电能信息采集系统中RobuNet无线组网技术的应用
无线通信技术在电力数据信息采集中的应用
通信网络技术无线通信技术在电力数据信息采集中的应用贺龙（国网吴起县供电公司，陕西延安随着智能电网建设的推进，电力数据信息的采集对于提高电网运行效率和管理水平变得越来越重要。
相比有线通信方式，无线通信技术在电力信息采集系统中的应用呈现独特优势。
文章阐述了无线通信技术的概念、微功率无线通信等相关技术，并剖析了电力信息采集业务模式和电力信息采集系统的组网架构。
在此基础上分析了无线通信技术在电力数据采集过程中的应用情况，包括抗干扰性设计、传输可靠性优化等技术手段，并提出了进一步增强无线通信在电力信息采集可靠性方面的建议。
无线通信技术；电力数据；信息采集Application of Wireless Communication Technology in Power Data Information AcquisitionHE Long(State Grid Wuqi County Power Supply Company, YanAbstract: With the advancement of smart grid construction, the collection of power data information is becoming more and more important to improve the operation efficiency and management level of the power grid. Compared with等技术的发展，无线通信技术正向着更高速率、更大容量、更低延时的方向不断发展。
电力信息采集业务的核心价值在于实现对用户用电数据的全面采集和智能化管理。
通过部署用电信息采集系统，电力部门可以实时掌握用户的用电情况，进行用电分析，发现用电异常行为，并对电量计量进。
精细化的用户用电数据，不仅有利于电力部门更好地开展用户服务、制定电价策略、进行电费保障电能供应质量。
无线传感网络在电力系统中的应用
无线传感网络在电力系统中的应用随着科技的不断发展，无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）在各个领域的应用越来越广泛。
在电力系统中，无线传感网络的应用也逐渐受到关注。
本文将探讨无线传感网络在电力系统中的应用，并分析其优势和挑战。
一、无线传感网络简介无线传感网络是由大量分布式的传感器节点组成的网络，每个节点都能够感知环境中的信息，并将其通过无线通信传输给其他节点或基站。
传感器节点通常由传感器、处理器、无线通信模块和能量供应组成。
无线传感网络具有自组织、自适应、低成本等特点，适用于各种环境监测和数据采集任务。
二、无线传感网络在电力系统中的应用1. 电力设备监测无线传感网络可以用于电力设备的实时监测和故障诊断。
通过在电力设备上部署传感器节点，可以实时监测设备的温度、振动、电流等参数，及时发现设备的异常情况，并进行预警和维护。
这有助于提高电力设备的可靠性和安全性。
2. 电力负荷监测无线传感网络可以用于电力负荷的实时监测和管理。
通过在电力系统中部署传感器节点，可以实时采集电力负荷的数据，并将其传输给监控中心进行分析和处理。
这有助于实现对电力负荷的精确预测和调度，提高电力系统的运行效率。
3. 电力线路监测无线传感网络可以用于电力线路的实时监测和故障检测。
通过在电力线路上部署传感器节点，可以实时监测线路的电流、电压、温度等参数，及时发现线路的异常情况，并进行故障定位和修复。
这有助于提高电力线路的可靠性和稳定性。
4. 电力系统安全监测无线传感网络可以用于电力系统的安全监测和预警。
通过在电力系统中部署传感器节点，可以实时监测电力系统的电压、频率、功率等参数，及时发现系统的异常情况，并进行预警和保护。
