【摘 要】本文對(duì)配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端在無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)上的運(yùn)用進(jìn)行了介紹，探討了相關(guān)通信方案及設(shè)備運(yùn)用技巧，并對(duì)工程應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】無(wú)線組網(wǎng)；配變監(jiān)測(cè)；計(jì)量終端

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)生活用電需求與日俱增，電能質(zhì)量越發(fā)受到廣泛關(guān)注。利用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端自動(dòng)化運(yùn)行，是電力計(jì)量自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)和必然要求，對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行目標(biāo)具有重大意義。

1 無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)指的是無(wú)需通過(guò)實(shí)體線路傳輸即可實(shí)現(xiàn)信息交互的節(jié)點(diǎn)集合。目前適用于低壓電力設(shè)備與主站進(jìn)行通信的主流技術(shù)包括：GPRS通信、CDMA通信、3G通信等。

通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)，簡(jiǎn)稱GPRS（General Packet Radio Service），是在GSM網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)據(jù)承載和傳輸方式，它定義了新的邏輯信道，能夠提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PTP）和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（PTMP）的分組交換業(yè)務(wù)。GPRS使用封裝包（Packet）的方式來(lái)進(jìn)行傳輸，為用戶提供透明的IP通道，理論傳輸速率可達(dá)到171.2kbps，設(shè)備一經(jīng)開(kāi)機(jī)后就會(huì)一直處于待機(jī)狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)傳輸且僅以流量計(jì)費(fèi)。由于GPRS采用了分組交換的數(shù)據(jù)交換方式，所以特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸[1]。

碼分多址通信技術(shù)，簡(jiǎn)稱CDMA（Code Division Multiple Access），是在擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)線通信技術(shù)。CDMA使用不同的編碼序列來(lái)區(qū)分不同用戶的傳輸信號(hào)，使用高速偽隨機(jī)碼對(duì)待傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，擴(kuò)展原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬，再經(jīng)載波調(diào)制發(fā)送出去；在接收端使用相同的偽隨機(jī)碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，將寬帶信號(hào)解擴(kuò)成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。CDMA通信技術(shù)具有抗干擾、抗衰落能力強(qiáng)的特點(diǎn)，兼容性好且抗截獲能力特別高。

第三代數(shù)字通信，簡(jiǎn)稱3G（3rd Generation），是一種支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。3G技術(shù)結(jié)合了無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信，是覆蓋全球的多媒體移動(dòng)通信。由于提高了帶寬，3G技術(shù)支持高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù)，在手機(jī)端能夠同時(shí)傳送聲音、圖像等數(shù)據(jù)信息。目前存在3種3G標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

2 配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端

配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端（以下簡(jiǎn)稱配變終端），指的是安裝于10kV公共變壓器現(xiàn)場(chǎng)的用于實(shí)現(xiàn)配變供電計(jì)量監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備。配變終端同時(shí)具有計(jì)量功能和自動(dòng)化功能，除完成一般的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程通信操作之外，還能進(jìn)行交流采樣，實(shí)現(xiàn)電能量計(jì)量和供電質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

在電力部門實(shí)現(xiàn)電能量自動(dòng)化計(jì)量的過(guò)程中，配變監(jiān)測(cè)終端的應(yīng)用大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行效率，對(duì)實(shí)現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)的集約化管理、用電設(shè)備集中監(jiān)測(cè)控制有很大效用。目前常用的配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端多數(shù)具有電能量計(jì)量、諧波分析、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、多種通信方式數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、事件記錄及報(bào)警、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等功能，可廣泛應(yīng)用于低壓配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制。

一般來(lái)說(shuō)，配變終端與集中器的安裝位置是相同或相近的，在實(shí)際應(yīng)用中為了節(jié)約通道資源，配變終端將設(shè)計(jì)級(jí)聯(lián)功能，用于鏈接相鄰的其他配變終端或者用于集中抄表的集中器，通過(guò)命令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)傳送實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道共享。

