城市電網(wǎng)低壓用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行難點(diǎn)分析

呂志剛

(大豐供電公司，江蘇鹽城 224100)

用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)是國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，是國(guó)家電網(wǎng)公司SG186信息化工程建設(shè)和營(yíng)銷計(jì)量、抄表、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的重要基礎(chǔ)，全國(guó)各地加快用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)。江蘇省計(jì)劃用5年時(shí)間（2010—2014）建成覆蓋公司系統(tǒng)全部用戶、采集全部用電信息、支持全面電費(fèi)控制，即“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的采集系統(tǒng)，用電信息采集成果在電網(wǎng)規(guī)劃、安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作中得到全面應(yīng)用。江蘇省大豐供電公司2010年的安裝計(jì)劃為18000戶，自2010年3月份起開始安裝。在低壓用電信息采集實(shí)施過(guò)程中，出現(xiàn)一些難點(diǎn)，本文將一一詳細(xì)分析。

1 江蘇省低壓用電信息采集方案

江蘇電網(wǎng)城市電網(wǎng)低壓用戶用電信息采集方案中，根據(jù)建筑的型式、電能表的不同布置特點(diǎn)，采用樓棟（道）局部集中的基本模式實(shí)現(xiàn)低壓電力用戶電能量數(shù)據(jù)的采集、用電異常監(jiān)測(cè)，并對(duì)采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)管理和遠(yuǎn)程傳輸，本地信道優(yōu)先采用RS485通信網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程信道采用GPRS專線網(wǎng)絡(luò)通信，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

根據(jù)項(xiàng)目工作要求，結(jié)合大豐供電公司的實(shí)際，自2010年3月1日起至2010年12月31日，將項(xiàng)目工作分為5個(gè)階段實(shí)施：建設(shè)方案編制階段；工程勘察設(shè)計(jì)階段；工程施工階段；工程試運(yùn)行及總結(jié)階段；工程驗(yàn)收階段。

圖1 江蘇電網(wǎng)城市電網(wǎng)低壓用戶用電信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 本地RS485接線難點(diǎn)

集抄終端具有2路RS485接口，最大容量為64只電能表（每路32只），根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，單個(gè)集抄終端連接盡可能多的電能表，以降低總體建設(shè)成本。

本地RS485接線可分2類，一類是集中表箱內(nèi)電能表之間的接線，一類是表箱之間的接線。在工程實(shí)施過(guò)程中，接線難點(diǎn)主要表現(xiàn)為幾種情況。

2.1 小區(qū)物業(yè)/居民不理解

近幾年，隨著城市建設(shè)及房地產(chǎn)的快速發(fā)展，高檔小區(qū)越來(lái)越多，有些物業(yè)公司/居民借維護(hù)業(yè)主利益之名，故意阻止施工人員進(jìn)入小區(qū)施工安裝，這種情況各地均有發(fā)生。例如：某中檔小區(qū)的業(yè)主和物管提出：移動(dòng)公司、電信公司、網(wǎng)通、電力等單位都在樓道口安裝布線打孔，導(dǎo)致樓道口線路混亂，嚴(yán)重影響美觀和安全，某住戶窗外有近10種電纜通過(guò)。對(duì)此，大豐供電公司主要采取3個(gè)措施解決此類問(wèn)題：一是請(qǐng)市經(jīng)信委及相關(guān)政府職能部門出具用電信息采集方案的文件，要求涉及到的部門和個(gè)人予以配合和支持；二是主動(dòng)同建設(shè)單位、施工單位與物主委員會(huì)和相關(guān)業(yè)主代表溝通協(xié)調(diào)，部分小區(qū)已通過(guò)簽訂協(xié)議、物業(yè)全程監(jiān)督、繳納進(jìn)場(chǎng)費(fèi)等各種方式妥善解決；三是加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，保證布線打孔規(guī)范整潔。

2.2 同單元內(nèi)相鄰表箱間接線不統(tǒng)一

表箱結(jié)構(gòu)、安裝位置及安裝方式多樣化，同單元內(nèi)存在多表箱的，多數(shù)屬于20世紀(jì)90年代前的建筑，表箱有同層左右分布的，有隔層上下分布的，有隨機(jī)分布的，表箱間接線難度大，施工人員只能依據(jù)施工規(guī)范，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)具體情況，決定布線方式與走向。即使相同結(jié)構(gòu)的小區(qū)，也因不同的施工人員，而很難做到一致。

