采集现状（精选7篇）
采集现状 篇1
自ENIAC数字电子计算机研制成功以来, 数字技术成为电子信息领域的主流与基础。数字技术是对数字信号进行收纳、处理、存储、显示、应用和还原技术的总称, 而数据采集回放系统则是数字技术的硬软件研发载体。高速数据采集回放系统是该领域高性能系统的代表, 主要应用于雷达接收处理部分, 以满足其高精度、大动态、高速率的技术指标要求。高速数据采集回放系统的性能指标取决于硬件, 主要有采样率、精度、分辨率、采集的通道数和数据存储深度等指标。采集回放系统的功能设置取决于软件, 主要有触发、记录、存储、多通道之间同步采集、实时预处理、实时显示、事后处理、实验结果和报告生成等功能。
1 系统总体架构及类型简介
高速数据采集回放系统的架构将高速采集模块 (传感器、信号调理电路、模/数转换器和下位机处理器等) 、主控模块 (上位机、存储区域和显示区域等) 和回放模块 (下位机处理器和数/模转换器等) 分开建制, 信号依次通过采集模块、主控模块和回放模块达到功能上的实现和区域上留转。数据采集回放系统硬件结构如图1所示:
按硬件组成可分为:集散型、集成型、分布式型和网络式型等。按性能要求可分为:超带宽型、多通道型、模拟/数字信号混合型和大容量型等。按雷达应用可分为:数字示波器、逻辑分析仪、波形发生器、频谱分析仪、数据记录仪、通讯测试仪和数字多用表等。按总线类接口分为:USB型、 (PCI、PCIe) 型、 (PXI、PXIe) 型、 (CPCI、CPCIe) 型、 (以太网、CAN) 型、PC/104型、RS232/RS485型和 (PMC、VME、VXI) 型等。按采集方式可分为:扫描型、并行型、交替型等。按采集方式分为:有线型和无线型。目前, 国内外的典型数据采集回放系统厂商如表1所示:
2 系统硬件部分解析
2.1 高速采集模块
高速采集模块的功能是将频带从MHZ至GHZ、量程从MV级到10V级、时域和幅值都是连续变化的模拟信号转换为具有二进制位的时域离散、幅值也离散的数字信号。其采集的时间和采集数据量分别以μs至d计算和byte到Gbyt计算。采集模块由传感器、信号调理电路、模/数转换器和下位机组成。其中模/数转换器是采集模块的核心, 传感器为信号接收端, 信号调理电路负责信号转换前的放大滤波等处理, 而下位机负责数字信号处理和调配传输。
其中模/数转换器和下位机是高速采集模块的主要性能模块, 而传感器和信号调理电路属于具体应用模块, 下面介绍模/数转换器和下位机现状。
高速采集模块中的模/数转换器是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。主要由比较器、比较逻辑、数字滤波器和转换电路等组成。主要分为逐次逼近型、积分型、并行型、过采样Σ-Δ型等结构, 其发展方向为高精度、高采样率、多通道和快速传输速率等, 国内外的典型模/数转换器产品如表2所示:
高速采集模块中的下位机处理器基于单核架构的主流产品有单片机 (MCU) 、数字信号处理器 (DSP) 、高级精简指令集机器 (ARM) 和现场可编程逻辑门阵列 (FPGA) , 这些处理器各有优劣。而现在多核架构成为了高速数据回放系统主流处理核心。现有主要的多核架构有DSP+FPGA、ARM+FPGA、ARM+DSP和DSP+ARM+FPGA的组合方式, 这样的架构有助于优势互补, 可应用于不同的采集回放系统当中。国内外典型下位机产品如表3所示:
2.2 主控模块
主控模块的功能是将通过采集模块采集、处理和调配后的数字信号进行事务性管理, 将其分流到不同的模块进行存储、显示和扩展。其管控时间和数据存储量依据采集模块的输入时间和输入量而定。主控模块主要由存储区域、显示区域、上位机和具体应用的扩展区组成。其中上位机是主控模块的管理机构, 存储区为数据的保存区, 显示区为人机交互的信息窗口, 扩展区视具体情况而定。其中存储区为主要性能模块, 而上位机和显示区为成熟应用模块, 下面具体介绍存储区域。
主控模块中的存储区域是将数字信号进行大容量存储, 并保证其快速读写的电路模块。其可分为采用闪存颗粒来存储的固态硬盘 (SSD) 、采用磁性碟片来存储的机械硬盘 (HDD) 、把磁性硬盘和闪存集成到一起的混合硬盘 (基于传统机械硬盘的新硬盘) 。存储区域的发展方向为存储技术和储存介质两个方向, 存储技术的存取速度与存储介质的存储容量这两个关键指标分别朝着高速读写和海量存储两个方面发展。国内外典型固态硬盘产品如表4所示:
