四表合一数据集中采集典型技术方案
基于用电信息采集系统的四表合一技术分析
基于用电信息采集系统的四表合一技术分析摘要:电力与国民经济发展密不可分,如今用电量逐渐提高,用电信息采集工作难度也越来越大,为提升用电信息采集系统的工作效率,“四表合一”技术成为国家电网建设中重点研究的内容。
文章对用电信息采集系统的四表合一技术、用电信息采集系统主要架构以及四表合一的实现方法进行了讨论,以期为相关人员提供参考作用。
关键词:用电信息采集系统;四表合一技术;通信系统引言在现代化电网建设下,供电能力与电能质量都得到了改善,与此同时,也为人民提供了更好的用电服务,特别是四表合一技术的应用,不仅为人们的生活提供了便利,也使得电力企业的信息化管理效率得到提升。
四表合一能够对人们生活中的电、水、气、热等信息进行采集,在此过程中,用电信息采集系统发挥了重要的作用,有助于电力事业的现代化发展。
一、用电信息采集系统的四表合一技术1、M-BUS总线技术M-BUS实质上可以被理解为由计算机控制的多级管理通讯器,其主要构成包括发布命令的计算机、接受命令的计算机以及两条连接缆线。
接受命令的计算机无法主动进行信息的交互,只能借助发布命令的计算机进行传递来实现信息交互。
该技术的信息传送在双绞线中实现,信息传送速度可以高达9Kbps,信息传送距离可以长达1公里。
此外,该技术还可以帮助数据收集系统进行长距离送电,有助于攻破四表合一之后另外三种物质难以自取的技术难关。
2、RS-485通信系统一般情况下,这种通信系统的连接方式与上文提到的M-BUS通信系统方式基本一致,其中重要的区别在于这种通信方式能够提升数据的传输效率,同时,对于信息采集的覆盖范围也要大于M-BUS通信系统。
因此,在实际运用这种通信系统的时候,能够根据这两个优势进行选择性的使用。
3、微功率无线技术微功率无线技术的价值在于能够实现自组网,其信号发射功率最高可以达到五十兆瓦,发射半径可以高达数百米,发射频段集中在400~500MHz之间。
利用该技术进行组网操作特别简便,信息传送速度可以高达10Kbps。
四表合一集抄方案优化与提升
四表合一集抄方案优化与提升邓湘蓉国网天津滨海供电分公司,天津 300000摘要:对于发展势头十分看好的智能化居民住宅小区而言,构建电、水、燃气、热量等能量计量仪表集中统一管理的综合自动抄表系统,不仅可节约管理系统的构建费用,且无疑将提高相应管理的智能化与自动化水平。
按照这样的思路,国内一些城市的智能化居民住宅小区在建设规划中,已着手将电、水、燃气、热量等耗用能量的计量管理加以集中考虑,构建智能化、网络化、自动化的集中式计量管理模式和管理技术平台,且发展进步的趋势显示出,这将逐渐成为提升能源供应管理自动化水平的必然选择。
关键词:四表合一;电气;水务;燃气;热能;抄表方式中图分类号:TM933.4 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)09-0182-02引言传统的人工抄表不仅存在抄表误差,而且需要企业投入大量人力、物力。
为此力积极落实“四表合一”工作在重庆市的落地试点项目,利用电力系统现有采集,实现水、电、气、热等公共事业数据一体化远程抄收模式,打造新型用服务模式、全面支撑智慧城市设,减少抄表工作量和硬件重复建设。
1 四表集抄系统设计思想四表集抄数据集中采集技术方案的设计,依托现有用电信息采集系统的典型技术方案,充分利用其采集终端和信道资源。
系统设计充分考虑实际情况,最大程度地实现相关功能,满足用户的相关要求,体现系统的各项技术特点。
最终实现分散采集、集中管理、综合监控。
以适应用电信息采集系统基本架构为导向,提出了覆盖现场各种类型用电信息采集系统技术路线和水气热表现状的四表集抄典型技术设计思想。
(1)以现有国网集抄系统为基础设计:充分利用国网已经建设完成的低压集抄系统,减少四表集抄抄表投资。
现有智能电表集抄系统表计、通信模块、采集终端等尽量不更换或改动,仅增加抄水、气、热表的转换器,对已有的电力抄表不产生任何改动与影响。
(2)以用户表实际情况具体方案设计:基于水、气、热表主流的通信方式:M-BUS总线及微功率无线传输技术。
四表合一数据集中采集典型技术方案
附件3:表合一数据集中采集典型技术方案四表合一数据集中采集(以下简称“四表合一”)技术方案的设计和选择须依托现有用电信息采集系统的典型技术方案,充分利用其采集终端和信道资源。
本方案以调研业界通信技术为基础,以适应用电信息采集系统基本架构为导向,提出了覆盖现场各种类型用电信息采集系统技术路线和水气热表现状的四表合一典型技术方案。
一、四表合一通信技术分析通信技术是实现四表合一的重要基础,它决定了系统的工作原理,也影响着系统的运行效率和可靠性。
目前业界四表合一采用的通信技术主要为M-BUS总线、RS-485、微功率无线、无线公网、电力线载波等。
以下对比分析了各种通信技术的优势和劣势。
1.1M-BUS总线M-BUS是一种由主机控制的分级通信系统,它由主机、从机和两条连接电缆组成。