这有助于提高电力系统的安全性和稳定性。
三、无线传感网络在电力系统中的优势1. 灵活性：无线传感网络可以根据需要灵活部署和调整，适应不同规模和复杂度的电力系统。
2. 实时性：无线传感网络可以实时采集和传输数据，提供实时的监测和控制能力，有助于及时发现和处理问题。
基于RobuNet无线自组网技术的采集系统说明
电 力 用 户 用 电 信 息 采 集 系 统--基于RobuNet 无线网状网络及自组网技术锐拔科技(深圳)有限公司 何晓奎 关键词:智能电网 AMR AMI RobuNet 无线传感器网络WSN 网状网络 自组网技术 前言 国家电网公司明确提出了"坚强智能电网"的发展规划.智能电网的产业主要由高级计量体系 (AMI),高级配电运行(ADO),高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)四大模块构成.AMI 是一种用于先进电表,能够提供实时的双向通信设施,是智能电网的基础信息平台,一般来说,AMI 是电网智能化建设的第一步. 基于RobuNet无线网状网络及自组网技术的AMI方案不仅能够实现基本的用电信息采集,并在 AMI开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,优化电网运行和管理,科学地实现可控的节能减排, 更灵活有效的调配电力供需,并通过智能表计提供实时用电信息,来改变用户的用电模式,节约用电 等.同时,RobuNet无线网状网络能够将低数据量气表,水表以及热表集抄整合在同一网络中,以 实现完整的社区能源集抄管理系统. RobuNet无线技术理念 属于无线传感器网络 WSN 范畴,基于 ad-hoc 和 mesh 网状网络的设计理念,采用动态适应的受 控的自组织网状网络,自动路由来实现对各种复杂社区的充分覆盖; 为提升智能电网用户侧的管理,提供稳定可靠,速率适度的双向本地信道; 为实现完整的社区能源集抄管理系统提供技术基础. RobuNet无线技术应用 该技术在江苏,新疆,广东,山东,内蒙古,云南,四川,广西,湖北等十多个省市可靠稳定的 批量运行已经近 4 年,30 多万户; 首个海外 AMI 订单已在澳大利亚悉尼运行, 我们是迄今亚洲唯一进入澳大利亚 AMI 市场的供应商; 香港中华电力对 RobuNet 无线网状网络和自组网技术进行一年半评估后,已正式发出首个定单. 随着国网电力用户用电信息采集系统系列标准的宣贯实施,锐拔科技紧跟标准,及时推出了全系 列完全符合国网信息采集系统技术条件,型式规范和通信协议的采集系统产品. 符合国网信息采集系统技术规范的 RobuNet无线产品形态 用于各种智能电表和集中器的可热插拔无线通讯模块; 可嵌入各种电表和集中器的无线通讯模块; 可满足三相多功能表大数据量传输要求的无线通讯模块; 无线采集器 I 型和 II 型; 无线集中器.TM采集器模块集中器模块无线采集器无线集中器RobuNet无线技术行业影响 基于 ad-hoc 和 mesh 网状网络的设计理念在智能电网用户侧解决方案中的成功应用,以及多年 的,几十万户的实际运行经验,使锐拔科技处于行业内领先地位,也为国内加强智能电网用户侧 管理积累了宝贵经验. 源于此,锐拔科技正在负责起草《GB/T19882 自动抄表系统》中的核心部分第 2-2-2 部分,无线 通讯抄表系统无线通讯自组网通讯协议!在无线 PHY 层,各厂家无线物理层规范统一,符合中国 无线抄表基础物理参数,采用跳频通信提高长期抗干扰能力,以及解决多子网现场共生问题;在 无线 MAC 层,各厂家规范统一,空中帧结构一致;在无线网络层,实现各厂家无线网络层完成互 识别,互转发,互操作网络路由; 锐拔科技为今后智能电网用户侧解决方案, 以及最大限度解决各厂家无线设备之间的互联互通互 操作的实现而努力着!