CN109360400A - 一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力计量技术领域，提出了一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，包括采集主站、集中器和电表，所述集中器内设置有主控模块、本地通信模块和网络通信模块，所述本地通信模块内设置有台区识别模块，所述电表上设置有电能表通信单元，所述集中器通过网络通信模块与采集主站与通讯连接，所述集中器通过本地通信模块与电表通过电力线载波通讯。本发明可以实现自下而上实现新装电表主动上报，电表档案自动下发、自动抄表的功能，即所谓的即装即采功能，对于提升数据采集率，解决现场集抄维护档案不匹配、运维管理流程复杂等问题，具有重要意义。

Description

一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统

技术领域

本发明涉及电力计量技术领域，具体涉及一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统。

背景技术

目前的抄表系统中，由于种种原因，户变关系不准确，台区档案管理混乱，影响采集成功率和线损计算。要实现新装表计或者更换表计的抄读，按照传统方式，需要先核对表计档案，将表计档案录入系统，重新下发档案给集中器进行抄读，浪费时间和人力物力。

“即装即采”功能是指当新装或更换载波表或载波模块后，在一定时间内即可在主站进行正常召测数据等操作。即装即采功能体现了两种结果，“装”和“采”，电表安装到台区中并能进行数据的采集，对时间没有更详细约束。目前的电力线抄表系统，不考虑户变关系的情况下能在秒级发现新增表，并使得新增表入网，也就是说在不考虑台区归属关系时可以实现节点的立即识别与入网。但由于即装即采属于增量业务，需符合原有台区的业务要求，比如台区归属正确，线损计算正确，因此新增表安装到已运行台区时首先需要进行台区识别，然后归属到正确的集中器下再进行采集这对电力公司的业务才是有意义的，因此从这个角度说即装即采业务应解释为，新增节点尽可能快的得出台区识别结果并加入到正确的网络后进行数据采集的操作流程。

发明内容

为适应电力计量领域的实际需求，本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，以实现当新装或更换载波表或载波模块后，在一定时间内即可在主站进行正常召测数据等操作，即实现新增表计的即装即采。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，包括采集主站、集中器和电表，所述集中器内设置有主控模块、本地通信模块和网络通信模块，所述本地通信模块内设置有台区识别模块，所述电表上设置有电能表通信单元，所述集中器通过网络通信模块与采集主站与通讯连接，所述集中器通过本地通信模块与电表通过电力线载波通讯；

所述本地通信模块用于在收到主控模块定时启动新增电表上报命令后，开始接收电能表上的电能表通信单元的入网信息，以及用于在收到新增电表上的电能表通信单元的入网信息后，通过台区识别模块对新增电表进行台区识别，并根据识别结果使新增电表选择对应台区的本地通信模块进行入网，还用于将台区识别完成后的新增电表信息上报给集中器内的主控模块；

所述主控模块用于在接收到新增电表信息后，对新增电表信息进行存储，以及用于将新增电表信息与集中器内自身档案进行比对，若新增电表信息在集中器档案外，则产生新增电能表事件，并将其通过网络通信模块上报采集主站；

所述采集主站用于在接收到所述集中器产生的新增电能表事件后，将其与营销系统档案进行比对判断档案是否正确，若正确，则下发档案给集中器，若不正确，则发送现场核查信息至技术人员。

所述集中器收到采集主站发送的电表档案后，根据新下发的电表档案进行抄表。

所述台区识别模块对新增电表进行台区识别的方法为：

计算新增电表与各个台区的电表之间的电压相识度Δv、信噪比相识度Δs和频率相似度Δf；

然后计算最终相似度β，所述计算公式为：β＝W1×Δv+W2×Δf+W3×Δs，其中，W1、W2、和W3分别表示各个相似度的权重；

最后判定新增电表属于与其最终相似度最大的电表所在的台区。

所述采集主站与集中器通过GPRS、CDMA、MODEM或LAN方式通信连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供了一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，实现新装表计即装即采，并能正确划分原有表计户变关系，解决台区档案混乱的问题，无需人工维护档案到集中器，集中器可以自的识别表计并自动抄读，通过即装即采技术，减少人力成本与时间成本，方便快捷，对于安装台区和新增表计带来很大的便捷；本发明可以对提高电力企业精细化管理提供可靠的技术保障，可以将新增表计档案准确下发到本台区集中器中，进而可以优化线损治理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统的结构框图；

