淺析電能表集中抄表系統失敗的原因

淺析電能表集中抄表系統失敗的原因


1.引言
居民電能表集中抄表系統是集計算機、數字通信等多項技術于一體的高新技術產品。它不是簡單的單一產品，而是一項技術復雜的系統工程。全國試點很多，失敗也很多，集中抄表系統的不成功未能被推廣應用的原因是多方面的。本文以應用最多的低壓載波集中抄表系統為例，分析其推廣應用中存在的問題。
2. 低壓載波集中抄表系統
低壓載波集中抄表系統有國家標準、行業標準但沒有明確能夠保證通訊成功的技術指標，低壓載波集中抄表系統不像其它產品有一個明確的技術指標，從而能保證系統通訊成功。例如：何種載波頻率沒有同頻干擾、何種發射功率和接收靈敏度能夠保證任何終端都成功接收到信號、通信余量有多少等等類似這些問題都無法準確技術指標。
低壓載波集中抄表系統是電力企業最復雜的一個通訊系統，一個通訊單元（臺變范圍）有幾百個甚至上千個終端，而一個系統中更有幾萬甚至幾十萬個終端。特別是載波電能表的應用更加增加了一個系統中通訊終端的數量，對系統的可靠運行極為不利。
因為電能表的工作是連續的，這就要求系統24小時不間斷的采集脈沖信號，再加上有些用戶提出的實時通信要求，因此載波通信也是24小時連續的。也正是這些因素大大增加了系統抗干擾要求的提高。
目前我國對于電器設備污染電網沒有強制標準，導致低壓電網被污染嚴重，每個臺變的線路負載、分支節點、線路范圍也不盡相同。這些因素都可能導致試點工作的代表性差。即使試點工作完美，而大面積推廣的時候也會出現層出不窮的問題。
低壓載波集中抄表系統不是一個單一的產品，它是一項技術復雜的系統工程。它涉及主站軟件，與營銷數據庫連接，計算機網絡、無線通訊（GPRS、電臺）、有線通訊（撥號MODEM）、載波通信、計量技術以及強電方面的知識等等。這就要求系統設計者知識面廣，需要熟悉并掌握多方面的相關知識。某一環節出現問題，就很可能導致整個系統運行不正常。
由于系統的基礎數據來自于電能表，而目前全國電能表的生產企業有800多家，每家又有很多型號的產品。這些產品的質量差異較大，特別受銷售價格競爭的影響，對脈沖及485輸出方面的設計及器件選擇的要求不嚴格，都可能導致電磁兼容不過關，抗干擾能力差，基礎數據不正確。數據源自身抗干擾能力差，就無法實現抄表系統的正確性。
2.產品技術不成熟
生產低壓載波集中抄表系統的企業為什么比生產中高壓載波的企業要多得多，其原因很簡單：試驗和應用環境簡單方便；以為產品研發投入低，甚至有專門提供的電路和器件拿來就行；研發人員投入少，要求研發周期短，殊不知這個產品能否使用的關鍵是現場環境的考驗和現場使用經驗的積累。以為在模擬環境下成功了，系統開發就完成了，其實這僅僅是個開始。
目前生產低壓載波集中抄表系統的企業很多，但真正有開發能力和豐富現場經驗的企業卻很少。如在不清楚低壓電力線上到底是衰減和干擾哪個因素影響大的情況下，便盲目選擇和強調擴頻技術，造成終端通信距離短，需中繼的終端數多，系統處于通訊臨界狀態運行。對于這樣一個復雜的系統工程，某一環節的問題都有可能導致系統運行不穩定。例如集中器上傳的GPRS技術，數據庫的連接等。
低壓載波抄表技術沒有經過多點長時間的現場試運行，沒有得到足夠的現場經驗，就盲目投入批量生產，這是極其危險的。一旦設計上存在質量問題，靠后期的現場調試來彌補幾乎不可能。
產品開發周期短，匆忙開發，匆忙試點，匆忙推廣。使得技術人員將不成熟的產品投入生產。批量生產過快，特別是對于一些研發能力弱而市場推廣能力強的企業，盲目投入批量生產的危害最大。
低壓載波集中抄表系統的設計質量與生產質量相比，設計質量遠重要于生產質量。因此企業的生產規模等硬件要求已顯得不是最重要。事實是幾乎所有的系統失敗，原因沒有一個是因為生產質量造成的。
對該產品而言，如果該企業的產品開發經歷和應用沒有經過3～4年甚至更長的時間，一般可以說產品是不成熟的。對低壓載波抄表系統這個產品而言，任何部門的檢測報告對判斷這個產品的優劣或者合格與否，只能起部分參考作用。甚至一個通過檢測的產品在實際使用中可能遠不如一個未通過檢測的產品，原因很簡單，檢測的模擬環境與現場環境相差甚遠。
在低壓載波集中抄表系統的生產企業中，有相當比例的企業是貼牌的。自己沒有研發能力，拿其它企業的產品貼上自己的標牌后進行銷售。結果是：后繼開發能力不足，產品改進或改動困難，解決問題和系統服務無法跟上。一旦研發生產企業和貼牌企業合作關系終止，失去了技術支持。系統出現問題必然無法解決，只能是癱瘓報廢。解決新問題能力差。對用戶提出的一些新要求，往往不能予以滿足。所以選擇貼牌企業的關鍵是合作關系是事長久以及能否對自己企業技術人員進行認真的培訓。
3. 試點應用
企業產品研發出來后，試點面小，試點時間短。一個臺變，甚至抄幾十塊電能表沒有問題，便認為產品已研制成功，就可以推廣應用。其實對這一個產品而言，小試點的成功離大面積推廣還相差甚遠。其實很多問題還沒有完全暴露出來。沒有經過四季氣溫的考驗，也沒有經過四季負載的變化，對累積誤差和突變數據的考驗不夠。
為了方便，選擇新住宅小區，或者是入住率偏低的住宅區進行試點，其試點的結果就不能說明任何問題。如新小區不僅負載輕、線路規范，而且供電半徑小，僅是架空線或僅是電纜線等。如在選擇集中器安裝位置時只考慮到維護方便，沒有將集中器安裝在線路輻射范圍的中心點附近。寄希望于中繼，就隨意選擇集中器安裝位置，導致系統通訊處于臨界狀態。
由于電力企業沒有配備必要的管理隊伍和專業的技術人員，從試點到批量應用的幾年內系統一直由生產企業人員進行維護，自身無法發現問題，導致試點問題不暴露。沒有驗收標準，試點系統驗收不嚴格是導致低壓載波集中抄表系統問題層出不窮的重要因素。可以這么說，該系統如果電力企業沒有配備相對固定的運行管理和維護人員，一切都交由生產企業負責，最終系統基本上是失敗的。
結論
希望通過本文能夠給居民電能表集中抄表系統的開發應用帶萊一定的啟示，以在今后系統的建設中能夠重視和解決這些問題。目前，一些企業的低壓載波集中抄表系統技術已經成熟，可以全面推廣應用，如具有485接口的分時電能表的集中抄表系統。但對于機械表、水表、汽表等集中抄表系統，由于數據源的問題還不適宜大面積推廣。而電子式電能表（脈沖表）的集抄應逐步推廣，應成熟一個推廣一個，不宜大面積快速推廣，對于載波電能表的應用更應謹慎。