无线通信装置在用电信息采集系统中的应用论文_解吕晨

(国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 江苏南通 226000)

摘要:移动通信装置技术作为广域的公网资源,具有简便、快捷、准确的特征,目前已逐渐应用于电力、交通、热力等多个领域以及电信息采集系统当中。尤其是在近些年来迅速发展的用电信息采集系统中,其数据传输快、保密性强的特点日渐凸显。由此可见,无线通信装置应用于用电信息采集系统中,通信成功率得到了进一步的提升。

关键词:无线通信装置;用电信息;采集系统;应用

1.通信信号的现状分析

无线通信连接中的用电系统技术拓展,设计的一整套方式,设计出来的装置,既能够获得电信采集信息,也能够获得移动通讯信号,从而在实验基础上证明了设备的可行性和有效性。无线公网,是我国目前用电信息采集终端和主站下通信中重要的选择方式。但由于现实生活中,受到地形环境、地下配电室和偏远山区等多种偏颇地区的的限制和影响,无线公网的信号往往也无法稳定和平衡,最后导致信号越来越弱。然而,我国目前对于解决这个问题的方法,通常是才用前移采集设备位置、延长接收天线馈线长度或者架设高增益天线装置等。不过,由于现如今施工技术的限制很难解决,再加上系统的成本也越来越大,所以很难圆满解决这个问题。

2.无线通信信号增强的特征

2.1微功率无线中继

现代的微功率小无线技术视距范围多接近直线传输,不需要任何市场布线,也能够十分方便的安装起来,而且传输距离最远可达到几千米以上。不过,由于距离过长,所以中间遇到的障碍物很多,因此传输过程中受到障碍物影响的概率极大。比如说,地下室钢筋混凝土墙体的阻挡作用,便是一种很容易衰减传输中间无线信号的障碍物;无线通信的小无线由于采用信号传递的中继器,所以会出现延时原因,其缺点也十分严重。

2.2加装高增益天线

在很多无线信号较强的位置加装高增益天线,将过馈线的天线和终端通信连接在一起,一般信号引入终端,天线系统的延伸距离也不能小于15cm。而这种安装在地下室终端的增益天线,终端信号的接收效果不是很好。而这些问题,用现有的手段都无法解决施工环境和距离制约,更无法解决用电信息的不稳定问题。

3.无线通信装置

3.1无线通信装置内容

用电信息采集终端的移动信号盲区,会很快获取移动通信,并最终用一种解决方案来实现用电信息主站和终端之间的正常通信。该种解决方案为设计一套通信单元和一个采集模块的信号中继装置,并将通信单元放置在有信号的区域,从而将终端的通信模块拆下安放在通信单元内部。通信单元内部实现平行网线和采集终端的物理连接,从而将模块放置在信号盲区,最终实现中继转接。这种安装方式既简单明了,又无须任何人工限制。

3.2无线通信装置的技术关键

第一,无线通信装置的模块具有一定的兼容性质,不同厂家通信模具接口结构与接口插针长度不同,所以最终导致在结构兼容上终端的通信模块结构也不同。

第二,接口电路的兼容性。很多符合关键的各类终端通信接口,有时候不仅需要适应接口,更需要适应不同的厂家需求。

第三,通信距离。通信与终端接口采用的连接方式是网线连接,二者基本保持传输的距离,才能满足跨越盲区的需求。

4.我国目前无线通信装置在用点信息装置中的应用

4.1无线通信装置的基本现状分析

我国很多城市,现如今已经安装了全市范围的无线通信专职,实现了智能电表的全面覆盖。然而这些无线公司的公众网络信号,不仅会受到全网信号覆盖的影响,也会因无法实现用电信息数据采集,从而致使电能表的数据采集成功率受到影响。然而无线通信的基本数据采集成功率,连续几年间都很低,在这些基本故障处理中,不仅通信不畅,信号强度也比较弱,所以这些采集工作并不算合理。以秦皇岛运行维护现状为例,目前秦皇岛供电公司直供直管区域已实现智能电能表全面覆盖,智能电能表安装数量总计81万只。但受无线公网信号覆盖盲区影响,一些小区无法实现用电信息数据的“覆盖式采集”。为确保电能表的数据采集成功率,从年初到现在共计处理现场掉线的集中器569台次;处理集中器抄表成功率低1218台次;换集中器88台次,更换通信模块31块,更换通信卡98张。由此可见,在上述故障处理工作中,绝大多数是通信故障问题,因此解决GPRS信号强度差、通信受阻等问题就显得至关重要。

4.2基本试用情况分析

在我国很多安装无线通信装置的地方,由于各种外贸、仓储、煤运以及大型铁路线,集中器也安装在小区地下配电室,所以很多无线通信装置信号强度很低。而解决该问题的措施方案,是采用加装高增益的方法来解决信号强度弱的问题。不过装置加装高增益的方式,中间需要工作人员经常去现场移动增益天线的位置,频繁掉线才能达到通信成功的目的。而这种方式,不仅耗费了大量的人力物力,还必须在已经实施的基础上改变原有的系统线路,并在利用无线通信的技术实施模块的交换。在通信终端的基础上将原本的模块安装在采集的终端上,这样才能让原有的通信效果更佳稳定。

4.3秦皇岛试点应用分析

秦皇岛煤场家属院坐落在秦皇岛市南侧,毗邻秦皇岛港,因为煤运、仓储和外贸等需求,三面环大型铁路线,并且该家属院由小高层和高层构成,集中器安装于家属院地下配电室,信号强度尤其差。

首先采用加装高增益天线方法解决信号弱问题。经过连续数天的观察,集中器频繁掉线,导致运维人员需要经常去现场移动高增益天线的位置,才能确保通信畅通,消耗了大量的人力、物力。其次,改变思路,在现有已实施的系统上,采用无线通信中继技术,实施模块交换。在威胜厂家的配合下,将采集终端的通信模块拆下安装在厂家研制提供的外置“通信单元”上(通信单元必须安装在有信号的区域,无需电源),再将“通信单元”的通信模块安装在原有采集终端上,经过实际丈量铺设了92米8芯平行网线,进行通信单元与采集终端的物理连接,实现了通信数据的中继转接。最后,经过运行观察,通信效果非常稳定,数据采集的实时召测和定时冻结等巡测动作,没有因中继转接发生任何延时滞后。

为了实现用电信息采集计量自动化,提升电力企业自身的社会效益和经济效益,提高用电采集抄表成功率,减少现场维护工作量,确保设备的实时安全性,对复杂地形的丰源小区、一号公馆的地下配电室以及偏远山区青龙直属县福聚明珠小区的集中器分别运用无线通信中继技术。该技术方案也适用于专变采集终端等具有GPRS通信功能的用电采集设备的信号中继需求,在万豪酒店得到了有效应用。

由表1可见,此技术的运用,有效避免了通信盲区问题,极大地提高了采集终端的通信成功率和采集成功率,使采集终端日常维护工作量大大地降低了,远方抄表、定时巡测的数据采集的稳定性也得到了相应的提高。

结语:

无线通信装置应用于用电采集系统当中,设计出来的用电信息采集终端装置也多是用较低的成本才增强的无线通信信号。有很多地区为了让信息采集越发迅速化和自动化,不惜提升企业自身的经济效益,减少维护的工作量,从而保证设备在可靠的地区采集无线通信装置,并彻底解决通信盲区问题。

参考文献:

[1]李忠.一种电力设备无线信号延伸数据传输系统[J].机电设备,2014(07):74~75.

[2]龙波.宽带电力线载波集抄解决方案[R].长沙威胜:龙波,2015.

论文作者:解吕晨

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/26

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