全光纤网络在智能用电信息采集系统中的应用

孙航　董天强　张鸷

摘要：在时代发展过程中，为满足现阶段人们的需求，建立高效、安全、稳定的智能用电信息采集系统成为现阶段的首要任务，提升现有系统的数据完整性与准确性。灵活应用全光纤网络，优化智能用电系统，提高智能用电信息采集系统的功能性，为人们提供优质的服务，本文从智能用电信息采集系统入手，探索全光纤网络的应用，并以塑料光纤通信技术的实践为例进行分析，以供参考。

Abstract： In the process of the development of the times， in order to meet the needs of people at this stage， the establishment of an efficient， safe and stable intelligent power information collection system has become the primary task at this stage， to improve the data integrity and accuracy of the existing system. Flexible application of all optical fiber network can optimize the intelligent power system， improve the functionality of intelligent power information collection system and provide high-quality services for people. This article starts with intelligent power information collection system， explores the application of all optical fiber network， and uses the practice of plastic optical fiber communication technology as an example for reference.

关键词：光纤网络;智能用电;塑料光纤;信息采集系统

Key words： optical fiber network;intelligent power;plastic optical fiber;information acquisition system

中图分类号：TM76                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）33-0285-02

0  引言

现阶段构建环境友好型与资源节约型社会是时代发展的主要任务，科学进行节能减排，促使公民在日常生活过程中合理用电，实现可持续发展。居民阶梯电价的出台，促使原有的量控计量模式与其难以适应，需要构建全新的模式，以智能电表为基础，转变传统的单一电量信息采集，优化用户用电管理，逐渐构建智能、经济、高效的电网，适应时代发展。

1  智能用电信息采集系统概述

我國在发布阶梯电价政策前，南方电网与国家电网就已经针对用电采集信息系统的未来发展趋势进行分析与部署，如提出的“智能计量系统”，为信息的双向交互与效能评估功能的实现奠定基础，满足当前发展的需求。通过基础设施建设，为远程费控等智能用电的实现做好准备，对于远程费控系统来说，其涉及的内容较多，范围较广，如用电信息采集系统、采集终端、营销业务、智能电能表、硬件之间的数据传输等，需要对各个环节之间的衔接进行有效的处理，提高系统的整体安全性与稳定性[1]。例如，在实践应用过程中，大量的电力公司进行实践，通过探索发现通信传输链路的可靠性是影响费控系统的主要因素，只有保证通信网络稳定可靠，才能促使费控系统正常运行，同时为我国阶梯电价的实施奠定基础，降低电费回收风险，以智能用电信息采集系统为例[2]。

智能用电的实质是灵活应用现阶段的信息技术进行创新应用，通过信息技术与价格杠杆进行调控，引导电力用户积极参与控制，实现电力负荷的需求平衡。智能用电系统包含的内容较多，如远程信道、计量主站、本地信道、现场终端以及电力用户，构建完整的框架，通过各个环节的相互衔接，发挥出系统的功能。智能用电系统的主站由电力业务应用、数据存储、数据管理、信息采集、通信以及营销等环节相连接，共同组成系统进行应用[3]。灵活利用远程信道的优势将主站与当前的现场终端进行合理的衔接，对用户的电能信息进行合理的采集，并发送相关的指令，如定抄命令，同时还可以实现监测、计量、上报等功能。在实践应用过程中，还需要考虑未来智能电网营销业务的发展以及用户的需求，灵活利用远程信道进行阶梯点价推行，并实现有序的管理与结算，在线进行监测，以保证其安全用电。受区域因素影响。不同的地区智能用电系统存在一定的差异，工作人员应结合实际情况对其系统进行合理的配置，实现整体建设。对于现场终端来说，其也是现阶段的重点内容，包含的内容较多，如智能表、传感器等，主要负责数据的采集、传输、查询、记录、维护以及状态显示等，满足当前的发展需求[4]。

2  基于全光纤网络的用电信息采集系统

我国现阶段在进行用电信息采集系统建设中主要选择电力载波作为传输方式，该方式具有较强的优势，可以有效减少前期的布线步骤，以实现稳定的运行。但该方式中由于低压电力线因素产生的影响，在传输电能时，与光纤、双绞线以及同轴电缆的通信介质存在较大的不同，其属于非均匀分布的传输线，以设备为基础，进行整体的运行，导致低压电力线端用电设备呈现出复杂状态，在日常运行过程中经常出现错误情况，影响整体的可靠性[5]。当前还有一种传输方式，利用微功率无线技术进行应用，通过高频无线链路进行数据传输，并借助技术优势提升其运行效率，但由于信号因素影响，其传输中存在干扰情况，如障碍物的干扰，影响其信号的传输。因此为促使其传输效果提升，可以灵活进行技术创新，从整体上进行优化，利用技术提升整体的运行能力，满足当前的需求[6]。

以光纤通信为例，该技术是现代通信中最为常见的技术，对于现代电信网的发展产生积极的作用。对于光纤来说，其自身具有质量轻、尺寸小、容量大、抗干扰能力强以及传输质量较高等性能，被广泛的应用在信号传输中，满足人们的需求。传统光纤在应用于信息采集过程中存在明显的不足之处，尤其是在弯曲、插拔等方面，增大其故障几率，工作人员需要进行高频率的维修，影响其应用效果与价值，为满足当前的需求，塑料光纤逐渐出现[7]。