2.3 回放模块
回放模块的功能是将具有二进制位的时域离散、幅值也离散的数字信号转换为频带从MHZ至GHZ、量程从MV级到10V级、时域和幅值都是连续变化的模拟信号。其回放的时间和回放数据量分别以μs至d计算和byte到Gbyte计算。回放模块由数/模转换器和下位机处理器组成。其中模/数转换器是采集模块的核心, 下位机处理器负责处理、调配和传输。回放模块中的下位机处理器与采集模块中的下位机处理器基本一致, 这里不再赘述。下面具体介绍数/模转换器。
回放模块中的数/模转换器, 是把数字量转变成模拟量的器件。D/A转换器基本由4个部分组成, 即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。数/模转换器主要分为两大类:精度中等用于音频领域的Nyquist采样型和精度较高用于工业控制领域的过采样的Delta-Sigma型。其发展方向为高精度、高更新率、超高速响应和低功耗等, 国内外典型数/模转换器器件如表5所示:
3 系统软件部分分析
3.1 采集系统软件
NI公司将采集回放系统软件分为数据采集、数据分析和数据表达。数据采集软件包括各种硬件驱动, 通信和数据采集程序, 它包括:GPIB、PCI、ISA、VXI总线程序;A/D、D/A、D10以及数据采集模板程序;数据传输、存储程序。数据分析程序包括:HTQ数学处理程序、数字信号处理程序、统计处理程序、成列算法程序、曲线拟合程序。数据表达程序包括:屏幕显示、图形/字符、硬拷贝、进程间通信、文件I/O。
3.2 虚拟器技术
虚拟仪器技术实质上是计算机技术、总线技术、仪器技术、软件技术的结合, 以实现和扩展传统仪器的功能。虚拟仪器的生产基于专门的开发平台, 这种开发平台可以提供功能强大的数据、信号处理功能, 并且带有仪器生产厂家提供的各种仪器的软面板和驱动程序等。国外虚拟器技术现状如下。美国NI公司首次推出了虚拟仪器专用开发平台Lab VIEW (一种图形化编程环境的虚拟仪器开发平台) , 其采用了独特的图形化编程方式, 使得编程过程方便简单, 编程的过程不再是写代码, 而是画“流程图”, 是目前比较受欢迎的虚拟仪器开发平台。与此同时, NI还推出了Lab Windows/CVI、Component Works等交互式开发平台, 目的是为了兼顾其他高级语言软件开发者的习惯。美国HEM Data公司的Snap-Marter、Tektronix公司的Ez Test和Tek TNS以及美国HP公司的HP VEE平台软件, 也是目前国际上公认的优秀虚拟仪器开发平台。国内虚拟器技术现状如下。虚拟仪器在我国的发展最早是从引进和消化NI的产品开始。然而, 随着我国技术的发展和对其高性能指标的需求提高, 为虚拟仪器技术在我国的普及提供了良好的环境。经过这些年的不断发展, 虚拟仪器技术在我国取得了长足发展。例如重庆大学的秦树人教授所研发的“一体化虚拟仪器”技术, 这是一种与西方的虚拟仪器技术有所不同的新技术。由此也可以看出, 我国已经逐渐摆脱对于西方虚拟仪器技术的依赖, 逐渐走上了自主研发、不断创新的道路。
4 结语
高速数据采集回放系统是一种累积大量不同模块的集成式系统, 各个模块的性能指标直接决定了系统的性能水平。通过总结国内外的高速数据回放系统的发展情况, 可以看出国内和国外的差距并不是十分明显, 但是, 从数据采集回放系统的各个模块出发, 除了信号调理器、上位机、显示器等集成电路再集成模块外, ADC、DAC和SSD等这类核心器件距国际水平还有很大差距, 而这主要是因为设计环境和工艺基础的制约, 所以“中国芯”还需发展。今后数据采集回放系统会在更高性能数据转换器、多核处理器及智能化传感器的技术支持下向着具有更高性能指标微型便携式和大型分布式的数据采集系统的方向发展。
摘要：笔者从高速数据采集回放系统的架构类型、硬件部分 (采集模块、主控模块和回放模块) 和软件部分 (采集系统软件和虚拟器技术) 出发, 总结了高速数据采集回放系统的发展历程和系统内国内外各模块尖端产品的现况, 旨在寻求基于前沿硬软件的高性能高速数据采集回放系统的设计新思路。
关键词：数据采集回放系统,硬件部分,软件部分
参考文献
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[3]晏培.数据采集与工业通信[J].现代制造, 2012 (13) :20-23.
