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摘要:推行基于广播电视网的电力低压集中抄表方式,广播电视网通讯技术完全满足电力低压集中抄表业务要求,并在整体可靠性方面优于现有GPRS通讯技术。
关键词:集抄;通讯技术;广电网络;自动化
一、低压集抄中广电网络应用提出的背景
(一)提高电力低压集抄率是营销重点
供电企业拥有大量的低压客户、居民客户,抄表、催费是电力营销服务工作的主要任务之一。由于通讯技术的限制,电力低压集抄系统的整体可靠性一直较低,因此供电企业仍然大量采集用人工现场抄表的方式,公司把提高低压集抄率作为营销重点工作。
(二)广电信息网络完备
近年来,广电网络公司已经陆续完成了数字电视整体转换,部分地区还开通了双向互动服务功能。目前,临沭县广播电视网已经实现了“村村通”,其骨干网的介质是光纤,在市区内已经沿主要街道实现了全覆盖,环网率极高,具有重组的带宽和极高的可靠性。其接入网的介质主要是同轴电缆,延伸到了每个居民楼,入户率超过98%,具有丰富的接入点资源。整个网络完全兼容TCP/IP协议。
(三)广电网络全实线接入可靠性高
在大力建设“一强三优”现代公司的背景下,对集抄采集质量管理提出了更高的要求。而广电网络通信的模式采用了全实线接入的方式,与传统的GPRS通信模式比较,避免了天气因素、环境因素、信号强度因素对信号传输的影响,有助于提高远程采集成功率,降低公司运维成本,提高公司经济效益,为给客户提供个性化、人性化的服务打下基础。
二、电力低压集抄通讯技术现状
常规的电力低压集抄通讯方式,采集器通过RS485线路或电力载波与电表通讯,通过电力载波或无线组网等技术与集中器通讯,集中器通过GPRS无线网络将数据传回采集系统主站。
当前普遍使用的低压集抄采集方案主要由以下几种:
方案1: 全RS485总线两层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器+ RS485电能表的模式,电能表的RS485口通过通信线缆与集中器连接,集中器通过GPRS/上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案2: 全RS485总线三层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器+采集器+ RS485电能表的模式,低压台区内的居民电能表的RS485口通过通信线缆与采集器连接,采集器的RS485口通过通信线缆与集中器连接,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案3: 微功率+RS485总线三层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器(微功率)+采集器(微功率)+ RS485电能表的模式,低压台区内的居民电能表的RS485口通过通信线缆与采集器连接,采集器与集中器之间通过微功率实现通信,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案4: 载波+RS485总线三层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器(载波)+采集器(载波)+RS485电能表的模式,低压台区内的居民电能表的RS485口通过通信线缆与采集器连接,采集器与集中器之间通过窄带载波实现通信,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案5: 全载波模式
适用于比较分散的农村低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器(载波)+载波电能表的模式,台区内带载波模块的电能表与集中器之间通过窄带载波实现通信,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站。
以上五种低压采集方案采用了多种通讯技术。但是由于GPRS无线网络速率低、电力载波抗干扰能力差、无线组网技术受建筑物和天气影响较明显等原因,系统整体可靠性仍然不高。在实际应用中,一个台区内只要有一只电能表出现状况就无法正常抄回数据,台区客户经理就必须要到现场抄表。采集系统无法满足实用化要求,抄表人员仍然需要花费大量的精力往返用电现场。
三、基于广播电视网络的低压集抄
(一)通讯原理与安装方法
电能表通过RS485线路连接到现场采集终端。现场采集终端提供Ethernet、光纤(RJ45)接口,可直接将多个采集终端用RJ45接口汇聚到交换机后,再经调制解调器(CABLE Modem)连接广电网络同轴电缆。广电网络与用电信息采集系统经“电力集抄”专线互联。以配变台区为单元组建EPON子网至居民楼栋单元内集中表箱的附加通讯箱,箱内安装ONU。ONU输出信号通过光纤(或者以太网电缆)到居民户内。表箱内安装简易集中器,通过ONU通信端口,直接连接到主站实现用电信息采集。
