电力抄表

1应用简介

1.1背景介绍

2011年,国家电网对各网省电力公司提出了对居民用电信息、各厂站电能量数据实现“全采集、全覆盖、全费控”的要求。根据国家电网的要求,各网省公司对其发、售电量以及供电可靠性等实时数据信息都急需了解,以利于全面掌握公司的经营状况。

1)目前电网行业的数据通信应用方式中,主要采用光纤或手机公网(GPRS/3G)通道进行通信,系统框图如下:

 

图1-1 GPRS抄表系统框图

 

2)面对广大人烟稀少的山区、牧区、深山中的峡谷水电站等,既无光纤通路也尚无公网信号覆盖,有些地区即使有公网信号但是信号并不稳定,信号强度不足以支撑集中器/专变器上线,而新建通信通道存在着成本高昂、施工困难、维护困难等问题。北斗远程抄表终端以北斗卫星为通信信道,较好的解决了以上偏远地区电力抄表难题。

1.2北斗卫星抄表的优势

1)北斗卫星抄表信息安全性:北斗卫星抄表终端每次发送的短报文都经过加密,无需通过地面基站,直接与赤道上的北斗卫星通信,信息安全绝对可靠,北斗卫星导航系统是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,系统安全性自主可控;

2)北斗卫星抄表覆盖范围:北斗卫星抄表在国内没有盲区,,截止到2007年北斗信号已经覆盖了整个中国,2012年覆盖了亚太大部分地区,预计2020年完成全球组网。

图1-2北斗卫星抄表系统覆盖范围

图1-3北斗卫星抄表系统框图

2产品简介

北斗卫星抄表终端是针对电力远程抄表设计的一款支持北斗 RDSS、RNSS 以及GPS的多功能北斗通信终端。可实现 RDSS 的双向定位、短报文通信、位置报告以及 RNSS 的定位和授时功能。终端采用一体化设计,固定杆安装更为方便,配备串口,便于用户进行二次开发。终端体积小、功耗低、连接简单、操作方便,可广泛应用于电力行业远程抄表。

2.1北斗抄表终端

图2-1 北斗卫星抄表终端

北斗卫星抄表终端主要技术指标

  • 供电电压:AC:100~240V,DC:9~36V;
  • 通信接口:RS-485/RS-232
  • 支持1规约
  • 防水防尘:IP67
  • 待机功耗:≤2W
  • RDSS发射:≤35W(≤200mS)
  • 外形尺寸:φ119×72mm
  • 重 量:600g(不含线缆)
  • 工作温度:-20℃~+60℃(以北斗IC卡工作温度为准)
  • 存储温度:-40℃~+85℃
  • 电磁兼容:通过GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
  • 电磁兼容:通过GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
  • 电磁兼容:通过GB/T 17626.9-2011 电磁兼容试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验

2.2北斗抄表平台

图2-3北斗卫星抄表系统主界面

图2-4日冻结数据解析显示界面

图2-5日冻结数据完整性校验/一键补采界面

图2-6终端(专变/集中器)设备管理配置界面

北斗抄表平台实现集中管理终端设备和通信链路资源的管理,完成数据收集、终端运行管理、设备维护管理等功能。完成数据集中处理,保障系统安全,承担数据存储、运算,提供面向无网络和信号的偏远地区用电用户数据的收集和电力企业管理工作提供数据收集分析应用。实现与其它技术支持系统间的互联和数据共享,系统互联和数据共享遵循电力行业信息管理系统统一接口标准、安全机制和数据编码规范。其构架于计算机网络系统硬件平台和以系统数据库为核心的软件平台,平台配置满足系统功能和性能的要求。

平台采用PaaS(Platform-as-a-Service,即平台即服务)系统架构,采用标准三层分布式多层技术,可分为数据层、支撑层、应用层、表现层。包括系统配置模块、指令任务发送模块、北斗数据接收模块、北斗数据协议模块、电力数据解析模块、数据存储模块、数据交互模块(主站)、统计分析报表模块、运营维护模块等组成。

指令任务发送模块:此模块通过服务形式运行,默认开机自动启动,无须人为配置操作;模块功能主要为实现主站、前置机、指挥机之间指令的接收和发送;实时接收主站下发的数据采集指令,实时发送系统配置或数据采集等所有指令给指挥机,然后通过指挥机广播下发给终端设备执行。

北斗数据接收模块:此模块软件后台运行,用于数据交互的接收;主要功能接收指挥机上传的数据包,并对其进行数据包的完整性校验。

北斗数据协议模块:此模块软件后台运行,用于对接收的完成北斗数据包进行明码解析;主要使用协议《北斗一号用户机数据接口》。

电力数据解析模块(1376.1协议):此模块软件后台运行,用于对接收的完成电力数据包进行明码解析;主要使用协议Q/GDW1376.1-2013《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》

数据存储模块:根据调研要求,数据存储模块将对数据进行合理分解和存储,主要功能为将数据根据时间段分表存储,实现跨时间周期跨表结构查询,各种统计分析报表视图,数据的备份和恢复以及数据库日志管理等;

3 现场照片