关键词：用电信息采集；智能用电；用电业务平台：接口设计
用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分，也是保证未来智能电网坚强、稳定运行的重要基础数据源和控制功能的提供者。用电信息采集系统作为用户侧数据的直接来源，是用电侧信息化、智能化、自动化服务实现的基础和核心．是用户与市场之间实现计量、计费、用电质量等信息交互的关键平台．因此用电信息采集系统与其他业务应用平台之间的交互内容和接口协议直接关系到智能用电技术的发展。
一、用电信息采集系统架构
用电信息采集系统作为智能用电建设的物理基础，主要用于实现面向电力用户的电力、电量、用能质量等数据的采集和管理，从而基于用户数据实现用电负荷的分析、监测、数据挖掘等高级应用，指导智能用电策略制定和自动需求响应等智能用电业务。系统的主体结构主要可分为： 设备层、传输层和系统层。设备层即用户侧采集终端设备， 如电能表、集中器、传感器、多功能终端等， 主要用户现场数据的直接采集， 形成原始的电力用户信息。传输层则为设备终端的原始数据上传和系统控制指令的下发提供双向互动通信信道， 传输过程中包含了数据的预处理、编解码、加密等功能实现，目前较为常见的通信手段为用户侧设备采用光纤网络、主站部分采用GPRS 无线数据网络的分段结合方式。另外， 230 MHz 无线专网、传感器网络等其他方式也有所应用。系统层则由主站服务
器、存储单元、工作站、同步定位系统、防火墙以及相关网络设备组成， 主要实现数据收集、深度挖掘、数据库管理、控制指令决策和下发等功能。
二、用电信息采集系统关键技术
随着智能用电相关技术的发展，用电信息采集系统的功能定位和技术需求也有所改变，尤其在通信、信息处理、双向互动等技术层面需实现强化应用， 以满足用电信息采集系统与其他系统平台之间的交互需求， 提供进一步增值服务空间。
1、通信技术。通信网络为用电信息采集系统的实现提供基础的数据传输保障。现有解决方案主要包括电力线载波通信、光纤通信、GPRS 无线通信、传感器网络以及230 MHz 无线专网等。通信方式有多种选择，但各有利弊，目前尚未形成统一的通信方式应用规范，通常根据应用环境和需求的不同而选择相应的通信方案，常用方案为有线传输和无线传输相结合的通信方式，即从用户终端到集中器采用电力线或RS485 通信方式，从集中器到主站则采用无线公网通信方式传输，实现在较小改造规模下对传输质量的提升。
2、信息处理技术。用电信息采集系统目前的工程应用仍主要停留在电力电量的采集和计费计量功能阶段。随着智能电网技术、大数据分析挖掘技术以及“互联网+” 技术的发展创新，用电信息采集系统的功能角色定位也有所拓展。因此，与其他业务系统平台的数据对接和信息融合就尤为重要，需针对不同系统间的异构信息进行融合处理，为平台之间的交互和业务拓展提供基础。
3、双向互动技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆双向交互技术主要服务于智能用电业务的开展，在电网和用户之间基于用电信息采集系统实现实时的数据监测、业务需求交互、可视化数据分析等，通过用户侧实时用电信息查询、用能分析、电价政策以及需求响应策略等技术，实现用电的智能化改造。
三、业务应用平台的接口设计
基于智能用电环境下用电信息采集系统，目前各平台接口不一致，缺乏具体完备的平台对接方案的情况，对常见系统平台进行了通用接口设计说明，以推进智能用电平台化服务的发展。
1、服务网站的接口设计。用电系统的信息传输特点为时间短、数量小，主要服务功能是在互联网平台下实现的，比较适合为WebService 的接口模式， 通过消息触发响应机制，保证服务的实时性。此外，用电系统所涉及的内部和外部功能模块较多， 为避免用电信息采集系统接入时接口繁多复杂， 一般采用数据总线将各模块接口连接， 形成统一的外部接口， 实现与用电信息采集系统间的信息交互。在GPRS 无线公网广泛应用的环境下， 如果能够有效地解决公网传输成本高和安全性差的问题，由集中器GPRS 模块直接与网络平台交互将可以在很大程度上减少传输冗余度。
2、电能服务管理平台的接口设计。电能服务管理平台主要针对用户的用电能效进行监测管理，并提供基于能效监测分析的电能管理服务，如有序用电、需求响应、节能量分析、分布式能源接入方案等。电能服务管理平台目前主要的应用对象为大型工业用户，用户表计可直接与其所在地区级电能服务管理平台通过中间库和网络接口进行数据对接，并通过电能服务管理平台的内部接口向上同步传输。
3、智能楼宇/小区系统的接口设计。用电信息采集系统与智能楼宇和智能小区的接口主要是面向用户智能化设备、分布式能源及储能设备的管理，其主要的接口交互结构如图所示。
用户内设备各自具备传感装置，其监测信息通过传感器网络接口，以无线局域网方式将用户数据集中在楼宇管理系统终端/网关，然后通过有线连接， 如电力线载波与智能表计交互， 随着终端类型的丰富， 也可通过手机等移动终端以互联网接口接入。目前的智能表计还不足以替代管理终端/网关的角色， 在进一步的发展中不排除设备传感节点直接以无线方式接入到用电信息采集系统。
结束语：
基于用电信息采集系统架构及关键技术，通过用电信息采集系统与各业务平台以及与用电用户之间的交互需求分析， 基于现行的各平台架构方案， 分别对服务网站、电能服务管理平台、智能楼宇与智能小区系统、营销业务应用系统进行了相应的信息交互与接口模型设计，并针对目前发展环境下的智能用电共平台接口建设提出了发展建议。为解决平台间数据异构性和通信差异性的交互瓶颈提供了实用化参考方案。随着统一接口平台的逐步建设，对多个信息化系统的数据交互提供了全面支撑，有助于业务应用系统之间更好地开展电力用户信息交互。
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论文作者:郎晓杰
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
标签：信息论文; 智能论文; 接口论文; 采集系统论文; 平台论文; 用户论文; 数据论文; 《中国电业》2019年9月18期论文;