现阶段智能电网用户侧 RobuNet无线 AMR 解决方案相对发达国家的电力产业,信息化水平来讲,中国智能电网领域的市场开拓进展缓慢,甚至是刚 刚起步,但它毫无疑问是长远的发展趋势,为解决现阶段自动抄表的需求,并适应网络化电能数据双 向通信及远动系统复杂的应用环境,创造性地发展出来的最新 AMR 解决方案. 用电信息采集系统对本地网络的要求 将本地数据通信网络用于用电信息采集,面对一系列的挑战,如应用环境复杂多样及多变, 居民和一般工商业用户的计量点数量庞大,设备采购安装实施和运行维护的成本压力大等.为满足全 面覆盖, 全面采集, 全面预付费, 线损分析, 分时电价, 阶梯电价 等管理和增值服务需要, 要求本 地网络具有以下一系列基本特 征: 1. 通信的可靠性和实时 性水平达到 97%的一次采集成 功率, 不低于 99%的短周期采集 成功率. 以预付费为例, 如采用 具有信道的电表预付费方式, 则 用户新购电量或金额要及时传 至表计; 如采用后台主站预付费 方式, 则要保证用户补交电费后 及时送电. 同时, 不仅要保证初 装时通信可靠性, 更重要的是要 在未来若干年内,从通信原理, 本地网络在其通信媒介及运行 环境中的生存能力等方面,保证长期通信可靠性,以降低大规模实施时的决策风险. 2. 环境适应性要满足全面覆盖的要求, 能广泛适用于密集的中心城区, 城市郊区, 城乡结合部, 小城镇,农村村落,新建住宅,老旧城区,中小工业商业区等. 3. 智能化水平应达到现场网络节点免设置, 自动完成网络构建, 以尽可能降低调试及维护费用. 4. 通信速度要能满足中小动力和工商业用户三相多功能表大数据量的要求. 尤其是应用于经济 发达省份,中小动力用户数量庞大,需要低成本,低运行费用,快速可靠的本地通信信道. 5. 良好的投资效费比.本地网络的实施不仅用于抄表收费,应具有提高用电管理水平和提供增 值服务的能力. 大规模实施时对本地网络的考量 低压电力线载波通信, 微功率无线网络和基于有线连接的总线通信是当前本地网络技术的三个主 要范畴.微功率无线网络的组网理论和实践取得了长足的进步,如基于 ad-hoc,属于无线传感器网 络 WSN (Wireless Sensor Network)范畴的现场智能无线网络,采用受控无线网状网络和路由算法, 有利提高网络结构的稳定性,以及随着射频半导体芯片技术的发展,更容易实现增强抗干扰能力的智能无线链路方案如多信道动态跳频机制,同时接收灵敏度大幅提高,体积更小,更易于嵌入式设计. 在大范围装备低压用电信息采集系统时, 考虑上述三类技术以通信可靠性为核心的性能指标和规 模推广的普遍适应性,无线传感器网络 WSN 最有潜力作为本地网络方案的首选,而且,实施时要考虑 以下各方面: 1. 在全覆盖,全面实施预付费和分时电价等增值功能的指导原则下,应选择通信更可靠,单 次采集成功率更高,实时性更好的本地网络技术方案. 2. 大规模实施用电信息采集系统时,应用环境非常复杂 3. 本地网络一旦投入运行,未来若干年的通信可靠性是有关决策风险的重要方面.从各国长期 使用的效果看,微功率无线网络作为下一代抄表技术之一在欧美澳大利亚等国业界得到确认,在国内 亦有多个省较大范围的应用,能有效保证未来的通信可靠性; 用于电能数据采集和管理的 RobuNetTM 无线本地网络技术特征 1. RobuNet 采用多信道跳频机制,每个节点每次发射时间 0.4 秒以内,在动态随机跳频信道上工作, 能有效避免单频工作时,不同厂家相邻子网的互扰,从链路底层保证系统长期稳定运行. 2. 在集中器远程信道失效的情况下,可以应急使用无线手持终端,于一定距离外与无线集中器或无 线采集器通信,实现现场抄表或售电等,比红外速度更快,使用更方便. 3. 已有采用 RobuNet 无线自组网技术的无线网络表,无线采集器,无线集中器,于 2007 年 12 月已 通过中国电科院测试并取得注册登记证. 