(二)广电网络集抄特点
1.高可靠性
集抄系统的整体可靠性,主要受电能表、采集终端、通讯通道和主站等因素影响。其中,电能表、采集终端、和主站经过多年的发展,已经具备了相当高的可靠性,二通讯通道由于多采用GPRS、电力载波等技术,带宽小,可靠性较低,是影响系统整体可靠性的瓶颈。将广播电视网作为系统主要的信息传输通道,整体带宽高于2兆每秒,数据的传输、控制命令的下达更加实时准确,是采集系统的整体可靠性得以提升。根据实际运行测试,自2014年1月10日投运至10月10日,终端在线率、一次数据上传成功率均为100%,实施召测响应时间小于10秒,顺序抄表的响应间隔小于1秒。
2.建设和推广成本低廉
目前,智能电网还处于初期运行阶段,国际上尚无统一而明确的定义,不同国家和地区有不同的理解,并开展了相关的研究和实践。近期,部分市县公司也提出了解决低压集抄通讯技术问题的一些思路,如光纤到户。典型方案时,电信、联通、移动、广电网络公司等通讯运营商将光纤骨干网敷设至表箱内的采集终端。这种凡是将增加中转设备、复合光纤敷设和后续运行维护的成本。
相对而言,本采集方式通过对采集给你端进行简单改造,使其能已RJ45方式就近接入电信运营商网络,不仅节省了复合光纤的建设成本,也节省了通讯系统的后续运维成本。
3.抄表、催费、送单全过程自动化
目前用电信息采集系统提供了基于数字电视的供电服务信息发布功能,并且与营销业务应用系统具有数据接口。抄表数据能够通过用电信息采集系统中间库转入营销业务应用系统计费,电费确认发生后,系统自动生成电费通知信息,点对点发布到用电客户的电视机顶盒上,实现了宽带抄表、电子化送单、远程停复电催费的全过程自动化。同时用电客户可以通过广电电视支付平台缴纳电费,开拓了客户用电缴费方式,节省了客户缴费往返的时间。
四、效果分析
(一)企业效益
我公司现有客户约24万(其中低压居民客户约22万),共配备台区客户经理240余人,平均每人负责1000户。提高采集系统的可靠性,有助于减少现场补抄的次数,从而减少台区客户经理的配置,减员增效,整体提高电力营销优质服务水平。目前,已经实现了对99%以上用户的覆盖,有效解决了电子化送单问题,提高了低压集抄率。
(二)社会效益
国务院于2010年1月出台了相关政策,决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合,并提出了阶段性的密宝和重点工作。我公司积极响应国家号召和省市公司具体工作部署,推广广电网络低压集抄,从应用效果上验证了广播电视网具备了可靠的数据传输能力,具有实用化推广价值。
关键词:集抄;通讯技术;广电网络;自动化
一、低压集抄中广电网络应用提出的背景
(一)提高电力低压集抄率是营销重点
供电企业拥有大量的低压客户、居民客户,抄表、催费是电力营销服务工作的主要任务之一。由于通讯技术的限制,电力低压集抄系统的整体可靠性一直较低,因此供电企业仍然大量采集用人工现场抄表的方式,公司把提高低压集抄率作为营销重点工作。
(二)广电信息网络完备
近年来,广电网络公司已经陆续完成了数字电视整体转换,部分地区还开通了双向互动服务功能。目前,临沭县广播电视网已经实现了“村村通”,其骨干网的介质是光纤,在市区内已经沿主要街道实现了全覆盖,环网率极高,具有重组的带宽和极高的可靠性。其接入网的介质主要是同轴电缆,延伸到了每个居民楼,入户率超过98%,具有丰富的接入点资源。整个网络完全兼容TCP/IP协议。
(三)广电网络全实线接入可靠性高
在大力建设“一强三优”现代公司的背景下,对集抄采集质量管理提出了更高的要求。而广电网络通信的模式采用了全实线接入的方式,与传统的GPRS通信模式比较,避免了天气因素、环境因素、信号强度因素对信号传输的影响,有助于提高远程采集成功率,降低公司运维成本,提高公司经济效益,为给客户提供个性化、人性化的服务打下基础。
二、电力低压集抄通讯技术现状
常规的电力低压集抄通讯方式,采集器通过RS485线路或电力载波与电表通讯,通过电力载波或无线组网等技术与集中器通讯,集中器通过GPRS无线网络将数据传回采集系统主站。
当前普遍使用的低压集抄采集方案主要由以下几种:
方案1: 全RS485总线两层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器+ RS485电能表的模式,电能表的RS485口通过通信线缆与集中器连接,集中器通过GPRS/上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案2: 全RS485总线三层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器+采集器+ RS485电能表的模式,低压台区内的居民电能表的RS485口通过通信线缆与采集器连接,采集器的RS485口通过通信线缆与集中器连接,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案3: 微功率+RS485总线三层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器(微功率)+采集器(微功率)+ RS485电能表的模式,低压台区内的居民电能表的RS485口通过通信线缆与采集器连接,采集器与集中器之间通过微功率实现通信,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案4: 载波+RS485总线三层结构模式