从机之间不能直接交换信息,只能通过主机来转发。
M-BUS技术的传输介质为双绞线,数据传输速率可达300〜9600bps,最大传输距离为1000米左右。
另外,M-BUS总线可实现采集终端向计量设备远程供电,可解决四表合一水、气、热表无法自取能的问题。
M-BUS总线的优缺点如下表1所示:1.2RS-485RS-485是一种采用两条差分电压信号线进行信号传输的通信技术。
它由主机、从机和连接电缆组成,传输介质为双绞线,数据传输速率在1Mbps以下,最大覆盖距离1200米。
由于RS-485通信线不具备供电能力,因此在四表合一应用时还需要配合两条电源线使用。
RS-485的优缺点如下表2所示:1.3微功率无线微功率无线通信技术是指发射功率不超过50mW,覆盖范围数百米,采用470MHz〜510MHz频段,具备自组网功能的无线通信技术。
微功率无线通信技术组网简单,通信速率可达10kbps。
微功率无线的优缺点如下表3所示:1.4 无线公网无线公网是指基于移动蜂窝网的通用分组无线通信技术,其覆盖范围非常大,通信速率可达100kbps 以上。
无线公网的优缺点如下表4所示:表4无线公网通信优缺点对比表1.5 电力线载波电力线载波是指利用工频强电的电力线传输高频弱电信号的通信技术。
水、热、气、电四表合一数据采集系统的研究与应用
水、热、气、电四表合一数据采集系统的研究与应用徐晴;刘建;田正其;祝宇楠;王蕾;吴丽云【摘要】目前居民在用的水表、热表、气表、和电表四种表计虽然在抄表付费流程上相似,但由于分属不同部门管理,无法形成资源共享,既浪费工作量又给居民带来不便;文章论述了四表合一的技术构架,提出了从主站,通信信道,现场设备3个方面对现有系统进行升级的方法;首先,介绍了协议转换器的主要设计原理和用电信息采集设备一集中器的上下行通讯协议的改进方法,并且扩展协议转换器多种下行通讯方式以匹配市场上水表、热表、气表通讯方式多样化的现状,在用电信息采集系统平台上增加协议转换器及升级现有集中器程序,通过现场简单布线快速经济的实现四表合一数据采集;按此方案布局的四表合一采集试点,项目建设简洁、迅速,抄表运行稳定,一次性采集成功率在95%以上.%At present,water,heat,gas,and electricity four meters belong to different departments for management.Although similar in meter reading and payment processing,they cannot share the same resources,which is a waste of workloads and inconvenient for users.This paper discusses the technique framework of "four meters in one",proposed a method of modifying the current system from three aspects,i.e.,the master station,the communication channel,and the devices.This paper introduced the main design principle of protocol converter and the improvements of the communication protocols of centralized meter reading terminal,and extending downward communication ways on protocol converter to match the present situation of diversification of communication about water meter,heat meter,gas meter in the market.With the popularity of the smartgrid,increase protocol converters and upgrading existing centralized concentrator program on this good platform for the data acquisition,through the simple wiring after the implementation of rapid economic four meters data ing this proposed method,the demonstration projects shows that,it is easy and fast to build,meter reading runs well,and the one-time acquisition success rate is above 95%.