用电信息采集系统的终端设计与应用
用电信息采集系统的构建与发展
用电信息采集系统的构建与发展建设以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网，实施发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节的智能化建设与改造，是我国电网发展的趋势。
如何建设智能、坚强的用电采集体系将是今后多年的重要课题。
标签：用电信息采集系统主站；集中抄表终端；通信信道；智能用电业务应用引言用电信息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，实现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换等功能，也是智能用电服务技术支持平台提供基础用电信息数据的体系。
1 用电信息采集系统主站用电信息采集系统主站是能定时或随时抄收智能电能表的电量数据，与集中器（或者采集终端）进行数据信息交换的计算机管理系统和设备，包括数据库、应用服务器、管理软件、交换机、前置机、业务处理器。
具体功能如下：（1）数据采集：通过多种通讯方式与各种计量自动化现场终端进行通信，自动周期采集各种电量数据、负荷数据、事件信息；前置机采用集群方式，能够接入超大规模计量点，提高采集效率，确保数据不丢失。
（2）资料管理：基于电网层次结构对电网设备、终端、计量装置进行分层、分级管理，可按地区、变电站、线路等方式检索终端、电表资料。
（3）参数设置：对终端抄表任务、时段方案以及各种参数资料进行管理，可通过命令下发的方式修改终端参数和抄表任务，满足不同抄表策略的需要。
（4）计量业务管理：采用向导界面，完成表换、换PT/CT、旁路替代、表码修改、电量修改等业务处理。
（5）实时监控：以图形化方式实时监视终端运行状态、计量点运行状态；实时监视用电情况、负荷情况；手工召测、自动补抄；对电表状态、终端状态以及计量回路状态的异常进行报警。
（6）统计查询：原始数据浏览；电量统计；负荷统计；电能质量分析；终端统计；用户统计；综合统计；报表管理。
（7）应用分析：可对各类电量数据和运行数据按日、月、季、年分时段进行统计计算，也可分用户类型、分电压、分用户区域、分线路统计计算。
农村电网电能信息采集系统的研究与应用
（． 市元 宝山区农 电 ， １ 赤峰 局 内蒙古 赤峰 ０４７ ；． ２００２ 乾安县农 电有 限公 司， 吉林 松 原 １１０ ） ３４０
摘要 ： 从农 网实际情况 出发 ， 研究设计并建设信息高度共享 、 流程运转通畅 、 科学规范统一 的电能信息采集管理 系统 。系统整合各 类采集系统 ， 规范购 、 、 电侧 的电能量数据接 口格式 ， 供 售 完成对不同信道 、 不同类 型采集终端的兼容 ， 实现 由若干台服务器 、 工作 站、 网络设备和其他配套设备构成。不同的应用分布
于不 同的计算机节点 ． 对于关键应用的计算机节点 ， 要做冗余配置 。主站系统要配置数据的备份数据 ， 并 能够做到异地存取 。为了安全 ， 计算机局域 网和外部
系统的接 口要做好安全防护措施 ， 并提供灵活方便 的
３ 系统应用功能
主站 系统采用跨平台设计技术／ 分布式结构 ， 集
理等功能。 同时 ， 通过电能数据的集成 ， 为电力公司的 运营提供可靠详实的决策依据。 电能量信息采集管理
系统遵循开放性 、 安全性 、 前瞻 Ｉ、 生 完整性 、 可维护性 、 继承性等原则。
收稿 日期 ：０ １０ — ２ ２ １ － ４ １
一
４ 系统实 际应用
元 宝山区农村电网电能量采集管理系统的主站
系统采用开放的分布式双机双网网络体系结构 ， 前置 机、 应用维护工作站采用 ｗｎ ｏ ｓ ｉｄｗ 操作系统 ， 数据库 服 务 器采 用 Ｕ Ｉ Ｎ Ｘ操作 系 统 。局 域 网采 用 Ｔ Ｐ Ｐ协 ＣＯ
