前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了淺談用電信息采集系統設計實現范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：智能電網建設要求下，用電信息采集系統適應全球電網技術的發展要求，為開展技術管理提供有效的基礎性資料。從目前用電信息采集系統的工作模式來看，普遍存在著業務流程過于固化的問題，導致在需要業務邏輯變化時需要通過程序修改來實現變化需求，工作開發量與維護量較大。因此，基于工作流技術的用電信息采集系統可以對全過程進行管控，按照實現設計好的工作流邏輯進行執行，在工作效率上得到了顯著提升，只需要通過適當地調整工作流程的方式來適應其變化情況，在運維成本方面得到節約。出于不同的專業應用系統建設與管理的要求，也需要對信息采集系統進行功能性分析，了解未來工作中的潛在需求。

關鍵詞：工作流技術；用電信息采集系統；設計與實現

引言

用電信息采集系統作為新時期的網絡資源管理系統，可以通過計算機來構建相對完整的網絡信息模型，通過現實的通信網絡信息管理來實現網絡資源的維護。當前這一系統已經得到了廣泛應用，電力部分的網絡管理水平也得到了有效保障。具體來看，可以避免欠費風險，實現遠程化自動抄表，更好地推進負荷電量的分析與預測。

1工作流的技術特征

從工作流的技術特征來看，其標準化的組織結構能夠完全或部分執行經營過程，按照一系列的過程規則，在不同的執行者之間進行傳遞和執行，有著其特殊的工作流參考模型。在模型當中，最重要的部分顯然是工作流引擎，它負責對工作流實例進行創建與管理，必要時實現與外部應用程序之間的交互，以便于為工作流運行提供支撐環境。從功能性角度來分析，它可以對過程定義進行解釋，并控制活動間的轉換，用戶可以直接通過操作界面來獲取數據，實現控制管理與監督的功能。實際上，其管控原理是按照預先設計好的工作流邏輯來為軟件提供支撐環境，按照工作流邏輯的要求來驅動軟件有序運行［1］。而電網用戶信息采集工作作為電力企業的主要營銷業務類型，也需要快速滿足市場需求。

2用電信息采集系統的核心技術

2．1信息采集

用電信息采集過程中，電能表作為主要的計量裝置，可以負責一個或多個數據信息的處理，進行不同級別的管控，同時能夠向舒展系統傳輸數據。一般來說，對于用電數據采集的最前端是通過用戶終端電能表，通過內部的簡單乘法器完成電能的測量，獲取電流信息、電壓信息、功率因數等。

2．2信息傳輸

信息傳輸技術中，傳統的技術為無線通信技術，主要適用于用戶相對集中的區域。隨著技術的發展，無線局域網技術開始投入使用，可以在自動抄表系統中實現數據的采集和控制。但實際上空間障礙與外部信號對于無線局域網的影響程度較大，還無法完全取代有線網絡而存在［2］。

2．3數據存儲利用

按照國際標準委員會組織的系統結構與通信數據交換標準，將其作為數據的采集與存儲的主要參考依據，既保證了系統面向對象開放平臺與對象之間的可操作性。另一方面，從20世紀80年代起，電力系統的信息化得到了快速發展，當前國內所使用的協議也有多個版本，如果設備協議存在差異，那么也需要調整相關的通用標準。

3系統設計方案

3．1系統總體架構要求

系統要求方面，通過通訊方式來實現現場終端與系統主站之間的數據采集工作，可以具備多個方面的系統功能，支持對于不同用戶的信息采集，可以顯著提升營銷管理工作的應用水平［3］。構建智能電網系統系統邏輯架構方面，采取一體化設計原則，按照行業標準與國際標準的要求，綜合考慮不同層次的安全需求，實現安全數據訪問模式。用電信息采集系統內部包含多個子系統，包括前臺管理、前置采集、任務安排與數據平臺系統，不同的子系統以組件化的方式實現，通過公共應用服務方式來實現系統的服務功能［4］。從物理架構來看，用電信息采集系統融合了計算機軟件技術、現代數字通訊技術等，通過不同的通訊網絡來實現遠方現場的終端測量，并可以做好電能質量監測與線損分析，一旦出現用電異常，則可以對電網運行狀態進行有效管控。整體目標方面，為了實現電力購買、電力供應與電力銷售等不同方面的分析和處理，構建高效的電能數據信息平臺，擴展電能信息數據［5］。

