莫曉瑜

摘 要 計(jì)量自動化系統(tǒng)需要在計(jì)量裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行一系列的創(chuàng)新技術(shù)，其涉及范圍較廣，業(yè)務(wù)層次比較復(fù)雜。本文從當(dāng)前我國智能電表的運(yùn)行情況說起，并對計(jì)量自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集異常的原因進(jìn)行了分析，最后針對計(jì)量自動化系統(tǒng)采集異常數(shù)據(jù)的處理提出了相關(guān)的措施，旨在于提高我國計(jì)量自動化系統(tǒng)中對于采集異常數(shù)據(jù)的分析以及處理能力。

關(guān)鍵詞 計(jì)量自動化；數(shù)據(jù)采集；相關(guān)措施

隨著我國電力事業(yè)改革的不斷推進(jìn)以及人民群眾對電力需求的不斷提高，我國關(guān)于建設(shè)智能電網(wǎng)的步伐不斷加快。電能計(jì)量自動化是智能用電領(lǐng)域最核心、最關(guān)鍵的技術(shù)，是建設(shè)智能型電網(wǎng)的基礎(chǔ)。智能電表是智能電網(wǎng)中最重要的部分，承擔(dān)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)量以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。通過智能電表，可以迅速地完成信息集成、信息優(yōu)化以及信息展現(xiàn)的任務(wù)。除此以外，通過計(jì)量自動化系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娏Y源進(jìn)行合理的安排與分配，提高電力部門的工作效率。因此，提高計(jì)量自動化采集系統(tǒng)對于異常數(shù)據(jù)的分析以及處理能力是極其重要的。

1 我國智能電表的運(yùn)行現(xiàn)狀分析

相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在2017年12月底，深圳已在全國首個(gè)實(shí)現(xiàn)智能電表與低壓集抄兩個(gè)全面覆蓋，計(jì)量自動化系統(tǒng)承擔(dān)了為供電局各部門提供了大量翔實(shí)可靠的原始遠(yuǎn)程抄表數(shù)據(jù)的任務(wù)。在系統(tǒng)平臺的建立方面，初步實(shí)現(xiàn)了關(guān)于電能數(shù)據(jù)的在線管理，但是除了一些基本數(shù)據(jù)之外，關(guān)于某些智能電表的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)等沒有被采集到，因此，為了使得智能電表更全面的為人們服務(wù)，提高對于電量數(shù)據(jù)管理能力具有重要的意義。

目前，我國智能電表采集數(shù)據(jù)還較為單一，智能電表中將通信技術(shù)中使用的電子式計(jì)量設(shè)備引入其中，使之集成度較高，計(jì)量能力以及通訊能力都較為豐富。但是不可否認(rèn)的是計(jì)量自動化系統(tǒng)也只是采集了最基本的計(jì)量數(shù)據(jù)，對一些數(shù)據(jù)例如表計(jì)電壓等并未進(jìn)行采集，在一定程度上造成了信息的閑置。

我國的智能電表運(yùn)行狀況不夠理想還表現(xiàn)在信道利用率低這方面。現(xiàn)行通道大體分為上行通道以及下行通道兩種。上行通道多為4G信號通道，下行信號通道一般為電力線載波信道。信道的負(fù)荷較小，在電量抄送完成后大多數(shù)的通道都處于無任務(wù)狀態(tài)，造成了資源利用率不足的情況。除此以外，還存在人工排查電表狀況時(shí)方式單一、效率較低的特點(diǎn)。針對這些現(xiàn)狀，采用科學(xué)的方式，進(jìn)一步優(yōu)化智能電網(wǎng)系統(tǒng)，提高資源的利用率是未來迫切需要解決的問題[1]。