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)003【总页数】5页(P217-221)【关键词】四表合一;协议转换器;LoRa微功率无线;M-BUS【作者】徐晴;刘建;田正其;祝宇楠;王蕾;吴丽云【作者单位】国网江苏省电力公司电力科学研究院,南京210019;国家电网公司电能计量重点实验室,南京210019;国网江苏省电力公司电力科学研究院,南京210019;国家电网公司电能计量重点实验室,南京210019;国网江苏省电力公司电力科学研究院,南京210019;国家电网公司电能计量重点实验室,南京210019;国网江苏省电力公司电力科学研究院,南京210019;国家电网公司电能计量重点实验室,南京210019;杭州炬华科技股份有限公司,杭州 311121;杭州炬华科技股份有限公司,杭州 311121【正文语种】中文【中图分类】TM933目前国内各地居民水、热、气、电的使用推行一户一表的政策,但这四表分属不同行业管理,各自运营,在能源贸易结算时产生各种处理方式。
采集数据实施方案
采集数据实施方案在进行数据采集时,实施一个完善的方案是非常重要的。
一个好的数据采集方案可以帮助我们高效地获取需要的数据,确保数据的准确性和完整性。
下面将介绍一个数据采集实施方案,希望能为大家在实际工作中提供一些帮助。
首先,我们需要明确数据采集的目的和范围。
在确定数据采集的目标之后,我们需要对数据进行分类和整理,以便更好地进行采集和管理。
在分类整理的过程中,我们需要注意数据的来源、格式、内容等信息,确保数据采集的全面性和准确性。
其次,我们需要选择合适的数据采集工具。
在选择数据采集工具时,我们需要考虑数据的类型和规模,以及数据采集的频率和时效性等因素。
根据不同的需求,我们可以选择不同的数据采集工具,比如网络爬虫、数据抓取软件等,确保数据采集的高效性和准确性。
然后,我们需要制定数据采集的流程和规范。
在制定数据采集流程和规范时,我们需要考虑数据采集的步骤、责任人以及数据采集的时间节点等因素,确保数据采集的有序进行。
同时,我们还需要制定数据采集的标准和规范,以确保数据采集的准确性和一致性。
最后,我们需要对数据进行监控和质量控制。
在数据采集过程中,我们需要对数据进行实时监控,及时发现和解决数据采集中的问题和异常情况。
同时,我们还需要对数据进行质量控制,确保数据的准确性和完整性,以提高数据的可信度和有效性。
综上所述,一个完善的数据采集实施方案包括明确数据采集的目的和范围、选择合适的数据采集工具、制定数据采集的流程和规范,以及对数据进行监控和质量控制等方面。
通过合理的方案和规范的实施,我们可以更好地进行数据采集工作,为后续的数据分析和应用提供可靠的数据支持。
希望以上方案能够为大家在实际工作中提供一些参考和帮助。
用电信息采集系统主站四表合一模块标准化设计
附件2:用电信息采集系统主站四表合一模块标准化设计一、整体架构(一)系统架构整体架构分为终端设备层、网络通信层、前臵解析层、数据层、应用层五部分。
智能电表智能电表智能电表智能电表智能电表智能电表图1:系统架构图其中终端设备层水、气、热表计,通过通信模块与智能电表或集中器的采集模块相连,将采集回来的数据上传至主站前臵解析层;前臵解析层将数据根据水、气、热表计通信协议进行数据解析上送数据层;数据层按照数据模型进行数据存储,同时将水、气、热表采集示数同步到营销基础数据平台。
应用层调用数据层数据进行数据展示和报表查询等业务功能,同时和营销业务应用通过接口实现客户档案及电表示数的同步。
(二)系统改造1.计量装臵改造(1)水、气、热计量装臵改造协商统一水、电、气、热表计通信协议,开发基于水、电、气、热表计统一通信协议的水、气、热计量装臵。
(2)集中器及通信模块改造电力公司对集中器及通信模块进行软件升级,实现接受水、电、气、热表计档案,自动搜索表计,自动生成抄表路由等功能;能在规定时段抄收水、电、气、热表计的数据,并分类存储多日多表记的冻结数据。
(3)计量装臵检测系统改造为保证水、电、气、热表通信做到互联互通,需要对集中器通信模块、电能表通信模块、水气热表计的通信模块进行性能和协议一致性测试验证2.采集系统功能扩展(1)前臵解析协议扩展根据协商统一水、电、气、热表计通信协议,采集系统开发前臵解析的应用程序。
(2)数据表结构扩展根据统一的水、电、气、热表计的数据模型,采集系统完善数据库表结构。
(3)业务应用扩展根据统一的水、电、气、热表计的业务模型,采集系统开发相应的业务应用及系统接口。
(4)硬件扩容按照建设原则,为不破坏原有采集系统的业务应用,需要为水、电、气、热表计接入增加独立的前臵机、任务调度硬件设备。
