浅析用电信息采集系统与数据采集技术

林海威

摘 要：随着智能电网的建设范围扩大，用电信息采集系统也发生了转变，由单一的数据采集和单向的传输转变为信息双向交互的方式，实现用电信息采集系统的智能化。本文对用电信息采集系统和数据采集技术进行了细致的分析，并简要的介绍了两种技术相关的理论概念。

关键词：用电信息采集系统；数据采集技术

1 前言

智能电表的全面应用，使得电力企业对用电信息采集系统的要求更高，数据采集是用电信息系统中的重要组成部分，对自动化系统的影响很大。因此，用电信息采集系统和数据采集技术需要不断的完善以适应智能电网的发展，满足国际化和新时期的要求。

2 用电信息采集系统

2.1 系统构成和应用现状

这一系统主要由主站、通信通道和采集设备三个部分组成，主站系统主要负责业务应用、任务调度和数据库管理等，通信通道则负责连接主站和终端，将信息进行传输，而采集设备则是安装在最末端负责为整个系统提供原始数据信息。

随着电力企业的改革，传统的人工抄表收费方式已经无法满足发展要求，远程抄表技术也开始使用。近些年，我国的用电信息采集系统也根据不同的用电类型进行了改革。首先，电力企业对用电信息采集系统以及智能电表的技术进行统一的技术标准要求，对相关的构成部分也制定了具体的要求，如用电信息采集系统主站、检验验收。其次，面向全国推进用电信息采集系统、信息采集终端和智能电表的建设，目前已经基本实现了智能电表的覆盖[1]。

2.2 关键技术

（1）分布式数据处理技术。分布式数据处理系统就是利用多线程和集群技术，通过数据计算处理自服务实现对数据多任务处理，进行这一数据计算任务的过程为有业务工作站的系统网络进行任务计算调度，然后进行竞争为主的计算调度。计算任务调度根据启动设备的先后顺序确定主机对系统进行控制。主机在工作的过程中会依据计算设计形成数据计算任务并向其他业务站进行传输。调度中心则是根据任务的时间进行检查，判断子计算处理的数据计算任务量，合理的分配计算任务保证每个子服务系统的任务量相当。如果在运行中调度中心出现故障，数据子服务则要根据处理效率和任务量重新的选择调度中心，这种技术形式可以减少计算任务的丢失。

例如，某地区的电力企业采用分布式数据处理技术来完成Oracle数据库用电信息采集系统的工作优化。首先，对该企业的用电信息，采集三个月内的真实数据进行利用，包括20张业务表和共计达到7亿的数据。然后，对低压数据完整率以及终端通信流量进行统计。其次，开启软件接收日常电量数据计算任务，主机将这些任务下分到其他的业务站，调度中心系统对任务的完成时间进行监督记录，如果某个业务站接受的任务过多也会将部分任务再次分配给更下一级的处理站。当该地出现人工追补电量和置换表计时，业务工作站会启动计算任务重新统计，将变更后的任务下分给计算装置，重新录入和分类电表的电量数据，确保电量计算的准确。最后，通过结果可以发现分布式多任务数据计算平台1/8的硬件投入就提高了7倍的数据处理性能。

（2）数据挖掘技术。数据挖掘技术包括两个方面，一是通过对用户的用电量曲线图、线损和电压、电流等因素对是否出现窃电现象进行分析，如出现电量数据不平衡，针对这种情况要及时地通过电话和短信的方式通知相关的人员进行处理。二是对多主体、线损和电量主题进行分析。多主体分析主要采用横向对比和竖向形式分析等方法对数据进行收集生成表格和曲线图，而线损分析是对线路的损坏数据进行统计通过同比和环比分析来整体分析，电量主题分析通过对供电、发电和用电等数据根据不同的时间、层次等用曲线和图形来显示。

比如，数据挖掘技术在防止窃电漏电上的应用。首先，对各个采集终端的数据进行收集，制作用电电量曲线图。正常的用电电量图的特征通常都是维持在一个范围内上下波动，曲线的上下浮动不大，如某一用户的正常用电在12月维持在6000～7000之间，电量移动差最大为2，间隔出现上升和下降的趋势，大部分为0，几乎不变这就是正常的数据。而如果出现窃电漏电的现象曲線的范围则会表现为用电量的大幅度下降，如从用电2000度直接降低到接近0并保持不变。然后，工作人员在发现这种现象后就必须通知负责的维护人员对此种现象进行检查和告知。或者也可以利用这种方法建立窃电漏电评价指标模型，通过样本数据抽取对电量负荷、线损指标进行了解分析。

3 用电信息采集系统中的数据采集技术

3.1 用电数据采集技术的功能和特点

用电数据采集技术的主要由服务器群、数据采集设备、数据传输设备组成，采用这种技术可以最大程度的方便信息采集表系统的扩展和缩减，以实现适应不同用户的需求，将系统的性能发挥到最佳的效果。基于这种功能，数据采集技术的特点有以下几点。

一是具有开放性。数据采集技术的开放性，可以按照电力系统关口表和大用户分别管理，将采集到的电量数据直接传输到数据库，并通过与采集数据建立对应关系，实现数据转存、计算、处理，并提供数据访问服务。二是具有方便性，能够支持用户的服务器，对用户分阶段和级别对数据参数进行收集，并且能够方便查询、处理、分析和结算[2]。

3.2 数据采集技术装置

数据采集的采集子系统有网桥系统和前置机子系统构成，前置机子系统可以对数据定时任务的生成和采集以及人工测试产生的临时任务进行处理，处理流程则是软件接受网络命令，形成处理任务，然后相关的系统执行任务，任务服务器会将成功的任务删除，错误则放入后续处理列表。而网桥系统则是通过交换数据形成任务输出，然后子系统将定时采集数据自动输入临时数据库。按照以往的数据采集模式，通常是一个通道对应一个采集终端，采集任务也是单一的，而采用数据采集技术可以实现多任务处理，对多终端进行并行数据采集，并且实现了前置机械的负载平衡，对智能电表、水表和气表的信息进行采集和处理，为信息采集提供了先进的支持平台。

4 结语

现阶段，用电信息采集系统已经成为建设智能电网的关键环节，电力企业管理模式的改进对该系统提出了更高的要求。而数据采集技术可以实现多任务、多终端的处理，解决了信息采集兼容的问题。所以，要充分分析用电信心采集系统和数据采集技术，推动智能化电网的建设。

参考文献：

[1] 周文婷，王涛，袁鸣峰.基于北斗短报文通信的用电信息采集系统的研制[J].电力自动化设备，2017（12）：1～6.

[2] 何海涛.电力线中压载波通信技术在用电信息采集系统中的应用[J].农村电气化，2017（11）：16～18.