榮旭東　高偉　傅維柱　張蓓

摘 要：“四表合一”作為國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)工程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電、水、氣、熱四表數(shù)據(jù)的集中自動(dòng)采集，能夠有效的提高人民的生活水平。而四表合一技術(shù)方案設(shè)計(jì)的是否合理，對(duì)四表合一建設(shè)的開(kāi)展有著重要的技術(shù)支持作用。為此，技術(shù)研究人員以用電信息采集系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合四表合一數(shù)據(jù)采集理論與實(shí)踐內(nèi)容，通過(guò)對(duì)用電信息采集系統(tǒng)改造，完成技術(shù)方案的確定，為四表合一建設(shè)的開(kāi)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：四表合一 用電信息采集系統(tǒng) 通信系統(tǒng) 技術(shù)方案

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）03（b）-0010-02

隨著我國(guó)信息化社會(huì)建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)建設(shè)中的“電、水、氣、熱”四表合一技術(shù)的推進(jìn)，有力的促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)信息化水平提升。在四表合一模式中，用電信息采集系統(tǒng)發(fā)揮著重要的管理作用。這主要是因?yàn)樗谋頂?shù)據(jù)采集過(guò)程，主要就是通過(guò)日常用戶用電信息采集系統(tǒng)完成。為此電網(wǎng)供電技術(shù)人員基于用電采集系統(tǒng)基礎(chǔ)，開(kāi)展了四表合一技術(shù)方案的研究，為四表數(shù)據(jù)采集提供技術(shù)化支持。這一研究的開(kāi)展，可以很好地為四表合一技術(shù)發(fā)展提供有效技術(shù)支持。

1 四表合一主要技術(shù)方案組成內(nèi)容分析

四表合一建設(shè)過(guò)程中，其主要技術(shù)方案組成包括了用電信息采集系統(tǒng)建構(gòu)建設(shè)與通信系統(tǒng)建設(shè)，兩個(gè)主要技術(shù)內(nèi)容。在四表合一建設(shè)中，這兩項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容主要發(fā)揮出以下作用。（1）采集系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)。在四表合一建設(shè)中，數(shù)據(jù)采集工作的基礎(chǔ)是用電信息采集系統(tǒng)。所以建設(shè)方案必須以用電信息采集系統(tǒng)為架構(gòu)基礎(chǔ)，開(kāi)展數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)的建設(shè)工作。（2）通信系統(tǒng)建設(shè)。四表合一建設(shè)中，各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)采集過(guò)程，需要通過(guò)良好的數(shù)據(jù)信息通信系統(tǒng)進(jìn)行連接。所以四表合一技術(shù)方案中，通信系統(tǒng)建設(shè)的是其重要的方案內(nèi)容。下面筆者分別針對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)因素內(nèi)容，開(kāi)展技術(shù)研究工作。

2 用電信息采集系統(tǒng)主要架構(gòu)分析

在四表合一技術(shù)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于用電信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)秉持以下兩個(gè)原則：一是不影響系統(tǒng)原始功能的應(yīng)用，二是充分共享采集系統(tǒng)設(shè)備資源。在當(dāng)前的用電信息采集系統(tǒng)中，其主要結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)主站層、遠(yuǎn)程通信層、采集終端層、本地通信層、電能表層5個(gè)主要結(jié)構(gòu)組成。在設(shè)計(jì)方案中為了實(shí)現(xiàn)以上兩個(gè)原則，同時(shí)為了滿足本地通信信道復(fù)雜性與四表合一后采集系統(tǒng)的多樣化需求，技術(shù)人員采用了以下技術(shù)措施。一是將四表合一技術(shù)安裝在采集終端層以下，確保采集工作順利完成。二是以集約化原則為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理念，將采集終端及以上架構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)采集通信過(guò)程的完全融合，實(shí)現(xiàn)用電采集系統(tǒng)對(duì)多種數(shù)據(jù)傳輸、收集等工作的整體實(shí)現(xiàn)。

