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。
4、无线公网通信系统
该系统主要是运用公共网络，采用分组无线通信技术建设的通信网络。在具体的使用期间，该通信系统有着覆盖的区域大、通信速率高、环境适应能力强等特点。但其缺点是运营成本较高，并且在运营商未覆盖的地区很难进行通信工作。
5、电力线载波通信系统
这一系统主要是通过工频电力线，建设的通信系统。在当前电力企业用电信息采集系统的通信当中，采用该通信模式的比较多，而且建设与运行成本费用相对较低。但由于通信当中包含了燃气系统通信结构，因此电力线系统的加入致使通信安全性降低。
二、用电信息采集系统主要架构
在四表合一技术方案设计过程中，对于用电信息采集系统设计者应秉持以下两个原则：一是不影响系统原始功能的应用，二是充分共享采集系统设备资源。在当前的用电信息采集系统中，其主要结构包括系统主站层、远程通信层、采集终端层、本地通信层、电能表层5个主要结构组成。在设计方案中为了实现以上两个原则，同时为了满足本地通信信道复杂性与四表合一后采集系统的多样化需求，技术人员采用了以下技术措施。一是将四表合一技术安装在采集终端层以下，确保采集工作顺利完成。二是以集约化原则为设计基础理念，将采集终端及以上架构中，实现多种数据采集通信过程的完全融合，实现用电采集系统对多种数据传输、收集等工作的整体实现。
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三、四表合一的实现方法
通过对四表合一的落实情况可以了解到，四表本身都属于其各自不同的行业，同时也都有与之相应的规范要求，这其中存在的差异难免会对四表的合一带来一些不良影响。四表合一工作能否顺利进行，这与该区域的前期工作有着一定的联系，比如在济宁的实施就十分顺利，这主要是因为在此之前该区域已经广泛的推广了一卡通工程，使得水、电、气之间已经具备了一定的默契，所以实施中并没有收到过多的阻碍。但是许多城市并没有做好相关的前期工作，那么在四表合一运用时必然会遇到各类问题。所以，有关政府部门应当给予相应的政策支持，积极推进四表合一工程的建设落实。
2、统一表计通讯协议
当前只有电力的通讯协议已经形成统一标准，但是其他三表的通讯协议只是根据住建部有关标准制定的，在具体制作过程中，存在着各方面的影响因素，致使生产厂商并不能正确理解协议内容，还存在部分生产商是根据自身的协议，这必然会导致最终的联通难以开展。为此，有关部门应当抓紧时间进行探讨研究，统一表计的通讯标准，从而为四表的统一收集提供基础保障。
3、水、气、热表规范设计
当前是三表表计在规范方面还有着很大的差异，就水表来说，在国家规定的同一规格下，允许的尺寸有很多种，许多生产商不会过于关注建议尺寸，具体选择也是通过考虑生产中的便利性、生产成本的优化以及自身的生产水平，因此生产尺寸很难同一，无法更换使用。另外，三表中还存在着电气参数不达标的情况，这必然会给抄表过程带来不良影响，阻碍四表合一的推进进程。
4、对通信组网技术进行优化
当前现存的通讯网络构建方案还较为单一，并不能完全适用于各个不同的区域。从理论上来分析，表计的放置规律存在一定的差异，距离也各不相同，采用统一方案下的通讯效率也自然会存在差异。所以，必须要加强对通讯组网技术的优化，使通讯方案的适应性增强，从而满足不同区域的操作要求。
四、基于用电信息采集系统的四表合一工程建设研究
现阶段在进行以用电信息采集系统为基础的四表合一工程建设的过程中，应用的建设方案主要包括以下几种：首先，升级无线模块，此方案既可以在四种采集仪表均为微功率无线类型且四种仪表之间的距离均较小的情况下直接应用，又可以在电能表采用RS-485系统，而其他仪表采用无线类型但四种仪表距离较小的情况下，结合1型无线数据采集器使用，但此方案在实际应用的过程中，由于以无线技术为基础，所以远程控制仪表不具有可操作性，需要控制系统和人工操作相结合。其次，更换双模模块，此方案即可以在电能表选用载波类型，而其他测量仪表选用无线类型但四种仪表距离较近的情况下应用，又可以在升级无线模块适用的第二种环境下使用，这种方案虽然在一定程度上丰富了第一种方案的应用范围，但由于其仍以无线技术为基础，所以远程仪表控制仍被限制。再次，增加通信接口转换器，此方案可以直接被应用于电能表选用RS-485系统，而其他仪表选用M-BUS系统，且四种仪表间的距离较大的情况下，可见此方案在应用的过程中，对环境的适应性，在远程控制方面较为有利，但在具体运用时，所需费用相对较高，因此怎样选择还需要根据实际情况进行决定。
结语
电、水、气、热是人们日常生活中最基础的部分，同时也是最离不开的公共服务。四表合一数据采集系统中运用的通信技术种类较多，这也有效的提升了该系统的可靠性，通过对这四种基本服务产品数据进行收集处理，有助于促进现代化服务品质的提升，为城市的建设发展，减少数据采集所耗费的人力、物力以及财力，有助于集约型社会的构建。为此，四表合一满足现代化城市建设发展的要求，一方面能够降低有关硬件设备的使用量，具有较强的经济效益；另一方面便于管理，能够防止采集当中网络冲突问题，保障采集系统的运行效率。
参考文献
[1]荣旭东,高伟,傅维柱,张蓓.基于用电信息采集系统的四表合一技术方案[J].科技创新导报.2016(08).
[2]杨晓薇.浅谈电力用户用电信息采集系统及应用[J].中国新技术新产品.2013(10).
论文作者:王陆涛,刘静
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：采集系统论文; 信息论文; 技术论文; 通信论文; 通信系统论文; 方案论文; 仪表论文; 《电力设备》2017年第13期论文;