二、业务架构图2:业务架构图(一)档案管理实现从营销业务应用系统中自动同步客户档案、设备档案、参数档案信息;查询存在异常的档案信息,并支持手动同步营销业务应用系统(数据来源基础数据平台)用户信息档案的业务流程,确保采集系统中的水、气、热用户信息与表计信息与营销系统保持一致。
临西县梧桐树四表合一试点项目方案报价
临西县水、电、气、热表一体化采集试点工作方案一、工作目标根据国家电网公司的整体部署,国家发展改革委、国家能源局关于促进智能电网发展的指导意见(完善煤、电、油、气领域信息资源共享机制,支持水、气、电集采集抄,建设跨行业能源运行动态数据集成平台,鼓励能源与信息基础设施共享复用),临西县局公司积极推进市场开拓工作,探索居民小区的电、水、气、热计量表计数据一体化采集(简称“四表集抄”)应用模式,计划在本月完成新建一个小区的“四表集抄”安装采集试点,统筹规划电、水、气、热表一体化采集工作,实现电、水、气、热等公用事业收费方式的重大改革,有关工作方案如下:1)基于电、水、气、热抄收工作要求和工作特点,建设电、水、气、热表一体化采集系统,统一“四表”抄收工作规范,实现用户电、水、气、热信息一体化收集。
2)服务公用事业发展,建设电水气热用户集中档案中心和量费账务数据中心,通过一个平台实现所有电水气热居民客户的集中抄表和数据发布工作。
二、组织机构和职责分工为保障“四表集抄”试点工作的组织协调和有效开展,特设立领导小组和工作小组,名单及职责分工如下:1、领导小组组长:副组长:成员:职责:负责决策和协调国网临西县电力公司“四表集抄”项目建设的安排。
2、工作小组组长:副组长:成员:职责:1)负责制定“四表集抄”项目建设的工作方案及推进计划;2)负责组织“四表集抄”项目建设的现场实施及实用化验收;3)负责组织用电信息采集系统主站及营销业务应用系统的升级改造;4)负责做好与市经信委、市建管委的沟通汇报,力争取得政府部门的相关支撑;5)负责协调燃气、自来水、热力公司的相关工作,共同推进现场建设工作;6)负责协调项目建设过程中出现的各类问题,编制各类分析报告、汇报材料;7)定期向市公司营销部及公司领导小组专题汇报工作开展情况。
三、技术方案和改造目标(一)改造目标1.1实现台区电表数据采集的全覆盖和全采集基础上利用电表的无线采集网络实现对水、热、气表的全覆盖和全采集1.2 能够实现水表、气表、热表数据的双向实时采集,为阶梯水气价格、预付费等奠定基础1.3电、水、气、热四表公用一套集中器和主站采集系统,实现在主站平台的统一采集1.4水、气、热表使用电池供电,在其核定寿命内无需更换内置电池(二)技术指标2.1.使用免费计量频段,频率资源为470-510Mhz之间2.2.无线通信速率10kbps,频偏为25khz,发射功率≤50mW(e.r.p)2.3.无线频道组32个,电表和水、气、热表空中通讯频点相互隔离2.4.水、气、热表的休眠电流<5uA,接收电流<7mA。
四表合一数据集中采集拓展通信协议
附件4:四表合一数据集中采集拓展通信协议1. Q/GDW 1376.1-2013 《电力用户用电信息采集系统通信协议第1部分:主站与采集终端通信协议》修订建议1.1参数F10表1 F10数据单元格式通信协议类型:当表计为水气热表时,填写32。
通信地址:填写水气热表CJ/T 188-2004地址的A0~A5。
有功电能示值整数位及小数位个数:填写水气热表CJ/T 188-2004地址的A6。
用户大类号及用户小类号:填写水气热表CJ/T 188-2004的仪表类型。
表2 仪表类型定义表1.2一类数据F188F188为复用,根据仪表类型区分,抄读水气表(10H~19H,30H~49H)与抄读热表(20H~29H)的上行报文数据单元格式不同。
表3 水气表实时数据单元格式表4 热表实时数据单元格式表5 数据格式29定义表6 数据格式30定义表7 单位代号表表8 数据格式31定义表9 数据格式32定义表10 状态S T定义1.3二类数据抄表日冻结F220F220为复用,根据仪表类型区分,抄读水气表(10H~19H,30H~49H)与抄读热表(20H~29H)的上行报文数据单元格式不同。
F220为抄读水气热表中的表冻结数据,非终端冻结。
表11 水气表实时数据单元格式表12 热表实时数据单元格式1.4二类数据F221F221为终端对1类数据F188的日末冻结。
表13 日冻结水气表数据单元格式表14 日冻结热表数据单元格式1.5二类数据F222F222为终端对1类数据F188的月末冻结。
表15 月冻结水气表数据单元格式表16 月冻结热表数据单元格式1.6三类数据(事件)ERC13中“异常标识D4”用来记录水气热表的电池欠压事件,方式同电能表电池欠压。
应用时其他位备用填“0”。
ERC33中“电能表运行状态字变位标识1”和“电能表运行状态字1”用来记录“状态ST”,方式同电能表运行状态字变位。
应用时其他位备用填“FF”。
四表采集技术交流方案
载波模块烧坏或者模块通信能力差,已经无法正常工作,需及时更换新的载波模块,观察它的工作状态,更换新的载波模块且保证能够正常工作。
