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摘 要：本文结合牡丹江电业局电力用户用电信息采集系统建设和运行维护工作出现的问题进行分析，提出相关解决方案，并对系统今后发展方向提出建议。
关键词：用电信息采集系统；终端安装；运行维护；解决方案
牡丹江电业局用两年时间建成覆盖全部电力客户的用电信息采集系统，逐渐推广费控、线损统计分析、电能质量监测等各种应用。
1. 牡丹江电业局电力用户用电信息采集方案
牡丹江电业局电力用户用电信息采集建设方案采用以台区为单元的基本模式，实现了用电信息采集、用电异常监测，采集数据的远程传输。其中本地信道采用窄带低压电力线载波通信，远程信道采用GPRS/CDMA虚拟专网通信。方案分为5个阶段实施：建设方案编制阶段、工程勘察设计阶段、工程施工阶段、工程试运行及总结阶段、工程验收阶段。
2. 集中器安装分析
集中器应安装在台区变压器下方，或者台区线路中心位置，一般和台区考核表并列安装，共同使用一个大表箱。集中器的安装点GPRS/CDMA信号要足够强，否则会影响上行通信的稳定性和可靠性。如果方案中的集中器安装位置的GPRS/CDMA信号达不到要求，需要重新选择信号强的位置安装，延长电源线路。
3. 通信调试分析
3.1 集中器与主站通信
集中器与主站之间采用无线虚拟专网GPRS/CDMA通信，信号强度可通过集中器指示灯进行简单判断。偏远山区、地下室、金属箱内等场所信号一般都很弱，可通过引出天线、更换集中器安装位置、加装信号放大器等措施来解决。
每个集中器都配置一个SIM卡，捆绑一个IP地址。在集中器配置时需要注意的是集中器IP地址、通信规约、表地址、表参数等必须正确，否则集中器无法远程通信。SIM卡的安装也要注意，一定要安装在集中器的卡槽中，紧密贴近集中器通信芯片，卡扣固定好，否则因为天气冷热变化导致SIM卡与集中器通信芯片接触不良，导致集中器无法远程通信。
集中器无法连接到主站，一般是集中器GPRS模块损坏，或SIM卡损坏造成的，可以更换GPRS模块或SIM卡。集中器有连接却无法正常通信，一般是集中器内部软件“死机”造成的，可以对集中器进行复位重启。集中器全部无法连接到主站，而主站设备正常，一般是GPRS/CDMA通信网络出现故障造成的，可以通知移动通信运营商维护通信网络。集中器不能连接到主站，所在位置有手机GPRS/CDMA信号，一般是SIM卡接触不好或者天线松动造成的，可以重新安装SIM卡或者天线。集中器网络通信指示灯显示通信网络正常，但无法连接，一般是集中器参数（IP及端口APN、用户名、密码、区域码等）设置不正确造成的，可以重新设置相关参数。集中器经常性掉线，排除GPRS/CDMA信号不稳定的因素外，一般是集中器心跳间隔设置过长造成的，可以重新设置。集中器信号强度正常，但无法与主站建立连接，无法获得IP，一般是SIM卡未开通或欠费，可以开通相关业务或进行充值解决。
3.2 集中器与载波表通信
集中器与载波表通信受到线路状况、噪声、设备故障等多种因素干扰。
3.2.1所有载波节点都抄不到的问题
排查步骤：
（1）集中器没有发出抄表信号的情况：
1）集中器没有启动抄表。
2）重新启动抄表失败。
3）启动抄表后，信号没能发出。
（2）所有电表对集中器的抄表信号不做回应的情况：
1）集中器抄读的数据标识表端MCU不支持，表端芯片不做任何回应。
2）集中器要抄读的电表的表号与实际所有电表的地址不能对应。
（3）表端做了回应集中器没有收到电表回应的情况，是集中器的载波接收电路出现故障。
（4）导致所有电表对集中器抄表回应内容错误的情况：
1）集中器抄读的数据标识，表端MCU回应的数据内容集中器不能正常解析。
2）表端MCU不支持集中器所抄读的数据标识。
3.2.2 部分表抄不到的问题
排查步骤：
（1）整理并分析失败的电表，看失败的电表是否有满足如下条件的：
1）集中器抄读的数据标识表端MCU不支持，失败表的表端芯片不做任何回应。
2）集中器要抄读失败的电表的表号与并非现场存在的电表的地址。
3）集中器抄读的数据标识，失败表MCU回应的数据内容集中器不能正常解析。
4）表端MCU不支持集中器所抄读的数据标识。
5）表故障。
（2）在排除上述问题后，考虑现场台区线路问题。
抄不到的表比较集中：
1）台区划分不明确，抄不到的表不属于该集中器抄读的台区。