4. 就近几年 RobuNet 无线自组网技术产品于 10 多个省份的运行情况, 在设备未被人为破坏的条件下, 通信的可靠性 (包括初装和长期运行) 可达到 97%左右的一次采集成功率和不低于 99%的准实时抄 通率,为远程预付费等增值功能和服务提供技术基础. 微功率无线本地网络方案的实施 根据应用模式的不同,微功率无线网络构建的本地网络,可有以下几种方案: 1.无线本地网络方案一 设备组成:集中器 + 无线电能表(无线通信模块 + 单相/三相多功能电能表) 2.无线本地网络方案二 设备组成:集中器 + 无线采集器 + RS485 单相/三相多功能电能表 3.无线本地网络方案三 设备组成:集中器 + 无线采集器 + RS485 单相/三相多功能电能表 + 无线电能表(无线通信 模块 + 单相/三相多功能电能表) 4.无线本地网络与载波网或 RS485 网混合方案四 设备组成:集中器 + 无线采集器 + RS485 单相/三相多功能电能表 + 无线电能表(无线通信 模块 + 单相/三相多功能电能表)+ 协议转换器(无线本地网与载波网或 RS485 网混合)智能电网用户侧 RobuNetTM 无线 AMI 解决方案探讨作为智能电网用户侧的解决方案,既要考虑到现有初级阶段,实现自动抄表的基本需求,又要适 应今后智能电网的发展,并为家庭各种能源集中管理的实现打下基础. 除了 AMI 智能电表外,智能户内显示器 IHD 亦很重要,它提供家庭各种能源的使用情况,并且是 一个简单实用的人机接口,让用户参与和能源提供商的互动,例如可以提供实时价格信息,提醒用户 下一个小时的费率会提高等,从而让用户可以调整用电习惯. 例如锐拔科技 AMI 智能无线电表可与无线智能户内显示器 IHD,以及智能无线插座和具有 15 年 电池寿命的锐拔水表,气表无线单元通信,以获取能量消耗数据,费率和使用金额等信息.一个典型的智能电表的要求包括 4 象限电量曲线, 主回路远程断送电及负控回路远程负荷群组控 制,远程升级,远程电表参数设定,电表自注册到后台,以及与家庭网络 Home Area Network (HAN) 接口,在户内显示器(IHD)上显示历史及当前用电量,费率,金额和供电公司信息发布等. 系统如下图所示:Connect/ Disconnect System Network Management System DB Systems B2B Hub Retailers SystemsIn Home Display Meter Customer Load MgmntCommunications NetworkMDMS Systems AMI SystemNEMMCO MSATS无线 AMI 系统和无线智能家庭网络 HAN(包括 IHD 等)的互连: 如下图所示,锐拔无线智能户内显示器 IHD 与作为网关的 AMI 电表通信,显示电表的即时功 率,30 分钟曲线数据,不同时段的费率信息,接 收 NMS(后台)发送的消息,按月,周显示家庭 用电情况及用电费用. 与锐拔无线智能水表单元通信的户内显示 器 IHD,显示即时用水量,间隔用水量和历史数 据曲线,并具有水泄漏报警和电池电量低报警等 功能,如下图:总结 基于 RobuNetTM 无线网状网络技术的 AMR 系统在国内多个省市运行以及在澳大利亚 AMI 智能电表 和系统的实施,我们总结以下经验: 现阶段智能电网居民用户侧的本地信道方案的选择,关键是要在规划的 AMI 智能电表和系统的生 命周期内,能以供电公司可接受的成本提供核心的通信性能,以满足各种功能组合和增值服务如全面 分时电价, 全面预付费等的需要, 这些核心性能包括安装实施及运行维护的智能化水平, 通信可靠性, 数据带宽,实时性,现场复杂环境适应性等; 优化设计的本地无线自组网络,由于具有一系列特质,符合以上各种功能和增值服务的要求,是 