概述：

電力用戶用電信息采集系統的建設已接近尾聲，各類用戶的自動抄表已逐漸覆蓋，當前主要是解決建設難度高的采集點。在這些采集點中，有很多地方主要是由于移動公網信號差，而未覆蓋。采集終端安裝的地方，例如地下室以及山區等存在移動通信基站未覆蓋或者信號極差的情況，造成主站無法正常采集終端數據。

在用電信息采集通信系統中，遠程信道實現方式包括移動公網（GPRS/CDMA）、230MHz專網、光纖通信等，其中三大運營商的GPRS/CDMA通信方式占90%以上。

針對上述問題，我們采用高速載波通過透傳的方式可以將遠程通信模塊安裝到同臺區內信號較好的地點，以此提高遠程通信模塊的信號質量，提高采集終端與主站通信成功率及長期穩定性。

中繼方法的系統構成與功能

（一）

載波轉GPRS模塊由串口轉接模塊、主模塊、從模塊三部分組成。串口轉接模塊主要實現本裝置從模塊與集中器的通信，通信方式采用RS232方式；從模塊主要功能是將集中器的通信信息轉化為能夠在電力線上傳輸的寬帶電力線載波信號；主模塊是本裝置的核心部分，其主要實現將寬帶載波模塊轉化為GPRS或CDMA信號，然后再與現場的移動公網進行通信。

串口轉接模塊安裝在采集終端右側替換原GPRS通信模塊；從模塊安裝在采集終端側通過串口連接線與串口轉接模塊連接；主模塊安裝在同一臺區信號較好處，把原來從采集終端上拔下的GPRS通信模塊安裝在主模塊對應插座上。

圖1 系統示意圖

（二）

電力線寬帶載波通信技術，即寬帶電力線通信（Broadband over Power Line，BPL），其使用頻率在1MHz以上、通信速率在1Mbps以上，調制解調多采用各種擴頻通信技術、OFDM技術、DMT（Discrete Multi-tone）技術等。

該技術已成功應用于用電信息采集的本地信道，電力線寬帶通信相對于窄帶通信的優勢除帶寬高外，還有使用頻帶提高到2MHz以上，躲避了大量的干擾噪聲；可以實現基于SNMP的遠程網管，完全超越了窄帶設備的能力；配合中繼技術完全能夠達到穩定可靠的全覆蓋；目前常見的物理層速率為200Mbps，某些高端技術可達500Mbps甚至1Gbps，TCP/IP層速率可達80Mbps以上，可實現用電信息的并發采集，極大地提高了采集速度。

兼容性 

從目前在全國范圍內較大批量的測試情況來看，載波轉GPRS設備可以很好的兼容絕大部分集中器、專變終端，目前國網重慶公司已經在秀山公司、江北局、市區局進行現場實際試點，采集穩定，通信效果良好。

與其他方式的比較

解決方案	優點	缺點
移動集中器位置	無需增添任何設備，無需其他輔助材料，幾乎無直接成本，施工難度相對較小。	不適用于部分利用集中器交采的臺區，集中器移動范圍較小。
更換更長的天線或微型平板天線	適用于 I型集中器、II型集中器或III型專變等所有采用GPRS的終端，本地采集方式無論載波或485均適宜，施工簡單快捷，只需更換天線，且直接成本相對較低。	該類天線長度一般在5米以內，對于配電房或地下車庫的情況無法解決。
更換為其他運營商	模塊采購成本相對較低，施工難度中等。	部分采集設備需要升級，CDMA也可能轉向4G技術。
更換支持4G的多模遠程模塊	通信速率快，采購模塊成本中等（約650-700元），現場施工難度較小，僅需更換模塊即可。	采集系統主站必須支持多模運行和管理，建設移動專用通道。
加裝運營商信號放大器	電力公司除協調運營商外，不需要做任何事情，無直接成本。	運行商自行加裝放大器，實施過程不受電力公司控制。
加裝外置GPRS通訊模塊	傳輸距離較遠，可以解決部分大型車庫無信號問題。	1套設備只能解決1臺終端信號問題，成本相對較高。
230M無線電臺轉換	中間無需布線，安裝相對簡單，通信頻段自適應，且可一對多工作，一個外置電臺對應多臺集中器通訊，通信距離通常可以達到5~10km。	外置電臺消耗較大，需要獨立電源供電；傳輸效果可能受到車庫建筑物形狀影響；一對多通訊時，同時只能有1個通訊，費控等實時性要求較高的業務將受到影響。
北斗衛星解決方案	可解決偏遠山區普通運營商不進行信號覆蓋，數據無法采集的問題，無信號盲區。	價格較高，傳輸速率和實時性較低；丟包率高，特殊時期無法使用。
中壓電力線載波	可解決偏遠山區普通運營商未進行信號覆蓋，數據無法采集的問題。	需要中壓線路停電，設備安裝工作量大，費用高。
內網光纖	需要光纖鋪設到位。	信息安全有要求，需要信息通信單位協同。
寬帶載波方案	利用電力線傳輸，無需另外穿線和相應成本。	電力線上不能有較大干擾，傳輸距離相對有限。

本裝置在充分利用寬帶載波通信速率高的基礎上，有效地降低了集中器安裝位置的局限性，方便了現場用電信息采集的施工，有效的解決了用電信息采集本地信道與遠程信道對于集中器安裝位置的矛盾。但該技術在應用中，也存在一定局限：一方面要求從模塊和主模塊必須在同一相序上，另一方面，如果集中器的本地信道也使用了寬帶載波通信方式，則存在著相互干擾的情況。

本文是國網重慶璧山供電公司劉家禹、徐 華、李宗隆、龍 浩、晏偌鋒、陳 亞這六位工程師的經驗總結之作，之前發表在《環球表計》9月刊，自公眾號 環球表計 分享過來與大家學習探討。