用电信息采集系统采集率分析 篇2
关键词：用电信息采集;采集分析
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）26-0063-02
近期以来，用电信息采集系统因为它的作用得到了大力推广。这是为什么呢？用户信息采集系统功能性强，可以用它实现远程抄表，不再是以前的现场抄表，利用它的功能做出相应的设置，就可以实现远程检测，信息化操控用户的断电和送电功能，更精准的进行数据统计分析，并与营销系统接口。节省大量的人力，更方便了用户。
根据这些功能，全国的电力系统都在推广用电信息采集系统。虽然用电采集系统很便利，但在一些方面上还需做出更一步的改进，使它更加的便捷。下面从采集系统现在存在的状况，分析问题原因所在，找出解决的方法，以促进现实更为良好的管理工作。
1 用电信息采集系统采集率现在存在的状况
用电信息采集系统现在推广的时间并不是很长，在实际运作当中缺少履历，因而就出现了采集率不高的问题。根据全面采集率进行分析，有的城市采集率将近90%，更有的还不足80%，那些采集率较低的地方，还需按以前人工抄表的方式进行现场抄表，这不仅需要大量的人力，而且速度也不快，效率也不高。从这些可以看出来，用电信息采集系统改进是非常有必要性的。
2 用电信息采集系统组网方案
从主观上讲，用电信息采集系统是经过对终端用户及配电变压器的用电数据的分析与采集，从而达到推行阶梯电价、用电监控、线损分析、负荷管理等，以实现最终的错峰用电、负荷预测、自动抄表、用电检查与防窃电、节省用电成本等等。通过传输信道、系统主站、电子式电能表和采集设备等来构建综合性的用电信息采集系统。
现在我国，供电局所使用的用电信息采集系统组网方法主要有两种形式：其一采集器、集中器与电能表组合成为二级数据传送网络，用采集器来搜集多个电能表的电能数据，采集器可以与集中器互相交换信息内容;其二是具备通信模块的电能表与集中器交换数据信息。
3 对用电信息采集系统采集率造成影响的原因
用电信息采集系统有很多通道组合方式，采集的过程又相当复杂。因而，对它造成影响的原因不是单一性的，而是多方面的，这就需要对其进行综合研讨解析。
3.1 用电信息采集系统采集受环境的影响
工业区用电，用电负荷较为繁杂，特别是有工磁电电炉和进行电焊工作的地区，它们对用电负荷会造成影响。还有就是，有些用电设备过于老化，供电线路较长，这也是造成采集率失败的重要原因之一。它主要表现为不同一的连接路径，线路连接凌乱，电路连接中接头太多，铝、铜超标，这些因素都会对通信和载波形成程度不一的影响。
3.2 不能正常工作的电能表
有的电能表在工作一段时间后会产生死机或其它性能问题，影响正常运作，对于这种现象在工作当中必须立即治理，防止对整体采集工作造成影响。另外，对电能表造成影响的还有载波表，载波表的通信性能个中不一，在现实工作当中不可避免的会出现通信失灵等现象，并且电能表又与载波表是相互联系的，还要解决电能表问题。
现在的电能表经过改良后，可以说是相当先进的，端口运行的很稳定，而且它的串口就有485个，因而它的采集成功率是相当高的。但百密一疏，由于它的串口线太长，在比较差的电磁环境下工作时，将很大机会造成串口被烧。
3.3 采集终端也会发生故障
将通讯设备安置于不会被屏蔽信号的地方，安放好采集终端。连通电路后要进行线路检查，要仔细确认是否安装好SIM卡，假如SIM卡安装不牢固，松动，就会直接造成采集终端无法上线，造成无法采集的后果。
在采集系统中不仅终端对通信会造成影响，而且网络端通信也会受到主站电台的影响。专网终端通信过程中主站电台占着主导位置，它运行状态是好是坏直接对专网终端通信的质量产生影响，因而，主站电台要采用相对良好的设备，大多都是采用双工电台，它相对故障较少，稳定性强，性能优良。
主站在终端进行运行时，对其进行监督监测，确保终端线路的正常动作。假如终端连不上线，原因主要是这些方面，因为在终端运行后，会有可能出现SIM卡损坏或者通信模模块故障。再而，集中器也会出现阻塞情况，载波芯片也可能受损，产生故障。所以，在终端设备中运用高增益的天线，并将之连与电箱外侧，以增强它的通信效果。
周围环境也会对采集终端造成影响。强烈的电磁波和恶劣的天气状况都会对采集终端造成影响，极有可能使其发生异常，在这时我们就要及时赶到现场，对其进行重启，使其恢复正常运作。
3.4 采集成功率受业务的波击
营销业务应用在系统无法采集到未送电的用户中，得不到他们的采集数据，对采集成功率造成了波击。另外，电台的分表与总表的系统编排也很要紧，假如分表或总表编号出现错误，特别容易造成用户线路串连，直接对用户真实性用电数据造成影响。规约机制也应该规范化，如果一台机台上被安装了两个规约表，将会影响采集率的效果。
3.5 造成采集率下降的因素——主站采集数据
系统通过以采集终端传输的数据进行统计分析，得出相应的采集率。采集工作的进行受终端传送的数据是否完全的影响。主站如果合理分配任务，完整上传终端采集到的数据，增强采集率的准备性。与之相比较，那些受电磁干扰比较严重的地方跟设备比较老化的地区，数据上传比较麻烦，需要多次上传才能完成工作，对采集成功率造成了影响。