3 采集系統(tǒng)通信系統(tǒng)分析

為了實(shí)現(xiàn)四表合一的數(shù)據(jù)采集功能，采集系統(tǒng)中的通信功能就變得較為重要了。各系統(tǒng)間與數(shù)據(jù)采集后，各類數(shù)據(jù)信息的通信是否通暢，對(duì)于四表合一建設(shè)的質(zhì)量起到了良好的通信支持作用。在當(dāng)前的四表合一建設(shè)中，其主要的通信技術(shù)模式包括了以下5種類型。（1）M-BUS通信系統(tǒng)。這一通信系統(tǒng)是通過(guò)主機(jī)控制，由從機(jī)與兩條通信電纜組成。在實(shí)際通信中，各臺(tái)從機(jī)間的信息交換過(guò)程，需要通過(guò)主機(jī)交換完成。在實(shí)際的通信過(guò)程中，這一技術(shù)具有可以實(shí)現(xiàn)水、氣、熱表的供電功能。但是由于其采用有線通信方式，其布線過(guò)程與維修過(guò)程會(huì)較為復(fù)雜。（2）RS-485通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的連接方式與M-BUS通信系統(tǒng)較為相似，但是其數(shù)據(jù)傳輸速率可以更好的滿足系統(tǒng)通信功能，同時(shí)覆蓋距離也高于M-BUS通信系統(tǒng)。但是由于其不能為其他數(shù)據(jù)采集提供能源，使得其他系統(tǒng)必須單獨(dú)連接電源線。（3）微功率無(wú)線通信系統(tǒng)。這一技術(shù)主要是在四表合一通信系統(tǒng)中，采用發(fā)射功率低于50 mW，通信頻段470～510 MHz內(nèi)的無(wú)線通信技術(shù)。這一技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中具有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)簡(jiǎn)單，通信速率快的優(yōu)勢(shì)。但是也存在通信范圍小，易受到電磁干擾影響通信質(zhì)量的問(wèn)題。（4）無(wú)線公網(wǎng)通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要使用公共網(wǎng)絡(luò)，采用分組無(wú)線通信技術(shù)建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際的使用中，這一通信技術(shù)具有覆蓋范圍大、通信速率高以及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。但是也存在設(shè)備建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本高的特點(diǎn)。同時(shí)在運(yùn)營(yíng)商未覆蓋區(qū)域，難以進(jìn)行通信工作。（5）電力線載波通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要是通過(guò)工頻電力線，建設(shè)的通信系統(tǒng)。由于當(dāng)前電力企業(yè)用電信息采集系統(tǒng)的通信過(guò)程中，大部分都采用了這一通信模式，所以在四表合一中這一通信模式的采用可以很好地降低建設(shè)與運(yùn)行成本。但是由于通信過(guò)程中包括了燃?xì)庀到y(tǒng)通信結(jié)構(gòu)，所以電力線系統(tǒng)的加入降低了通信安全性。同時(shí)電力系統(tǒng)的電磁干擾，也會(huì)嚴(yán)重影響通信的穩(wěn)定。

4 四表合一技術(shù)方案分析

在實(shí)際的四表合一技術(shù)改造過(guò)程中，較為常見(jiàn)的技術(shù)方案包括了升級(jí)無(wú)線模塊、更換雙模模塊以及增加通信接口轉(zhuǎn)換器三種方案。首先在升級(jí)無(wú)線模塊技術(shù)方案中，其適用的安裝環(huán)境包括了以下兩種情況。一種是微功率無(wú)線電能表與微功率無(wú)線水氣熱表的配合使用，同時(shí)電能表與水氣熱表間距較小的環(huán)境。另一種是采用RS-485通信系統(tǒng)的電能表與無(wú)線水氣熱表、1型無(wú)線數(shù)據(jù)采集器配合使用，同時(shí)采集器與水氣熱表距離較近的環(huán)境。雖然這一方案可以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持下完成四表同步數(shù)據(jù)采集與發(fā)送，但是由于無(wú)線網(wǎng)無(wú)法對(duì)水氣熱表進(jìn)行遠(yuǎn)程處理，必須使用喚醒方式進(jìn)行人為處理。其次在更換雙模模塊技術(shù)方案中，其適用的安裝環(huán)境包括了以下兩種情況。一種是載波電能表與無(wú)線水氣熱表配合使用，同時(shí)電能表與水氣熱表距離較小的環(huán)境。另一種為使用RS-485通信系統(tǒng)的電能表與無(wú)線水氣熱表、1型載波采集器配合使用，同時(shí)采集器與水氣熱表距離較小的環(huán)境。最后在增加通信接口轉(zhuǎn)換器技術(shù)方案中，其適用的環(huán)境為使用RS-485通信系統(tǒng)電能表與使用M-BUS或微功率無(wú)線通信系統(tǒng)的水氣熱表配合使用，且電能表與水氣熱表距離較大的環(huán)境中。與以上兩種技術(shù)方案相比較，這一方案受到的環(huán)境制約較小，更適合復(fù)雜環(huán)境下的四表合一建設(shè)。但是其技術(shù)連接內(nèi)容更多，技術(shù)成本也較高。

總之，四表合一建設(shè)是當(dāng)前電網(wǎng)服務(wù)建設(shè)的重要技術(shù)內(nèi)容，也是服務(wù)型社會(huì)對(duì)于國(guó)家社會(huì)服務(wù)提出的主要要求。為此技術(shù)人員在用電采集系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合采集通信技術(shù)特點(diǎn)開(kāi)展了四表合一技術(shù)方案實(shí)踐研究，通過(guò)方案分析為四表合一建設(shè)提供理論支持。

參考文獻(xiàn)

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