2023年集中抄表系统与电力营销信息化.doc

集中抄表系统与电力营销信息化 摘　要　随着我国改革开放的不断深化，全面进入小康社会的步伐越采越快，居民的居住环境有了很大的改善，与此同时对用电效劳也提出了更高的要求。通过对集中抄表系统进行设计改良，使其实现信息交互，提高供电企业的电力营销信息化程度。 　　关键词　集中抄表系统电力营销信息化 　　 　　1　概述 　　 　　集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，采集器通过电能表的通信接口采集电量数据，并通过一定的网络设备传输到供电企业数据库中，做为电费结算的依据。目前大多数居民集中居住区都已经安装了集中抄表系统，并投入使用，大大降低了抄表人员的劳动强度，和人为因素造成的抄表误差。本文对集中抄表系统提出一些设计改良，使其能增加实时电压监测、故障报修、信息发布、电费控制等功能，提高电力营销信息化程度。 　　 　　2　集中抄表系统结构和工作原理 　　 　　2.1　系统结构图 　　 　　2.2　系统的组成 　　从上面的结构图可以看出集中抄表系统是一个结构化的开放式系统，主要有三个局部：分别是硬件局部、软件平台、数据传输。各个局部都具有较强的兼容性、移置性、升级性和可维护性，方便进行二次开发和性能改良。同时各个局部的升级换代和功能扩充都很方便，无需对整个系统做大的改动。 　　 　　2.3　硬件局部 　　原来的集中抄表系统硬件局部只有数据采集器和数据集中器，我扩充设计了电压监测模块、控电模块和显示模块。 　　数据采集器：数据采集器能通过485总线与电能表建立数据通信连接，并针对不同的电能表型号，自动选择适宜的通讯规约，实时自动采集各个用户的用电数据，并将采集到的信息发送到数据集中器。 　　数据集中器：数据集中器的主要功能就是将采集器采集到的电能信息数据，和其他硬件模块采集的数据传输到数据库，并对传送的数据进行校验，防止数据在传输中发生改变。 　　电压监测模块：电压监测模块通过传感器和电压采样线对用户电能表的电压实施实时监铡。并经模数电路转换为数据信息，然后将采集的电压数据发送到数据集中器内。可以监测相对地、相对相、相对零等电压，以及电压的异常波动。电压采样由于采用了光电隔离措施，能有效的防止强电串入弱电对人身安全带来的威胁，和防止设备的损坏。 　　控电模块：控电模块是带复式控制功能的开关组合模块，主要功能是对用户的电源实现远程控制，能根据系统操作员的指令自动切断或投入用户的电源。要求切断容量适合，并且带失电自动复位功能。 　　显示模块：显示模块是能显示点阵汉字的信息显示屏，可以安装在数据采集器上，它的主要功能是显示各种用电信息，如电费金额、电压信息、欠费信息、停电通知和故障信息等等。　　 　　2.4　软件平台 　　软件局部由应用软件、数据库、硬件支撑平台组成。其中应用软件负责对系统进行日常管理操作；数据库负责采集数据的交换、引用、索引；支撑平台负责硬件局部的运行、维护。我主要在应用软件中增加了故障报警功能、信息发布功能、控电操作功能。 　　应用软件：系统管理软件已封装成标准的ActiveX控件，可以方便的与供电公司电力营销管理系统连接。 　　数据库：通过采用CIGS中间层可以使应用系统结构清晰，维护简单易行。CICS其全称是Customer Information Control System，即客户信息控制系统。CICS通过关系数据库从主数据库中获得资源，建立在操作系统、1SO的分布式计算环境和Encina效劳上。 　　硬件支撑平台：硬件支撑平台采用了固化核心和远程程序下载技术，基于BIOS的硬件结构，使得软件功能的升级扩充都无需进行现场维护，可以在远程操作端自动完成。 　2.5　数据传输 　　数据传输局部主要负责建立硬件设备之间的数据链路，将采集到的数据传输、发送，并确保传输快速准确。原先的设计有PLC、485、以太网和 无线网络。根据技术开展，我对3G技术在集中抄表系统中的应用，做了简单的介绍和预想。 　　电力载波：电力线载波PowerLineCarrier，简称PLC是电力系统特有的通信方式，它是利用现有电力线，通过载渡方式高速传输模拟或数字信号的技术。优点是使用电力线作为传输介质，不需要线路投资。但是缺点是由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配变的供电区域内。 RS－485：RS－485是串行数据接口标准，具有接线简单，传输距离长(最大传输距离约为1219米)的优点，但是传输速度低，只能用于抄表采集模块之间的通信。 　　以太网：以太网采用拓扑总线结构，具有传输速度高，连接方便，通用性强的特点。缺点是在电缆供电的小区内只能在地下电缆管线内走线，施工难度大，日常维护困难。 　　无线方式：主要有GPRS、CDMA两种技术，GPRS、CDMA都是无线通信网络，利用移动 的本站发射信号。所以在构建集中抄表系统时。不必重新建设机站，也不需要中继器，组网简单，建设费用低，可以适合各种施工地形，减少网络设备的维护。 　　3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对1G和2G主要是提升了传输速度，3G技术在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以致144kbps的传输速度。目前3c技术蓬勃开展，将来极有可能代替GPRS和CDMA成为尤线数据传输的主力，所以现在也应当对网络传输模块预留3G升级接口，一旦技术成熟就可以立即向3G过渡。 　　 　　3　集中抄表系统在电力营销管理的应用 　　 　　随着人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用，良好的供电质量和效劳水平，成为社会对供电企业的新要求。在电力营销的开展过程中，原来以用电管理为主的职能正逐渐向用电效劳为主的方向过渡，供电企业为提高供电质量和效劳水平，必需要有一套完善的电力营销管理系统，对用户的用电状态进行实时监测，及时掌握低压配电网的运行情况，发现异常供电和异常线损、定位电网故障，杜绝供电隐患。但是目前用电监控装置只是以低压电网中的配变和单位用户专变为监测对象，对广阔的居民用电状况没有实时监测、控制的能力。 　　