3.6 集中器与主站通讯和召测存在问题
以下这些问题会造成集中器与主站通讯和召测有误。
一是主站和集中器IP地址并不一致，形成集中器以不正确的终端进行登陆，或无法进行登陆。对此要重新核实参数是否正确。
二是服务域名设置不正确，使集中器无法登陆主站。对此也要重新核实参数是否正确，如果有误立即修正。
三是集中器信号有时会不稳定，这是因为集中器安置的地方不合适，或通讯模块与天线接触不良及SIM卡存在问题，对此要更改天线及通讯模块和SIM卡。
四是远距离抄表，波载信号弱，对此在信号弱的地方安装集中器来分担任务，并安置信号放大器;
五是集中器的区位码设置出现问题，使集中器不能登陆主站，对此要再次核实参数并及时修正错误参数;
六是台区受到干扰情况较为严重，针对区域台区内容性负载和感性负载等的干扰影响，我们可以增添集中器，也可以安装谐波阻断器，把干扰源阻档在台区外，针对集中器周围存在的高频信号对GPRS形成干扰，可以移动集中器重新安装位置或者是把干扰源移走来解决这类问题;
七是电表数据、集中器、参数设置出现失误，对些核查通讯速率是否正确，检查电能表的时间，如不正确马上修正，检查电表的通讯地址设置有未重复，如有及时改正，检查召测电表是不是在集中器所在位置下挂表计，如果不是，立即修改。
4 有效处理用电信息采集系统采集率存在的问题 的对策
4.1 妥善处理采集终端问题
综上所述，很多原因都会造成采集终端发生异常。我们可以通过调换天线，让馈线内部和天线振子正常运行;调换SIM卡，使采集终端的数据更精确。另外，安装采集终端的时候，尽可能的避免受电磁干扰，特别是电磁干扰严重区，假如确实无法避开，可以采用重新启动设备确保终端的正常运作。
4.2 管理好电能表
一些地区如果电能表太多，导致抄表效率和结果下降，对此要采取的方法是增加足够的集中器来分担一个集中器承担的任务，减弱一台集中器承受的抄表数量，或与集中器厂家联系并对集中器进行更高版本的升级。
4.3 妥善处理好外来干扰因素
采集成功率的数据量是否真实也会受到外来干扰因素的影响。对次的解决方法是增加集中器数量和安装阻断器，减少外来干扰因素侵扰。
4.4 妥善处理好环境因素
对那些线路比较混乱，设备过于老化的地区要加强维护和更换。有些接线地区假如实在无法做出整改的话，可以通过增强载波通信线路的强度，改良该地区载波模块的发射功率，使以信号更强更稳，来达到载波表能够正常的通信。另外，那些用户很少，线路又太混乱的地区。也要对其做出改良。
妥善处理好用户电荷复杂的地区。对于用户用电复杂的地区，可以采取以下几种方式进行妥善的处理。其一对用户用电设备进行查访和监测，看是否有干扰;其二统计用户的用电状况，采取有效措施避开高峰期用电;其三在干扰较弱的地方安置集中器。
5 结 语
通过以上叙述，找出用电信息采集系统采集率问题所在，切实解决主站通讯、信息集中器、采集数据、SIM卡故障等等问题，从而使用电信息采集系统采集成功率大大提高，有效的监督和检测电流和功率，使用电信息采集系统采集率更加精准，使信息系统更加高效。通过选用合理有效的措施，使用电力信息企业更加快速前行。
参考文献：
[1] 王可如.电能信息管理与采集[J].电力信息，2010（6）55-57.
[2] 韩平.电能采集问题分析[J].科技与用电，2014（8）32-35.
采集现状 篇3
一、用电信息采集系统的实际应用需求及系统架构分析
(一) 用电信息采集系统的实际应用需求分析
用电信息采集系统在电力市场中有着很大的需求, 而电力企业的营销业务创新就必须依靠信息采集系统的支持。用电信息的采集系统的实际应用需求主要体现在线损管理的需要方面。不仅要对配电线路关口用电量进行数据采集, 还要对配电线路的专用用户及公用配变电量数据实施集中收集, 这样才能对线路的损耗得以充分实时的分析。所以就需要信息采集系统的支持[1]。
除线损管理需要外还有就是用户用电信息的实时采集需要, 这能够对电费抄表的结算周期进行有效缩短来提升工作的效率。客户用电信息服务以及需求侧管理信息服务的需求, 用户侧电能计量装置工作状态的监控需求, 用户电力负荷集中控制的需求等都有着显著体现。正是由于这些层面对用电信息采集系统的需求, 才使得这一系统在实际中有着广泛的应用。
(二) 用电信息采集系统的架构分析
用电信息采集系统是由多个构成要素组成, 是建设智能电网的物理基础, 用电信息采集系统的主要构成要素有系统主站和采集终端以及通信网络所组成, 主站是接口服务器以及数据库服务器和应用服务器等构成。其中的数据库服务器则主要是通过双机在线实时备份的方式, 这样就对系统数据安全可靠性得到了有效提高;而应用服务器则主要是对数据的访问服务等进行的负责, 接口服务器则主要是对其他相关的应用系统数据交互和接口信息处理进行负责的[2]。为将这一系统的开放性以及可扩展性得到有效提升, 主站和终端通信支持着多种的通讯方式, 在这一系统中所采用的消息数据处理阵列对数据实施统一化的前台处理, 从而使得系统的开放性以及可扩展性等得到了充分体现。