2 計(jì)量自動化系統(tǒng)采集異常數(shù)據(jù)的原因分析

2.1 系統(tǒng)運(yùn)行存在異常

圖1所示為目前常用的計(jì)量自動化系統(tǒng)的示意圖。眾多耗電設(shè)備在使用電力的時(shí)候，計(jì)量自動化系統(tǒng)依舊處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，但是在極個(gè)別的情況下依舊會出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的情況。造成這種情況的原因主要是由于計(jì)量自動化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)中的個(gè)別軟件無法正常運(yùn)行，使得計(jì)量自動化系統(tǒng)在讀取數(shù)據(jù)時(shí)受到干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤。

2.2 終端與主站通信出現(xiàn)異常

計(jì)量自動化系統(tǒng)的終端與系統(tǒng)的主站之間主要依賴GPRS進(jìn)行通訊，終端通過GPRS與主站之間構(gòu)成了一條完整的通信線路。在這一通信線路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)異常，甚至造成數(shù)據(jù)丟失。出現(xiàn)這種情況的主要原因是現(xiàn)場通訊信號不能滿足正常通信信號的要求。例如通信卡故障、終端參數(shù)設(shè)置錯誤以及地址錯誤等。通訊信號無法滿足需要主要是由于通信現(xiàn)場無信號、信號強(qiáng)度較弱或者遭到人為破壞等原因。除此以外，如果通訊SIM卡沒有綁定相關(guān)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、SIM卡損壞或者SIM卡與終端接觸不好也會導(dǎo)致各種異常狀況的發(fā)生[2]。

2.3 終端與電能表通訊故障

計(jì)量自動化系統(tǒng)的終端與現(xiàn)場與星電能主要通過RS485通訊為主，因此只有當(dāng)終端與電能表的RS485的端口功能正常，才能夠保障終端數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確。在實(shí)際工作中，經(jīng)常存在485數(shù)據(jù)接線不規(guī)范、電能表參數(shù)設(shè)置錯誤的狀況，這種情況都會導(dǎo)致電能表采集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。其中最為常見的錯誤主要是終端中的測量點(diǎn)號、測量點(diǎn)的狀態(tài)、電能表通訊地址或者通訊規(guī)則設(shè)置錯誤。如果終端軟件沒有按照相關(guān)計(jì)量自動化終端通訊規(guī)約進(jìn)行開發(fā)或者軟件功能的設(shè)計(jì)存在不足之處，就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的采集出現(xiàn)中斷，總體數(shù)據(jù)結(jié)果不穩(wěn)定。

2.4 計(jì)量自動化基礎(chǔ)管理環(huán)節(jié)薄弱

在系統(tǒng)建設(shè)的初期或者自動化安裝的初始階段，由于系統(tǒng)中各項(xiàng)功能處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，因此，安裝管理人員的主要工作核心在于重視系統(tǒng)的建設(shè)，對于現(xiàn)場安裝的規(guī)范性、建立檔案的時(shí)效性以及檔案的管理等沒有投入過多的精力，這就造成了對終端運(yùn)行管理的某些管理措施落實(shí)不到位。終端中如果出現(xiàn)問題，對問題的處理不夠及時(shí)，造成各項(xiàng)問題堆積，系統(tǒng)運(yùn)營時(shí)各項(xiàng)參數(shù)與終端運(yùn)行中的參數(shù)設(shè)置不相符。如果此時(shí)對終端進(jìn)行批量參數(shù)下發(fā)后，將導(dǎo)致原先通訊和采集都正常的終端出現(xiàn)部分掉線或電能表數(shù)據(jù)采集異常情況的發(fā)生。因此，在主站進(jìn)行參數(shù)的批量下發(fā)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)對涉及的主站與終端、終端與電能表通訊的參數(shù)進(jìn)行召測，將召測所得的參數(shù)與主站進(jìn)行對比之后，再進(jìn)行終端參數(shù)的批量下發(fā)。

