浅谈公网无信号区域远程抄表问题解决方案及产品选型

摘要：随着计量自动化系统的逐步完善，电网全用户表码信息的采集已成为深化系统数据应用的重要基础。使用无线公共网络通信是实现远程抄表的主要手段之一，但仍有偏远山区、公共网络信号屏蔽地下室或弱信号区域，无法实现远程抄表，无公共网络信号问题已成为解决远程抄表问题的主要问题。列出了四种解决无信号区域远程抄表问题的方案，详细比较和说明了各种技术特点，供专业人员参考和参考，达到解决实际抄表问题的目的。

关键词：测量自动化系统；远程抄表；无线公网；无信号区域；

引言

随着通信技术的快速发展，各行业加强智能化建设也迈上了新的一步。目前，无线公网广泛应用于配电自动化和计量自动化，促进了供电企业抄表模式的转变[1]。为此，供电企业加快智能电表和低压集抄全覆盖，逐步取消人工抄表模式，实现全客户自动化模式抄表，满足新一轮电力体制改革的新要求，提高企业管理水平，提高工作效率[2-4]。公网无信号区域多为偏远山区，人工抄表费时费力，人身风险大。显然，有必要解决公网无信号区域的远程抄表问题。

1测量自动化系统

构建计量自动化系统，实现电能数据的远程采集。该系统是数据采集、通信通道、数据库、应用分析、前端WEB显示等多模块的有机组合。数据采集是计量自动化系统主站的基本业务。采集终端通过上行通信将存储的电能表数据传输到计量主站（上行通信方式包括厂站调度数据网通道、专线通道、拨号通道、公网等），计量主站对上传的数据进行处理和平台显示，并向采集终端发送相应的采集任务指令。因此，终端与电表之间的下行通道和主站之间的上行通道是整个计量自动化系统良好运行的基础。计量自动化系统可以统计自动抄表率、终端在线率、数据完整性等指标。借助系统统计指标，基层运维人员可以有针对性地加强现场运维，提高电能数据采集的完整性和可靠性。

2采集终端远程抄表实现过程

（1）变电站电能表数据采集，车站终端和电能表通过RS485向下通信，车站终端通过调度数据网实现与主站的双向通信。车站侧电能数据采集通信可靠[5]。

（2）变量用户电能数据采集，负控终端和电能表通过RS485进行下行通信，负控终端内置GPRS通信模块，使用SIM卡，通过无线公网(移动、联通、电信)实现计量主站和负控终端的双向通信。

（3）公变台区评估户电能数据采集，配变终端可直接测量，数据通信方式与负控终端相同[6]。

（4）集中器电能数据采集，集中器和电能表可以通过多种方式实现下行通信，如电力载波、微功率无线、RS485总线等。，而集中器的上行通信部分与负控终端相同。无线公网因其覆盖面广、无额外投资、维护成本低而得到广泛应用，但单一通信始终影响着电能数据的实时采集，影响着数据传输的可靠性。

3公网信号盲点远程抄表解决方案

对抄表所在区域的现场环境、公网信号、改造投资预算等多维考虑，采取有针对性的解决方案。

3.1物联网技术

NB-IoT、Lora物联网技术是当前研究的热点方向，是解决日益扩大的高级采集业务下行通道堵塞的通信方案。在水表、燃气表、电表等领域的数据采集应用中已初步尝试。NB-物联网通信技术特点：将通信模块直接放置在智能电能表中，避免集中器中间环节，避免下行通信带宽有限瓶颈，实现电表与主站层的直接通信，兼容2G、3G、4G、5g通信网络。

NB-物联网对联通、电信、移动、广电都有特殊的频段，不存在信号干扰。NB-物联网技术用于电力信息采集系统，可以提高采集的实时性，实现停电事件的主动报警等先进应用。但目前移动运营商NB-物联网基站尚未wan全覆盖，NB-物联网采集方式带来了SIM卡通信成本，难以在短时间内全面推广。

Lora是一个更灵活的自主网络，是一个低功耗的远程局域网，一个Lora网关可以连接上千个甚至上万个。

Lora节点，但使用1GHz以下的免费非授权频段可能会对使用公共频段的其他设备造成信号干扰。此外，实现Lora通信需要新的网络设备，早期设备投资大。

3.2信号中继

目前，新建住宅配电室大多建在无信号或弱信号的地下室，导致计量终端无法上线。对于这个弱信号区域，多个终端在同一信号盲区无法上线，可以安装信号延伸设备，解决地下箱无法抄表的问题。电力载波GPRS近端设备安装在信号盲区的终端侧，电力载波GPRS发送设备安装在信号区域，采集终端通过以太网接口与近端设备连接，近端设备通过电力载波线与发送设备连接，从发送设备接收来自主站的发送数据，识别数据目标设备后，通信数据通过以太网口返回采集终端。信号良好区域的发送设备通过GPRS获取主站的通信数据，实现与计量主站的双向数据交互。该方案只能借用现有的电力载波线实现公网信号延伸，施工简单，安装灵活，可有效保证采集终端与主站的稳定通信[8]。

3.3增益天线

对于偏远农村相对分散的弱信号区域，在考虑投资成本的情况下，终端天线可以通过扩展终端天线或安装信号放大器来解决弱信号。加长终端天线，将天线引入信号较强的区域，涉及现场重新布线，受现场环境和用户协调的影响，可根据实际情况选择此改进方案。安装信号放大器的方法可以在信号较弱的区域发挥信号放大的作用，而不适用于wan全的信号盲区。

4安科瑞建筑能耗分析系统

4.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统。在电能管理系统的基础上，增加了对水、气、煤、油、热（冷）量的集中采集和分析。通过对用户端所有能耗的细分和统计，将各种能源的消耗情况以直观的数据和图表显示给管理者或决策层，便于找出高能耗点或不合理的能耗习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。用户可按照国家有关规定实施能源计算，分析现状，发现问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上节能管理部门报送能源计算报告。

4.2应用场所

适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。

4.3系统功能

系统概况；用能概况；用能统计；复费率统计；同比分析；能源流向图；夜间能耗分析；设备管理；用户报告

5系统硬件配置

6结论

基于计量自动化系统的远程抄表技术，是推动供电企业计量、营销工作向自动化、智能化发展的动力。解决信号盲区终端数据采集问题，实现全量用户远程抄表，将企业更多的基层人员从简单重复的现场抄表工作中解放出来，优化了企业人员配置，有效盘活了一线人力资源，促进企业良性运作，提高员工积极性。全量用户数据的远程抄表，从根源上解决了人工抄表差错顽疾，及时、准确的基础采集数据，减少电费差错的同时，还可有利支撑电力大数据分析。引入多种通信技术解决公网无信号区域抄表问题，方能凸显全量用户远程抄表带来的经济效益和社会效益。

7参考文献

[1]赵永良.用电信息采集系统本地通信方式对比研究[J].电力系统通信，2010，31（216）：50-54.

[2]贾玲.浅谈自动抄表技术在电能计量领域中的应用[J].装备制造技术，2010，（6）：188-189

[3]孙国学，郑帆.远程自动抄表技术在供电企业中的应用分析[J].内蒙古电力技术，2008，（3）：5-8.

[4]张捷，付瑶，孙汉威，陈蓉燕，徐扬[J].公网无信号区域远程抄表问题解决方案

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.