CN110969827A - 一种低压电力线载波抄表系统及方法 - Google Patents

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程烟飞
李龙龙
田星星
王瑞
束鹏飞
熊树海
池东亮
郭飞
魏海波
胡道谱
王伟
王攀
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Abstract

一种低压电力线载波抄表系统及方法，可解决现有的抄表技术需要投入较大大人力和物力，且抄表率低的技术问题。包括用电信息采集主站、用电采集终端和电能表，用电采集终端将电能表在现场采集得到的数据汇总传递给用电信息采集主站；所述用电采集终端与用电信息采集主站无线连接，用电采集终端通过载波模块与电能表进行电力线载波通信数据采集，数据采集的种类包括电能表数据和电能表对应的载波信道的通信品质数据。本发明主要是载波抄表算法和抄表机制的改进升级，采用新的抄表算法实现对各个载波通信的电能表在电力线信道上的通信品质数据的显示和获取，从而选择更良好的抄表时间和抄表路径，保证抄表的成功率。

Description

一种低压电力线载波抄表系统及方法
技术领域
本发明涉及载波抄表技术领域，具体涉及一种低压电力线载波抄表系统及方法。
背景技术
目前国内的低压电力线载波抄表系统都是采用集中器配合，进行电力线通信实现完成对电能表各类数据的采集。低压电力线载波抄表系统（也称为用电信息采集系统）的架构可以分为以下部分：
1.用电信息采集主站（数据应用）；
2.用电采集终端（终端通过远程4G模块与主站进行通信）；
3.电能表（用电采集终端通过电力线载波通信实现数据采集）。
在现场应用过程中，用电采集终端按照规定的通信协议单一重复的发送抄读数据命令给载波信道，进行抄表，抄表机制存在很大的问题，使得台区抄表率较低，很难达到100%。这让台区的线损的计算、用户电费的结算以及电网整体运行水平无法做到实时监控，电网现场运维人员无法准确定位载波抄表问题，难以准确的判断出是终端设备问题，或者载波模块问题，或者是台区线路问题，从而需要用电终端制造厂家的技术人员配合协助解决，使得双方都投入了较大的人力和物力。
发明内容
本发明提出的一种低压电力线载波抄表系统及方法，可解决现有的抄表技术需要投入较大大人力和物力，且抄表率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种低压电力线载波抄表系统，包括用电信息采集主站、用电采集终端和电能表，用电采集终端将电能表在现场采集得到的数据汇总传递给用电信息采集主站；所述用电采集终端与用电信息采集主站无线连接，用电采集终端通过载波模块与电能表进行电力线载波通信数据采集，数据采集的种类包括电能表数据和电能表对应的载波信道的通信品质数据。
进一步的，所述用电采集终端包括集中器和采集器。
进一步的，所述用电采集终端与用电信息采集主站通过4G模块进行通信，通信方式为GPRS/GSM通信方式。
另一方面本发明公开一种低压电力线载波抄表系统的抄表方法，包括以下步骤：
S1、启动：每天零点，用电采集终端按照预设的采集方案和采集任务启动载波模块，通过电力线进行台区抄表；
S2、一轮抄表：用电采集终端按照存储的电能表的地址和序号进行一一抄表，在抄读对应电能表数据的同时，获取该电能表在载波信道的通信品质，并将通信品质数据与对应电能表的信息进行绑定存储；
S3、抄表数据统计：第一轮抄表周期结束后，用电采集终端分别统计出抄读成功和抄表失败的电能表的数量及对应的通信品质数据；
S4、二轮补抄：依据一轮抄表的结果数据，对通信品质数据较差和抄表失败的电能表进行第二轮补抄；
S5、数据显示：将第二轮补抄仍然抄读失败的电能表的通信品质数据显示出来，供运维人员查看，同时用电采集终端选择低用电负荷时间段再次对失败的电能表数据进行采集，防止出现用电高峰电力线信号干扰造成的载波通信不畅的问题；
S6、中继通信：下一轮抄表周期到达时，用电采集终端筛选出信道通信品质较差的电能表信息和信道通信品质良好的电能表信息进行绑定，将信道通信品质良好的电能表地址作为载波路由中继地址，供信道通信品质较差的电能表进行中继通信，实现数据的采集，补抄机制同理；
S7、对于连续三天信道通信品质较差的电能表信息需要远程上报用电信息采集主站，及时处理，排查故障原因。
作为本发明进一步的方案：步骤S4中，先抄读对应电能表的信道通信品质数据，当品质数据达到要求后，发送抄表帧进行抄表。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明主要是载波抄表算法和抄表机制的改进升级，采用新的抄表算法实现对各个载波通信的电能表在电力线信道上的通信品质数据的显示和获取，从而选择更良好的抄表时间和抄表路径，保证抄表的成功率；
现场电网运维人员可以从终端界面掌握对应电能表的通信品质，便于现场人员维护和处理，及时准确的判断出是终端设备问题，或者载波模块问题，或者是台区线路问题，降低人员之间的沟通成本，提高工作效率，减轻终端厂家的售后维护压力，提高客户对产品的的满意度。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实施例所述的低压电力线载波抄表系统，包括用电信息采集主站1、用电采集终端和电能表4；
用电采集终端将电能表4在现场采集得到的数据汇总传递给用电信息采集主站1；