电能表的通信地址错误。采集系统档案中的电能表通信地址与实际安装位置的电能表通信地址不一致,需要更新电能表档案信息。个别表计出厂时表通信地址错,与表计条形码不一致。
1
2
3
电表采集存在的问题
国家政策支持
在水、气、热行业都有国家政策的支持,像阶梯政策、现在兴起的物联网和智慧城市。非公用事业领域内一般建立自管自营收缴费平台,国家最新的指导文件是建科〔2008〕114号《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》。国家发改委今年7月份发文《关于促进智能电网发展的指导意见》完善煤、电、油、气领域信息资源共享机制,支持水、气、电集采集抄,建设跨行业能源运行动态数据集成平台,鼓励能源与信息基础设施共享复用
集中器未设置工作时段或者集中器时间不准确,使得集中器不能正常启动抄表工作,一直处于空闲状态。一般没有特别要求就是将集中器设置为全天抄表,定期检查集中器时间,通过远程或者现场操作对其进行对时。
在单相台区要格外注意集中器A是否接电压线,三相台区注意A、B、C三相是否缺相,零线虚接,火线零线接反,三相对地电压超过要求的范围(过大或过小)这些情况都会造成集中器不抄表或抄表效果差。
二、整体架构
整体架构分为终端设备层、网络通信层、前置解析层、数据层、应用层五部分。
大学校园公用能源信息采集及管理
钢铁企业公用能源采集及管理
石化企业能源管理及采集
石油企业连锁加油站能源管理
事业单位及政府部门能源管理
医院系统能源管理
连锁快餐企业能源管理
连锁超市企业能源管理
大中型制造型企业 …
多表合一采集系统
多表合一系统的优势: 1. 能源信息数据统一平台进行采集、管理、发布。改变传统人工抄表方式,
节省人力成本、时间成本。 2. 系统自动生成报表,数据准确,便于结算。 3. 手机APP客户端接入,实时查看能源管理信息,可实现在线缴费。 4. 维护成本低,系统设备支持远程升级,可云端直接维护。
“多表合一”远程采集系统
• 所谓“多表合一” ,是指利用智能化数据采集平台,将 电表、水表、燃气表、热力表计量数据实时上传到采集 平台,达到电、水、气、热远程集抄的目的,实现跨行 业用能信息资源共享。目前,燃气、自来水、电力、热 力公司各自抄自己的气表、水表、电表、热力表,群众 缴费时要拿着不同的卡去不同的部门办理。如果实行四 表一体化采集,群众可通过公共服务平台,享受到一张 卡缴水、电、气等费用的便利
“多表合一”系统结构图
“多表合一”系统主要由主站服务器、集中器、能源数据采集器、协议转换器、计量表(电表、水表、 气表、热表)等构成。
主站服务器。通过远程信道或手持设备对集中器中的信息采集,并进行处理和管理的设备。通常采 用远方计算机设备作为主站,该站采取主动方式对数据流进行控制,主站在一定范围内可以和不同 地区的多个集中器进行数据交换。
协议转换器。主要用于水表、气表和热表的数据采集,将不同通信协议进行转换,由集中器统一抄 读。
计量表(电、水、气、热表):用户表是指具有计量、数据记录、存储、通信中继以及通过信道与系 统MBUS转换器进行数据交换能力的仪表,支持《多功能电能表通信协议》(DLT 645-2007)或《户 用计量仪表数据传输技术条件》(CJ/T188-2004)通信协议
集中器。能主动采集同一变压器下各网络基表和采集终端的数据,并进行处理储存,同时和主站或 手持设备进行数据交换的设备。下行同信使用电力线载波信道,上行通信使用GPRS无线公网。
全面解析四表集抄
全面解析四表集抄
苑首斌
【期刊名称】《建设科技》
【年(卷),期】2017(000)016
【摘要】2016年2月24日,国家发改委、能源局、工业和信息化部发布《关于推进"互联网+"智慧能源发展的指导意见》发改能源[2016]392号中指出"丰富智能终端高级量测系统的实施功能,促进水、气、热、电的远程自动集采集抄,实现多表合一"。
在国家政策的号召下,国网公司依托智能电表应用和用电信息采集系统覆盖广泛的采集终端和通信资源,加快推进"四表和一"采集项目建设。
【总页数】1页(P16)
【作者】苑首斌
【作者单位】烟台东方威思顿电气有限公司
【正文语种】中文
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1.从水表角度看四表集抄
2.四表集抄远程遥测系统设计
3.电力线载波技术的四表合一集抄系统
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数据采集实施方案
数据采集实施方案数据采集实施方案在当今数字化时代,数据已经成为企业运营和决策的重要依据。
良好的数据采集实施方案可以确保企业获得准确、及时的信息,提高决策的精确性和效率。
以下是一个数据采集实施方案的具体步骤和方法。
1.明确数据采集目标:首先,需要明确数据采集的目标,确定需要收集的数据类型和指标。
根据企业的需求,例如销售数据、客户数据、市场数据等,制定具体的数据采集目标。
