一种适用于楼盘小区的多表集抄方案的工程实现

一种适用于楼盘小区的多表集抄方案的工程实现

张娟

广东电网有限责任公司茂名供电局 广东省茂名市 525000

前言：目前在大部分城市电、水、气目前仍采用传统的采集模式，数据各自采集传送。不仅人工和建设成本高，且人工抄表存在缺抄误抄，数据无法互联共享。本文介绍一种适用于楼盘小区的“多表合一”采集方案，借助电力集抄技术，在现有的电力载波低压采集模式上建设全新的多表采集方案，最大程度节约建设成本，减少抄表工作量和硬件重复建设，建设节约型社会。

关键词：多表集抄、智能计量、远程抄表

在大数据、互联网时代，电、水、气作为人们日常生活不可少的公共服务产品，其数据采集的准确性和便于获得性被提到了空前的高度。然而大部分城市电、水、气目前仍多数采用传统的采集模式，数据各自采集传送。不仅人工和建设成本高，且人工抄表存在缺抄误抄，数据无法互联共享。

“多表集抄”采集是借助电力集抄的经验和技术，通过拓展用电信息采集系统应用领域，推动供电、供水、燃气“三表合一”采集，目的在于减少抄表工作量和硬件重复建设，建设节约型社会，全面支撑智慧城市建设。通过“多表集抄”将水、电、气多项业务融合，构建公共事业统一服务平台，实现漏水、漏气预警和用量提醒，为客户提供完整、及时、准确的用能信息和多样化的缴费服务，显著改善客户用能互动化服务体验。基于水表（气表）的通讯模式和低压集抄方案的不同，目前主流的“多表集抄”方案可组合为基于载波通信的有线采集模式、基于微功率无线通信的多表集抄采集模式、以及基于Lora无线的多表集抄模式等。

1、载波方案的多表集抄模式简介

多表集抄采集系统依托电力集抄采集系统进行水表、电表、气表集中采集。通过转换器连接下行水表、气表，上行通过载波（无线）模式接入集中器进行多表采集。多表集抄采集系统结构如图1所示。

图1：基于电力载波方案的多表集抄采集系统

1.1水表

位于采集系统最末端的智能水表为可实现远程抄表及控制的直读远传水表，分为有线水表和无线水表。有线水表采用M-BUS∕RS485总线方式通讯，比无线方式采集更稳定。智能水表使用水量的远程直读，有效地避免了管理部门上门抄表。与传统机械水表相比，智能远传水表具有以下优势：

（1）可直接读取字轮数据，与传统脉冲远传水表相比，不需设置表底数、表常数等参数，没有累计读数误差，机械读数和电子读数保持完全一致，不存在因累计误差或水表倒转而引起两者读数不一致的情况。

（2）采用低功耗设计，只有读数时才需供电。

（3）与上位机系统相结合，建立远程自动抄表管理系统，真正实现抄表及管理自动化。

1.2通信接口转换器

通信接口转换器是多表集抄系统的重要组成部分，它采用MBUS/RS485/RF接口进行表计数据采集，其结构和工作原理如图2所示。

图 2：Ⅰ型通信接口转换器工作原理框图

通信接口转换器与下行气表、水表的采集可采用RS485/MBUS总线/RF无线三种方式。采用RS485通信方式时，RS485通信线一般采用两芯双绞线，线径不小于Φ0.5mm，最大接入线径为Φ2.0mm（尽量使用较粗的双绞线通信）。转换器通过M-BUS采集水、气、热表的数据，转换器是M-BUS通信的主设备。M-BUS通信是两线制方式，即在两根通信线上提供电源与信号传输，很适合水、气、热表等无源设备通信。转换器M-BUS接口最多可接从设备60块，理想数量为30块从设备。

2、载波方案的多表集抄模式的工程应用

2.1现状分析

本论文以南方某城市集中小区为例来进行多表集抄建设，以下简称M市。M市于2018年6月已实现智能电表全覆盖，“多表集抄”以电能表为核心，其他表计通过电表接入电力采集系统。因M市的A、B小区气表已实现预付费改造，不便于进行二次改造。小区采用载波方案进行电表集中采集，“多表集抄”依托现有的载波模式，进行电表和水表的二合一自动抄表。

A小区共有2台变压器，现有7座（A座、B座、C座、D座、E座、F座、G座）住宅进行多表集抄试点建设，共计居民住宅电表683户，公用与商铺电表21户，电能表均为费控电能表，每栋集中装在负一层梯口；居民水表692户，公用与商铺水表约21户。1-15层的水表分布在一层的水表房内，15-25层水表分布在15层的水房内。

B小区共有1台变压器，现有5座（1座、2座、3座、4座、5座）住宅进行多表集抄试点建设，共计235居民与商铺电表，电能表均为费控电能表，每栋集中装在负一层梯口；居民水表243户，公用与商铺水表11户。1-3座的水表分布在一层小区内，4-5座水表分布在负一层地下室。

2.2实施方案

根据实际情况选择如下采集方案。

（1）供电通信方式：集中器与电能表通过电力线宽带载波方式采集转换器的数据，上行通过GPRS将集中器数据上传主站。

（2）供水通信方式：转换器与水表通过M-bus通信线采集水表数据，为不影响供电集抄系统需在水表与转换器之间加装并线器；集中器与转换器通过电力线宽带载波方式采集转换器的数据，上行通过GPRS将集中器数据上传主站。

（3）集抄设备安装位置：Ⅰ型集中器（WFET-1600U 满足南网规约，支持多表集抄）安装在每栋首层或地下室配电房内；对于水表集中安装的水井房内，每台转换器接入24-30块水表，转换器安装在每座首层水井内；住宅用户及商业用户采用口径20mm²或15mm²有线水表安装。

（4）因现场情况复杂，集抄设备具体安装位置及数量可按现场条件作适当调整。

3、多表集抄的系统建档和调试

多表集抄工程完成现场施工后，需在计量系统进行建档和调试。建立用户水表档案有两种方法，一是单个手工建立，二是后台批量导入。单个手工建档路径为：采集管理-基础资料。在计量系统-高级查询中定位到多表集抄用户所在的集中器，在低压用户子页面双击修改，新建水测量点。在新建水测量点页面中输入水表资产编号、表地址、对应的电表测量点号等信息，如图3所示。在设置好参数后，在数据召测-批量召测电表参数中，点击设置将档案批量下发至集中器。

图3：多表集抄建档页面

对于需要建档的用户数量较大时，建议通过EXCEL导入批量建档。在EXCEL批量填写用户水表资产编号、测量点号、表地址等信息。通过提交一键申告让厂家后台批量建档。

在多表集抄系统建档完毕后，正常情况下，集中器将采集到的水表数据传输到主站，在多表集抄-应用分析-低压用户水量中，可查询用户每日的用水量数据。见图4所示。如用户某日的水量数据不能正常上送主站，可通过召测实时水表表码检测信号链路是否完好。召测路径：基础资料-多表集抄测量点-水表数据召测。

如召测实时数据无返回，则应到现场做进一步排查。

图4：低压用户水量查询页面

4. 多表集抄工程的经济价值

本文基于工程实践经验，构建了适用于楼盘小区的电力载波抄表模型，实现了945户低压用户的水表和电表集中远程抄表，减少因人工抄表带来的错抄和漏抄，提高了数据的准确性。在经济方面，其建设成本低廉，安装运维简单，且信号传输稳定，相比于无线等其他方式的多表集抄模型更具优越性。在日常运维方面，基于电力系统的远程数据传输也便于随时对用户用水量进行监控，及时发现异常用水问题，为智慧城市建设奠定基础。