3 計(jì)量自動化系統(tǒng)采集異常數(shù)據(jù)的處理措施

3.1 終端設(shè)備進(jìn)行到貨驗(yàn)收措施

終端設(shè)備時(shí)自動化采集系統(tǒng)中的主要采集設(shè)備，承擔(dān)著對電表層數(shù)據(jù)采集的以及與主站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的重要工作。由此可見，保障采購的終端質(zhì)量要求能夠滿足現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用的需求，才能夠使得終端成功采集到數(shù)據(jù)。為了確保終端設(shè)備的質(zhì)量問題，要從不同的方面來把關(guān)，例如技術(shù)協(xié)議、審批以及到貨驗(yàn)收等，都需要相關(guān)的技術(shù)人員層層把關(guān)。應(yīng)當(dāng)在技術(shù)協(xié)議中明確規(guī)定設(shè)備的驗(yàn)收方法以及驗(yàn)收項(xiàng)目，與終端廠商共同進(jìn)行設(shè)備的全能性試驗(yàn)，只有當(dāng)各個(gè)方面均驗(yàn)收無誤后，才能開展性能調(diào)試試驗(yàn)。當(dāng)全面的性能試驗(yàn)完成后才能夠開展主站聯(lián)調(diào)測試，測試過程中需要保障終端上線的穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)采集的完備程度等。除此以外，還需要對終端出廠時(shí)的APN、主站IP等這些默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行核查，通過層層把關(guān)，共同保障終端設(shè)備的各項(xiàng)功能能夠滿足日常中數(shù)據(jù)的采集，提高數(shù)據(jù)采集的成功率[3]。

3.2 終端現(xiàn)場聯(lián)調(diào)

當(dāng)終端上電啟動正常后，需要及時(shí)檢查終端設(shè)備的通訊參數(shù)以及抄表的通訊參數(shù)。需要正確設(shè)置前置機(jī)參數(shù)、測量點(diǎn)的序號、電能表的通訊地址這些信息。當(dāng)各項(xiàng)參數(shù)均設(shè)置完成并且無誤后，需要重新啟動終端設(shè)備，在重現(xiàn)啟動終端設(shè)備之前，還需要逐一對上行通訊參數(shù)以及下行通訊參數(shù)進(jìn)行檢查，確定各部位的運(yùn)行狀況，確認(rèn)是否存在GPRS通訊數(shù)據(jù)延時(shí)情況。

3.3 注意解決失壓問題

如果電表與連接線之間出現(xiàn)障礙就容易引發(fā)計(jì)量自動化系統(tǒng)出現(xiàn)失壓問題。如果出現(xiàn)了失壓問題，首先應(yīng)當(dāng)檢測連接電表的電壓，查看電路是否通暢。這其中主要的檢測步驟包括電壓回路中各個(gè)接觸點(diǎn)是否存在接觸不良的狀況、電壓回路中是否存在松動等現(xiàn)象，或者是否電路中的部件出現(xiàn)老化等問題；其次，對回路中的電壓進(jìn)行測量，如果電壓值為零或者與標(biāo)準(zhǔn)電壓值存在較大的偏差，則說明電壓表存在失壓問題。造成電壓表失壓問題的原因可能是因?yàn)殡姳淼呢?fù)荷過重，導(dǎo)致線路出現(xiàn)故障，故而出現(xiàn)了失壓的狀況[4]。

4 結(jié)束語

目前我國的自動化計(jì)量系統(tǒng)還不夠完善，再運(yùn)行的過程中各種原因均會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的采集出現(xiàn)異常狀況，針對這些原因，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真排查異常，發(fā)現(xiàn)每一處異常的發(fā)生點(diǎn)，并針對不同的原因采取不同的措施進(jìn)行處理。除此以外，相關(guān)部門還應(yīng)當(dāng)加大對數(shù)據(jù)采集工作的管理力度，提高我國計(jì)量自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的成功率。

參考文獻(xiàn)

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[3] 張鐵忠，李娜. 用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)管理[J]. 江西電力，2013，37（05）：61-63.

[4] 陳琦，李小兵，曹敏，等. 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的研究與探討[J]. 陜西電力，2011，（06）：66-68.