摘要：按照国家智能电网建设的总体规划要求，为确保国家智能电网建设规范有序地推进，从而逐步实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标，国网公司制定了《电力用户用电信息采集系统系列标准》，要求在国家电网范围内，对所有接入电力用户全面实行用电信息采集，实现用电信息的自动采集、计量异常告警、电能质量监测、用电分析和管理等功能。电力用户用电信息采集是对电力用户的所有用电信息进行采集、处理和实时监控的系统是目前国家电网提高管理水平的重要技术手段。
1 山区无信号问题
1.1 中压载波简介
目前集中器的上行通信信道基本都是采用GPRS通信，随着用电信息采集覆盖率的提升，部分偏远地区由于没有GPRS信号导致无法采集数据。为解决这部分地区的数据采集，需采取其它更为有效的上行通信方式。考虑到中压电力载波通信使用现有的、完善的配电线作为传输通道，是唯一不需要线路投资的有线专网通信方式，具有投资少、设备简单、施工容易、维护管理方便、与电网建设同步、随新建工程开通快、覆盖面与电力系统一致等优点。因此考虑采用中压电力载波通信实现主站系统与集中器间的通信。
1.2.1 电力线载波数字通讯机
电力线载波数字通讯机（以下简称载波机）是实现中压电力线载波通信的关键设备，它带有数字信号接口和载波信号接口，其数字信号接口可以与终端或载波通讯管理机相连，其载波信号接口可以与耦合设备相连，再通过耦合设备将载波信号耦合到10kV配电线。
载波机分为主载波机（TXZRM3-DXM）和从载波机（TXZRS3-DXM）。
图1.2 载波机
载波机与终端或管理机相连，当终端或管理机有数据需要向外发送时，载波机先从数字信号接口接收终端或管理机的数字信号，然后对数字信号进行处理变成载波信号，再通过耦合装置将载波信号发送到配电线上进行传输；当配电线上有载波信号到来时，载波机先通过耦合装置从配电线上获取载波信号，然后对载波信号进行处理变成数字信号，并通过数字信号接口传送给终端或管理机。通过载波机对数字信号的获取和传送，以及对载波信号的发送和接收，即可实现终端与管理机之间的数据传输。
1.2.2 载波通讯管理机
载波通讯管理机（以下简称管理机）主要是负责与主载波机以及用电信息采集主站进行通讯，通过载波通讯管理机的数据转发，建立从终端与主站之间的通信。
一体化电容耦合器将电容耦合器与结合滤波器结合为一体，同时具有传输载波信号、隔离工频电流和滤除噪声干扰的功能。其线路侧接10KV电力线，电缆侧通过高频电缆接载波机。一体化电容耦合器的的技术指标如下：
采用标准为GB19749-2005及GBT7329-2008；
适用于10KV 电力线载波系统
2载波转GPRS简介
针对上述问题，模块采用目前成熟的高速载波通信方案,将终端设备需要上报数据通过电力线传输给放置在信号较好的地点远程通信模块上报主站，降低现场施工的工作量，且载波转GPRS有以下功能特点：
（1）使用电力线作为通信介质，降低施工安装工作量；
（2）合理的选择载波通信频率，采用电压过零点传输，保证远距离通信稳定可靠；
（3）支持透明传输，能够兼容不同规约协议要求；
（4）多频点和主/从模块相位识别相结合，提高通信效率同时满足同一台区安装多套设备需求；
2.1现场安装实施
选取房县供电公司地下室无信号的奔业2台区以及滨湖国际1台区，作为载波转GPRS设备的试点台区，来验证其解决地下室无信号台区问题的可行性。
试点效果来看，使用载波转GPRS解决地下室无信号问题简单、方便、经济、高效。不需要重新布线，直接使用现有的低压电力线进行载波传输，是解决地下室无信号问题的最优化方案。
从上述试点情况来看，使用平板天线这类带有信号增益功能的天线，能够有效解决公网信号弱导致终端频繁掉线的问题，保证数据传输的稳定性。
3研究总结与分析
通过大量的现场考察测试，对使用中压载波、载波转GPRS、平板天线、锁频终端针对不同的采集系统信号问题进行各项的技术经济性能进行了对比分析，得出以下结论：
（1）中压载波可以很好的解决山区无信号、地下室无信号、弱信号、省界信号问题，适用范围广。但是综合考虑投入成本，安装的难易程度以及后期的维护量，山区无信号台区采用中压载波是最经济效益的方案。
（3）平板天线具有信号增益功能，只需更换原有的天线，不需要施工调试，后期免维护，投入成本低，能够很好的解决台区信号弱导致上线不稳定的问题。因此，弱信号台区采用平板天线是最经济效益的方案。
综上所述，我们应该根据不同的台区信号问题，采用不同的解决方案，才能获取最大的经济和社会效益。
参考文献
[1]高本勇.无信号、弱信号台区采集成功率提升[J].低碳世界,2018(03):80-81.
[2]覃镔,张力平.基于电力线载波通信的无信号台区处理方案[J].中国战略新兴产业,2017(36):63+65.
[3]罗永睦,苏礼珏.载波转GPRS在公网信号盲区终端通信中的应用[J].自动化应用,2017(05):31-33.
[4]刘玉民.提高采集终端信号强度的方式探讨[J].农村电工,2017,25(05):50.
[5]吴怀波,王文林,程金松,宋浩杰,朱兵.基于中压载波通信实现偏远无信号台区信息采集[J].农村电气化,2017(03):38-39.
[6]周婷.基于载波转GPRS模块的远程数据传输[J].自动化应用,2016(12):3-4+9.
[7]陈娟,伍鸿兵.中压载波通信解决无信号台区数据传输[J].自动化应用,2016(12):32-33.
[8]吴飞财.无信号覆盖区域电能数据采集方法研究与应用[J].广东电力,2016,29(09):104-108.
[9]陈石东,刘莎,赵丹.基于中压载波技术的用电信息采集应用研究[J].大众用电,2016,31(08):24-26.
论文作者:朱隶婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/17
标签：载波论文; 信号论文; 信号台论文; 通信论文; 电力线论文; 终端论文; 中压论文; 《基层建设》2018年第20期论文;