议 。系统软件符合 ＩＥ Ｏ Ｉ ０ ２ 工作组对“ Ｅ ＥＰ Ｓ １０． Ｘ ０ 开
（ ．ｉ ａ Ｒ ｒ ｏ ｅ ｒ ｉｉ ｄＣ ｍ ａｙ ｈｎ ｃｕ ３５ ０ Ｃ ｉａ １ Ｊ ｔｉ ｕａ Ｐ ｗ ｒ ｉ Ｌｍ ｔ ｏ ｐ ｎ ，Ｃ ａ ｇｈ ｎ１０ ０ ， ｈｎ ； ｕ ｌ Ｇｄ ｅ ２ Ｂ ｎｉ ｏ ｅ ｕ ｐｙＢａｃ ｏ ａｙ Ｂ ｎ ｉ ｉ ｎｎ ００ ｈｎ ） ． ｅｘ Ｐ ｗ ｒ ｐｌ ｒｎｈＣ ｍｐｎ ， ｅ ｘ Ｌａ ｉ １７ ０ ，Ｃ ｉａ Ｓ ｏ ｇ １
浅谈电力用户用电信息采集系统及应用
浅谈电力用户用电信息采集系统及应用发表时间：2020-07-14T06:38:53.335Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第5期作者：叶光云[导读] 随着信息化社会的到来，信息技术特别是信息采集技术发展较快且应用广泛，给人们的生产生活带来较大的便利。
在创新发展时代背景下，一种新型的电能计量使用技术逐渐兴起并受到诸多电力企业的欢迎，这就是用电信息采集系统。
国网浙江省电力有限公司庆元县供电公司浙江丽水 323800摘要：随着信息化社会的到来，信息技术特别是信息采集技术发展较快且应用广泛，给人们的生产生活带来较大的便利。
在创新发展时代背景下，一种新型的电能计量使用技术逐渐兴起并受到诸多电力企业的欢迎，这就是用电信息采集系统。
该系统具有操作简单等特点，同时也具有较大对的研究价值，本文就是以电力用户用电信息采集系统为对象进行相关探究。
关键词：电力用户；用电信息采集系统；应用策略电力用户信息采集系统作为现下时代里较新型的电力应用系统，对整个电能领域行业有巨大的作用。
该系统的存在不仅加强了电力企业和每个用户之间的有效交流，还有利于企业内相关工作的简化提效，在提高相关数据准确性的情况下也方便了电力人员的工作，具有较强的实用价值。
本文在对该技术介绍的基础上提出了促进该系统有效使用的策略，另外也对该系统的有关应用实践做了详细介绍。
1用电信息采集系统概述1.1物理架构用电信息采集系统是由三大层级构成的，主要包括助战、采集终端、通信通道和采集点的监控部分四大部分。
该系统的三层分别为主站层、数据采集层和采集点监控。
首先是采集系统的管理中心——主站层，该层次存在的目的是为了保证整个系统的数据被安全采集、传递、管理和应用等，由软件和硬件的信息网络体系组成，另外该层次也担当用电信息采集系统以外系统的传递交流角色。
其次是第二层采集层，该层正如其名而言具有对每个采集点搜集数据的采集和监控作用，不管在远处还是本地该系统都可做好到对各种应用场合、各系统层次等部分的数据传递工作。
电力用户用电信息采集系统及应用
据传输和初步处理 ． 在 这 些 通信 通 道 中 ， 以２ ３ ０ Ｍ 无 线 专 网 作
为远 程 的 信 息 的通 道 ． 码 分
复 杂 的情 况 对 于 传 统技 术 的 一种 革 新 。主 要 是 对 电力 用 户 的 用 电信 息进 行 采 集 、 处 理 和 实时 监 控 的 一种 系统 ， 在 用 电信 息
２ ０ １ ３年 １ １月 下
电力 用户 用 电信 息采集 系统及 应 用
到 ＼ 谋文 （ 国网 六安市 农电 有限责 任公司， 安 徽 六安２ ３ ７ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 电力用户用 电 信息采集 系统的建立 ， 能够在原有的基础上进行技术 的升级， 完成智能 电网的高级计量架构的基础建设。 这里将对国家电
网 公 司用 电信 息 采集 系统 的概 念进 行 详 细 的概 述 ， 使 得人 们 能对 这 个信 息 采 集 系统 有个 全 面 的 了解 ， 其 中 包括 物理 架构 、 主要 功 能 、 采 集 终 端 等主 要 内 容。 并将 对 电力 用 户信 息 采 集 系统 的应 用 前景 进 行简 单 的 分析 。