现阶段集中抄表系统的建设相当于在居民用户端与供电企业之间架设起一条信息高速公路，但这条信息高速公路设计是单向的，只能将数据信息从用户端上传至供电企业。但是通过对该系统进行设计改良，我们完全可以把它建设成双向传输的信息高速公路，利用这条数据链路来实现双向的信息交换，从而为居民用户提供丰富的用电效劳。对集中抄表系统的设计改良主要通过增加硬件组合模块和软件分析操作模块，使其能实现以下几种功能： 　　自动分辨故障类型，发生缺相、接地、缺零、电表烧坏等故障时。弹出报修信息，自动生成报修单。 　　自动控制用户欠费，对欠费用户远程操作停电，发送欠费通知信息。 　　自动发布停电通知，告知用户最新的用电信息。 　　其中故障报修功能、信息发布功能属于电力用户效劳的增强，欠费信息通知、控电操作功能是电费管理的增强，从而实现对居民用电状况进行实时管理，到达提高电力营销管理信息化的目的。 　　4　结束语 　　 　　通过对集中抄表系统进行改良，提高电力营销管理的信息化程度，提高供电质量和用电效劳水平，其带来的经济效益和社会效益是十分巨大的。与此同时，我们也应该注意到目前该类系统设计尚无统一的国家或行业标准，配套软件功能也有待提高。希望各生产企业与供电企业紧密协作，在实际运行中发现问题，及时改良，进一步完善和提高系统的各项功能，也希望有关部门加快国家或行业标准的制定工作，标准企业生产标准，使集中抄表系统在用电管理中切实发挥作用。 预付费低压电力载波集中抄表系统及应用 ：依靠低压电力载波通信技术，开展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远距离集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算，有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进行人工催费，仍然无法满足供电局在“电费核收〞环节减员增效、提高管理水平的客观要求。 关键词：低压电力载波通信技术 集中抄表应用系统 远程抄表   　　依靠低压电力载波通信技术，开展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远距离集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算，有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进行人工催费，仍然无法满足供电局在“电费核收〞环节减员增效、提高管理水平的客观要求。 　　依靠智能IC卡技术，开展起来的预付费电力管理系统，能实现先交费，后用电的管理模式。解决了电费收缴难的问题，但无法实施有效的用电管理及监控，如电费核算周期内的线损计算、电量汇总等功能，不能实现“抄〞“核〞环节的自动化。 　　预付费低压电力载波集中抄表系统有机的将上述两种技术结合在一起，运用低压载波通信技术、智能〔CPU〕IC卡技术、国际通行的3DES加密及密码管理技术、数据库管理技术、有线/无线通信网络技术,综合上述两种应用系统的优势，在实现预付费电力管理的同时，使系统仍然具备远距集中抄表，监控的功能。为供电企业全面实现“抄〞“核〞“收〞自动化，提高运营效率，躲避电费风险，提供了更加可靠的技术支持。 　　1 系统组成 　　CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器、DDSD411型单相电子式多功能电能表、中央管理计算机和IC卡多功能电能表管理软件、智能〔CPU〕IC卡、手抄机 　　2 系统各组成局部简介 　　2.1 CHZ151-3Dj集中器 　　CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器作为预付费低压电力载波集中抄表系统的中心环节，通过有线/无线通信网络连接管理系统计算机，通过低压电力线连接电能表。负责抄表过程的控制以及抄表数据的接收、存贮与转发。CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器与中央管理系统计算机的管理软件通信有多种方式：RS232方式、内置/外置MODEM方式、RS485方式、PDA红外通信方式、GSM和GPRS通信方式。CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器与下位多个电表控制模块的通信通过电力载波通信方式对管理的电能表进行实时抄表、冻结抄表、通/断电操作。可广泛用于城乡居民小区和企、事业单位的用电管理。 　　2.2 DDSD411型单相电子式多功能电能表 　　DDSD411型单相电子式多功能电能表作为预付费低压电力载波集中抄表系统的终端设备，是采集、管理用户用电数据信息的主要设备。该表主控CPU采用专为自动抄表及远程监控系统而设计的单片微处理器〔单芯片解决方案〕；电能计量采用ADE7755计量芯片；显示器采用专门定制的汉字LED/LCD。具有集成度高、安全性高，计量精度高，功耗小，通信接口丰富，显示清晰且信息量大等特点。 　　该电能表按照生产使用过程，及所含信息的不同，依次经历如下过程: 　　·裸表态〔即生产出来不含任何信息的电表〕 　　·原始态〔即裸表态电表输入了必要电表参数，且启动安全机制的电表〕 　　·发行态〔即原始态电表导入了系统管理信息和系统安全信息的电表〕 　　·运行态〔即发行态电表导入了用户个人信息和安全信息的电表〕 　　并可通过IC卡进行表态转换。 　　该表通过电力线载波接口与集中器通信，接受来自集中器的指令，并依据指令要求上传计量数据、用户管理信息及本用户表的状态信息。实现低压电力载波集中抄表功能和实时监测功能。 　　该表通过IC卡接口，接受来自系统管理计算机的设置信息，用户数据，并依据系统设置进行计量，同时反响本表的计量信息，用户管理信息和状态信息。实现多种计费方式的预付费功能。 　　该表还具有多种扩展接口及告警、欠费断电功能，以方便管理部门对用户用电状况的稽查、管理和效劳。 　　该表性能指标符合DL/T614-1997、GB/T 17215-2023 〔IEC61036〕、GB/