2.制定数据采集计划:编制数据采集计划,包括数据采集的时间频率、采集的数据来源、采集的方法及所需资源的安排等。
根据数据采集的时长和频率,选择采集的工具和设备。
3.选择合适的数据采集工具:根据数据采集的需求,选择合适的数据采集工具。
可以使用传感器、传输设备、数据库管理系统等设备和软件工具,以确保数据的准确性和可靠性。
4.培训数据采集人员:对数据采集人员进行培训,使其掌握必要的数据采集技能和知识。
培训内容可以包括数据采集工具的使用方法、数据采集的过程和注意事项等。
5.实施数据采集计划:根据制定的数据采集计划,开始实施数据采集工作。
在数据采集过程中,要确保数据的准确性和完整性,及时处理采集中遇到的问题和异常情况。
6.数据质量控制:对采集到的数据进行质量控制,包括数据清洗、数据校验和数据处理等。
对于不符合标准的数据,要及时进行处理和修正,保证数据的正确性和一致性。
7.数据存储和管理:建立数据存储和管理体系,选择合适的数据库管理系统,对采集到的数据进行存储和管理。
根据数据的需求,可以选择云存储或本地存储的方式。
8.数据分析和利用:对采集到的数据进行分析和利用,以支持企业决策和业务发展。
可以使用数据挖掘、数据建模、大数据分析等技术和方法,挖掘数据中的价值和潜力。
9.数据安全保护:确保采集到的数据的安全性和保密性,防止数据泄露和滥用。
制定相应的数据安全政策和措施,对数据进行加密和备份,定期进行安全审查和风险评估。
10.持续改进和优化:根据实际使用情况和反馈,进行数据采集过程的持续改进和优化。
把握“三个时机” 发扬“三千精神” 推进“四表合一”
一
做 信 等 支付 手 段 ,社 区居 民足 不 出 户 , 即 可 完 成 电 、水 、热 、气 等 多 项 能 源 资 费 的 查 询和 支付 ,让 群 众 享 受 科 技带 来 的 便 利生 活 ,促 行 业 协 同 发 展 实 现 资 源 共 享 ,帮 政府 提 升 城市 智 能 管理 水 平 。
誉。
推广 宣传模 式 “ 面 对 面 、进 小 区 ” , 对 县 城 和 主 要 乡镇 的 集 中 住 宅 小 内 用 户 进 行 重 点 宣 传 。 发 放 宣 传 资
料4 0 0 0 余 份 ,对 用 户 直 接 宣 传4 6 0 z l x 时。
惠 民”服 务举 措 ,解决 为 民服 务 “ 最
一
有 利 时机 ,强 化 “ 互 联 网 + ”思 维 ,
” 成 为 枣 强 重 点 工 程 ,确 保 工 作 的
积 极 、主动 向政 府主 要领 导 介绍具 有
“ 四表 合 一 ” 功 能 的 智能 电表 采 集 终 端 和 通 信 资源 优势 ,宣 传 “ 四表 合 一 ” 发 展 前景 不久 的将 来 ,结 合 支付 宝 、
后 一 公 里 ” 问 题 , 枣 强 县 供 电 公 司 依 托 用 电 信 息 采 集 系 统 覆盖 广 泛 、 技 术 先 进 的 智 能 采 集 终 端 和 通 信 资 源 , 紧 紧把握 “ 三 个时机 ” ,发扬 “ 三 干 精 神 ” ,加 快 推 进 供 电 、 供 水 、 供 热 、 供气 “ 四表 合 一 ”工 程 。
基于MB9BF218S单片机的四表采集终端的实现
基于MB9BF218S单片机的四表采集终端的实现发表时间:2017-12-01T09:24:05.603Z 来源:《电力设备》2017年第22期作者:徐基前[导读] 摘要:国家发展改革委员会和国家能源局2015年提出加强能源互联,促进多种能源优化互补,完善煤电油气领域信息资源共享机制(安徽南瑞中天电力电子有限公司合肥 230088)摘要:国家发展改革委员会和国家能源局2015年提出加强能源互联,促进多种能源优化互补,完善煤电油气领域信息资源共享机制,支持水气电集采集抄,建设跨行业能源运行动态数据集成平台,鼓励能源与信息基础设施共享复用。
利用电力部门现有的用电信息采集系统资源覆盖面广、技术先进、经验丰富的优点,实现水、电、气、暖四表信息的联合集中自动采集,实现跨行业用能信息资源共享。
本文介绍一种基于MB9BF218S单片机的四表采集终端,具有系统工作稳定,抄收成功率高,低功耗,低成本等优势。
关键词:智能;四表;采集终端0引言一直以来,水、电、气、暖是关乎民生的四个重要能源行业,涉及千家万户。
其中抄表工作牵扯大量的人力物力。
在全国各地,供电公司已经建设了较为完善的用电信息采集系统,系统覆盖面广、技术先进、经验丰富,已实现了电表数据的远程采集和命令下发。
但供水、天然气、供热抄表依然以人工抄取为主,四表采集终端实现水、电、气、暖四表信息的联合集中自动采集并将数据上传至供电局的主站系统,全程自动抄表,提高了工作效率。
1系统结构四表采集终端在整个抄表系统中起到纽带作用。
上行通信通过载波接收集中器的抄表参数,如表号,表地址,抄表间隔时间等,下行通过RS485通信方式对居民用户智能电表进行电能量抄读,通过MBUS通信方式对居民用户智能水表,气表,热表进行数值抄读,并将抄表数据通过上行通信方式(电力线载波)上传至集中器,再由集中器通过无线公网上传至主站。