以在 全 国对这 一 技 术 进 行 推 广 ，在 各 个地 区 建立 规 模 不 一 的 用 电信 息 采 集 系统 ， 然后 在 一 个地 区建 立 一 个 总 的 管 理 系统 ，
从 而形 成 一 个 完整 的 管 理 体 系 以便 于 全 国境 内的 用 电信 息 的
主 站 层 是 用 电信 息 采 集 系统物 理 构 架 的 第一 层 ，主 要 的
作 用是 完成 整 个 系统 的 管理 ， 就像 一 个含 有 计 算 机 硬 件 和 软
用电信息采集系统的工作原理及应用
用电信息采集系统的工作原理及应用用电系统能够通过信息化的手段对用户的用电相关信息进行规模化的统一管理与采集。
整个用电信息采集系统目前已广泛应用于供电公司、变电站、规模较大的厂矿等企业，对大型用户的用电管理系统、公变的配变检测系统、变电站的电能量采集系统、民居小区集中抄表系统的合并为一个体系，是目前比较现代化的、信息化的综合性质的电信息采集与分析系统。
目前该系统基于传统的信息系统的三层结构构架，采用比较先进的开发语言，使用的数据库也较大，并具有良好的平台跨越性与开放性、安全性以及拓展性。
随着我国信息化社会的不断发展，用电信息采集系统的工作原理与应用情况也越来越受到相关领域的关注，加强其用电信息采集系统的设计也将极大促进我国的电力行业发展速度。
因此，文章将结合实际用电信息采集系统的使用情况，对用电信息采集系统的工作原理进行分析研究，以此完善我国的用电信息采集系统的应用情况。
标签：用电信息采集系统；工作原理；实际应用前言用户用电采集系统是建立在互联网技术与通信技术、电能计量技术、电力负荷管理技术、电力营销技术等方面的准时信息采集与分析的一种处理系统。
用户通过实际信息采集系统，能够在整体上为电力企业单位减少经济投入，优化电力资源配置，还能使员工在实际的工作过程中实现抄表的信息化管理，进而减轻了员工的工作压力，保证抄表的精准。
近年来实际用电信息采集系统不断发展完善，并且提高了用电管理效率，也为电力企业争取了更多效益。
1 用电信息采集系统使用现状当前的用电信息采集系统主站层处于整个系统的最上层，为整个系统的管理核心，负责系统的安全运行。
对采集终端的部分将发送回来的用电信息进行及时的处理，完成数据交换。
主站层部分系统有一定的分成数据采集、管理能力，并将一些业务的处理与部分通信划分为几个部分。
其中的业务部分可在极大程度上满足供电公司的各种需求。
数据采集部分实现了对用户的信息采集，前置的通信管理部分负责对终端远程通信方式进行调度，并且负责解析协议。
浅谈用电信息采集系统的智能化发展及应用
用电信息采集系统息采集系统由主站、通信信道、采集设备三部分组成。主站层面：主站的作用是用来管理全系统的数据传输、数据处理和数据应用以及系统运行和系统安全，并管理与其它系统的数据交换。通信信道层面：通信信道是主站、终端与电能表三者信息交互的网络通道，分为主站与终端之间的远程通信、终端与电表之间的本地通信二类。采集终端层面：采集终端是对电能信息进行采集、处理并传输、执行或转发命令的设备，分为专变采集终端、集中抄表终端（集中器、采集器）等类型。采集对象层面：采集对象是信息采集来源及监控对象，包括电能表和相关计量设备、客户配电开关、无功补偿装置以及其他现场智能设备等类型，目前最主要的采集对象就是智能电能表。
2采集系统业务应用现状
采集系统通过对电力用户用电信息的实时采集、分析、监控及交互，实现了自动化抄表、用电监测、电费催缴、线损分析、有序用电及配用电分析等多种应用。
2.1自动化抄表
自动化抄表是利用采集系统远程数据采集功能，将电能表实时、冻结示值自动采集并传递给营销系统进行电量计算及电费发行，减少了人工现场抄表和数据处理工作量，避免了漏抄、错抄、估抄、代抄等各类人为因素引起的抄表差错，满足了阶梯电价执行的技术需要，提升了工作效率和经济效益。