3．2系統功能規劃

系統功能規劃如圖1所示，分為以下多個方面。（1）數據采集。數據采集可以自動獲取多種類型的電力用戶數據信息，包括用電事件、電網質量、電能值等，為了保障電能質量，需要盡量保持數據采集的準確性，這也是電費結算的主要參考依據；（2）計量裝置監測。這一部分的功能在于實現對裝置遠程信息的規劃，包括對故障信息與竊電信息的掌握，有助于及時發現異常狀態的產生［6］；（3）供電質量監測。對電能質量進行定量考核，以多維度的參數作為判斷依據，包括電壓合格率、供電情況、諧波指數等；（4）統計分析。統計分析的目的在于對用戶的負荷用電信息進行整合分析；（5）負荷控制與負荷分析預測。負荷控制的作用在于對用戶的負荷情況進行監測，以便于為供電系統需求側管理提供精確的負荷數據信息，根據信息的差異來得到用戶的負荷曲線，了解分時電量、最小負荷、最大負荷等關鍵性的數據指標，也能以此為基礎進行更好的用電需求預測［7］。（6）有序用電管理。有序用電管理根據當前電力市場的供需關系來制定有序的用電方案。

3．3遠程通信技術方案

技術方案方面，應用面向服務的體系結構可以利用并行計算與多線程技術應用，發揮數據處理優化技術的優勢，實現數據庫優化，在通訊方式與組網方式上變得更加靈活。以遠程通信為例，現階段的遠程通信可以分為公網信道與專網信道。公網信道即通過通信商建設的公共通信信道資源，專網通信信道則與其相反［8］。考慮到電力系統本身對于通信的要求，可以進行光纖專網信道建設工作，即采用基于無源光網絡的光纖專網，以光纖作為介質，配合當前用戶用電信息采集系統的技術要求，建設覆蓋整個電網的配電線路。在一定程度上看，可以為其提供相對穩定的接入容量與傳輸速率，也讓用電采集系統的數據傳輸質量得到有效提高。對于已經存在的光纖網絡，在技術上有著明確要求。首先是光纖敷設需要留有備用纖芯，其次備用纖芯需要滿足數據通信的要求，并建立遠程信道采集數據，與其它數據之間實施物理隔離方案［9］。

3．4本地通信設計

本地通信建設以電力線載波的模式來降低技術難度，以便于進行更有效的維護。從通信方式來看，窄帶載波通信方式的成本消耗較低，應用廣泛，而寬帶載波通信方式具有良好的通信速率與信道資源，具體情況需要結合實際需求展開分析和選擇［10］。圖2通信模式規劃（1）窄帶載波通信。該技術方案下以電力線作為傳輸介質，不需要單獨布線，建成后的運維成本相對較低，能被保障數據采集與傳輸的要求。一般情況下該用電系統設計方案適用于多種外部環境之下，例如人群集中的用戶居住環境當中，但該方案會受到多種外界因素影響，包括噪音、系統負載、線路長度等，在用電信息的收集過程中可能會影響到結果的準確性。窄帶載波通信方案的組網結構也以載波集中器與內置載波模塊配合的方式，結合采集終端展開相應工作［11］。（2）寬帶載波通信。相比于窄帶，寬帶載波通信的最大優勢在于抄收電表數據的實時性與準確性。尤其是對于某些工業用戶來說，可以最大化保障通信容量，對不同類型的用戶展開監控和管理工作。其正交頻分復用技術具有抗干擾能力，可以實現雙向的通信控制，通信組網結構的整體方案以寬帶集中器與寬帶采集器為主［12］。

3．5終端設計

按照《用電信息采集系統功能規范》與《用電信息采集系統集中抄表終端技術規范》的要求，需要在終端設計上進行優化。采集終端方面，其主要功能設置實現對用戶電能信息的收集，包括對智能電表數據的監測與用戶負荷特性的研究。按照用戶類型的不同，可以進行多種模式的功能配置［13］。而低壓集中器則可以負責收集終端電能表的數據信息，在存儲后進行后續處理。與集中器類似，采集器也可以進行數據交換，按照功能不同劃分為標準型與增強型。前者主要負責收集電能表與集中器之間產生的數據，后者則重點在于存儲電能表數據。

