电能计量装置运行安保及监控系统

电能计量装置运行安保及监控系统

刘攸坚1傅子明1王鹏1许东2

刘攸坚1傅子明1王鹏1许东2

（1.广东电网有限责任公司佛山供电局；2.深圳市智源光通讯技术有限公司）

摘要：本文介绍一种新系统，通过在计量柜内不另外架设GPRS上行通信线路，利用目前专变终端的GPRS信道将数据上传到后台，通过后台系统对计量封印资产信息、IC卡密码锁、各类采集设备授权实现信息化管理，实时监测电房人员进出、现场柜门开关状态、计量设备状态，实现对计量运维现场可视化管理，改变传统的运维管理模式，能有效防治窃电行为，促进供用电安全，有利于建立公平、公正、和谐的用电市场和环境，具有广泛推广价值。

关键词：运行安保监控系统；防窃电；视频监控

一、国内外研究水平的现状和发展趋势

目前国内对这方面的研究都是针对某一单独需求进行的，譬如门禁技术的研究、防窃电技术的研究、现场视频监控技术的研究。但对计量装置运行安保及现场监控系统，包含本项目技术特点（电房人员进出、柜门联动、门禁监控与管理、现场图像及视频监控、利用现有采集终端数据上传通道传递现场监控信息等）的研究尚属首次。

本技术的研究，对如何实现现场计量数据的安全与防护、如何实现对现场作业的规范化管理提供了一种行之有效的管理手段。计量自动化、智能化及现场管理规范化是电力行业提高管理水平的必然趋势，本项目紧贴这一发展方向，前景广阔。

二、技术关键与难点

关键技术点：

1）中央数据处理单元的协议映射

因为要利用现有信道通过采集终端将数据上传，所以中央数据处理单元的所有数据都要映射为电能表相关电量数据，采用DL645协议进行信息交换。

2）计量自动化主站前置机与本系统应用软件之间的信息交换。

3）终端与主站通讯协议的研究。目前现场负控、配变终端均采用广电规约上行与主站进行通信，对IC卡密码锁、特别是图片、视频等大数据量信号均不支持，因此以上监控信号与主站的通讯需重新研究，并制定相应技术规范，以满足主站与终端的正常通讯。

难点：

1）IC卡密码锁的安全性与可靠性

需要选型工业级的IC卡密码锁，并进行严格的可靠性测试及寿命试验；计量装置门的联动设计与密码锁的安装结构。

2）微波感应开关的灵敏性

3）备用电源系统续航时间与现场监控系统持续工作时间之间的矛盾。

4）现场监控和采集信息如何实现在终端通道上的有效传输、特别是对数据量较大的视频和图片信息。

5）现场采集数据的后台储存、以及计量自动化主站前置机与本系统应用软件之间的信息交换。

三、理论框图及各部分介绍

各部分介绍：

（1）监控信号处理模块：信号采集及处理单元，接收其它单元电路的信号并进行信号处理并对其它单元进行控制，按电能表电路的标准，采用DL645协议、利用RS485总线和采集终端之间通信。

为了使用采集终端现有的通信网络和主站之间进行通信，此模块的设计必须当作一只电能表进行设计，报警信息映射为各种电量信息，作为采集终端的一个计量点而使用。

（2）门节点传感器：一组开关量采集电路，每一只开关可以被定义为一定的含义。譬如开关1检测柜门打开状态、开关2检测某一只接线盒盖打开状态等等。

（3）监控摄像机：当柜门打开时开始启动，监控并记录在计量柜内的所有操做，柜门关闭时，监控停止；当柜门开启瞬间针孔摄像机记录开门者的图像信息。

（4）雷达感应开关：雷达感应开关在采集设备内部，外观上无法发现，当人员通过门或窗户进入电房时，在最远10米范围内，雷达无死角自动感应，避免门禁方式被破坏或绕过门禁的方式进入电房。

（5）电子铅封扫描：利用手持扫描设备扫描电子铅封，将扫描信息通过红外传送给监控信号处理模块进行处理，或在监控信号处理模块的采集设备上增加电子铅封通讯模块，直接与电子铅封进行数据交换。

（6）IC卡密码锁：IC卡识读及门锁开启。

（7）负控配变采集终端：现有的采集终端，将监控信号处理模块设置为一个计量点，按既定的采集方案及采集周期进行信号采集。

（8）计量柜现场安保及监控管理系统：系统应用软件和计量营销系统通过网络（TCP/IP）相连，接收来自计量营销系统有关监控信号处理模块这个计量点的所有电量信息，然后对这些电量信息进行反映射，还原成本来的现场监控信息。

（9）备用电源系统：在停电状态下，为本监控系统提供电源。

四、结束语

本系统填补了目前现场计量装置安全性不高，非法窃电取证难、计量运维工作现场管理盲区的空白，在实现计量运维全过程管理方面取得重大突破，对于保护现场计量装置，及时发现窃电行为等均有重要意义。

参考文献：

[1]周林，殷侠.数据采集与分析技术.西安：西安电子科技大学出版社，2005.

[2]马明建.数据采集与处理技术.西安：西安交通大学出版社，2005

[3]刘俊.Delphi数字图像处理及高级应用.北京：科学出版社，2003

[4]林磊．电能计量装置改造技术浅探[J]．农村电工．2009，（1）：41-42.

[5]刘振亚.智能电网技术[M].北京：中国电力出版社，2010.4.

[6]李伟华，武占河.实时数据库在需求侧管理技术支持系统中的应用.大众用电，2006，（10）.

[7].广东电网公司负荷管理系统技术规范（0903版）[S]．

本文由中国南方电网有限责任公司《电能计量装置运行安保及监控系统的研制》科技项目（GD2014-2-0120）提供。

作者简介：

刘攸坚：男，助理工程师、高级技师。1981年4月出生，籍贯广东三水市，长沙理工大学本科毕业。目前工作于广东电网有限责任公司佛山供电局计量中心，长期从事电能计量自动化运行管理工作、电能装置校验及运维工作，主要研究方向是计量自动化终端运行故障诊断、终端通信技术等。

傅子明，男，高级工程师、高级技师。1967年3月出生，籍贯江西南昌市，华中科技大学本科毕业，华南理工大学硕士研究生学历。目前工作于广东电网有限责任公司佛山供电局计量中心，长期从事电能计量管理工作，主要研究方向是计量设备运维技术、通信技术等。

王鹏，男，高级工程师、高级技师。1980年9月出生，籍贯湖北当阳市，华北电力大学本科毕业。目前工作于广东电网有限责任公司佛山供电局计量中心，长期从事电能计量自动化运行管理工作，主要研究方向是计量自动化终端运行故障诊断、终端通信技术等。