2.3电费催缴
电费催缴是利用采集系统实时数据采集、远程控制执行功能，结合营销系统、费控系统测算及策略数据，由采集系统对用户负荷控制开关、智能电能表下发催费告警或跳闸、合闸指令，提高了电费催缴效率，降低了电费回收压力，防范电费回收风险。费控功能的应用成功实现湖北公司营销基层员工职责“抄、收”分离，促进了“抄、采”一体。
2.4线损分析
线损分析是利用采集系统全面覆盖、采集的用电数据，实时监测关口、用户用电情况，按照电压等级、分区域、分线、分台区、分时间段开展统计分析，使得中、低压线损实时计算成为可能，便于快速准确定位高损、负损线路和台区，排查计量故障及窃电行为，科学理清技术线损与管理线损，实现了线损管理精细化。
用电信息采集系统的设计与实现
用电信息采集系统的设计与实现一、绪论随着社会的发展和技术的进步，电力行业也在不断地进行改革和创新。
用电信息采集系统作为电力行业的重要组成部分，对于电力综合管理和用电监测具有重要意义。
本文将介绍用电信息采集系统的设计与实现，帮助电力行业进一步提升管理效率和服务质量。
二、系统设计1. 系统需求分析进行系统的需求分析是设计用电信息采集系统的第一步。
在这个阶段，需要充分了解用户需求，确定系统所要实现的功能以及对数据的要求。
还需要考虑系统的安全性、稳定性、可靠性和易用性等因素。
2. 系统架构设计在系统架构设计阶段，需要确定系统的整体结构和各个模块之间的关系。
通常，用电信息采集系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块和数据展示模块等。
3. 数据采集模块设计数据采集模块是整个系统的核心部分，它负责采集各种用电设备的数据，并将数据传输到数据处理模块。
在设计数据采集模块时，需要考虑如何实现数据的实时采集、数据的准确性和稳定性等问题。
4. 数据处理模块设计数据处理模块是用来对采集到的数据进行处理和分析的。
在这个模块中，可以实现数据的清洗、去重、归并、计算等功能，以便于生成相关报表和统计分析。
5. 数据存储模块设计数据存储模块负责将处理过的数据进行存储，以便于后续的查询和分析。
在设计数据存储模块时，需要考虑存储的方式、存储的容量以及数据的备份和恢复等问题。
6. 数据展示模块设计数据展示模块是用来将数据以图形或者表格的形式展示给用户的。
在设计数据展示模块时，需要考虑用户的使用习惯、界面的友好性以及数据的实时性等因素。
7. 系统安全设计系统安全是一个重要的方面，需要考虑系统的权限管理、数据的加密和防护以及系统的日志记录等功能。
三、系统实现1. 硬件设备采购在系统实现阶段，首先需要根据之前的系统设计方案，采购相应的硬件设备。
通常，需要采购数据采集设备、数据处理服务器、数据存储设备和数据展示终端等。
2. 软件系统部署在硬件设备采购完成后，需要进行软件系统的部署工作。
用电信息采集系统的设计与实现
用电信息采集系统的设计与实现随着电力行业的发展和智能电网的推广，各个领域需要对电能进行实时监测和统计分析。
因此，设计一个用电信息采集系统就变得至关重要。
本文将介绍如何设计和实现一套高效的用电信息采集系统。
一、需求分析在设计系统之前，我们需要了解客户需求并进行需求分析。
具体需求如下：1. 全面采集用电数据：系统需要能够全面采集电力数据，包括电压、电流、功率等信息。
2. 实时监测：系统需要实时监测用电情况，及时反馈异常情况并进行预警。
3. 统计分析：系统需要能够对用电数据进行统计分析，包括能耗分析、负荷分析等，以便提高能源利用效率。
4. 易于使用：系统需要简单易用，操作简便，可视化界面明确。
基于以上需求，我们可以开始着手设计用电信息采集系统。
二、系统设计1. 硬件设计硬件设计是用电信息采集系统的核心部分。
根据客户需求，我们需要设计一个能够采集电力数据的硬件设备。
