集器的費(fèi)用平均下來相對(duì)于安裝單塊載波表的方式來說，價(jià)格偏高。適用場(chǎng)合：表計(jì)集中、方便布線、管理好的新建小區(qū)（如有強(qiáng)、弱電井的高層樓房），對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高。綜上所分析，基于載波通訊方式具有易于布線，建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，建議選擇下行通道時(shí)以載波方式為主。二、集抄器系統(tǒng)功能（一）、系

10、統(tǒng)功能編輯臺(tái)區(qū)：主要實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)信息和集中器信息的新增、修改、刪除功能。編輯用戶：主要實(shí)現(xiàn)用戶信息的新增、修改、刪除功能。數(shù)據(jù)導(dǎo)入：主要實(shí)現(xiàn)將本系統(tǒng)或其他系統(tǒng)導(dǎo)出的excel等格式的臺(tái)區(qū)信息、用戶信息等參數(shù)數(shù)據(jù)正確導(dǎo)入系統(tǒng)。數(shù)據(jù)導(dǎo)出：主要實(shí)現(xiàn)將表計(jì)日抄讀、月抄讀數(shù)據(jù)導(dǎo)成EXCEL格式，便于客戶手工結(jié)算。日抄讀：根據(jù)集中器功能和對(duì)集中器的相關(guān)設(shè)置，主要實(shí)現(xiàn)抄讀集中器采集到的電表在當(dāng)天抄表時(shí)段內(nèi)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)補(bǔ)抄功能：對(duì)于定時(shí)自動(dòng)未成功采集回來的電表數(shù)據(jù)，主站系統(tǒng)可以自動(dòng)通過補(bǔ)抄機(jī)制來補(bǔ)抄電表數(shù)據(jù)，不需人工干預(yù)。電表實(shí)時(shí)監(jiān)控：實(shí)時(shí)抄收電表當(dāng)前總表碼，用于協(xié)助判斷表運(yùn)行狀況。校時(shí)功能，主站系統(tǒng)可以對(duì)集中器

11、進(jìn)行系統(tǒng)校時(shí)，以保證時(shí)鐘準(zhǔn)確性。查詢統(tǒng)計(jì)：提供檔案數(shù)據(jù)查詢、歷史記錄查詢、抄讀失敗記錄等查詢功能。重點(diǎn)用戶管理：可以選定臺(tái)變中的某些用戶電能表為重點(diǎn)用戶電能表，并對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管。集中器對(duì)重點(diǎn)用戶電能表的有功正向總電量數(shù)據(jù)按每小時(shí)進(jìn)行保存。用戶管理：主要實(shí)現(xiàn)登錄系統(tǒng)用戶新增、刪除、權(quán)限分配功能。模塊管理：主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能模塊的配置管理功能。短信通知：以短信方式將告警事件實(shí)時(shí)發(fā)送給管理人員。系統(tǒng)是具有豐富的開發(fā)接口，可以與電力企業(yè)的MIS 營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)接。從主站系統(tǒng)到集中器，再到電能表，我們能提供整體的解決方案，以免后顧之憂。良好的可操作性，界培訓(xùn)簡(jiǎn)單，上手容易；上行通道支持GPRS/

12、CDMA等通訊方式；下行通道支持電力線載波、RS485總線等方式；系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，支持后期規(guī)模的擴(kuò)展；集中器負(fù)責(zé)對(duì)轄下的載波表進(jìn)行定時(shí)或?qū)崟r(shí)抄表，并將數(shù)據(jù)予以存儲(chǔ)。集中器負(fù)責(zé)將管理中心的各種指令傳遞給載波表，由于集中器內(nèi)設(shè)有電力載波MODEM，通過它將數(shù)字信號(hào)調(diào)制耦合到低壓電力線上，從而達(dá)到與下級(jí)載波表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的目的，無需額外鋪設(shè)通信專線。抄表集中器采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)等當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)，支持并采用先進(jìn)的GPRS公用無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它收集一體化載波電能表及被虛擬電能表的采集終端的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理存儲(chǔ)，同時(shí)能和主站或手持單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，是電力營(yíng)銷自