4系統功能實現

4．1數據功能

自動數據采集系統可以按照采集任務事先設定好的要求來自動地采集時間、對象與內容。如果不能成功采集，會通過監控人員進行人工操作，保障數據完整性。此外，還可以根據實際需求隨時地安排人工測試數據，例如當出現緊急事件時就可以調集與事件相關時間內的關鍵數據展開分析，并將重要事件上報主站，發送任務設置要求，支持數據的采集和處理［14］。通過統一的數據存數技術，可以將原始數據與應用數據分別管理，通過對電費、電量、參數配置的管控來下達命令，實現遠程控制功能［15］。

4．2應用功能

應用功能可以從三個方面展開，即自動抄表、預付費管理和用電有序化管理。自動抄表按照采集任務的需求來獲取用戶電能表中的數據，然后計算電費中的相關信息。預付費管理包括電能表和終端的協調工作，進行不同的形式處理。用電有序化管理按照用電方案與安全要求進行負荷控制，對用電情況進行統計和分析，了解負荷的變化趨勢等，結合電量、三相平衡度、異常用電信息等實現監測［6］。

5總結

本研究從系統建設、系統運行管理、系統功能運用等多維度進行了分析調研，結合當前用電信息系統的技術要求，提出了采集系統的總體設計模式與方案選擇，分析了系統功能實現的可行性。具體來看，針對系統設計實施工作中的技術環節進行了研究，從建設模式入手，配合營銷業務系統的要求進行了功能分析。在未來的工作當中，該應該明確系統不同方面的實際操作功能與應用功能，優化部分功能模塊界面的具體操作方案，切實提升系統的應用效果。在解決當前技術問題的同時，制定正確的電力通信發展戰略，朝著智能化、一體化的方向發展，提供優質的電力服務。

參考文獻

［1］羅天，趙丹陽，鄭靜雯．應用工作流引擎的用電信息采集系統設計與實現［J］．電力需求側管理，2015，17（3）：42－45．

［2］周磊，賓志勇．基于工作流技術的衛片執法監察系統設計與實現［J］．科技與創新，2016（23）：47．

［3］王原，高宇江，侯艷紅，等．巡檢管理系統在變電運行中的應用與實踐［J］．現代制造，2014（36）：20－21．

［4］祝恩國，竇健．用電信息采集系統雙向互動功能設計及關鍵技術［J］．電力系統自動化，2015（17）：62－67．

［5］何恒靖，趙偉，黃松嶺，等．云計算在電力用戶用電信息采集系統中的應用研究［J］．電測與儀表，2016，53（1）：1－7．

［6］朱國富，張曉東，閆書芳，等．基于電力用戶用電信息采集系統的智能售用電管理系統的應用及技術［J］．電測與儀表，2015，52（s1）：13－15．

［7］趙兵，高欣，翟峰，等．面向用電信息采集系統的雙向認證協議［J］．電網技術，2014，38（9）：2328－2335．

［8］許鵬，孫毅，石坤，等．用電信息采集系統與業務應用平臺接口設計［J］．中國電力，2016，49（1）：136－140．

［9］妙紅英，高寅，王松，等．寬帶電力線載波通信技術在用電信息采集系統中的應用［J］．華北電力技術，2015（4）：16－19．

［10］徐志光，詹文，盧群．利用用電信息采集系統管理臺區線損［J］．電力需求側管理，2015（1）：52－54．

［11］李娟，初嫣．電力用戶用電信息采集系統在智能電網中的應用［J］．科技視界，2015（17）：232－232．

［12］王軍，武文廣，李逸馳，等．支撐互動用電的用電信息采集系統基本構成與關鍵技術［J］．陜西電力，2016，44（4）：1－5．

［13］楊晶，田甜，安瑩，等．試論電力用戶用電信息采集系統的應用及發展方向［J］．電子制作，2015（6z）：－．

［14］王旖，趙其甲．通過用電信息采集系統開展反竊電工作中應注意的要點［J］．電子測試，2016（2－4）：174－175．

［15］黃惠彬．電力用戶用電信息采集系統采集成功率的影響因素與對策［J］．企業技術開發旬刊，2015（3）：82－83．

［16］林向陽，譚贛江，張英，等．FTP遠程升級在用電信息采集系統中的應用［J］．電測與儀表，2014，51（3）：24－26．

作者：林鈺杰 吳麗賢 單位：廣東電網有限責任公司