基于物联网的智能电力抄表保障平台研究

基于物联网的智能电力抄表保障平台研究

田然

国网北京市电力公司大兴供电公司 北京 102600

摘要：随着科学技术的发展，我国的物联网技术有了很大进展。为了提升电力抄表业务物联网卡管理和故障诊断效率，保障电力抄表数据回传质量，本文提出并实现了基于物联网的电力抄表业务智能保障平台。平台基于云计算、大数据等技术，提供终端管理、业务保障、故障诊断和工单派发等能力，实现监控、预警、抢修的信息化、自动化和智能化，提升电力抄表物联网卡日常管理效率和故障抢修的速度。

关键词：物联网；电力抄表；云计算；大数据

引言

电力抄表、核算、收费是电力营销的重要组织部分主要由抄表、核算、收费三个环节组成，近年来智能化抄表系统已实现全面普及，为电力抄表和电量电费核算业务提供了抄表路径导航、数据统计分析等多种功能支持，促使抄表工作效率与电能计量准确度得到显著提升。通过针对抄表核算智能化系统的应用进行系统优化，有助于进一步提升电网智能化管理水平。

1用电类别变更

电力直购交易具体是指电厂和终端购电大用户之间通过直接交易的形式协定购电量和购电价格，然后将协议电量由发电企业输配终端购电大用户，并另支付电网企业所承担的输配服务。电力零售交易具体是指直购电工作，是指电厂和售电公司，随后售电公司和终端购电大用户之间通过零售交易的形式协定购电量和购电价格，然后委托电网企业将协议电量由发电企业输配终端购电大用户，并另支付电网企业所承担的输配服务。

2系统设计与实现

2.1系统实现方案

本文搭建基于云计算的电力抄表物联网卡智能保障平台，采集运营商网络运营域、业务域、管理域信息，通过大数据分析，在终端管理、业务质量监测、异常问题诊断和故障抢修督办四个方面提供支撑，提升电力抄表物联网业务保障能力。建设方案主要包括两个部分：第一部分，网络基础数据采集；第二部分，保障平台开发建设。第一部分，网络基础数据采集。在网络信令数据方面，部署分光器、探针和服务器等设备，进行信令数据的采集、解析和关联回填，实现全量电力抄表物联网卡分析和诊断；在网管数据方面，采集网络告警、性能、MR和业务拨测信息，实时动态感知端到端网络运行状态；在位置信息方面，采集基站经纬度和用户MR信息，提供物联网终端位置定位能力；在签约信息方面，获取码号、资费、业务等信息，为抄表业务异常问题排查提供支撑。第二部分，保障平台开发建设。本部分包括应用软件开发和云计算平台基础设施建设。其中，应用软件开发，采用“云、管、端”模式，“云”端基于云计算、大数据和人工智能技术，通过数据、算法、算力三要素不断产出服务能力，支持各功能模块定制化服务，并为“端”赋能。该模式可平滑扩展支持水务、燃气和车联网等物联网应用，便于不同行业、企业快速无缝接入；云计算平台硬件的建设，包括采集接口机、数据库、服务器和路由器等设备，构建云计算服务平台。

2.2加强系统数据库建设

在完善抄表核算自动化智能系统设计的基础上，还需针对其具体应用成效做出进一步优化。例如电力企业需结合抄表核算收费业务的实际情况进行智能仪表、抄表核算终端位置的调整与合理布置，拓宽信息采集系统的覆盖范围，收集更加全面、详细的用户信息，并依托智能模块提升信息自动采集效率与质量；针对电费计算、数据上传等环节进行优化设计，基于审核规则进行抄表核算收费环节的严格审查，进一步扩充智能管理数据库容量，为自动化抄表核算工作提供有力的数据支持。