13、動(dòng)化系統(tǒng)中具有較高的實(shí)用價(jià)值的集中器產(chǎn)品。2、數(shù)據(jù)采集、處理可實(shí)時(shí)召測(cè)或根據(jù)設(shè)定的抄讀間隔自動(dòng)采集各電能表的實(shí)時(shí)電量、月末零點(diǎn)凍結(jié)電量、日零點(diǎn)凍結(jié)電量可抄讀三相多功能載波電能表失流、失壓、編程狀態(tài)等事件記錄3、儲(chǔ)存容量每臺(tái)集中器管理的單相電能表數(shù)量不少于1000塊，三相多功能載波電能表數(shù)量不少于200塊。按照集中器設(shè)計(jì)的最大用戶數(shù)對(duì)每個(gè)用戶電能表電能量數(shù)據(jù)至少保存60個(gè)日零點(diǎn)凍結(jié)電量數(shù)據(jù)、6個(gè)月末零點(diǎn)凍結(jié)電量數(shù)據(jù)，有專用的存儲(chǔ)空間對(duì)上述2種數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量為4M。4、未抄收到數(shù)據(jù)補(bǔ)抄、報(bào)警功能集中器對(duì)在規(guī)定的抄讀間隔時(shí)間內(nèi)未抄讀數(shù)據(jù)的電能表有補(bǔ)抄功能。集中器對(duì)在規(guī)定的抄讀間隔時(shí)間內(nèi)未

14、抄到數(shù)據(jù)的電能表應(yīng)能向主站發(fā)送報(bào)警信息：當(dāng)集中器采用GPRS上行信道時(shí)，集中器主動(dòng)向主站發(fā)送報(bào)警信息；當(dāng)采用電話撥號(hào)上行信道時(shí)，集中器在主站抄讀電量數(shù)據(jù)時(shí)將報(bào)警信息向主站發(fā)送。5、校時(shí)功能集中器有計(jì)時(shí)單元可被主站校時(shí)，計(jì)時(shí)單元的日計(jì)時(shí)誤差±0.5s/d。并且集中器能通過電力線載波對(duì)系統(tǒng)內(nèi)電能表進(jìn)行廣播校時(shí)。6、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)停電后，除實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)外所有數(shù)據(jù)均自動(dòng)保存，存儲(chǔ)容量為4MB，保存時(shí)間不少于10年。停電時(shí)鐘繼續(xù)走時(shí)。7、現(xiàn)場(chǎng)抄讀功能提供手持抄讀器通過本地紅外口現(xiàn)場(chǎng)抄讀電量數(shù)據(jù)并輸入到主站。8、自診斷和異常信息記錄功能可自動(dòng)進(jìn)行自檢，發(fā)現(xiàn)設(shè)備（包括通信）異常應(yīng)有記錄和報(bào)警功能。（二）、安

15、全性1、集中器設(shè)計(jì)有可靠的安全措施，防止非授權(quán)人員設(shè)置參數(shù)。集中器能夠保存最近500次的事件記錄（異常告警等）。2、集中器采用二級(jí)密碼管理。一級(jí)密碼：超級(jí)用戶（用戶名、口令可更改，便于廠家向供電局移交），可進(jìn)行授權(quán)二級(jí)用戶、誤差調(diào)整、所有功能設(shè)置；二級(jí)密碼：設(shè)置用戶，由超級(jí)用戶授權(quán)（分配用戶名及初始口令），可進(jìn)行所有功能設(shè)置、抄表。3、集中器能判別并拒絕非法主站的召測(cè)和控制指令。4、集中器負(fù)責(zé)對(duì)轄下的載波表進(jìn)行定時(shí)或?qū)崟r(shí)抄表，并將數(shù)據(jù)予以存儲(chǔ)。5、集中器負(fù)責(zé)將管理中心的各種指令傳遞給載波表，由于集中器內(nèi)設(shè)有電力載波MODEM，通過它將數(shù)字信號(hào)調(diào)制耦合到低壓電力線上，從而達(dá)到與下級(jí)載波表進(jìn)行數(shù)據(jù)