AMI 智能电表和系统的有前途的发展方向; 要实现智能电网用户和供电公司的互动,以及让用户参与到提高用电效率的过程,成本优化的智 能户内显示器 IHD 是 AMI 的一个趋势,尤其是随着用户的用电量的提高,受电表安装位置的限制而缺 乏人机界面,并可能拥有自用的太阳能等供电装置的情形下尤其重要. RobuNet 无线网状网络技术可以将电表,智能户内显示器 IHD,水表,气表以及智能电源插座等互 通,实现供需互动,节能减排,提高综合效率的完整的社区能源管理系统是今后发展方向! ------------------------。
无线传感网络在电力系统中的应用
无线传感网络在电力系统中的应用无线传感网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成的自组织、自配置的网络系统。
这些传感器节点能够感知周围环境的物理量，并将采集到的数据通过网络传输到数据中心进行处理和分析。
在电力系统中，无线传感网络的应用已经逐渐成为一种重要的技术手段，为电力系统的监测、控制和管理提供了全新的解决方案。
本文将探讨无线传感网络在电力系统中的应用，并分析其优势和挑战。
一、电力系统监测与管理无线传感网络在电力系统监测与管理中发挥着重要作用。
传统的电力系统监测通常需要大量的人力物力，而且监测点有限，监测数据采集不够全面和及时。
而引入无线传感网络后，可以实现对电力系统各个关键节点的实时监测，包括电压、电流、功率、温度等参数的监测。
通过部署在变电站、配电网、输电线路等关键位置的传感器节点，可以实现对电力系统运行状态的全面监测，及时发现问题并采取相应措施，确保电力系统的安全稳定运行。
二、故障检测与预警无线传感网络还可以用于电力系统的故障检测与预警。
传感器节点可以实时监测电力设备的运行状态，一旦发现异常情况如过载、短路、接地故障等，即可通过网络传输告警信息给运维人员，以便他们及时处理故障，避免事故扩大。
同时，通过对历史数据的分析，还可以实现对电力设备的健康状态进行预测，提前发现潜在故障隐患，采取维护措施，提高电力系统的可靠性和稳定性。
三、节能与优化运行无线传感网络在电力系统中的应用还可以实现节能与优化运行。
通过实时监测电力设备的运行状态和负荷情况，可以根据实际需求进行智能调控，实现电力系统的节能运行。
同时，通过对电力系统运行数据的分析，可以优化电力系统的运行策略，提高电力系统的效率和性能，降低运行成本，实现可持续发展。
四、安全防护与应急响应无线传感网络在电力系统中还可以用于安全防护与应急响应。
传感器节点可以实时监测电力系统周边环境的安全状况，如火灾、短路、雷击等危险因素，一旦发现异常情况，可以及时发出警报并采取相应措施，保障电力系统的安全运行。
HND基于RobuNet无线自组网技术
二、 系统介绍 2.1 、基于RobuNet无线通讯的网络拓扑图
二、 系统介绍
2.2、智能路由的RobuNet无线自组网作为集抄下行信道的价值
★ 为供电部门提供一个高可靠，实时快速，具有广泛环境适应性，与现有其它窄带集抄术成本相当 的现场智能无线网络，除满足大规模集抄的单一需求外，并能提供现在及将来一系列的增值功能和 服务，如实时线损管理，远程断送电，涵盖中小动力用户，远程无卡预付费，防窃电报警等； ★ 综合成本降低、管理手段增强、维护日益简化，能有效提高投资效费比； ★ 为降低大规模实施低压电能数据采集的风险提供一个最佳的技术选择，尤其是在低压电网谐波等 通信环境将来可能发生较大变化的区域，以及广大居住环境分散，线路复杂的现有居民区，以及工
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RobuNet无线网络无需人工设置信道群组
四、 专业测控设备和流程
E5071B网络分析仪
53181A频率计.