适用于公用台区内的低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器(载波)+采集器(载波)+RS485电能表的模式,低压台区内的居民电能表的RS485口通过通信线缆与采集器连接,采集器与集中器之间通过窄带载波实现通信,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站;低压三相客户通过带远传模块的电能表直接与主站实现通讯。
方案5: 全载波模式
适用于比较分散的农村低压客户用电信息采集工程,该方案采用集中器(载波)+载波电能表的模式,台区内带载波模块的电能表与集中器之间通过窄带载波实现通信,集中器通过GPRS上传数据至用电信息采集主站。
以上五种低压采集方案采用了多种通讯技术。但是由于GPRS无线网络速率低、电力载波抗干扰能力差、无线组网技术受建筑物和天气影响较明显等原因,系统整体可靠性仍然不高。在实际应用中,一个台区内只要有一只电能表出现状况就无法正常抄回数据,台区客户经理就必须要到现场抄表。采集系统无法满足实用化要求,抄表人员仍然需要花费大量的精力往返用电现场。
三、基于广播电视网络的低压集抄
(一)通讯原理与安装方法
电能表通过RS485线路连接到现场采集终端。现场采集终端提供Ethernet、光纤(RJ45)接口,可直接将多个采集终端用RJ45接口汇聚到交换机后,再经调制解调器(CABLE Modem)连接广电网络同轴电缆。广电网络与用电信息采集系统经“电力集抄”专线互联。以配变台区为单元组建EPON子网至居民楼栋单元内集中表箱的附加通讯箱,箱内安装ONU。ONU输出信号通过光纤(或者以太网电缆)到居民户内。表箱内安装简易集中器,通过ONU通信端口,直接连接到主站实现用电信息采集。
(二)广电网络集抄特点
1.高可靠性
集抄系统的整体可靠性,主要受电能表、采集终端、通讯通道和主站等因素影响。其中,电能表、采集终端、和主站经过多年的发展,已经具备了相当高的可靠性,二通讯通道由于多采用GPRS、电力载波等技术,带宽小,可靠性较低,是影响系统整体可靠性的瓶颈。将广播电视网作为系统主要的信息传输通道,整体带宽高于2兆每秒,数据的传输、控制命令的下达更加实时准确,是采集系统的整体可靠性得以提升。根据实际运行测试,自2014年1月10日投运至10月10日,终端在线率、一次数据上传成功率均为100%,实施召测响应时间小于10秒,顺序抄表的响应间隔小于1秒。
2.建设和推广成本低廉
目前,智能电网还处于初期运行阶段,国际上尚无统一而明确的定义,不同国家和地区有不同的理解,并开展了相关的研究和实践。近期,部分市县公司也提出了解决低压集抄通讯技术问题的一些思路,如光纤到户。典型方案时,电信、联通、移动、广电网络公司等通讯运营商将光纤骨干网敷设至表箱内的采集终端。这种凡是将增加中转设备、复合光纤敷设和后续运行维护的成本。
相对而言,本采集方式通过对采集给你端进行简单改造,使其能已RJ45方式就近接入电信运营商网络,不仅节省了复合光纤的建设成本,也节省了通讯系统的后续运维成本。
3.抄表、催费、送单全过程自动化
目前用电信息采集系统提供了基于数字电视的供电服务信息发布功能,并且与营销业务应用系统具有数据接口。抄表数据能够通过用电信息采集系统中间库转入营销业务应用系统计费,电费确认发生后,系统自动生成电费通知信息,点对点发布到用电客户的电视机顶盒上,实现了宽带抄表、电子化送单、远程停复电催费的全过程自动化。同时用电客户可以通过广电电视支付平台缴纳电费,开拓了客户用电缴费方式,节省了客户缴费往返的时间。
四、效果分析
(一)企业效益
我公司现有客户约24万(其中低压居民客户约22万),共配备台区客户经理240余人,平均每人负责1000户。提高采集系统的可靠性,有助于减少现场补抄的次数,从而减少台区客户经理的配置,减员增效,整体提高电力营销优质服务水平。目前,已经实现了对99%以上用户的覆盖,有效解决了电子化送单问题,提高了低压集抄率。
(二)社会效益
国务院于2010年1月出台了相关政策,决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合,并提出了阶段性的密宝和重点工作。我公司积极响应国家号召和省市公司具体工作部署,推广广电网络低压集抄,从应用效果上验证了广播电视网具备了可靠的数据传输能力,具有实用化推广价值。