塑料光纤由高透明的聚合物组成，如氟塑料、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等，形成的独特光导纤维，可以应用在接入网的后期，甚至应用在各个行业中，实现高质量的短距离传输，满足当前的需求。与传统光纤相比，塑料光纤更具有优势，主要表现在以下几点：首先，塑料光纤可以快速进行安装，更便捷的通过狭小的穿线管，便于进行连接，同时其不需要使用专门的设备进行连接，為人们提供优质的服务。其次，塑料光纤实现了成本的降低，在整体造价中价格较为低廉，从各个环节进行优化，降低最终的成本。最后，其整体呈现出坚固性，更耐用，与传统的光纤相比柔韧性更高，弯曲半径较小。呈现出较高的安全性，连通简单便捷，呈现明显的技术优势，满足人们的需求[8]。

3  塑料光纤通信技术的实践应用

塑料光纤通信技术在应用过程中，灵活利用自身的技术优势进行创新，构建智能用电信息采集系统，该系统主要由通信信道、采集终端、智能电表以及主站组成，灵活利用自身的系统优势进行整体上创新，实现数据信息的自动采集，并进行计量异常监测，加强电能质量监测，实现高质量的分析管理，并进行能源监控与设备信息交互。塑料光纤通信更具有优势，如其最大的速率可以超过100Kbit/s，远远优于传统的技术，并且不受其他电磁产生的干扰，错误率较低，满足现阶段的智能化发展需求。本文以实际的案例为例，某项目中将塑料光纤通信技术作为基础进行系统设计，并选择试点工程进行应用，对四个区域进行改造，1区与2区为单相电子式电能表，3区与4区为新增区，为智能电能表，选择该技术进行合理的应用。以光纤专网作为远程信道进行用电信息传输，其通道选择范围较广，其中1与2区用户选择RS-485，3与4选择光纤接口，两组方案的应用效果存在明显的差别。第一种方案中选择电力线载波采集器，利用其信道进行传输，该方式为无线，其改造较为简单，仅仅需要对采集器进行更换，并在原有的基础上加上光纤路由模块，以保证其更便捷。在第二种方案中，主要属于全光纤网络结构，该系统中所有的智能电表均为光纤通信模块，选择TCP/IP协议进行信息传输，保证其出现故障时可以便捷的进行更换，避免对其运行产生影响，消除外界因素产生的干扰，改变传统中通信模块存在的不足，无需进行整体的更改，实现产品的互联互通。例如，在改造而完成后对其进行合理的通信测试，根据测试结果显示其高频率的采集通信成功率为百分之百，其效果是方案一难以达到的[9]。

经过测试显示，在进行改造后，全光纤网络的应用从整体上提升了居民的用电信息的采集效率与质量，该效率甚至可以达到百分之百，采集的时效性较高，在应用过程中为人们提供更为优质便捷的服务。平均轮抄耗时控制在秒级，灵活利用其技术优势实现了光纤网络集抄的稳定与高效，促使行业整体技术水平提升，为电力计量远程费控功能的实现提供技术支撑。如表1为两组方案的数据对比分析。

通过案例分析显示，灵活应用现阶段的全光纤网络技术可以有效的解决现阶段智能用电信息采集系统中存在的问题，对整个系统进行优化，如提升其采集的时效性、采集的成功率、采集的精确性以及采集质量等，灵活利用其自身的优势促使其组网速度、集抄效率提升，为人们提供优质的服务。但在实际应用过程中，其还存在一些不足之处，如部分表计安装较为集中的区域，该方案应用的集中器数量反而增多，高于传统方式应用的数量，其主要的原因在于塑料光纤技术在应用中存在传输距离的限制，影响其光信号的传输，因而需要应用信号转发装置构建完善的网络拓扑，以保证其信号的稳定性。由此其实际的成本增加，设备的购置费用增大，而电力线载波的集抄方案费用低于全光纤网络集抄方案，需要工作人员结合实际情况进行选择，设计出最合理的方案。与此同时，从工程施工安装调试费用角度进行分析，其费用并没有明显的优势，尤其是在运行维护方面，需要根据实际进行方案设计，对于现阶段的内部未能抄读成功的表计来说选择光纤集抄方案更佳，提升其采集质量。

4  结论

综上所述，随着时代不断发展，现阶段积极建设智能用电信息采集系统，通过其系统全面推进费控系统，以实现用电信息采集系统的全面应用。灵活应用光纤网络技术，可以从整体上进行完善优化，充分发挥出技术优势，遵循智能用电信息采集设计原则，设计出合理的光纤全网络技术远程集抄系统，为智能用电系统发展奠定基础。

参考文献：

[1]郭成涛，杨柳.光纤网络建设质量控制和安全性分析[J].中国新通信，2019，21（05）：174.

[2]贡晓静.基于改进关联聚类的光纤网络异常数据隔离算法[J].激光杂志，2018，39（08）：193-196.

[3]陈乃共.脉冲干扰下的光纤网络链路传输抗阻塞研究[J].激光杂志，2018，39（06）：159-163.