图1为整个抄表系统中数据采集器的所处位置,可以看出采集终端在整个抄表系统中处于关键的作用。
用电信息采集系统主站四表格合一模块实用标准化设计
适用标准文档附件 2:用电信息收集系统主站四表合一模块标准化设计一、整体架构(一)系统架构整体架构分为终端设施层、网络通讯层、前置分析层、数据层、应用层五部分。
终端设施及通讯层前置分析层数据层应用层用电收集系统前置及分析升级改造智能电表水表智能用电信息收集系统收集数据档案关系电表智能客电电表用电信息收集系统户表档示数据库案数燃气表水气客户热表档智能示数案电表智能电表智能营销基础数据平台电力营销业务应用电表热量表图 1:系统架构图此中终端设施层水、气、热表计,经过通讯模块与智能电表或集中器的收集模块相连,将收集回来的数据上传至主站前置分析层;前置分析层将数据依据水、气、热表计通讯协议进行数据分析上送数据层;数据层依据数据模型进行数据储存,同时将水、气、热表收集示数同步到营销基础数据平台。
应用层调用数据层数据进行数据显现和报表查问等业务功能,同时和营销业务应用经过接口实现客户档案及电表示数的同步。
适用标准文档(二)系统改造1.计量装置改造(1)水、气、热计量装置改造磋商一致水、电、气、热表计通讯协议,开发鉴于水、电、气、热表计一致通讯协议的水、气、热计量装置。
(2)集中器及通讯模块改造电力企业对集中器及通讯模块进行软件升级,实现接受水、电、气、热表计档案,自动搜寻表计,自动生成抄表路由等功能;能在规准时段抄收水、电、气、热表计的数据,并分类储存多天多表记的冻结数据。
(3)计量装置检测系统改造为保证水、电、气、热表通讯做到互联互通,需要对集中器通讯模块、电能表通讯模块、水气热表计的通讯模块进行性能和协议一致性测试考证2.收集系统功能扩展( 1)前置分析协议扩展依据磋商一致水、电、气、热表计通讯协议,收集系统开发前置分析的应用程序。
(2)数据表构造扩展依据一致的水、电、气、热表计的数据模型,收集系统完美数据库表构造。
(3)业务应用扩展依据一致的水、电、气、热表计的业务模型,收集系统文案大全(4)硬件扩容依据建设原则,为不损坏原有收集系统的业务应用,需要为水、电、气、热表计接入增添独立的前置机、任务调动硬件设施。
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附件3:
四表合一数据集中采集典型技术方案
四表合一数据集中采集(以下简称“四表合一”)技术方案的设计和选择须依托现有用电信息采集系统的典型技术方案,充分利用其采集终端和信道资源。
本方案以调研业界通信技术为基础,以适应用电信息采集系统基本架构为导向,提出了覆盖现场各种类型用电信息采集系统技术路线和水气热表现状的四表合一典型技术方案。
一、四表合一通信技术分析
通信技术是实现四表合一的重要基础,它决定了系统的工作原理,也影响着系统的运行效率和可靠性。
目前业界四表合一采用的通信技术主要为M-BUS总线、RS-485、微功率无线、无线公网、电力线载波等。
以下对比分析了各种通信技术的优势和劣势。
1.1 M-BUS总线
M-BUS是一种由主机控制的分级通信系统,它由主机、从机和两条连接电缆组成。
从机之间不能直接交换信息,只能通过主机来转发。
M-BUS技术的传输介质为双绞线,数据传输速率可达300~9600bps,最大传输距离为1000米左右。
另外,M-BUS总线可实现采集终端向计量设备远程供电,可解决四表合一水、气、热表无法自取能的问题。
M-BUS总线的优缺点如下表1所示:
1.2 RS-485
RS-485是一种采用两条差分电压信号线进行信号传输的通信技术。
它由主机、从机和连接电缆组成,传输介质为双绞线,数据传输速率在1Mbps以下,最大覆盖距离1200米。
由于RS-485通信线不具备供电能力,因此在四表合一应用时还需要配合两条电源线使用。
RS-485的优缺点如下表2所示:
表2 RS-485通信优缺点对比表
1.3 微功率无线
微功率无线通信技术是指发射功率不超过50mW,覆盖范围数百米,采用470MHz~510MHz频段,具备自组网功能的无线通信技术。
微功率无线通信技术组网简单,通信速率可达10kbps。
微功率无线的优缺点如下表3所示:
1.4无线公网
无线公网是指基于移动蜂窝网的通用分组无线通信技术,其覆盖范围非常大,通信速率可达100kbps 以上。
无线公网的优缺点如下表4所示:
表4 无线公网通信优缺点对比表
1.5电力线载波
电力线载波是指利用工频强电的电力线传输高频弱电信号的通信技术。
电力线载波通信一般使用(3~500)kHz 或(2~30)MHz 的电力线频谱资源,数据传输速率可达1kbps 以上,在公司用电信息采集系统的通信技术中占比达70%
以上。
电力线载波通信的优缺点如下表5所示:
表5电力线载波通信优缺点对比表
二、用电信息采集系统架构分析