配變終端的主要工作內(nèi)容包括：對(duì)下級(jí)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、處理，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息和報(bào)警事項(xiàng)，再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳至系統(tǒng)主站；主站通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)配變終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，可根據(jù)工作人員要求實(shí)現(xiàn)定時(shí)或?qū)崟r(shí)的任務(wù)控制。在信道空閑狀態(tài)下，終端每隔5min向下級(jí)設(shè)備發(fā)送詢問(wèn)請(qǐng)求；當(dāng)接受到正常應(yīng)答信息后便建立起通信連接等候接收下級(jí)設(shè)備數(shù)據(jù)，接收成功后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送至系統(tǒng)主站。配變終端還具備后續(xù)判斷機(jī)制和超時(shí)判斷機(jī)制，能利用通信信道通過(guò)專門定義的指令與集中器進(jìn)行電量數(shù)據(jù)交換共享。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

配變終端利用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行通信，在設(shè)備安裝方面要注意以下幾點(diǎn)：終端應(yīng)安裝在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度較好的位置，如果安裝在完全密閉的金屬裝置內(nèi)（例如箱式變），必須引出外置天線，保證足夠的信號(hào)接收；如果安裝在室內(nèi)的獨(dú)立于計(jì)量柜的終端計(jì)量箱內(nèi)，則應(yīng)采用前面板為透明有機(jī)玻璃的塑料盒子進(jìn)行配置；如果安裝在室外則應(yīng)使用留有通氣孔及線纜進(jìn)口的不銹鋼箱體，以保護(hù)設(shè)備免遭破壞，防止信號(hào)衰減導(dǎo)致終端下線。

采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，必須在終端內(nèi)設(shè)置與網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)的參數(shù)。一般的配變終端在出廠時(shí)就已經(jīng)按照要求設(shè)置好相關(guān)參數(shù)，但現(xiàn)場(chǎng)安裝成功后還是應(yīng)該進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，例如：核對(duì)終端IP地址、端口號(hào)、用戶名等信息，觀察邏輯地址是否與設(shè)備標(biāo)注的一致，檢查通信模塊是否接觸良好、SIM卡是否能正常使用，還應(yīng)觀察終端屏幕顯示的信號(hào)強(qiáng)度。

無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)性能優(yōu)越、技術(shù)成熟，在配變終端的應(yīng)用上具有其他通信方式無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，終端通信方式多樣化，網(wǎng)絡(luò)配置使用簡(jiǎn)便快捷，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況即時(shí)切換終端通信信道；其次，通信服務(wù)器長(zhǎng)期開(kāi)機(jī)，信道實(shí)時(shí)在線，終端數(shù)據(jù)通信速率高、安全性好、運(yùn)行成本低；再次，利用無(wú)線技術(shù)進(jìn)行通信，不僅節(jié)省了線路鋪設(shè)費(fèi)用、提高了通信質(zhì)量，而且通信線路及設(shè)備服務(wù)器的維護(hù)均由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)，這便減少了電力部門的工作量，更有利于終端運(yùn)行維護(hù)和系統(tǒng)化應(yīng)用[2]。

利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)加強(qiáng)計(jì)量終端管理，是新形勢(shì)下電網(wǎng)發(fā)展的必然要求，也是全球電力行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。利用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端自動(dòng)化運(yùn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制設(shè)備狀態(tài)，集中管理分析用電數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升電網(wǎng)設(shè)備及系統(tǒng)間的銜接共享，從小處點(diǎn)染大手筆，最終實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)規(guī)范化、科學(xué)化運(yùn)營(yíng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鵬，張東來(lái). GPRS 在遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006，22（8）：237-238

[2]朱應(yīng)波.基于GPRS的無(wú)線抄表終端系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 武漢：武漢理工大學(xué)，2008.

作者簡(jiǎn)介：

李子菁（1987.10-），女，廣東汕頭，工程碩士，助理工程師，從事電能計(jì)量自動(dòng)化工作。