E4432B信号源
E4405B频谱分析仪
四、 测控设备和流程
雷击浪涌发生器
静电放电 电快速脉冲群
终端功能测试台
耐压测试仪
老化房 电磁场辐射 高低温交变湿热 灼热丝
五、 抄表技术比较
5.1 RobuNet无线自组网与Zigbee比较
自动注册
自动组网
多跳路由
跳频技术
三、 RobuNet 核心技术
3.2、网状网络的简化模型及工作原理
三、 RobuNet 核心技术
三、 RobuNet 核心技术
三、 RobuNet 核心技术 3.3、多信道随机跳频通信技术
无线网络于现场大量应用的效果表明，多信道随机跳频通信技术，能在以下现实环境中极大提
主站或手持设备进行数据交换，其上行信道可以是GPRS、CDMA、 PSTN、网络等通信方式，并且采用模块化设计，可通过更换通信模块 直接改变通信方式。
基于互联网的计量采集系统设计与应用
设计应用技术基于互联网的计量采集系统设计与应用赵艳艳（国网陕西省电力有限公司吴起县供电分公司，陕西电能计量采集系统可协助有关部门对电能进行更加高效的估算，从而尽可能避免电能浪费。
以互联网技探讨电能计量采集系统的功能需求，互联网；电能计量；计量采集系统Design and Application of Measurement and Acquisition System Based on InternetZHAO Yanyan(State Grid Shaanxi Provincial Electric Power Co., Ltd., Wuqi County Power Supply Branch, YanAbstract: The electric energy metering and acquisition system can help the relevant departments to estimate the electric energy more efficiently, thus avoiding the waste of electric energy as much as possible. Based on Internet technology, an efficient electric energy measurement and acquisition system is designed. This paper discusses the functional requirements of electric energy metering and acquisition system, studies the key technology of electric energy metering and acquisition system据进行校验、分析、处理，并将数据存储在数据库，主站体系提供多种方式来展示电能数据，包括图形、表格、报表等，可以按照不同的维度和条件来查询和分析电能数据，如按照时间、地点、用户、用所示。
基于5G的新一代电力用户用电采集系统研究及应用
基于5G的新一代电力用户用电采集系统研究及应用作者：赵丰来源：《消费电子》2021年第09期【关键词】5G;电力用户;用电采集;系统在新一代移动通讯5G建设的大背景下，本文對电力用户用电采集系统（简称用电采集系统）发展方向进行分析，旨在通过理论分析为实践操作提供依据。
用电采集系统的全面建设，有利于提升电网智能量测水平，电网运行稳定，促进电力行业服务水平，为电量计量、电费计算、配网监测、线损分析、故障抢修等业务提供了支撑功能。
随着配电网拓步结构的日益复杂，以及大量分布式电源的接入，基于光纤通道建设的采集系统存在周期长、成本高、难度大、利用率低等缺点，第五代移动通讯技术具备大连接、高可靠性、低延迟、多连接等特点;新一代的电力用户用电采集系统的建设应该基于5G移动网。
（一）扩容技术1、mMTCmMTC即海量机器类通信，主要应用在大规模物联网。
一个百万居民的现代城市需要的智能采集设备数量多.分布范围广、连接庞大，要求通讯网络具备千万级的连接支持能力，传统的4G通信网络已经无法胜任。
5G的mMTC具有千亿级的连接支持能力，连接密度达到100万/km2的技术指标。
完全满足用电用户信息采集系统低功耗、大连接应用场景。
2、大规模MIMO大规模MIMO是一种多输入多输出的天线配置技术。
通过“波束成形”成倍增加无线基站天线链路的容量。
可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其在智能采集设备位置形成电磁波的叠加，从而达到提高接收信号强度的目的，这些天线能够将信号强度集中到较小的空间区域，通过将信号准确导向所需位置来提高总体效率和吞吐量。
（二）时延技术1、uRLLCuRLLC是一项具备高可靠、超低时延的通信技术。
这项技术在电力远程费控、负荷控制等应用场景的作用尤其显著，由于电网设备控制要求精准性、即时性、可靠性非常高，uRLLC 通过更小时间资源单位（mini-slot）、减少数据发送等待时延、免授权调度传输方式、有效的编码策略（ MCS）等数据，有效提高了网络传输的时效和可靠性。
电能信息采集系统中RobuNet无线组网技术的应用
电能信息采集系统中RobuNet无线组网技术的应用
张强
【期刊名称】《科技情报开发与经济》
【年(卷),期】2012(022)012
【摘要】阐述了电能信息采集系统的应用目的,介绍了电能信息采集系统的基本架构及工作方式,总结了RobuNet无线组网技术的特点,并为此项新型技术的成果应用做出了评估与设想.
