分布式電能計量表能耗數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)

王貴朋

摘要：近年來，隨著用電客戶的不斷增加和智能電能表全覆蓋工作的完成，針對智能電能表投運驗收及裝置日常運行的接線檢查分析將是電能計量運維、用電檢查重要工作內容，也是供電企業(yè)經(jīng)營發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一，電能表如果出現(xiàn)接線錯誤情況直接影響著電能表能否正確計量，對供電企業(yè)的經(jīng)濟效益有著嚴重的影響，是用電量準確計量及供用電雙方公平交易的可靠保障。

關鍵詞：分布式電能計量表;能耗數(shù)據(jù)采集;傳輸系統(tǒng)

1電力計量資產全生命周期管理方法

針對前言中提出的技術不足，本研究設計出基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能電力計量系統(tǒng)，該技術具有以下創(chuàng)新點。（1）在智能電力計量系統(tǒng)中融入物聯(lián)技術，通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)實現(xiàn)電力計量設備運行信息采集、信息整合、風險評價、完整性評價、維修與維護、能效評估、計量設備運維管理、監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)管理、維修和設計等多種數(shù)據(jù)的綜合管理。（2）在物聯(lián)網(wǎng)技術中加入改進型無限深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，實現(xiàn)電力計量資產數(shù)據(jù)的全壽命周期管理，深入挖掘電力表相關的不同數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)電力表全壽命周期管理?；谖锫?lián)網(wǎng)技術的電力計量資產全生命周期管理系統(tǒng)包括電力設備層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)應用層，舍棄傳統(tǒng)技術的弊端，將物聯(lián)網(wǎng)技術引入到智能電力計量系統(tǒng)內，實現(xiàn)了電力計量數(shù)據(jù)的自動化、智能化處理，有效地實現(xiàn)了移動互聯(lián)技術、人工智能技術和通信技術的結合，將分布式電力設備數(shù)據(jù)有機結合起來。在電力設備層中，多種不同類型的電力計量數(shù)據(jù)信息被存儲在電力計量資產全生命數(shù)據(jù)庫中，通過數(shù)據(jù)融合技術將不同類型的數(shù)據(jù)信息有機融合在一起，用戶在分析數(shù)據(jù)信息時，在電力數(shù)據(jù)庫中抽取數(shù)據(jù)信息，通過改進型無限深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)信息的學習和訓練，通過挖掘、分析電力計量數(shù)據(jù)之間的關系實現(xiàn)電力計量資產全生命周期的分析和挖掘。在數(shù)據(jù)處理層中，通過大數(shù)據(jù)算法模型實現(xiàn)不同類型電力數(shù)據(jù)信息的處理和挖掘，采用深度挖掘的數(shù)學算法實現(xiàn)電力計量資產全生命周期數(shù)據(jù)分析。采用的分析方法是構建無限深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，采用該無限深度神經(jīng)網(wǎng)模型進行電力計量資產全生命周期數(shù)據(jù)分析，目的在于提高電力計量資產全生命數(shù)據(jù)分析的能力，使得用戶獲取的電力計量宏觀資產數(shù)據(jù)信息或者比較表面的數(shù)據(jù)信息轉換為數(shù)學建模分析的方式，將表面數(shù)據(jù)信息通過微觀數(shù)據(jù)更加深刻體現(xiàn)出來，從而提高電力計量資產數(shù)據(jù)分析能力。

2系統(tǒng)軟件設計

完成系統(tǒng)硬件設計后，還需要對系統(tǒng)軟件進行設計，最終實現(xiàn)分布式電能計量表能耗數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的整體設計。

2.1系統(tǒng)軟件整體構架

為了方便維護系統(tǒng)和使用系統(tǒng)，采用B/S技術對用戶界面、應用邏輯和數(shù)據(jù)庫進行有效分離。在系統(tǒng)中所有系統(tǒng)平臺都可以用于交換數(shù)據(jù)，有效避免病毒的入侵和文件的共享。系統(tǒng)軟件主要通過系統(tǒng)層、支持層和應用層3種層次結構組成。該系統(tǒng)模式可以使業(yè)務邏輯獨立，便于數(shù)據(jù)訪問。中間業(yè)務層用來與數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，有利于業(yè)務的升級。數(shù)據(jù)庫服務器層主要用來操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的改動，提升了系統(tǒng)的安全性。