所述用电采集终端与用电信息采集主站1无线连接，用电采集终端还通过载波模块与电能表4进行电力线载波通信数据采集，数据采集的种类包括电能表数据和电能表4对应的载波信道的通信品质数据，通过对信道的通信品质数据的采集，在抄表失败时协助电网现场运维人员判定抄表失败的原因，即区分用电采集终端和载波信道的问题；
所述通信品质分为15级，取值范围为0-15,0表示无信号品质，1表示最低品质，8和8以上表示信号品质良好，8以下表示信号品质较差；
具体的，本实施例中，所述用电采集终端包括集中器2和采集器3；
为保障用电采集终端与用电信息采集主站1之间数据传输的便捷高效，所述用电采集终端与用电信息采集主站1通过4G模块进行通信，通信方式为GPRS/GSM通信方式。
请参阅图2，一种低压电力线载波抄表系统的抄表方法，包括以下步骤：
S1、启动：每天零点，用电采集终端按照预设的采集方案和采集任务启动载波模块，通过电力线进行台区抄表；
S2、一轮抄表：用电采集终端按照存储的电能表4的地址和序号进行一一抄表，在抄读对应电能表4数据的同时，获取该电能表4在载波信道的通信品质，并将通信品质数据与对应电能表4的信息进行绑定存储；
S3、抄表数据统计：第一轮抄表周期结束后，用电采集终端分别统计出抄读成功和抄表失败的电能表4的数量及对应的通信品质数据；
S4、二轮补抄：依据一轮抄表的结果数据，对通信品质数据较差和抄表失败的电能表4进行第二轮补抄；
S5、数据显示：将第二轮补抄仍然抄读失败的电能表4的通信品质数据显示出来，供运维人员查看，同时用电采集终端选择低用电负荷时间段再次对失败的电能表4数据进行采集，防止出现用电高峰电力线信号干扰造成的载波通信不畅的问题；
S6、中继通信：下一轮抄表周期到达时，用电采集终端筛选出信道通信品质较差的电能表4信息和信道通信品质良好的电能表4信息进行绑定，将信道通信品质良好的电能表4地址作为载波路由中继地址，供信道通信品质较差的电能表4进行中继通信，实现数据的采集，补抄机制同理；
S7、对于连续三天信道通信品质较差的电能表4信息需要远程上报用电信息采集主站1，及时处理，排查故障原因。
第二轮补抄时，为了节约时间，先抄读对应电能表4的信道通信品质数据，当品质数据达到要求后（8或8以上），发送抄表帧进行抄表，以免先发送抄表帧，等待一定时间超时后，再去抄读电能表4的信号品质数据，造成整个时间上的浪费；
具体的说，本发明实施例对于载波信道的通信品质的获取，是通过用电采集终端的主节点载波模块和各电能表从节点载波模块通信时，通信数据帧中特定的帧信息域内容得到，该通信协议是国家电网制定标准的集中器本地通信模块接口协议；
将获取到的集中器与各电能表之间的通信品质数据进行整理归纳，便于找到抄不到的表与能抄到的电表之间存在的大衰减点，找到高衰减点后分析产生较大衰减的原因，对台区线路进行必要的整改；
通信品质数据的呈现，能够准确的反映出线路中存在的干扰源，便于供电公司运维人员的现场维护和问题排查，找到干扰源，进行有效隔离，提升台区抄表质量，也为集中器厂家抄表算法的优化提供有力的理论支撑。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种低压电力线载波抄表系统，其特征在于：包括用电信息采集主站（1）、用电采集终端、电能表（4）；
所述用电采集终端与用电信息采集主站（1）无线连接，用电采集终端将电能表（4）在现场采集得到的数据汇总传递给用电信息采集主站（1）；
用电采集终端还通过载波模块与电能表（4）进行电力线载波通信数据采集，数据采集的种类包括电能表数据和电能表（4）对应的载波信道的通信品质数据，通过对信道的通信品质数据的采集，在抄表失败时协助电网现场运维人员判定抄表失败的原因，即区分用电采集终端和载波信道的问题。
2.根据权利要求1所述的低压电力线载波抄表系统，其特征在于：所述用电采集终端包括集中器（2）和采集器（3）。
3.根据权利要求1所述的低压电力线载波抄表系统，其特征在于：所述用电采集终端与用电信息采集主站（1）通过4G模块进行通信，通信方式为GPRS/GSM通信方式。
4.一种低压电力线载波抄表方法，基于权利要求1-3任意一项所述的低压电力线载波抄表系统，其特征在于：包括以下步骤：
S1、启动：每天零点，用电采集终端按照预设的采集方案和采集任务启动载波模块，通过电力线进行台区抄表；
S2、一轮抄表：用电采集终端按照存储的电能表（4）的地址和序号进行一一抄表，在抄读对应电能表（4）数据的同时，获取该电能表（4）在载波信道的通信品质，并将通信品质数据与对应电能表（4）的信息进行绑定存储；
S3、抄表数据统计：第一轮抄表周期结束后，用电采集终端分别统计出抄读成功和抄表失败的电能表（4）的数量及对应的通信品质数据；
S4、二轮补抄：依据一轮抄表的结果数据，对通信品质数据较差和抄表失败的电能表（4）进行第二轮补抄；
S5、数据显示：将第二轮补抄仍然抄读失败的电能表（4）的通信品质数据显示出来，供运维人员查看，同时用电采集终端选择低用电负荷时间段再次对失败的电能表（4）数据进行采集；
S6、中继通信：下一轮抄表周期到达时，用电采集终端筛选出信道通信品质较差的电能表（4）信息和信道通信品质良好的电能表（4）信息进行绑定，将信道通信品质良好的电能表（4）地址作为载波路由中继地址，供信道通信品质较差的电能表（4）进行中继通信，实现数据的采集。
5.根据权利要求4所述的一种低压电力线载波抄表方法，其特征在于：
第二轮补抄时，为了节约时间，先抄读对应电能表（4）的信道通信品质数据，当品质数据达到要求后，再发送抄表帧进行抄表。
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