再者就是用电信息采集系统的通信网络构成要素, 其主要是借助通信手段把采集的信息上传到主站端, 然后对主站控制命令进行支持并下发到远程的采集终端, 随着通信技术的进一步提升, 独立虚拟专用网络的建立使得系统的安全等级也得到了有效提升, 并对终端通信的成本得到了很大程度上的降低。对于采集终端而言主要有负荷控制终端, 这一系统的功能就是抄表和测量, 界面的现实以及维护功能、负荷控制功能以及电表采集周期等[3]。另外还有低压无线采集器, 其主要的功能就是抄表以及计算、统计、事件和告警功能等。
二、用电信息采集系统的应用现状及发展趋势分析
(一) 用电信息采集系统的应用现状分析
我国在电力市场上的改革不断深化, 当前居民用电信息采集方式也有了很大变化, 为能够有效的适应当前的需求, 要能全面构建电力用户的用电信息采集系统, 将精益化以及标准化的管理水平有效提升。近些年我国对智能电能表以及用电信息采集系统技术规范实施了统一化, 并对智能电表及用电信息采集终端外形结构和可靠性的相关要求都有着具体化的标准, 这些方面的发展为进一步的推动用电信息采集系统的广泛应用打下了基础[4]。
用电信息采集系统从建立到发展至今, 在用户的规模上不断扩大, 关口电能量采集以及配电设备自动化等电力应用系统是用电信息采集系统的进步产物, 国家电网公司以全覆盖和全采集以及全费控作为这一系统的建设目标, 并严格按照统一规划和标准以及实施原则来对用电采集系统进行推动。当前国家电网公司系统的二十多个省公司用电信息采集系统主站已经建设完成并投入使用, 这一系统在抄表收费以及营业稽查和互动服务等方面发挥着重要的作用, 提高了线损分析准确性以及实时性, 在对客户的服务能力上有了大幅度进步。
(二) 用电信息采集系统的发展趋势分析
用电信息采集系统在未来的发展过程中将会有新的突破, 在信息资源共享以及技术融合方面将会得到实现, 当前我国的用电信息采集系统构建还处在粗放型的规模化阶段, 在和其他的相关体系的沟通上相对比较缺乏, 集成化水平不高, 故此在信息资源的共享方面还需要进一步的完善, 将数据采集手段充分利用, 从而促进营销系统的业务应用多层次和多渠道以及全方位综合性信息的服务[5]。
再者就是在接入网通信技术方面也将进一步的加强, 这一技术有着组网灵活以及多样化的特征优势, 故此电力企业要能全面对通信网的结构加以分析, 将通信网技术系统充分利用, 从而探索出和智能电网比较适合的信息采集系统的接入技术。还有就是在移动作业系统技术方面以及处理大量数据信息方面, 以及实现多网融合下用电信息的收集和智能用电的交互技术应用上, 这些方面都是今后发展的重要趋势。
三、结语
总而言之, 当前我国的用电信息采集系统的应用过程中, 还面临着实际需求的挑战, 在这一层面的加强优化使之能够更好的适应社会的发展要求, 是当前电力企业面临的重要问题。随着我国的科学技术的迅速发展, 在这一方面将会得到优化的解决, 由于本文的篇幅限制不能进一步深化探究, 希望此次理论研究能起到抛砖引玉的作用。
参考文献
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采集现状 篇4
关键词：用电信息采集系统,效益分析,功能
用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统, 是智能电网的重要组成部分和技术支撑, 融合了计算机、现代通信、电能计量等新型技术, 具有很强的专业性和技术性。
用电信息采集系统实现了电力企业营销抄表、核算、收费模式的重大变革, 实现了用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能, 改变了传统的负荷管控方法, 大幅提高了计量装置在线监测和故障处理水平, 有效支撑了“集抄集收”和防窃电业务的开展。
1用电信息采集系统逻辑结构
用电信息采集系统逻辑结构由主站、通信和终端构成, 如图1所示;第一层为主站层, 是整个系统的管理中心, 负责电能信息采集及数据的应用分析等;通信信道层介于主站和采集终端设备之间, 起着上下连接的作用, 负责各层之间的数据存储和转发。通信方式根据通信主体分为远程通信和本地通信。远程通信是指主站与采集终端之间的通信, 也称为上行通信, 包括光纤专网、GPRS/CDMA无线公网、230MHz无线专网以及中压电力线载波等;本地通信是指采集终端与电能表计之间的通信, 也称为下行通信, 包括RS485、低压电力线载波、微功率无线等。采集设备层主要是数据采集和监控的终端设备, 由终端负责收集、存储、发送整个系统的原始用电信息, 处理和冻结有关数据, 并实现与上层主站的交互, 包括各种用电信息采集终端, 监控设备主要对电能表和相关测量设备、用户配电开关、剩余电流动作保护器、无功补偿装置及其他现场智能设备的实时监控。
2用电信息采集系统应用功能现状分析
2.1工程概况
某省级供电企业是该省境内最主要的电网规划、建设、运营和电力供应企业。供电面积44.58万平方公里, 占该省国土面积的91.9%, 供电人口7704.06万人, 占全省人口的95.8%。该省人口密集, 居民户用电容量差异较大, 配电变压器下的居民用户数和供电半径差异较大, 营销业务系统建设采用大集中方式。