【总页数】2页(P105-106)
【作者】张强
【作者单位】太原理工大学信息工程学院,山西太原,030024;太原供电公司电能计量中心,山西太原,030012
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.230MHz无线组网技术在用电信息采集系统中的应用 [J], 梁波;李文修;杨毅;
2.电能信息采集系统在电力系统中的应用 [J], 李斌;任佳伟
3.230 MHz无线组网技术在用电信息采集系统中的应用 [J], 梁波;李文修;杨毅
4.基于ZigBee无线自组网技术的电能高级测控系统设计与实现 [J], 文鸣鑫;王志梁;刘新锋
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国家提 出的节 能减排 目标 。目前控制 用电高峰时段 电力供应 紧 张的办法是使用 断电的手段强 制平衡 区域性 电力需求 。这样做 不仅 给 电力 用户 的电器造成 了使用 寿命 上 的损 害 ， 更给 电力设 备 、 网系统造 成 巨大 的压 力 和冲击 ， 电 不是 一个 有效 的管 理手
科 技情报开发与经济
文章编号 ：０ ５ ６ ３ （０ ２ １— １ ５ ０ １０ — ０ ３ ２ １ ）２ ００ — ２
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｎ Ｃ－ Ｅ ＨＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ ＭＥ Ｔ＆ Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ ＣＮ Ｍ
２１年 ０２
第２卷 ２
第 １ 期 ２
Ｒ ｂＮｔ ｏｕ ｅ 的工作频段为 ４ ０ＭＨ 一 ｚ ７ ｚ ５ ０ＭＨ ，占用带宽 ≤２ ０ １ ０
ｋ ｚ 通信 速率 １ ０ ／， Ｈ， ９２ ０ｂｓ 杂散发 射 限值 一 ０ｄ ｍ， 据加 密 ６ ３ Ｂ 数 ４
ｂｔ Ｅ ， ｉＤ Ｓ 单相交流输入 ２ ０Ｖ， 率 ５ ｚ ２ 频 ０Ｈ 。
１５ ０
张
强 电能信息采集系统中 Ｒ ｂ Ｎ ｔ ｏｕ ｅ无线组 网技术的应用
本 刊 Ｅ ｍ ｉ ｊ＠ ｘ ｆ ｎｔ － ａ ｂ ｓｉ ｏ ｅ ｈｂ ｎ．
信患工作研究
持各类有线 、 无线 网络通信方式 ； 中器支持软件版本 的在线升 集
级。
５ 成 果对 于企 业经 营服 务的提 升
中图分类号 ：Ｍ ３ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ａ
１ 电能 信息 采集 系统 的应 用 目的
目前能源 短缺现象 日益突 出 ， 方面 ， 一 用户无 节制地用 电 ，
并 且多 数用 户选择 在相 同 的时 间段 （ 晚上 ） 如 统一 使用耗 能较
集 中。操作人 员可 以通过 电力企业 内部 网络 的指定地址访 问采 集主站 ， 实现对用户数 据的查询 、 统计 、 析 、 障判断 以及未 来 分 故 的控制措施 。本系统 的三层 网络结构见 图 １ 。
段。
无 线 采集 器 能通 过 Ｒ ｂ Ｎ ｔ 线 自组 网及 Ｚｇｅ 线 网 ｏｕ ｅ 无 ｉｂｅ无 路 ，与 Ｄ Ｕ、 Ｄ Ｒ ｘ ｎｉ 、 ｔｒＭＩ 无线通信 单元进 Ｃ Ｈ Ｕ、 ＦＥ ｔ ｓ ｎ Ｗａ — Ｕ等 ｅ ｏ ｅ
行 双向通信 ； 能通过 Ｒ ４５ Ｓ ８ 汇流线 ， 与具有 Ｒ ４５ 口的智能 电 Ｓ８ 接 表（ 限 ２ 上 ０只） 进行通信并抄 收其的 电能数据 ； 指定 的时 限 能在