图2为本发明实施例中本地通信模块的工作流程图；

图3为本发明实施例中采集主站的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，包括采集主站、集中器和电表。所述集中器内设置有主控模块、本地通信模块和网络通信模块，所述本地通信模块内设置有台区识别模块，所述电表上设置有电能表通信单元，简称为节点；所述集中器通过网络通信模块与采集主站与通讯连接，其通信方式可以为远程无线通信链路例如GPRS/CDMA/MODEM/LAN等方式。所述集中器通过本地通信模块与电表通过电力线载波通讯。

所述集中器中，本地通信模块用于在收到集中器定时启动新增电表上报命令后，开始接收电能表上的电能表通信单元的入网信息，以及用于在收到新增电表上的电能表通信单元的入网信息后，通过台区识别模块对新增电表进行台区识别，并根据识别结果使新增电表选择对应台区的本地通信模块进行入网，还用于将台区识别完成后的新增电表信息上报给集中器内的主控模块；所述主控模块用于在接收到新增电表信息后，对新增电表信息进行存储，以及用于将新增电表信息与集中器内自身档案进行比对，若新增电表信息在集中器档案外，则产生新增电能表事件，并将其通过网络通信模块上报采集主站。所述采集主站用于在接收到所述集中器产生的新增电能表事件后，将其与营销系统档案进行比对判断档案是否正确，若正确，则下发档案给集中器，则集中器根据档案进行抄表，若不正确，则发送现场核查信息至技术人员。

具体地，如图2所示，本地通信模块的工作流程如下：

1)本地通信模块收到集中器的主控模块定时发送的启动新增电表上报命令后，开始接收节点入网信息；在收到新增节点入网信息后，执行新增电表上报流程(只上报新增的表信息)；

2)将新增电表以事件上报的形式上报给集中器。

注：路由是指安装在集中器上的通信模块，即集中器上的本地通信模块(CCO)；

节点是指安装在电表上的通信模块，即电能表通信单元(STA)。

路由接收节点入网信息，基于的原理是电压相似度台区识别。其核心思想为：用户侧节点(电能表通信单元)持续采集周围邻居节点的数据，若节点A识别和节点B的相似度最高，则判断A、B节点归属同一个台区。同理，所有节点都可以采用相同的相似度识别模型，得出节点间的相似度关系。初始化时，以变压器侧路由C(集中器本地通信单元)基准可信节点，通过相似度判断，节点A识别和路由C属于同一个台区，那么节点A升级为可信节点，并将此信息广播公布出去，进而，节点B识别与节点A相似度最高，则判断与节点A属于同一台区，且节点B也升级为可信节点，并将此信息广播公布出去。以此类推,这样就会以变压器侧路由C(集中器本地通信单元)为中心，由近及远扩散开，最终完成整个网络的相似性判别。

台区表计新增以后，节点会先计算与其他原始节点之间的电压相识度、信噪比相识度和频率相识度，根据公式综合判定，得到与原始节点之间的最终相似度，最后判定新增电表属于与其最终相似度最大的电表所在的台区。若属于该台区，新增电表的电能表通信单元向台区对应的本地通信单元上报入网信息，本地通信单元执行新增电表上报流程，向集中器上报新增电表信息。