经过多年的建设, 该省级供电企业已基本完成用电信息采集系统标准化体系改造, 系统覆盖全公司直属的所有供电公司。直供直管区域智能电能表覆盖率超过50%, 农村关口采集终端台区覆盖率达到90%, 直供直管区域采集系统覆盖率达到60%, 专变用户自动抄表出账率超过60%。
2.2功能现状
用电信息采集系统的功能分为基本应用和高级应用。基本应用主要包括数据采集管理、预付费管理以及接口管理;高级应用主要包括线损分析及配变监测分析两方面。目前该省公司所属各市县供电公司用电信息采集系统已经基本完成建设并投入运行。用电信息采集系统的运用频率与日俱增, 采集数据日渐丰富。在电力营销工作中, 如能有效利用系统所采集的各类用电信息, 将大大提高营销工作的效率和质量。然而由于各供电企业建设的质量有所差别, 同时部分地区受地域条件所限, 不可能完全发挥该系统的全部功能, 因此, 各供电企业在实际工作中, 只能根据自身经营的条件、能力以及需要, 选择最适合的功能重点运用, 对其它功能则弱化处理。
目前供电企业用电信息采集系统在抄表收费、业扩报装方面应用比较成熟, 但对于想线损实时监测、反窃电分析、变压器运行管理这样需要对数据进行深度挖掘分析的高级应用模块却少于使用, 主要原因如下:
(1) 专业水平有限。基层供电公司各专业部门对系统认识不够深入, 不能完全理解系统的各项业务功能, 导致系统提供了大量的基础数据, 却无从下手进行分类统计分析。
(2) 档案核查不到位。在系统建设初期的采集终端建档时, 通过营销业务应用系统导入或自建档案的基本信息未能进行仔细核对, 出现了部分计量点设置、互感器倍率、电能表资产号等信息与现场实际不符, 与营销业务应用系统不符。
(3) 通信信道的不通畅。这会导致终端离线, 从而造成数据采集异常, 不能正常上传数据, 使得终端在线率、采集成功率等指标较低、实时线损计算失败或错误等问题;特别是专变终端, 大部分采用GPRS通信方式, 借助于无线公网, 网络稳定性和可靠性取决于电力公司外部。
(4) 管理不到位。部分基层部门未设立专门岗位负责用电信息采集系统的运行, 部分员工职责划分不清, 分工不明确, 造成故障反映不及时、故障处理不到位等问题。
(5) 抄表工作不规范。低压“四到户”由供电所实施抄表, 抄表人员存在“抄表过头”、“压电能量”、“空户”、“估抄”、“漏抄”等欺瞒现象, 造成现场计量设备故障、档案不符等异常不能及时被发现。
用电信息采集系统的功能是强大的, 借助网络通信和计算机技术的快速发展, 将与营销业务应用系统一起, 共同承担电力营销工作的信息化管理, 供电企业需要继续加大对用电信息采集建设和运行的投入, 不断开发更多功能, 不断挖掘更多应用, 最大限度地为企业创造效益[5~6]。
3采集系统应用效益分析
用电信息采集系统建设以来, 营销业务自动化带来的多方面业务转变正在逐步显现出效益和发展前景。
社会效益主要体现在: (1) 整合负荷控制技术, 提升有序用电与能源管理效能。 (2) 运用计量在线监测, 增强对电能计量装置的现场管控能力。 (3) 强化配电变压器数据监控, 促进了配电变压器维护方式和低压报装勘查方式的改变。 (4) 通过量化分析客户负荷及电量, 为营销决策提供依据。 (5) 通过实时电能损耗的统计和分析, 提升了电能损耗管理水平。 (6) 为客户服务提供信息支撑, 丰富了客户的服务内容。
经济效益主要体现在: (1) 用电信息采集系统建成后, 有效地节约了人工、车辆、现场监察、表计现场巡检等成本开支。 (2) 用电信息采集系统的投运为配网电能损耗分析统计和管理带来了根本性地变化, 全省各地市供电公司均对分析效果给予了充分的肯定。 (3) 用电信息采集系统运行为用电检查和反窃电工作提供了强有力的技术支撑, 有非常明显的管理效果。 (4) 利用系统的监测分析和现场控制, 对电力销售市场的风险给予及时预警, 对电费催收给予有力的技术支持, 有力保障了电费回收和经营成果。
4结束语
供电企业的用电信息采集系统的建设特别是系统深化应用还有很多工作需要开展, 各地市公司发展不平衡, 目前尚处在系统优化升级建设阶段, 且系统模式单一, 专业技术人员不足, 没有完全达到“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标。为使采集系统的功能完全发挥作用, 各供电企业在用电信息采集系统建设和运行方面有以下3点有待加强: (1) 加强公司专业人员培训, 掌握系统主站的运维基本技术, 在日常维护方面降低对制造厂家的依赖, 提高系统实用化水平; (2) 在基本实现“全覆盖、全采集”基础上, 加强远程、本地费控管理和技术工作, 努力实现“全费控”目标; (3) 深化系统建设, 通过运维现状分析可知, 系统功能尚存在不足, 如尚未开发的功能, 开发了但未投入实际运用的功能, 实际运用中却没达到理想效果的功能等等。在系统功能上应更多的与开发厂家沟通交流, 并咨询经验丰富的运维人员提出合理建议与方案, 让系统更实用, 充分的通过该系统来服务智能电网。
参考文献
[1]徐金亮, 程必宏.用电信息采集系统技术与应用[M].北京:中国电力出版社, 2012, 9.