2.3 相鄰單元表箱間接線困難

相鄰單元表箱間接線主要由穿管、線槽、鋼索、地溝等幾種方式，因建筑結(jié)構(gòu)與年代不同，在實(shí)際施工中，有禁止布明管的，有地溝不通的，各種情況均存在，造成施工進(jìn)度慢、難度大。為避免開挖對(duì)小區(qū)原有建筑、環(huán)境的破壞，提高施工效率，有些小區(qū)只能每個(gè)單元安裝1臺(tái)集抄終端。

3 集抄終端安裝難點(diǎn)

在電表箱內(nèi)有空表位的情況下，集抄終端優(yōu)先考慮安裝在空表位處；在沒(méi)有空表位的情況下，需要單獨(dú)安裝終端箱。

如果就安裝集抄終端這點(diǎn)來(lái)講，困難倒不是有多大，主要是終端一旦固定下來(lái)，安裝點(diǎn)GPRS信號(hào)的強(qiáng)弱會(huì)直接影響到上行通信的穩(wěn)定性與可靠性。在工程實(shí)施過(guò)程中，許多集抄終端在后期調(diào)試時(shí)，因GPRS信號(hào)很弱而被迫移位，重新選擇安裝位置。

4 通信調(diào)試難點(diǎn)

在完成現(xiàn)場(chǎng)工程安裝后，調(diào)試顯露出來(lái)的難點(diǎn)集中而突出。

4.1 終端與電能表RS485通信

RS485通信暴露出來(lái)的問(wèn)題，主要有工程接線問(wèn)題、電能表通信口問(wèn)題、RS485總線問(wèn)題等。

工程接線問(wèn)題：主要表現(xiàn)為RS485通信線漏接、接錯(cuò)端子、接線反、接線松等，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)排查與返工，基本可以快速排除。

電能表通信口問(wèn)題：電能表無(wú)RS485通信口或通信口已損壞，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，通過(guò)換表流程解決。

RS485總線問(wèn)題：在確認(rèn)集抄終端、電能表及工程接線正常后，終端采集電能表數(shù)據(jù)失敗或不全，主要是RS485總線驅(qū)動(dòng)能力不足、不同類型電能表RS485通信口干擾、電能表通信參數(shù)配置錯(cuò)誤等原因造成。

采集失敗的電能表數(shù)量與表號(hào)不固定，并且能夠補(bǔ)抄，一般是RS485總線驅(qū)動(dòng)能力不足，可通過(guò)加裝總線放大器，增加總線驅(qū)動(dòng)能力，也可增裝集抄終端，減少終端下電能表數(shù)量得以解決。另外，接于同一終端下的電能表，盡量均分在其2路RS485接口上。

電能表RS485通信口干擾問(wèn)題，排查比較困難，特別是同一總線上有多只問(wèn)題電能表，可通過(guò)分組篩選，找出干擾電能表，分別進(jìn)行更換。

2009年開始，國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)智能電能表采取集中招標(biāo)，通信規(guī)約采用DL/T 645—2007，相對(duì)于DL/T 645—1997來(lái)說(shuō)，DL/T 645—2007不僅擴(kuò)展了規(guī)約，增加了數(shù)據(jù)項(xiàng)，通信波特率也從1200 bps提高到2400 bps，在用電信息采集過(guò)程中，對(duì)不同電能表應(yīng)配置相應(yīng)的通信規(guī)約，如果配置錯(cuò)誤，將導(dǎo)致采集失敗。

4.2 終端與主站通信

終端與主站之間采用GPRS通信，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，普遍遇到的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

GPRS信號(hào)強(qiáng)度，可通過(guò)終端面板指示燈進(jìn)行簡(jiǎn)單判斷。終端面板上指示燈顯示綠色時(shí)，表示終端所在位置GPRS信號(hào)很強(qiáng)，一般在-65 db以上；顯示橙色時(shí)，表示終端所在位置GPRS信號(hào)中等，一般在-65～-85 db之間；顯示紅色時(shí)，表示終端所在位置GPRS信號(hào)很弱，一般在-85 db以下。為確保通信可靠，GPRS信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)在-85 db以上，如果小于-90 db，則很難保證通信成功率。地下室、金屬表箱內(nèi)、電井等場(chǎng)所信號(hào)一般都很弱，可通過(guò)引出天線、更換終端安裝位置、向移動(dòng)公司申請(qǐng)加裝信號(hào)放大器等手段來(lái)解決。

江蘇集抄終端采取“終端+服務(wù)器”的混合模式。主動(dòng)上報(bào)時(shí)，集抄終端是“終端”模式；主站召測(cè)時(shí)，集抄終端是“服務(wù)器”模式，因此集抄終端配置的SIM卡需要捆綁一個(gè)固定IP。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分SIM卡未捆綁IP以及同一IP被重復(fù)使用。