以下分别定义电压相似度、频率相似度、信噪比(SNR)相似度和最终相似度：

电压相似度Δv：任意两个节点间的电压偏差，可以采集多个时刻点的数据做综合的计算，电压相似度在整个相似度模型中的权重为W1，作为必选项。

频率相似度Δf：任意两个节点间的频率偏差，可以采集多个时刻点的数据做综合的计算，频率相似度在整个相似度模型中的权重为W2，作为必选项。

信噪比SNR(Signal Noise Ratio)相似度Δs：任意两个节点间的信噪比偏差，可以采集多组SNR值，去掉5％的最大值和5％的最小值，剩余的90％做平均处理，平均后的SNR值偏差最小的节点认为相似度最高。SNR相似度在整个相似度模型中的权重为W3，作为非必选项。

最终相似度β＝W1×Δv+W2×Δf+W3×Δs。

具体地，集中器的工作过程如下：

(1)新增电表安装上去以后根据台区识别结果选择本台区的路由(本地通信模块)进行入网，入网以后，本地通信模块上报新增电表。

(2)集中器收到本地通信模块上报的新增电表信息后进行存储；

(3)集中器将新增电表与集中器自身档案进行比对，若电表在集中器档案外，则产生“新增电能表事件”，通过网络通信模块上报主站。

具体地，如图3所示，采集主站的工作流程如下：

(1)采集系统收到集中器上报的新增电表事件后，对集中器进行确认帧响应，并将上报结果在显示界面进行正确显示。然后跟营销系统档案进行比对；

(2)比对后，确认是新增档案，下发给集中器。

(3)不正确的档案需技术人员现场核查电表信息。

本发明提供了一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，该系统无需人工维护档案到集中器，集中器自动的识别表计并自动抄读，通过即装即采技术，减少人力成本与时间成本。此功能方便快捷，对于安装台区和新增表计带来很大的便捷。该研究对提高电力企业精细化管理提供可靠的技术保障；该研究可以将新增表计档案准确下发到本台区集中器中，可以优化线损治理。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，其特征在于，包括采集主站、集中器和电表，所述集中器内设置有主控模块、本地通信模块和网络通信模块，所述本地通信模块内设置有台区识别模块，所述电表上设置有电能表通信单元，所述集中器通过网络通信模块与采集主站与通讯连接，所述集中器通过本地通信模块与电表通过电力线载波通讯；

所述本地通信模块用于在收到主控模块定时启动新增电表上报命令后，开始接收电能表上的电能表通信单元的入网信息，以及用于在收到新增电表上的电能表通信单元的入网信息后，通过台区识别模块对新增电表进行台区识别，并根据识别结果使新增电表选择对应台区的本地通信模块进行入网，还用于将台区识别完成后的新增电表信息上报给集中器内的主控模块；

所述主控模块用于在接收到新增电表信息后，对新增电表信息进行存储，以及用于将新增电表信息与集中器内自身档案进行比对，若新增电表信息在集中器档案外，则产生新增电能表事件，并将其通过网络通信模块上报采集主站；

所述采集主站用于在接收到所述集中器产生的新增电能表事件后，将其与营销系统档案进行比对判断档案是否正确，若正确，则下发档案给集中器，若不正确，则发送现场核查信息至技术人员。

2.根据权利要求1所述的一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，其特征在于，所述集中器收到采集主站发送的电表档案后，根据新下发的电表档案进行抄表。

3.根据权利要求1所述的一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，其特征在于，所述台区识别模块对新增电表进行台区识别的方法为：

计算新增电表与各个台区的电表之间的电压相识度Δv、信噪比相识度Δs和频率相似度Δf；

然后计算最终相似度β，所述计算公式为：β＝W1×Δv+W2×Δf+W3×Δs，其中，W1、W2、和W3分别表示各个相似度的权重；

最后判定新增电表属于与其最终相似度最大的电表所在的台区。

4.根据权利要求1所述的一种新增表计自下而上即装即采的抄表系统，其特征在于，所述采集主站与集中器通过GPRS、CDMA、MODEM或LAN方式通信连接。