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摘要：随着电力事业的不断发展，对电力技术水平也提出了新的要求，由于部分地区无法实现GPRS全覆盖，导致用电信息采集系统出现信号盲区，对数据相关传输工作造成了严重的影响。文章对用电信息采集的必要性与影响因素进行了研究，并深入分析了消除用电信息采集信号盲区的方法。
关键词：用电信息采集；信号盲区；方法
用户用电信息采集系统的应用，在对用电信息监控与用电检查，反窃电工作，预测负荷，进而节约用电成本具有重要的意义。然而由于诸多因素，部分地区存在用电信息采集信号盲区的问题，如何消除用电信息采集信号盲区成为了电力行业共同面对的新课题[1]。
1用电信息采集的必要性与影响因素
由于中国的地域辽阔，人口众多，电力用户范围极广，且每个电力用户的用电情况不同，因此电力分配等工作较为复杂。在这种情况下，为了更好地为电力分配等工作进行指导，对不同地区的电力用户以及其用电信息的采集工作至关重要，通过将用电信息采集的数据进行整理与分析，不仅为后续的电力工作提供了指导依据，还能够根据各地区的用电情况在一定程度上反映出各地区的经济发展状况。
影响用电信息采集成功率的因素有很多，主要包括：（1）主站侧中主站信息的维护、用户档案信息、用户运行状态、数据库间数据。（2）现场侧的通信链路中SIM卡运行状态、现场通信信号问题、现场通讯参数设置问题、现场通讯模块状态。（3）现场测的现场终端中现场终端或表计的参数匹配、现场终端或表计的接线状态、现场485端口电压状态、现场表计载波通讯状态[2]。
2消除用电信息采集信号盲区的方法
通信信号问题是影响用电信息采集的重要因素之一，如何消除用电信息采集信号盲区，提高用电信息采集的效率，是现阶段供电公司面临的首要问题。为此，文章对加装高增益天线方案、配电网跨台区双向通信集中抄表系统、中压载波技术三种消除用电信息采集信号盲区的方法进行深入分析。
2.1宽带电力线载波无线信号中继器方案
宽带电力线载波无线信号中继器有数据转换单元、远程单元与本地单元三个部分组成，运用宽带载波通信技术，在不改变集中器位置的前提下，将GPRS/CDMA远程通信模块置于信号优良的地区，使其与集中器相分离，同时，为了有效避免重新布线可能产生的安全隐患与成本，宽带电力线载波无线信号中继器以宽带电力线载波作为GPRS/CDMA远程通信模块的中继通信方式，加强二者之间的通信。宽带电力线载波无线信号中继器的数据转换单元被安装至GPRS/CDMA远程通信模块原来的位置，用于转换GPRS/CDMA远程通信模块中由终端发送来的电信号，将电信号转为数据信息并向本地单元传输；本地单元安装在终端的周围，并且通过网线与数据转换单元相互连接，与数据转换单元进行数据信息的交互；而远程单元被安装于信号较为良好的地区，原终端上的GPRS/CDMA远程通信模块被安装于远程单元，其功能是转换所接受的电信号数据信息，并控制GPRS/CDMA远程通信模块。宽带电力线载波无线信号中继器方案图如图1所示。
图1 宽带电力线载波无线信号中继器方案图
2.2延长天线、加装高增益天线与RS-485通信延长线方案
延长天线与加装高增益天线方案是常见的消除用电信息采集信号盲区的方法之一，延长天线主要适用于信号的延伸距离在5米内的情况，将原本使用的短天线替换为长天线，并向金属配电箱的体外延长天线，以达到提高通信质量的目的；高增益天线更适用于信号延伸距离为5~40米的情况，即在信号相对较为良好的地区加装高增益天线，并通过置于集中器周围的收发器与高增益天线相配合，向信号微弱的地区引入信号，以达到采集设备中GPRS/CDMA能够正常的通信。但因高增益天线的收发器必须置于集中器周围，所以应运用线缆将天线与收发器相连接，这就对高增益天线的使用环境造成了限制，如果需要运用高增益天线方案的地区存在河流或建筑等障碍物，则无法进行线缆的布线工作，高增益天线方案则不能实施。另外，由于线缆的布线成本较高，因此需要对线缆采取适当的保护措施，以防安全隐患的出现；当信号延伸距离大于40米时，建议采用RS-485通信延长线方案，但为了避免接触不良而导致的通信故障问题，应注意安装接头的质量问题，同时对RS-485通信延长线进行套管保护的防护措施。
总的来说，延长天线、高增益天线、RS-485通信延长线三者相比，在适用环境方面，RS-485通信延长线仅适用于终端箱体地下室等局部信号受屏蔽区域，而延长天线使用环境相对较广，当延长天线延伸后仍不满足信号采集要求时，可使用高增益天线进行补充；在适用距离方面，RS-485通信延长线的适用距离最为广泛，距离范围为20~800米，其次是高增益天线，延长天线仅适用于5米以内的距离，与RS-485通信延长线差距较大；在施工及维护量方面，增益天线的施工及维护量最大，延长天线的施工及维护量较小，而RS-485通信延长线仅需要运用套管保护；在成本方面，由高到低依次为高增益天线、RS-485通信延长线、延长天线。
2.3信号放大器
除了上述两种消除用电信息采集信号盲区的方法以外，还可以采用信号放大器的放大，但信号放大器所受到的限制较多，例如信号放大器仅可以适用与地下室配电室信号较弱的区域，同时还要求地下室存在多台采集终端设备，且适用距离为100米之内，性能一般，另外还需要较大的施工与维护量以及较高的成本，因此极少采用信号放大器的方法消除用电信息采集信号盲区[3]。
3实践应用
为了进一步验证上述三种消除用电信息采集信号盲区的方法的有效性，分别对三种方法进行了实践研究。将上述三种消除用电信息采集信号盲区的方法分别运用于适用环境与距离，并研究其结果。结果发现，在多种消除信号盲区的方法推动下，多个站点的信号盲区问题得到了解决，用电信息的采集成功率大大提升。
总结
综上所述，尽管现阶段中国的电力用电信息采集系统的整体采集成功率已经达到了较高的数值，但个别如地下室、地下车库、电井等无线移动信号无法覆盖或信号较弱的地区仍然存在，导致主站无法顺利与终端进行通信，对供电公司的用电信息采集工作质量造成了影响，文章对宽带电力线载波无线信号中继器方案、延长天线、加装增高天线、RS-485通信延长线方案、信号放大器几种消除用电信息采集信号盲区的方法进行了分析，旨在为更好地提高用电信息采集工作的质量贡献力量。
参考文献
[1]李波.消除用电信息采集信号盲区的方法研究[J].河南科技，2017（09）：19-20.
[2]刘刚，孙志锐，艾玲梅，等.无线网络智能通在用电信息采集系统中的应用[J].科技创新与应用，2016（07）：93-93.
[3]师延辉.试论信号盲区用电信息采集解决方案[J].商，2014（36）：196-196.
论文作者:吴志刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：信号论文; 天线论文; 盲区论文; 信息采集论文; 通信论文; 载波论文; 延长线论文; 《电力设备》2018年第2期论文;