16、交換的目的，無需額外鋪設(shè)通信專線。6、抄表集中器采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)等當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)，支持并采用先進(jìn)的GPRS公用無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它收集一體化載波電能表及被虛擬電能表的采集終端的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理存儲(chǔ)，同時(shí)能和主站或手持單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，是電力營(yíng)銷自動(dòng)化系統(tǒng)中具有較高的實(shí)用價(jià)值的集中器產(chǎn)品。三、效益分析1、社會(huì)效益分析、“一戶一表、單獨(dú)計(jì)量、單獨(dú)收費(fèi)”政策的實(shí)施提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。、可使用電管理部門及時(shí)獲知用戶用電異常情況，及時(shí)為用戶排擾解難。、可節(jié)約大量的人力，有利改善服務(wù)質(zhì)量，提高用電管理部門的社會(huì)形象。、可避免抄、核、收各環(huán)節(jié)人為因素；、有利于提高居民

17、節(jié)約意識(shí)，進(jìn)一步節(jié)約能源。2、管理效益分析、及時(shí)感知用戶與公用變壓器的關(guān)系：遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具備漫游功能，能自動(dòng)抓住這一變化，知道用戶相對(duì)于變壓器的遷移情況自動(dòng)修改相應(yīng)臺(tái)帳。、消除估抄率：遠(yuǎn)程抄表過程可避免許多人為和自然因素，徹底根治抄表不到位的現(xiàn)象。、根治錯(cuò)抄率：遠(yuǎn)程抄表避免了產(chǎn)生錯(cuò)抄的四個(gè)基本環(huán)節(jié)：抄表員跑錯(cuò)戶、抄表員讀錯(cuò)數(shù)、抄表員記錯(cuò)數(shù)、錄入員送錯(cuò)數(shù)；這四個(gè)環(huán)節(jié)皆由遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)自動(dòng)完成，完全可以避免上述錯(cuò)誤。、避免漏抄率：遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)使抄表工作成為一個(gè)輕松快速的業(yè)務(wù)，完成一次抄表只需要數(shù)分鐘。、達(dá)到同步抄表：傳統(tǒng)的抄表方式不能做到線路總表與各用戶表之間的同時(shí)抄表，抄表時(shí)差導(dǎo)致用電量、供電量統(tǒng)

18、計(jì)基礎(chǔ)的不真實(shí)；而遠(yuǎn)程抄表技術(shù)可以大大縮短這種時(shí)間差。、支持防竊、防表故障功能：遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的稽查功能能夠綜合分析各種特征，發(fā)現(xiàn)異常用能嫌疑戶；并提供連續(xù)跟蹤可疑戶的功能，為防竊能、防表故障提供了有力支持。、供電控制能力和可靠性大大提高：能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行遠(yuǎn)程停電、供電控制，以方便設(shè)備檢修和收繳各種費(fèi)用。四、投資成本估算：1、服務(wù)器：1U機(jī)架式服務(wù)器25000元 Intel(R)四核E5506 Xeon(R) 4 GB (2x2 GB) 146GB 10K RPM SAS 3.5 寸熱插拔硬盤*2塊集成Two Broadcom 5709C 雙口千兆以太網(wǎng)卡，含標(biāo)準(zhǔn)鍵鼠2、交換機(jī)壹臺(tái)3000元3、維護(hù)工作站壹臺(tái)5000元，Pro2000MT/E6600 /19英寸寬屏液晶4、操作系統(tǒng)Windows 2008標(biāo)準(zhǔn)版壹套6000元5、數(shù)據(jù)庫Oracle 10g標(biāo)準(zhǔn)版壹套60000元6、低壓集抄軟件壹套150000元7、集中器壹臺(tái)3600元9、單相載波預(yù)付費(fèi)