2）抄不到的表与能抄到的电表之间距离太远。
3）抄不到的表与能抄到的电表之间存在的大衰减点。
4）常见的干扰源就是变频器设备。
抄不到的表比较分散：
抄不到的表均位于末端。去现场主要排查表是否停电，表地址档案是否错误。
3.2.3 抄到表的数量起伏比较大的问题
排查步骤：
1）存在干扰源，但是干扰源存在的时间不能确定，在抄表期间如同时存在干扰源会导致该次抄表过程效果不佳。准确找到干扰所在的位置用隔离变压器将变频设备隔离出去。
2）同一台区有其他集中器同时在抄表，载波信号的叠加抵消会使得集中器发出和接收到的有效载波信号减少，可以将互相影响抄表的两个集中器的抄表时段错开；如果不允许变更抄表时段，可变更集中器位置，在保证集中器可以抄到各自表的前提下，在线路上保证两台集中器越远越好。
3.2.4 部分表长期抄不到或时尔能抄到，时尔抄不到
排查步骤：
1）查看现场电表与集中器的在线路拓扑图中的关系，查看是否位于同一个台区。
2）查看直抄表距离集中器的距离，如果直抄表距离集中器的距离较远，那么挪动集中器的位置到电表线路的中心位置。
3）查看现场实际台区情况，看看是否有一部分用户离得集中器距离非常远，并且中间也没有居民用户，这时需要在中间相对合适位置添加几只表单纯作为中继，或增加中继器都可以解决。
4. 运维维护分析
用电信息采集系统完成安装调试后，必须保证系统的稳定运行，这就离不开日常维护。用电信息采集系统覆盖所有电力用户，现场维护工作难以预测，在建设过程中，经常遇到设备、线路被盗被损，电能表表情空气开关被断开等各种现场，除了维护外，规范现场施工、及时上锁封印、加强设备管理以及必要的宣传也是非常必要的。
5. 对今后工作的建议
5.1 做好前期勘察核实工作
做到“帐、卡、簿”与现场表计情况一致，保证用户档案绝对的准确性和完整性，对于电能表的安装规格、安装位置、安装方式、通信规约、通信芯片逐一现场勘察，对不符合该项目建设的对象，应及时调整，采取必要的措施，确保安装基础。
5.2 做好工程监督工作
实现“全覆盖、全采集、请安费控”是一个系统工作，工程质量关系到营销采集和费控工作。因此，必須加强建设过程中的监督管理，严格验收把关。
5.3 现场调试工具
用电信息采集系统缺少配套的现场调试工具，目前只能使用设备厂家提供的简易工具，工具简陋、使用不方便、容易损坏，亟待完善。
关键词：用电信息采集系统；终端安装；运行维护；解决方案
牡丹江电业局用两年时间建成覆盖全部电力客户的用电信息采集系统，逐渐推广费控、线损统计分析、电能质量监测等各种应用。
1. 牡丹江电业局电力用户用电信息采集方案
牡丹江电业局电力用户用电信息采集建设方案采用以台区为单元的基本模式，实现了用电信息采集、用电异常监测，采集数据的远程传输。其中本地信道采用窄带低压电力线载波通信，远程信道采用GPRS/CDMA虚拟专网通信。方案分为5个阶段实施：建设方案编制阶段、工程勘察设计阶段、工程施工阶段、工程试运行及总结阶段、工程验收阶段。
2. 集中器安装分析
集中器应安装在台区变压器下方，或者台区线路中心位置，一般和台区考核表并列安装，共同使用一个大表箱。集中器的安装点GPRS/CDMA信号要足够强，否则会影响上行通信的稳定性和可靠性。如果方案中的集中器安装位置的GPRS/CDMA信号达不到要求，需要重新选择信号强的位置安装，延长电源线路。
3. 通信调试分析
3.1 集中器与主站通信
集中器与主站之间采用无线虚拟专网GPRS/CDMA通信，信号强度可通过集中器指示灯进行简单判断。偏远山区、地下室、金属箱内等场所信号一般都很弱，可通过引出天线、更换集中器安装位置、加装信号放大器等措施来解决。
每个集中器都配置一个SIM卡，捆绑一个IP地址。在集中器配置时需要注意的是集中器IP地址、通信规约、表地址、表参数等必须正确，否则集中器无法远程通信。SIM卡的安装也要注意，一定要安装在集中器的卡槽中，紧密贴近集中器通信芯片，卡扣固定好，否则因为天气冷热变化导致SIM卡与集中器通信芯片接触不良，导致集中器无法远程通信。
