基于用电信息采集的“多表合一”技术探讨

刘 奕，黄高勇，陈欣欣，朱 孟，尤莎琳

（国网泉州供电公司，福建 泉州 362000）

0 引 言

“多表合一”信息采集系统建设，是推动互联网和国家智慧城市发展的重要战略，是解决系统互联互通的创新举措。国家电网公司推行“多表合一”建设，就是利用电力企业已有用电信息采集系统平台，实现对水、电、气等公共数据资源实行远程集抄集采，打造全新的用能数据平台，并充分挖掘用电信息采集系统大数据应用，营造全新用能营商环境，全面支持智慧城市建设，减少数据系统平台重复建设。

泉州地区自2016年以来，大力推动新型智慧城市建设，以智能电表和用电信息采集系统覆盖的采集负控终端、集中器和专网通信资源为依托，融合智能电表、水表、气表等，实现跨专业跨行业跨领域的用能信息采集和大数据资源共享共用。通过加装水气表信息采集设备，实现对客户用电、用水、用气等数据信息同步采集，大大提高了抄读水、气表工作效率，提升了整体用能效率和客户服务水平，对构建智慧城市、泛在物联网系统以及集约公共企业资源等具有重要意义。

1 “多表合一”项目框架

“多表合一”一体化信息采集系统就是应用现有统一规范的数据采集标准和通信规约，在营销业务应用和用电信息采集系统中建立对应用户电表、水表、气表的档案，实现多种不同表计数据的统一远程集抄集采，实现不同公共行业服务之间数据的互联互通。

1.1 系统整体框架

“多表合一”一体化信息采集系统整体架构分为5部分，分别为终端设备层、网络通信层、前置解析层、数据层和应用层5部分。终端设备层指现场采集设备，包括水表、气表、智能电表、负控终端和集中器，负责数据采集并将数据传输至前置解析层。前置解析层负责将远程采集的水、气、电表计通信协议进行解析并上传至数据层。网络通信层主要包括无线和有线信道两种，主要是现场采集终端与远程主站之间实现信息交互的网络信道。福建省用电信息采集系统通信信道主要是4G专网和光纤专网。数据层包含档案关系和采集数据两部分，采集数据由前置解析层传送，档案关系由营销业务应用系统平台建立水、气、电表各用户档案，通过发起流程调试至用电信息采集系统。用电信息采集系统将水、气、电示数传输至营销业务应用系统。应用层实现信息和数据查询等功能。

1.2 系统业务架构

“多表合一”一体化信息系统业务架构建立在用电信息采集系统基础上，实现数据共享共用。它的业务架构包含统计查询、运行管理、基本应用以及系统管理4大功能[1]。通过在营销业务应用系统建立水、气用户档案信息，与电力用户档案数据进行匹配，并将营销应用业务系统档案调试至用电信息采集系统。根据抄表采集任务配置，在用电信息采集系统下发相应参数任务，从而获取对应时间等相关表计读数，实现水、气、电表数据多维度查询,以及表计运行及故障情况分析、参数设置、数据召测等，实现“多表合一”档案、表计示数、调试工单查询等信息的交互共享。

2 “多表合一”典型技术方案

用电信息采集系统由远程主站、专网通信、现场采集终端、终端与表计之间的本地通信以及智能电表组成。“多表合一”一体化信息采集系统，是在不改变用电信息采集系统远场主站、专网通信信道和现场终端采集等架构基础上，充分应用现有采集系统平台和现场设备资源，通过升级无线模块、更换双模模块和增加采集通信转换器3种方案接入用电信息采集系统现场设备[2]。

2.1 升级无线模块

升级无线模块方案应用于电能表和水表，都是通过微功率无线通信表计或适用于电能表本地通信采用RS-485、水表和I型采集器采用无线方式的情况。此方案可以实现水电表数据转发，却无法实时采集数据。

2.2 更换双模模块

此方案应用于智能表为载波通信、水表为无线方式，或智能表为RS-485接线、水表为无线方式、I型载波采集器的情况。

2.3 增加采集通信转换器

此方案主要适用于智能电表采用RS485接线、水表采用M-BUS或微功率无线通信、智能电表与水表相对位置较远的情况。泉州地区主要采用加装采集转换器的方案。它的下行通道通过当前应用较多的通信技术M-Bus总线与用户水气表通信，上行通道主要运用RS-485与采集器通信。

3 “多表合一”现场施工问题

3.1 水表采集器485引线问题

某小区的水表采集机设备线路中增加了一台主采设备（用于抄表员可一次抄读整栋楼的采集机的水表数据设备）。该设备与山科采集器连接的线路为RS-485线路，已将水表采集器的RS-485输出引走，从而直接影响该设备再引出的另外一路RS-485输出。具体解决方案是加装集线器设备于表计与采集器之间的线路，引出另外一路RS-485输出。

3.2 施工工艺问题

现场排查时发现较多电力线、RS-485线路、M-BUS线路未接好或松动的情况，以及485线路正负极接反等现场接线问题。485芯片的安装存在遗漏加装、未加装好以及芯片插歪的情况。具体解决方案是通过对施工人员的培训，从现场施工建设时避免该类问题，在施工完成统计时进行检查，验收确认。

3.3 用电信息采集系统“多表合一”主站问题

公用类水表问题：部分水表存在无相应用户电表的情况，与主站上建档无可匹配的电表，目前尚无法建该类水表的档案；若有相对应公用类电表可供其选择匹配，则可建档。

转换器地址错误：排查过程中出现频率最高的为转换器地址错误的故障，该故障需由主站人员、现场施工人员合作配合减少出错率。

档案下发、流程问题：现场排查部分集中器内无水表档案，为主站人员遗漏下发或运维电表的过程中对集中器初始化后未下发等。运维电表的过程中容易删改到水表档案，如删除水表接线信息、更改水表档案协议等导致抄表故障。

4 结 论

“多表合一”信息平台建设解决了多重人工繁琐的抄表工作，实现了“多表合一”数据集中采集、集中管理和集中存储。不仅有效利用了人工智能，而且大大提升了工作效率，为广大市民提供了可靠的数据支撑，也为相关管理部门提供了大数据分析，有效推动了基础服务创新，有力推进了智能城市建设，为建设泛在物联网提供了互联互通平台和数据基础，同时降低了数据采集的人力成本和设备的重复制造成本，即可以减少资源浪费，节约公共资源，又可以协调管理通信信息，提升采集系统的工作效率。