在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些終端無(wú)故自動(dòng)下線的現(xiàn)象。除了信號(hào)問(wèn)題，終端掉線后，一般15 min左右能夠自動(dòng)上線。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要有幾種：一方面，終端與主臺(tái)之間在沒(méi)有數(shù)據(jù)交換的情況下，每15 min左右向主臺(tái)發(fā)送心跳報(bào)文，維持長(zhǎng)期在線狀態(tài)，如果移動(dòng)系統(tǒng)與主臺(tái)在數(shù)據(jù)交換方面出現(xiàn)延時(shí)或數(shù)據(jù)丟失，將導(dǎo)致終端下線；另一方面，移動(dòng)公司基站在某個(gè)時(shí)間要求上線的用戶數(shù)達(dá)到或超過(guò)基站信道容量，部分終端將被迫下線，在其他用戶下線后，釋放出信道，才能夠有機(jī)會(huì)上線。另外，終端處于2個(gè)移動(dòng)基站交叉地區(qū)，在獲取移動(dòng)信號(hào)時(shí)，會(huì)根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度在2個(gè)基站中不斷切換。這種情況相對(duì)較少，但在個(gè)別地區(qū)發(fā)生過(guò)。

5 運(yùn)行維護(hù)的難點(diǎn)

用電信息采集系統(tǒng)完成安裝調(diào)試后，必須保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而穩(wěn)定的運(yùn)行離不開日常維護(hù)。

5.1 輪換電能表

按照電能表8～10年的壽命周期，在現(xiàn)役的電能表中，平均每年將近10%需要輪換，均攤到每月將近1%。對(duì)已經(jīng)建成的系統(tǒng)，今后的檔案維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的工作量以及維護(hù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性將是一個(gè)新課題。

5.2 現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)

用電信息采集系統(tǒng)覆蓋所有電力用戶，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作難以預(yù)測(cè)，在建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常遇到設(shè)備、線路被盜被損，終端被盜或斷電，單元間的RS485連線、終端箱內(nèi)的空氣開關(guān)等被盜，電能表上的RS485連線被一些用戶剪斷或拆除等各種現(xiàn)象，除了維護(hù)外，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工、及時(shí)上鎖鉛封、加強(qiáng)管理以及必要的宣傳也是非常必要的。

6 對(duì)今后工作的建議

6.1 做好前期勘查工作

對(duì)象是現(xiàn)有的電力用戶，應(yīng)保證用戶檔案的絕對(duì)準(zhǔn)確性與完整性，對(duì)于電能表的規(guī)格、安裝位置、安裝方式應(yīng)逐一現(xiàn)場(chǎng)勘查，對(duì)不符合該項(xiàng)目建設(shè)的對(duì)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，采取必要措施，確?；A(chǔ)條件的完善。

6.2 做好工程監(jiān)督工作

分批實(shí)施用電信息采集系統(tǒng)，達(dá)到“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”，這是一個(gè)連續(xù)實(shí)施的浩大工程，工程質(zhì)量關(guān)系到后續(xù)幾年的建設(shè)規(guī)模與速度，因此，必須加強(qiáng)建設(shè)過(guò)程中的監(jiān)督管理，計(jì)劃一批，建設(shè)一批，驗(yàn)收一批，避免出現(xiàn)半拉子工程。篩選施工單位，對(duì)工程質(zhì)量不符合施工要求的，堅(jiān)決退出，確保該項(xiàng)目能夠順利實(shí)施，工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

6.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工具

用電信息采集系統(tǒng)是首次大規(guī)模建設(shè)，許多環(huán)節(jié)還未跟上，市場(chǎng)上只有少數(shù)幾種功能單一的工具，缺乏針對(duì)用電信息采集系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)的多功能工具。面對(duì)全國(guó)如此大的建設(shè)規(guī)模與市場(chǎng)機(jī)會(huì)，建議有興趣的科研機(jī)構(gòu)、廠商能夠盡快開發(fā)出來(lái)。

6.4 最佳運(yùn)行維護(hù)的準(zhǔn)備

目前，尚未明確用電信息采集系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)由哪個(gè)專業(yè)管理，各地應(yīng)積極考慮運(yùn)行維護(hù)的準(zhǔn)備與方案，考慮如何將現(xiàn)有的業(yè)務(wù)與操作流程融進(jìn)用電信息采集系統(tǒng)。建議組織相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)，實(shí)行專人化管理。根據(jù)系統(tǒng)特性將運(yùn)行維護(hù)劃分若干個(gè)類型，比如：現(xiàn)場(chǎng)接線維護(hù)、終端維護(hù)、用戶檔案維護(hù)等，分別并入現(xiàn)有的相關(guān)部門。