[2]国家电网公司新员工培训专用教材.用电信息采集系统[M].国网技术学院, 2015.
[3]高犁, 陈杨, 周敏, 李显忠等.智能电网下的电力营销新型业务[M].北京:中国水利水电出版社, 2014.
[4]胡江溢, 祝恩国, 杜新纲, 等.用电信息采集系统应用现状及发展趋势[J].电力系统自动化, 2014, 38 (2) :131-135.
采集器采集高效蟾衣 篇5
浙江省海宁市龙头阁两栖爬行动物研究所技术人员发明的蟾衣釆集器获取的蟾衣是一种名贵中药材;实践证明, 蟾衣釆集器釆集到的大量天然蟾衣质量好, 医药部门利用价值高。为幵发这一药材, 研究所在继续做好回收蟾衣的同时, 深入与医药部门合作, 幵发蟾衣制药, 同时开发养殖蟾蜍让更多的人发了蟾衣财。研究所在开发合理利用蟾蜍中, 还进行饲喂昆虫, 利用灯光诱虫, 节省了饲料, 蟾蜍营养好, 生长健壮, 利于脱衣。 (李新锦)
采集现状 篇6
关键词：能源计量,数据采集,采集器功能
0 引言
目前, 从全国各省、市、区国能中心建设的情况来看, 各自的进度参差不齐。从新疆国能中心在线采集联网工作来看, 主要有三家技术服务机构来承担新疆区域内用能单位的能源计量数据在线采集业务。当前呈现出比较突出的问题是, 不同技术机构所采用的采集器都是各自开发的具有自主知识产权的专用采集器, 各自的采集方式, 采集途径各不相同, 单从协议解析过程来看就存在很多种方式, 有些数据解析任务是在采集器中完成的, 有些是在上位机解析软件中完成的, 不同种解析方式造成了数据上传方式和格式的不统一, 一方面会造成平台处理数据的负担, 另一方面会对后期系统维护造成很大麻烦, 如果数据出现问题了, 很难找到问题的出处, 得从上位机软件到下位机采集终端层层筛选, 最终找到问题的出处。如何解决这些问题呢?什么样的采集器才是能源计量数据在线采集领域最为合适的选择呢?这是我们值得思考和急需解决的问题。
1 能源计量数据采集器现状
现阶段, 市场上有各种各样的数据采集器可供选择, 如:安捷伦、及时利、honeywell等采集器, 大多数应用在工控领域, 只有很少的一部分是用在能源计量领域在线采集的。能源计量领域的采集器与其他领域的采集器的最大区别在于采集器的精度及上传数据的格式, 他不像工控领域的采集器对实时性要求的那么苛刻 (秒级) , 一般采集用能单位综合能耗数据时只需要一小时采集一次, 所以对实时性要求相对较低。以新疆国能中心为例, 目前只采集了综合能耗数据, 即用能单位进出用能计量器具的计量数据, 不需要实时采集, 采集频率为1小时1次, 根据计量器具的不同, 采集器需要采集瞬时量 (作累计) 或累计量, 然后将1小时的用量传送到数据平台, 用户可以通过WEB进行访问。如图1为数据上传流程及方法:
2 能源计量数据在线采集对采集器的功能要求
能源计量数据采集器具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能等特点, 具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。
数据采集器的操作程序是根据实际的需要进行编制的, 必须充分考虑操作使用过程的方便、灵活和通用性。数据采集器的一般功能包括数据采集、数据存储、数据传送、数据删除和系统管理等功能。
2.1 数据采集与数据存储
数据采集是将能源计量器具的中的计量数据采集到采集器中, 包括协议的解析, 瞬时量数据的累加等, 并将处理后的数据按照特定格式存储到采集器中 (特定的时间段) 。在数据采集中, 采集精度是非常重要的, 采集器处理数据的精度与计量器具本身的精度直接影响着能源数据的准确度, 所以在设计和选取采集器时, 精度是非常关键的要素。
2.2 数据传送
数据传送功能分为数据接收和上传。数据接收是数据采集器接收上位机平台发送来的指令, 根据功能按要求进行反馈, 包括取数据指令、采集器系统更新等。数据上传是将采集到的能源计量数据按照特定的格式传送到上位机平台中, 再通过计算机系统的处理, 将数据转换到相应的数据库中。
数据接收和上传都得依据DB65/T3473-2013能源计量数据采集系统技术规范中要求的格式统一来完成, 方便系统后续的维护。
2.3 数据删除
数据采集器中的数据在完成了向计算机系统的传送后, 需要将超出存储时间 (如1周) 的数据删除, 否则存储器的存储空间不够, 会导致再次数据读入的迭加, 造成数据错误。有些情况下, 数据可能会向计算机传送多次, 待数据确认无效后, 方可实行删除。
2.4 系统管理
系统管理功能包括采集器运行状态的显示、采集数据的查看有检查磁盘空间、系统日期时间的调较和故障处理等。
3 结论
通过对能源计量数据在线采集设备的分析, 提出了能源计量领域对采集器的功能需求, 希望各国能中心能研制出适合此功能的专用的能源计量采集设备。
参考文献
[1]DB 65/T3473-2013能源计量数据采集系统技术规范[S].