首先，我们需要选择合适的传感器和模块。
在传感器方面，我们可以选择一些开源的模块，如GY-302光敏传感器，远程温度传感器DS18B20等。
在数据采集方面，我们可以使用开源的单片机技术，如Arduino、Raspberry Pi等。
其次，我们需要设计一个适用于电力数据采集的电路板，根据传感器和数据处理模块的不同，电路板的设计也会有所不同。
我们需要确保电路板的稳定性和数据准确性，同时考虑硬件成本和维护难度，力求精简实用。
首先，我们需要设计一个数据采集程序，用于获取传感器所得的实时电力数据。
这个程序应该具备高效、实时、稳定的特点。
其次，我们需要设计一个数据分析插件，用于对采集到的用电数据进行统计分析。
这个插件可以包括负荷预测模块、能耗分析模块、报表生成模块等。
最后，我们需要设计一个数据监测和显示系统，用于实时显示用电数据和异常情况。
这个系统应该是可视化的，用户可以轻松了解系统运行情况。
三、系统实现完成系统设计后，我们需要开始实现系统。
具体实现步骤如下：1. 硬件制作：根据硬件设计方案制作电路板，并将传感器和数据处理模块连接上去。
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用电信息采集系统的终端设计与应用
【摘要】用电信息采集系统是集电能计量采集、传输和处理的系统，本文概述了用电采集系统的结构和功能，并着重介绍了用电信息采集终端的设计，最后简述了用电采集系统在电力中的应用。
【关键词】用电信息采集；终端；电能计量
1 引言
用电信息采集系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统，是电力系统信息化、智能化的产物，它有效地解决了传统人工抄表效率低、出错率相对较高等特点，提高了电能计量管理系统的管理水平，安全性更好，透明程度更高，是实现用电管理的信息化、自动化、互动化的基础。
2 用电信息采集系统概述
2.1 用电信息采集系统总体结构
用电信息采集系统主要由采集主站、通信信道、现场终端组成。
实用的用户是全面的，包括六大类型：100KV A及以上的大型专变用户、100KV A以下的中小型专变用户、三相一般工商业用户、单相一般工商业用户、居民用户和公用配变考核计量点等。
从物理结构上可以分为5层，如图1所示。
主站层位于用电信息采集系统的最上层，是整个系统的管理中心，负责管理整个系统的数据传输、数据处理和数据应用以及系统的运行和安全，并管理与其它系统的数据交换。
其主要有两个方面的功能：数据的传输功能和数据的处理功能。
①数据的传输功能负责以一定的方式与电力用户的各种类型用电信息采集终端通信，可以定时自动、人工手动、主动上传等工作方式接收各用电信息采集终端的各类数据；②数据的处理功能是对各类型终端上传的数据进行判读，解包分析、处理及储存，为综合应用层提供数据分析结果，并通过用户界面直观显示。
通信网络层通过一定的数据接口（如WEB、RS232等）实现主站和数据采集层设备间的数据传输和交互功能，并可以以组网的形式存在，有远程通信网络和本地通信网络。
远程通信网络用于主站与远距离的采集终端间通信，因此远程通信的带宽、可靠性和实时性都有一定要求，一般以光纤专网和230MHz无线专网为主。
本地通信网络是短距离的数据传输，如现场采集终端、智能表计和监控设备之间的通信，可以采用低压电力线载波、微功率无线、RS485总线以及各种有线网络。
数据采集层和监控设备层与用电用户设备之间相连，是对用电信息数据的采集和监控。
监控设备层包括智能电能表和其他智能计量监控设备，这些设备连接于用电信息采集终端。
而数据采集层是用电信息采集终端，它负责管理电能信息
数据、数据上传至主站和执行或转发主站下发的控制命令和信息。
2.2 用电信息采集系统研究现状
我国的用电信息采集系统起于上世纪90年代，网络搭建较为多元化，包括光纤专网、GPRS/CDMA无线网络、230MHz无线专网等。