四表合一技术方案设计应以不影响用电信息采集系统功能应用,充分共享现有用电信息采集系统设备和信道资源为原则。
如下图1所示,用电信息采集系统由主站层、远程通信层、采集终端层、本地通信层、电能表层组成。
主站通过无线公网、230MHz无线专网、光纤专网等远程通信技术与采集终端交互;采集终端通过窄带电力线载波、宽带电力线载波、微功率无线、RS-485等本地通信技术与电能表通信。
在实际应用中,虽然用电信息采集系统架构各不相同,但是架构的复杂性主要体现在本地信道层面:
图1 用电信息采集系统架构图
(1)I型集中器与II型集中器共存。
I型集中器下行采用载波或微功率无线,II型集中器下行使用RS-485。
(2)全载波(无线)与半载波(无线)共存。
全载波(无线)方案中,I型集中器下行使用载波或微功率无线与
电能表通信;半载波(无线)方案中,I型集中器下行使用载波或微功率无线与采集器通信,采集器通过RS-485与电能表通信。
(3)I型采集器与II型采集器共存。
I型采集器下行具有三路RS-485通信接口,II型采集器下行具有一路RS-485通信接口。
为适应用电信息采集系统本地信道的复杂性,同时满足四表合一的多样化需求,四表合一应部署于采集终端层以下。
同时,为了契合四表合一的集约化设计原则,四表合一应在采集终端层及以上实现完全融合,复用用电信息采集系统的采集终端、远程信道及主站。
三、四表合一典型技术方案设计
如上所述,用电信息采集系统的架构差异性较大,因此基于不同用电信息采集系统架构的四表合一改造方案也截然不同。
为保证技术方案的科学性、合理性、全面性,以最低的成本和改造量实现四表合一数据采集应用,提出了三种四表合一典型技术方案。
3.1升级无线模块
此方案适用于两种场景。
场景一为微功率无线电能表+微功率无线水气热表,此场景要求电能表与水气热表之间的距离较近;场景二为RS-485电能表+无线水气热表+I型无线采集器的场景,此场景要求I型采集器与水气热表之间的距离较近。
改造前用电信息采集系统架构如下图2所示,I型集中
器通过微功率无线直接与电能表通信,或通过微功率无线与I型采集器通信,采集器通过RS-485与电能表通信。
图2 I型集中器(全无线+半无线)采集方式示意图改造过程主要是对电能表(或I型采集器)的微功率无线模块进行软件升级,实现对水气热表的采集,I型集中器通过微功率无线与电能表(或I型采集器)通信。
改造后四表合一系统架构如下图3所示。
由于微功率无线水气热表仅通过电池供电且电池容量有限,若I型集中器直接与水气热
表组建网状网络会消耗较高的能量,制约水气热表的使用寿命,因此应采用电能表(或I型采集器)内置通信模块作为网关,与周围无线水气热表形成星型网络的方案。
此方案可实现对水气热表的数据转发功能,但水气热表无法实现实时在线通讯,只能采用唤醒的方式来延长使用寿命。
图3 I型集中器(全无线+半无线)四表合一示意图
3.2更换双模模块
此方案适用于两种场景。
场景一为载波电能表+无线水气热表,此场景要求电能表与水气热表之间的距离较近;场景二为RS-485电能表+无线水气热表+I型载波采集器的场
景。
此场景要求I型采集器与水气热表之间的距离较近。
改造前用电信息采集系统架构如下图4所示,I型集中器通过电力线载波直接与电能表通信,或通过电力线载波与I型采集器通信,采集器通过RS-485与电能表通信。
图4 I型集中器(全载波或半载波)采集方式示意图针对上述两种场景,可以将电能表(I型采集器)模块更换为微功率+载波的双模通信模块方式,使电能表(I型采集器)上行通过电力线载波与I型集中器通信,下行通过
微功率无线与水气热表通信,上、下行信道独立运行。
改造后四表合一系统架构如下图5所示。
图5 I型集中器(全载波或半载波)四表合一示意图
3.3增加通信接口转换器
此方案适用于电能表(RS-485)+水气热表(M-BUS 或微功率无线)场景。
此场景中电能表与水气热表的相对位置距离较远。
改造前用电信息系统架构如下图6所示。
第一种是I型集中器通过载波或微功率无线与采集器通信,采集器通过RS-485与电能表通信;第二种是II型集中器通过RS-485与电能表通信。
图6 I型集中器(半载波、半无线)及II型集中器采集方式示意图
改造后四表合一采集系统架构如下图7所示,原有用电信息采集系统架构不变,同时新装或换装通信接口转换器。
通信接口转换器型式外观与I型采集器相同,但弱电端子定义略有差异,具有上下行各一路RS-485及下行两路M-BUS。
通信接口转换器下行可通过微功率无线或M-BUS 与水气热表通信,上行通过微功率无线、电力线载波或RS-485与采集器通信。
图7 I型集中器(半载波、半无线)及II型集中器四表合一示意图
四、四表合一技术方案配置表
如上所述,典型设计方案分三类,分别为方案一:升级无线模块;方案二:更换双模模块;方案三:增加通信接口转换器。
基于典型设计方案,同时兼顾现场差异化的电水气热表相对位置和水气热表安装位置,形成了下述四表合一技术方案配置表。
表6 四表合一技术方案配置表。