电力用户用电信息采集系统设计与实现研究.pdf

与建 材装 饰 2016 年 6 月 电力用户用电信息采集系统设计与实现研究 陶庆军 （安徽光华电力工贸有限责任公司安徽 来安县239200） 摘要：基于信息化时代背景下，对于电力行业而言，在改革与发展的过程中，为了进一步满足社会用电需求，并提升 电网运行的安全可靠性，逐渐实现了智能电网的建设。 在此过程中，为了进一步提升用电管理工作的科学性与效益性，就 需要实现用电信息采集系统的完善设计与实现，并确保这一系统能够满足用电管理工作的实际之需。 本文针对如何实现 电力用户用电信息采集系统的设计进行了分析，并针对如何实现这一系统设计提出了对策。 关键词：电力用户；用电信息采集系统；设计；实现；研究 中图分类号： TM76文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2016） 25-0214-02 前 言 基于社会主义市场经济体制下， 电力行业在践行体制改革的 过程中， 为了实现 “三强一化” 这一发展目标， 对于电力营销工作 的开展而言，则就需要积极借助信息化技术的运用来应对智能 电网建设下所带来的挑战，满足现代经营管理活动的实际开展 之需。而实现用电信息采集系统的设计， 需要在明确系统所应具 备特点与功能的基础上，以系统的科学设计与实现来全范围掌 握电力用户用电信息， 提升该项经营管理工作的效率与质量， 以 助力于电力企业的稳健、 可持续发展目标的实现。 1 电力用户用电信息采集系统概述 基于这一系统下， 主要承担着对用户用电信息的采集分析与 实施监控的功能， 进而通过自动化信息监管的实现， 明确电能质 量并实现对用户用电的高效管理，以智能化信息采集方式的实 现来满足当前智能电网的建设以及电力企业经营管理之需。基 于这一信息采集系统下所呈现出的特点为： 全面覆盖性、 全采集 性、 全费控性； 在该系统的通讯方式上， 可采用光纤通信、 电力线 载波通信、 RS-485 总线通信、无线公网通信以及无线微波通信； 而这一系统主要的功能为：数据采集功能、数据分析与处理功 能、 控制功能以及综合应用功能。 2 电力用户用电信息采集系统的设计 2.1 系统的总体架构设计 在系统逻辑架构上。基于逻辑角度下， 在实际设计这一系 统的过程中， 需要从如下几个层面进行分类与设计： 主站、 终端、 采集点等， 进而支撑各个层次设计的实现， 相应逻辑架构如图 1 所示： 主要由主站层、 通信信道层、 采集设备层构成， 并以系统接 口的提供来实现对其他系统的对接； 在物理架构上。作为一个 多级结构系统， 基于实际业务之需不同， 因此， 可分为三级， 并针 对各级别设置了独立的采集工作站， 具体架构如图 2 所示； 在 应用部署上。在实际进行部署的过程中， 则就需要基于相应电力 公司现行管理模式下来进行部署， 基于省级与直辖市下， 进行部 署的过程中， 可采用集中与分布两种部署形式， 并适用于不同级 别供电公司的实际部署之需。其中， 基于集中部署形式下， 只采 用一套主站系统与一个统一的通信接入平台，而基于分布式部 署形式下， 则是相应供电公司分别实现一套主站系统的部署。二 者的差异在于：相应 IT 架构存在不同，因此在进行部署的过程 中， 集中式部署下， 一旦产生故障， 则会产生极大的影响， 且投资 运行与维护成本高，分布式对企业信息网的运行环境要求相对 较低， 在实际部署的过程中， 需要结合实际来选择部署方式。 2.2 软件架构设计 在针对这一信息采集系统进行软件架构设计的过程中， 需要 确保具备良好的安全可靠性、 可伸缩扩展性等， 因此， 在主站软 件的选择上， 应尽量选择相对成熟的软件， 例如标准的 J2EE 平 台， 能够满足电力企业这一信息采集工作开焊之需。在实际进行 软件设计的过程中，采用的是分布式多层结构，主要分为表现 层、 应用层、 服务层以及数据层； 而在应用层上， 则可进行进一步 的细化， 分别为采集子层与业务子层等， 同时借助相应接口的提 供， 实现对其他系统的交互， 具体架构如图 3 所示。 