能 。基本 工作方式为 ： 通过用户 家 中安装 的智 能 电表来采集 电能数据 ，经 由 Ｒ － ８ Ｓ ４ ５接 口将 电表 中数 据汇流至采集器 ， 采集 器再将所辖 电
表数 据通过 Ｒ ｂ Ｎ ｔ ｏｕ ｅ 无线 网络 上传至集 中器 ，
集 中器根 据 内部 档案 区别 台区分后 将本 台区 的采 集器 上报数 据汇 总 、 地存储 ， 本 而后 由内
本 系统采用“ 电能信息 主站一 无线公 网通 信信 道—采 集终端一 电力用 户” 的基本架构来
完 成 电能数 据 的上 传 、 储 、 发 、 制 等 功 存 下 控
ＭＢＦ Ａ Ｈ Ｒ Ｍ；上行通信 采用高速 全双工 Ｇ Ｒ ／Ｄ Ｌ Ｓ Ａ Ｐ ＳＣ ＭＭＧ Ｍ Ｓ／ 音 频 电话 模块 （ 内置专 网 ＳＭ 卡 ）集 中器 支持 Ｔ Ｐ Ｐ协 议 ， Ｉ ； Ｃｆ ｌ 支
摘 要： 阐述 了 电 能 信 息 采 集 系统 的 应 用 目的 ， 绍 了 电 能 信 息 采 集 系统 的基 本 架 构 介
及工作方 式 ， 总结 了 Ｒ ｂ Ｎ ｔ ｏｕ ｅ 无线组 网技 术 的特 点 ， 并为此 项新型技 术的 成果应 用做
出 了评 估 与设 想 。
关键 词 ： 电能信 息采集 系统 ； ０ｕ ｅ； Ｒ ｂＮ ｔ无线组网技 术 ； 智能表 ； 抄表成功率
实施本项 目后 ， 抄表员只需通过远程集抄 系统轻点 鼠标 ， 便 可以完成 批量 抄表 、 数据 录入工作 ， 而且还能 同时对 用户的用 电
内将 抄收到 的电能数 据 自动冻结存储在其 Ｒ ＡＭ 中， 其最大可存 储 ２ 电表 的 ４８ ０个 ３ ｉ ０块 ０ ０ｍｎ曲线 ， 等候 Ｄ Ｕ的读取 。该功 能 Ｃ
大 大提 高了台区线损计算的准确度 。 无线集 中器采用 ３ 位 Ｒ Ｓ ２ ＩＣ嵌入式 Ａ Ｍ９工业 级 Ｃ Ｕ、５ Ｒ Ｐ ２６
现在 国内已有了从单 相供 电向双相供 电、 阶梯 电价 发展 的 趋势 ， 这就要求 电能量采集 系统具 备实时性 、 可靠性 、 精确性 ， 通
过实 时用 电数 据采集 ， 对用 户用电进行实际监控 管理 ， 进而采取 精确控制 的方法 。
２ 电能信 息 采集 系统 的架构 及 工作 方式
部 安 装 的 ＳＭ 卡 通 过公 用 无 线 网络 （ Ｐ Ｓ Ｉ ＧＲ、
ｃＭ Ｄ Ａ）将 打包 数据 上传 至无线运营商与 电力
企业协定 的指定公 网 Ｉ Ｐ地址 、 口。采集 主站 端
的防火墙将数 据过滤后 ， 存储至相 应地市 的前 置机采集 服务 器 ， 同时各地市 的通 信接 口机将 数据再次上传 至省级服务器 ， 实现 全省数据 的
大的 电器 ， 用 电高峰 ， 形成 导致 电网系统 电压 不稳定 ， 电荒现象
频发； 另一 方 面 ， 国家 电 网对 用 电高 峰 的规 避控 制措 施并 不 能
真 正有效 抑制 电压 不稳 、 荒频 发 的现状 ， 以从 根本上 实现 电 难
３ ＲｂＮ ｔ ｏ ｕ ｅ 无线 自组 网技术
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ３ ２ １ － ３ １
电能信 息采集 系统 中 Ｒ ｂ Ｎ ｔ ｏｕ ｅ 无线组 网技 术 的应 用
张 强 １ ．
（． １ 太原理工大学信息工程学 院， 山西太原 ，３ ０４；． 原供 电公司 电能计量 中心 ， ００２ ２ 太 山西太原 ，３ ０２ ００ １）