2.3建立常态化工单核查机制

由于电力市场化交易用户处于不断变更的状态，为了提高工作的效率和准确性，就需要做好对用户信息的核查工作，比如以月为周期，对一个月内新增市场化交易用户、发生业务变更的存量用户、涉及电源点工程竣工的存量用户等信息进行核查确认。暂停、销户、用电类别变更、计量装置更换等用户的业务变更行为都会影响到正常的计费工作，为了不影响对用户的计费，应该在每月月底之前完成业务变更工作，同时做好工单的归档，强化对业务变更的管理。一些市场化交易用户的业务变更必须有相应辅助资料，比如表计和互感器的更换、电量的追补、销户、改类、增容、过户等应该提供现场照片或者其他类型的有效的辅助材料，工作人员需要做好审核确认工作，进而确保计费参数和计量点答案的准确性。

2.4改变工作模式，做好电量趋势预测

电力市场化给电力企业的工作提出了更高的要求，传统模式之下，电力企业的客户服务长期处于被动的状况，不了解用户真实的用电状况和用电需求。在新的市场环境之下，电力企业客户服务应该变被动为主动，积极构建大用户用电情况跟踪制度，了解用户目前存在的用电问题和未来的用电需求，电力企业可以按照季节特点、行业类别和当下用电情况进行用电信息的整理和归档，进而形成对用户未来用电量趋势的判断。电量趋势预测能够帮助预警未来可能会出现用电异常的用户，进而帮助缩短用电核查的时间。

2.5平台功能

平台功能主要包含终端管理模块、业务保障模块、故障诊断模块和工单派发模块等，各功能模块具体功能描述如下。终端管理模块：提供每个终端位置信息、签约信息、业务质量和维护人员信息等，为客户进行海量物联网终端管理、业务质量监测和故障抢修提供信息支撑。业务保障模块：提供不同市县、区域的业务量、业务分布、业务指标、网络错误码、业务趋势等信息，通过可视化方式了解业务使用情况，为进一步数据挖掘和隐患排查提供支撑。故障诊断模块：提供业务使用异常问题全量自动诊断能力。针对物联网卡掉线、网络指标异常、数据传送中断等异常问题，结合电力抄表行业特性，在抄表终端、物联网卡签约信息、无线网、核心网和物联网平台等环节自动进行问题定界定位，自动诊断异常原因并给出故障抢修建议，提升故障抢修的效率和速度。工单派发模块：提供业务异常问题、设备故障问题等任务派发、督办能力。根据诊断结果，按照物联网终端、网络设备与维护人员、维护区域的对应关系派发抢修工单，工单内容包含问题描述、位置信息、诊断结果和处理建议等。同时，能够根据不同工单的处理时限，派发一级、二级、三级督办工单，分别对维护人员、管理人员和负责人员进行督办。

2.6完善业务复核检验制度

针对业务复核检验制度的落实情况进行重点关注，由工作人员基于智能化抄表核算收费管理制度标准实现对各业务环节的跟踪与监督，实现对档案检查、运行状态异常检验等功能模块的充分利用，建立全过程闭环管理机制，既能够提升抄表核算收费工作质量，同时也可以更好地发挥对工作人员的专业规范与约束作用。

结语

综上所述，随着4G广泛应用，5G快速推进，以NB-IoT、eMTC等为代表的新一代物联网技术顺势而生。当前，物与物连接规模急剧扩张，连接应用日新月异，物联网技术可以说已深度嵌入多个垂直行业。但物联网终端往往分布较为分散，如农村、森林、楼道、室内、地下等，不仅安装环境复杂，而且网络信号往往难以得到保障，物联网业务日常管理和异常问题排查及其困难。本文基于电力抄表物联网卡保障的痛点，引入大数据和云计算等新技术，搭建了一个从故障发现到问题跟踪解决的智能保障平台，提供终端管理、业务保障、故障诊断和工单派发等能力，提升电网抄表物联网卡掉线故障发现能力、故障排查响应速度，确保电网抄表数据回传质量。同时，该平台、方法能够应用水务抄表、燃气抄表等众多垂直行业，具有较高的生产使用价值。

参考文献

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[2]姜鹏，王雅静，蔡富东.基于大数据分析的电力移动物联网信息安全终端架构[J].电工电气，2017（01）：63-66.

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