摘要：近年来，我国的社会经济取得了很大的发展进步。在这样的背景下，居民用电量不断提高，使得供电企业抄表收费的压力随之增大。利用用电信息采集系统，收集居民用电信息，这不仅可以降低工作人员的工作量，还可以提高采集数据的准确程度和规范程度。但是，在用电信息采集系统中，用电信息采集终端容易出现各种故障，影响这个系统的准确性和可靠性。本文讨论用电信息采集终端的各种故障，并提出相应的处理解决对策。
关键词：采集终端；智能调试；应用
1 引言
随着现代信息技术的发展，微型计算机作为网络节点形成的网络已经越来越多地出现在各种应用场合。随着万物互联的概念深入人心，传感器构成的网络，特别是无线传感器网络的研究方兴未艾，这些传感器主要通过自组织的无线通信方式构成传感器网络。传感器网络在国防军事、现代化农业、医疗卫生、环境监控、城市交通、智能家庭等传统领域或新兴领域都有广泛的应用前景。
2 智能电量采集终端功能
台体具有两种电压输出模式，AC220V可调、DC220V/110V可调，通过程序控制，输出不同的电压，模拟电网电压波动，实现对电能量采集终端在不同供电电压和不同供电模式下，通信接口进行检测。台体每个检测工位具备2路网口、8路485口、2路232口、1路拨号MODEM、AC电源插口、DC电源插口。TMR台体原理框图如图1所示。每个工位可独立对电能量采集终端进行检测，三个工位共用一个供电电源，通过PLC控制可独立为每个被测仪器供电。智能电量采集终端检测装置有一个总电源开关，当该开关断开时，装置整体断电。检测装置内部控制选用欧姆龙PLC，串口服务器选用康海时代串口服务器，本装置配置3个16路串口服务器，用于装置及PLC总控与上位机通讯，能够满足三个检测工位同时通信要求。
3 电能采集终端的负荷控制应用
3.1 大客户终端遥控跳闸电气回路设计
根据设计规约设定，通常大客户电能采集终端设计有四路无源常开遥控节点，一路常开告警节点，以及四路遥信信号节点。当大客户电能采集终端需要对用户负荷进行控制时，可利用终端的常开遥控节点进行外围电路的设计连接，从而形成完整的电路控制。将终端的遥控常开跳闸节点SB1接入交流220V电源，当收到主站软件对终端的跳闸遥控命令时，SB1闭合，使中间继电器KM得电，中间继电器的常开触点KM接通，用户的保护用跳闸线圈TQ得电，将用户的用电负荷断掉，影响用电。当主站软件下发合闸命令时，跳闸节点不再分时闭合，用户用电正常恢复。同时，将终端的告警常开也接入回路中，当跳闸甩掉用户的负荷前，先进行预警，时间可通过采控主站来控制，告警结束后，跳闸节点SB1闭合，跳闸开始。
3.2 大客户终端负荷遥控跳闸的设计
电网采控主站软件是基于分布式多层技术，以及搭载标准的J2EE企业平台设计的，具有很好的移植能力，适合灵活多样的企业业务规则需求，尤其是电力营销业务，能够满足电能量信息采集系统的扩展要求。设计原则为分布式多层结构，依次为表现层、应用层、支撑层和数据层。表现层：通过HMI人机交换界面提供相应的业务，通过界面向用户展示操作信息窗口。应用层：完成各类电力业务逻辑，是系统的关键层面。应用层分主要由采集子层和业务子层构成。采集子层完成各类接入设备的信息采集，支持不同的通信结构，执行业务子层的设备接入、信道调度和协议解析等模块。业务子层具体实现所要实现的各类功能。其中对于大客户终端的跳闸控制，设计有专用的采控跳闸遥控及合闸、告警业务子层。支撑层：提供通用的消息服务、通信服务等功能模块，为应用层提供所需要的支撑服务。数据层：将需要利用的各类数据，存入后台大型数据库中，实现存储及访问的功能。
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3.3 拓扑结构
总线拓扑结构由一根总线负责各个节点之间的信息传输，这时一条公共信道，这个公共的信道称为总线。连接到总线的任何一个节点都可以获取总线上传输的信息。可见，总线型结构的网络是一种广播网络。总线布局的特点是:结构简单灵活，易于扩充安装，节点间共享资源能力强。总线型拓扑是基本局域网拓扑形式之一。在总线两端连接的器件称为端结器(末端阻抗匹配器、或终止器)。主要与总线进行阻抗匹配，最大限度吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生干扰。总线形拓扑结构是非常传统的一种主流网络结构，适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。星型拓扑中有一个中心节点，其他的节点都是通过这个中心节点来实现连接，形成辐射型结构。而中央节点要负责各个节点之间的通信控制，负担相对较重，这也是星型拓扑结构的一个缺点。星型拓扑结构特点:网络结构简单，便于管理、集中控制，组网容易;网络延迟时间短，误码率低，网络共享能力较差，通信线路利用率不高，中央节点负担过重。当然，我们平常经常提到的树型拓扑结构可以看作成星型拓扑的一种扩展，也称扩展星型拓扑。
4 用电信息采集终端故障解决对策
4.1 通讯故障的解决方法
在电网企业的运行过程中，最为重要的一个环节就是用电信息采集系统的正常工作，而采集系统正常运转，离不开采集终端正常工作的帮助。然而，采集终端经常因为通讯原因失效，影响抄表读数的进行，影响电力系统的运转。因此，一定要采取相关措施，及时解决通讯故障。针对用电信息采集终端通讯系统，出现的通讯环境较差的问题。工作人员要及时上报上级管理部门，使他们意识到问题的严重性。加强偏远地区通讯基础设施的建设。对于通讯地址异常的问题，工作人员可以采取多连接几次主站的方式，这样就能减少通讯网络的干扰。对于通讯模块损坏的问题，工作人员要及时检查，定期处理，发现问题及时解决。此外，在用电信息采集系统全面普及后，要逐步更换电表。使所有电表都具有485端口的功能。通讯基站出现问题时，邀请专业通信人员调试，尽快解决故障，恢复正常运转。
4.2 其他故障的解决方法
想要实现电网企业相关工作的顺利开展，必须首先建立完备的用电信息采集管理体系。出台相关管理办法，如：《用电系统信息采集终端管理办法》《常见操作守则》《几点信息采集操作规范》等。采用科学的管理方法，这将是整个电网企业的一大步跨越。要充分利用现代科学信息技术，努力提高信息的使用效率，扩展所获得信息的数量和种类。将管理的每一个步骤落实到具体之处，减少人工操作，提高管理的效率。在这样高度科学化、信息化的管理系统之下，不仅能够减少人力的耗费，还能够提高整个系统运行的效率，进一步提高电网企业的工作质量，提高电网企业的服务水平。
5 结束语
电能采集终端的负控应用，利用终端自身的跳闸常开节点，搭建外围的设计电路，结合工厂运行工况的实际情况，通过启动保护用跳闸线圈，实现切除用电负荷的功能。对于实际运行的大工业用户，当出现拖欠电费等死账赖账的情况，作为电力部门所能及时实施的有效措施。通过此应用，及时地减少电力损失，以及确保电费回收等指标的提升，具有十分重要的使用意义。
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论文作者:王旭
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8