2.2軟件程序設計

（1）數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)軟件設計。系統(tǒng)中的模塊和接口主要由NET技術開發(fā)，并且達到人機交互的需求，系統(tǒng)內的數(shù)據(jù)需要通過采集設備、數(shù)據(jù)中心等對其進行調試，最終令整個系統(tǒng)達到完美結合的目的。（2）數(shù)據(jù)庫結構設計。數(shù)據(jù)庫中需要記錄的信息過多，因此挑選出最重要的4類信息分別進行記錄，這些數(shù)據(jù)為：計量表信息、數(shù)據(jù)信息、終端信息和管理信息。①能源計量儀表信息：首先設計一個信息表用來記錄儀表信息，表中包含準確值和最大測量值，便于管理者查看和管理。②信息管理：用來對能耗數(shù)據(jù)進行記錄和管理。③終端設置信息管理：設計一個終端參數(shù)信息表，表內用來記錄設置的參數(shù)及人員信息。④數(shù)據(jù)庫內全部管理信息：設計數(shù)據(jù)庫表格信息表，對數(shù)據(jù)庫中的表格名稱和數(shù)據(jù)類型進行有效記錄。（3）定時器中斷子程序設計。在采樣數(shù)據(jù)的過程中，利用定時器計算采樣時長，并通過采樣率對時間間隔進行計算。首先啟動定時器對數(shù)據(jù)進行采樣，并將采樣后的數(shù)據(jù)輸送到定時器終端內，自動對ARR值進行裝載，并從第一個點開始轉換，轉換后從AD芯片中獲取高電平脈沖，從而達到開啟AD讀書的目的，并讀取到第一個點的數(shù)據(jù)。經(jīng)采樣間隔時間抵達后，開始對第二個點的數(shù)據(jù)進行采集，重復此操作，直到獲取到數(shù)據(jù)點為止，將定時器關閉。在我國電力工業(yè)強勁的發(fā)展下，電能計量表在電能中占據(jù)著重要地位。隨著時間的飛逝，傳統(tǒng)的電能計量系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足于現(xiàn)狀，計量效果差的問題始終居于其中，為了解決這一現(xiàn)象，這時就需要對電能計量表能耗數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)進行有效設計。通過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電能計量表能耗數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)存在日能耗高、月能耗數(shù)據(jù)采集速度慢和測量數(shù)值與實際數(shù)值誤差多的問題。針對上述問題，設計分布式電能計量表能耗數(shù)據(jù)采集與傳統(tǒng)系統(tǒng)，首先對系統(tǒng)的總體結構進行設計，再對系統(tǒng)內各個模塊、電路進行設計，從而完成系統(tǒng)硬件的設計;完成設計后，建立系統(tǒng)軟件整體構架，進而實現(xiàn)系統(tǒng)軟件設計，最終實現(xiàn)系統(tǒng)總體設計。

結束語

針對電力設備計量過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集速度慢、傳遞效率低、數(shù)據(jù)處理困難等問題，本研究融入包括感知層、傳遞層、平臺層和應用層的物聯(lián)架構，將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到智能電力計量系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能電力計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動化傳遞。構建了無限深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，將電力計量數(shù)據(jù)信息通過無限深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和計算，提高了電力計量數(shù)據(jù)的管理和分析能力。本研究通過試驗驗證，雖然在一定程度上提高了電力計量設備資產信息的管理能力，但該技術仍舊存在一些不足，需要進一步研究和探討。設計的低功耗電能計量裝置通過裝置的電源管理模塊實現(xiàn)統(tǒng)一運行。硬件上結合外圍管腳的連接電路，全部對電能表主芯片的管腳配置為低功耗模式;電能計量裝置的軟件對通信進行中斷處理，以中斷的方式實現(xiàn)了電能表的低功耗通信。整體的裝置實現(xiàn)了一款RF低功耗電能計量裝置的設計方案。

參考文獻

[1]白莉娟.淺談智能電表的運行維護[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（25）：180-180.