由于各网省或地市公司各自自行建设，受到规划、运行管理及资金投入等各方面因素制约，以及全国不能组网互通信息等缺陷，使其采集系统的大量数据利用率不高、覆盖面积不大。
国家电网公司针对这些情况与2009年9月份，审议通过了《电力用户用电信息采集系统系列标准》，为用电信息采集系统的推广和全国信息的互通提高技术依据。
西方国家起步较早，美国于1986年成立了自动抄表协会（AMRA），之后使AMR（Automatic Meter Reading）系统更加智能化、低功耗、低成本和通信标准化。
2003的统计数据显示，北美己经有49311372个单位使用自动抄表。
上世纪80年代日本开始试用电力载波于远程抄表，高度重视智能电网相关技术标准的制定，其智能电网战略工作组在智能电网的宏观和微观领域开展了系统研讨，其中包括用电信息采集系统。
3 用电信息采集终端的设计
3.1 用电信息采集终端设计原则和依据
用电信息采集终端设计应满足可靠性、通信接口多样化、数据完整性、高精度性及经济适用性。
其中可靠性一般采用平均无故障工作时间MTBF表示，，为系统工作总时间，m表示故障次数。
用电信息采集终端的设计依据主要是《电力用户用电信息采集系统系列标准》，该标准包括功能规范、技术规范、型式规范、检验规范、通信规范、设计导则等24个标准。
根据该系列标准可以实现系统的互动互通。
3.2 用电信息采集终端设计方案
采集终端实现的功能包括数据采集、安全防护、数据处理、人机交互、终端维修、数据通信控制功能和数据存储，其总体结构图如图2所示。
用电信息采集终端采用32位Cortex--M3的AMR作为控制单元，电能计量芯片采用MAXQ3180。
设计的原理结构图如图3所示。
FLASH用于MAX3180采集数据的缓存，以太网实现与主站的通信，USB用于代码更新和系统升级。
MAXQ3180是专用三相电能计量芯片，外部采用3.3V供电，内置数字滤波、数字积分、数字温度传感器和事件中断。
用作用电数据的采集，并提供分相和合相的电压、电流、功率、电能量、相位角和功率因数等几乎所有电气量参数，最突出优点是具有基波、谐波测量和事件监控功能。
与AMR通信接口为SPI总线
接口，对电流电压的测量是通过3个PT方式电压通道和4个CT方式的电流通道。
MAXQ3180的外围电路如图4所示。
MAXQ3180的电流通道使用10Ω采样电阻，电压通道使用200Ω采样电阻。
工作的频率通过XTAL1和XTAL2接晶振，晶振一般采用8MHZ的无源石英。
电压信号进入MAX3180前需要进行信号调理。
调理电路如图5所示。
电压经过电压互感器需要滤波与分压，滤波是为了防止噪声信号对采集数据的干扰；电压通道选用2mA/2mA的电压互感器，为弱电的信号处理进行电气隔离实，电压互感器的采样电阻为200K，其下级为三端滤波器。
4 用电信息采集的应用
用电信息采集系统对于电力公司的营销业务有很重要的作用。
其营销上的应用主要有以下几种：
①市场策划分析专业应用：用电信息采集系统可以及时、有效和准确提供用户用电情况，有利于电力公司的市场分析人员对用户类型、电力模型有较好的分析，有助于市场销售和电网设计的更好规划；
②电度、电费管理应用：避免传统人工的抄表的效率低、准确性和实时性差等特点，也避免抄表员与用户可能的工作冲突，可以建立更好的预结算机制和催费机制，丰富了电费回收和电费定价手段；
③电力监测应用：可以有效的分析线损情况，及时发现情况并制定措施，并可以利用系统科学合理的进行主动错峰避峰、负荷分解等。
同时，可以通过电压、电流、相序、时钟及时段等数据及时分析发现如电能表故障、线路故障等相关。
5 结束语
用电信息采集系统提高了电能计量的实时性和高准确性，可以有效的降低或避免人为造成的电费损失，同时为电力公司的市场策划提高数据支持，满足客户的信息透明化和服务质量要求，有很好的经济效益和社会效益。