采集现状 篇7
(1) 电能表的通信地址与采集系统不对应。电能表档案在收集初期往往通过人工抄录, 中间经过现场采集—营销手工录入—营销导出—集抄主站导入4个环节。在现场采集环节, 采集人员不是采用二维码或条形码扫描录入的方式, 而是采用笔头记录的方式, 难免会出现视觉与手工的误差;在营销录入环节, 由于录入人员与采集人员不是同一人, 录入过程又会产生误差;如果营销系统与集抄系统没有通过接口连接, 在用户新装、换表、销户后, 营销系统与集抄系统的档案更新不同步, 导致档案失真, 电能表、终端档案与现场不符。
(2) 电能表通信规约及波特率与终端不匹配。电能表的通信模块和终端的通信模块均为目前国内普遍使用的东软IV代模块, 规约和波特率采用高版本兼容低版本的方式, 在电能表招标初期, 由于未与生产厂商达成购货协议, 明确电能表的地址码、波特率、通信规约等参数, 导致规约不兼容或不匹配, 无法正常采集。
(3) 部分集中器在统一下发电能表参数后, 往往会形成固定的路由采集模式, 在其中某一块电能表损坏或新装一块电能表后仍然按照原有路由模式采集, 导致本台区大部分电能表突然无法上传数据的问题。这时应该在集中器中进行数据初始化和集中器恢复出厂设置的方法, 重新设置集中器参数。
(4) 接线不规范。集中器三相接线不规范或是仅仅只接一相一中性线, 会导致部分电能表无法正确采集, 所以在施工初期, 需要对每个台区的接线都进行严格规范和检查, 减少漏接线或误接线的问题。同时, 对原有每个表箱的公用中性线、表箱接地的问题都要在施工过程中进行排查和处理, 避免载波采集回路不通等问题造成无法正常采集。
(5) 载波模块故障。案例1:某块电能表在上月能采集到, 但本月通过实时采集始终无法看到数值。这时我们可大致判断此块电能表有问题。在现场查看此块电能表, 表面看数字跳转合适, 通过集中器手工抄表, 如果还是无法抄表, 则证明此电能表载波模块有问题, 更换载波模块即可。
案例2:台区所有电能表都无法采集。首先判断集中器的无线通信模块 (移动GPRS模块) 和载波模块是否正常, 目前的集中器的无线通信模块和载波模块都是可拔插式的, 在断电情况下更换, 再验证运行是否良好。
(6) 集中器的参数设置。集中器出厂后需要对IP地址和端口号进行设置, 其他设置基本不用更改, 如果IP地址和端口号任一设置不正确, 都会导致数据无法上传和集中器不在线, 设置好后保存, 最好再断电重启, 看参数是否保存正确。
(7) 关于后台服务器的一些说明。集抄数据如果通过公网转入内网, 由于服务器既需要连接外网, 又需要通过内网访问集抄服务器, 那么就需要对服务器加装双网卡, 这样就会引起路由冲突的问题, 导致数据无法正常采集。这时需要在电脑开始菜单中运行命令:route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 172.169.100.1-p, 其中“172.169.100.1”根据外网实际网关进行更改。这种连接方式安全性不是很好, 有条件应通过专网连接。
2 解决方案
(1) 第一种方案。农村低压居民用户每个表箱之间距离较远, 不能按照小区方式利用485通信线有效集中, 并且景泰地区地埋表箱较多, 无法将各集中器之间的485通信线相互连接, 所以在适用采集方式时, 我们应该在每个台区设立一台集中器, 且集中器应该安装在台区负荷中心, 通过移动GPRS信号或其他运营商信号较好的无线信号上传至公司数据处理服务器, 通过前置机解码翻译, 转换成有效电能数值。
此种方式在建设初期需要做详细的勘察。首先要对网络信号进行勘察。平时可根据手机信号初步判定, 信号较弱的地方应该在表箱安装集中器, 通过集中器内部信号判定程序判定信号强度, 通过对网络信号的测定, 以及对数据采集质量的研判, 一般将信号强度大于特定值的信号视为良好信号。其次要对该台区低压线路走向进行准确勘察, 勘察是否有超过集中器采集范围的表箱, 可安装集中器的表箱是否有三相电源, 如果确实有超范围采集的表箱, 需要考虑在适当位置加装中继器, 以增强采集信号, 同时必须确保表箱有三相电源, 否则会出现其余两相或一相电源上所带用户无法正常采集的情况。
(2) 第二种方案。线路关口表的采集。线路关口表一般安装在变电站出口或变电站二次配电屏上, 可通过调度自动化系统的电能量采集模块上传数据。此种模式一般为电力载波和光纤传输, 数据较为稳定, 如果数量较大也可通过在变电站配电屏上安装集中器, 通过485线采集, 然后直接传送到后台服务器。