集中器无法连接到主站，一般是集中器GPRS模块损坏，或SIM卡损坏造成的，可以更换GPRS模块或SIM卡。集中器有连接却无法正常通信，一般是集中器内部软件“死机”造成的，可以对集中器进行复位重启。集中器全部无法连接到主站，而主站设备正常，一般是GPRS/CDMA通信网络出现故障造成的，可以通知移动通信运营商维护通信网络。集中器不能连接到主站，所在位置有手机GPRS/CDMA信号，一般是SIM卡接触不好或者天线松动造成的，可以重新安装SIM卡或者天线。集中器网络通信指示灯显示通信网络正常，但无法连接，一般是集中器参数（IP及端口APN、用户名、密码、区域码等）设置不正确造成的，可以重新设置相关参数。集中器经常性掉线，排除GPRS/CDMA信号不稳定的因素外，一般是集中器心跳间隔设置过长造成的，可以重新设置。集中器信号强度正常，但无法与主站建立连接，无法获得IP，一般是SIM卡未开通或欠费，可以开通相关业务或进行充值解决。
3.2 集中器与载波表通信
集中器与载波表通信受到线路状况、噪声、设备故障等多种因素干扰。
3.2.1所有载波节点都抄不到的问题
排查步骤：
（1）集中器没有发出抄表信号的情况：
1）集中器没有启动抄表。
2）重新启动抄表失败。
3）启动抄表后，信号没能发出。
（2）所有电表对集中器的抄表信号不做回应的情况：
1）集中器抄读的数据标识表端MCU不支持，表端芯片不做任何回应。
2）集中器要抄读的电表的表号与实际所有电表的地址不能对应。
（3）表端做了回应集中器没有收到电表回应的情况，是集中器的载波接收电路出现故障。
（4）导致所有电表对集中器抄表回应内容错误的情况：
1）集中器抄读的数据标识，表端MCU回应的数据内容集中器不能正常解析。
2）表端MCU不支持集中器所抄读的数据标识。
3.2.2 部分表抄不到的问题
排查步骤：
（1）整理并分析失败的电表，看失败的电表是否有满足如下条件的：
1）集中器抄读的数据标识表端MCU不支持，失败表的表端芯片不做任何回应。
2）集中器要抄读失败的电表的表号与并非现场存在的电表的地址。
3）集中器抄读的数据标识，失败表MCU回应的数据内容集中器不能正常解析。
4）表端MCU不支持集中器所抄读的数据标识。
5）表故障。
（2）在排除上述问题后，考虑现场台区线路问题。
抄不到的表比较集中：
1）台区划分不明确，抄不到的表不属于该集中器抄读的台区。
2）抄不到的表与能抄到的电表之间距离太远。
3）抄不到的表与能抄到的电表之间存在的大衰减点。
4）常见的干扰源就是变频器设备。
抄不到的表比较分散：
抄不到的表均位于末端。去现场主要排查表是否停电，表地址档案是否错误。
3.2.3 抄到表的数量起伏比较大的问题
排查步骤：
1）存在干扰源，但是干扰源存在的时间不能确定，在抄表期间如同时存在干扰源会导致该次抄表过程效果不佳。准确找到干扰所在的位置用隔离变压器将变频设备隔离出去。
2）同一台区有其他集中器同时在抄表，载波信号的叠加抵消会使得集中器发出和接收到的有效载波信号减少，可以将互相影响抄表的两个集中器的抄表时段错开；如果不允许变更抄表时段，可变更集中器位置，在保证集中器可以抄到各自表的前提下，在线路上保证两台集中器越远越好。
3.2.4 部分表长期抄不到或时尔能抄到，时尔抄不到
排查步骤：
1）查看现场电表与集中器的在线路拓扑图中的关系，查看是否位于同一个台区。
2）查看直抄表距离集中器的距离，如果直抄表距离集中器的距离较远，那么挪动集中器的位置到电表线路的中心位置。
3）查看现场实际台区情况，看看是否有一部分用户离得集中器距离非常远，并且中间也没有居民用户，这时需要在中间相对合适位置添加几只表单纯作为中继，或增加中继器都可以解决。
4. 运维维护分析
用电信息采集系统完成安装调试后，必须保证系统的稳定运行，这就离不开日常维护。用电信息采集系统覆盖所有电力用户，现场维护工作难以预测，在建设过程中，经常遇到设备、线路被盗被损，电能表表情空气开关被断开等各种现场，除了维护外，规范现场施工、及时上锁封印、加强设备管理以及必要的宣传也是非常必要的。
5. 对今后工作的建议
5.1 做好前期勘察核实工作
做到“帐、卡、簿”与现场表计情况一致，保证用户档案绝对的准确性和完整性，对于电能表的安装规格、安装位置、安装方式、通信规约、通信芯片逐一现场勘察，对不符合该项目建设的对象，应及时调整，采取必要的措施，确保安装基础。
5.2 做好工程监督工作
实现“全覆盖、全采集、请安费控”是一个系统工作，工程质量关系到营销采集和费控工作。因此，必須加强建设过程中的监督管理，严格验收把关。
5.3 现场调试工具
用电信息采集系统缺少配套的现场调试工具，目前只能使用设备厂家提供的简易工具，工具简陋、使用不方便、容易损坏，亟待完善。