2.3 功能结构设计 基于这一信息采集系统下， 在实际进行设计的过程中， 总共 图 1 系统的逻辑架构 图 2 系统的物理架构 电力建设 214 与建 材装 饰 2016 年 6 月 分为五部分， 分别为： 前置服务器承担着物理信号的管理任务， 负责接入处理， 采集服务器则是整个系统的核心服务器， WEB 服 务器提供交互管理界面，接口服务器则负责系统的对外接口部 署，与其他自动化系统间实现数据交互功能，在数据库服务器 上， 则承担着数据采集、 分析与存储之功能。 3 电力用户用电信息采集系统的实现 3.1 系统总体结构的实现 第一， 在物理结构上。 在实际进行部署的过程中， 需要实现主 站、 通信信道以及采集设备的部署， 相应主站的部署采用的是单 独组网模式， 同时需要实现防火墙的设置， 以此来实现对其他系 统的安全隔离， 确保信息通信的安全性与可靠性， 具体的部署如 图 4 所示。 在主站上， 需要在完善服务器设置的基础上， 确保实现对各 服务器机型的合理选择， 其中， 基于数据库服务器上， 通常选择 小型机， 以满足数据存储之需， 同时， 设置两台数据库服务器， 并 配备相应的磁盘， 以此来确保数据存储的安全性； 而在应用服务 器上， 则采用 PC 服务器， 以实现数据管理分析与发布之功能； 采 集服务器同样采用 PC 服务器， 并设置局域网与防火墙。 在系统的部署上，需要结合电力企业所在省市的实际情况， 以明确相应部署形式， 基于集中式部署形式下， 则是在省公司进 行统一部署，相应各个分公司建立工作站，接入到这一系统之 中， 以此来实现用电信息的采集管理等。在逻辑层面上， 主要需 实现采集层、通信层以及主站层的部署；而在分布式部署形式 下， 是由一级与二级主站构成， 在一级主站上， 实现数据应用平 台的搭建， 以满足数据信息汇总分析与管理之需， 而在二级主站 上， 则是建立起各级用电信息采集平台， 以此来实现数据的采集 与控制。 3.2 采集系统功能的实现 针对这一信息采集系统的设计进行实现的过程中， 则采用了 多层模型结构， 在数据采集中， 则是基于 WEB 服务器发出请求， 相应采集服务器接收到这一采集指令后，通过任务调度与规约 编码， 将其发送到前置机服务器端， 然后实现信息采集请求的发 出后， 相应终端服务器将信息返回给信息采集服务器， 并实现对 信息的分析处理，实现流程如图 5 所示。在整个信息采集流程 中， 前置通信服务是整个流程的关键环节， 以多信道接入、 多规 约处理以及多采集方式来共同实现这一功能。 3.3 系统运行情况分析 基于这一系统的设计与实现下，在某供电公司进行试运行， 在实际运行的而过程中， 该系统在日数据采集上， 四十分钟内便 能够完成等， 且成功率达到了 98。而经过试运行后得出： 基于 这一系统下， 能够实现对现有电力用户用电信息的全面覆盖， 且 实现对用电信息的全面采集， 同时， 系统具备着良好的兼容性， 相应数据信息采集的实时性良好，且数据信息的准确与完整性 能够满足实际使用之需，促使供电公司能够全范围掌握电网供 电能力， 并通过对用电信息的全面分析与管理， 提高了管理的质 量与效率， 并为实现科学决策的制定奠定了信息基础。同时， 该 系统还能够满足个性化设计之需， 进而促使在实际操作中， 表现 出了良好的交互性与友好性， 还能够满足专变用户接入之需， 但 需要进一步提升系统的数据采集与存储能力。 4 总 结 综上，本文针对电力用户用电信息采集系统进行了设计， 并 为如何实现这一系统设计提出了具体的对策，在实际践行的过 程中， 要想确保系统的设计最终能够满足实际应用之需， 首先需 要明确系统的特点、 通信方式以及功能需求， 然后针对系统进行 整体、 相应软件以及功能进行架构设计， 并通过科学部署来实现 系统的布置， 促使系统能够实现安全可靠且高效运行的同时， 能 够满足当前供电公司现代管理工作之需。 参考文献 1韩继华， 罗鹏飞.关于电力用户用电信息采集系统的研究与设计J.中 国电业 （技术版）