9、費控業(yè)務(wù)解決方案20130310

費控業(yè)務(wù)通信解決方案背景費控業(yè)務(wù)應(yīng)用需求費控業(yè)務(wù)解決方案結(jié)束語12433內(nèi)容提要國家電網(wǎng)公司下發(fā)了《關(guān)于加快用電信息采集系統(tǒng)深化應(yīng)用的意見》，對費控業(yè)務(wù)提出了以下總體工作目標(biāo)：健全費控功能業(yè)務(wù)管理體系；智能電能表用戶遠(yuǎn)程購電、遠(yuǎn)程停復(fù)電等費控功能實現(xiàn)率100%，費控業(yè)務(wù)應(yīng)用率80%以上；費控業(yè)務(wù)執(zhí)行正確率95%以上。背景遠(yuǎn)程費控本地費控費控費控業(yè)務(wù)是指根據(jù)測算規(guī)則從采集主站獲取抄表數(shù)據(jù)進行電費測算，或者將購電信息、基準(zhǔn)值、費率信息下發(fā)到智能表中;與用戶實時繳費信息比較，計算剩余電費實現(xiàn)剩余電費測算，達(dá)到對客戶進行用電控制的目的。費控業(yè)務(wù)概述預(yù)付費或遠(yuǎn)程購電遠(yuǎn)程下發(fā)繳費信息遠(yuǎn)程設(shè)置費控參數(shù)實時測算電費余額不足預(yù)警拉閘告警拉閘停電合閘復(fù)電本地費控預(yù)付費或遠(yuǎn)程購電遠(yuǎn)程集抄并測算預(yù)警催費通知下發(fā)拉閘停電命令下發(fā)合閘復(fù)電命令下發(fā)遠(yuǎn)程設(shè)置費控參數(shù)接收主站控制命令，并執(zhí)行接收主站采集命令，并響應(yīng)上報遠(yuǎn)程費控高可靠采集系統(tǒng)信息傳輸技術(shù)強實時

高安全支撐費控業(yè)務(wù)應(yīng)用需求費控業(yè)務(wù)要求費控策略能夠及時下發(fā),并實時地對用戶進行預(yù)警、停電或復(fù)電控制；避免因延誤拉合閘或電費的不及時下發(fā)而造成的客戶糾紛、投訴及輿情等情況發(fā)生；采集系統(tǒng)常用的本地通信技術(shù)有：互聯(lián)互通微功率無線電力線窄帶載波RS-485總線RS-485總線布線成本，前期安裝和后期維護量比較大，在此不作對比論述。費控業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)業(yè)務(wù)類型數(shù)據(jù)類型應(yīng)用模式響應(yīng)時間數(shù)據(jù)完整性安全性實時費控費控指令基本應(yīng)用費控指令響應(yīng)時間<5s。殘留差錯率<10-14高高級應(yīng)用費控指令響應(yīng)時間<5s。殘留差錯率<10-14高遠(yuǎn)程階梯電價下發(fā)基本應(yīng)用實時數(shù)據(jù)召測響應(yīng)時間<15s；實時數(shù)據(jù)采集成功率>95%。殘留差錯率<10-6較高高級應(yīng)用實時數(shù)據(jù)召測響應(yīng)時間<10s；實時數(shù)據(jù)采集成功率>99%殘留差錯率<10-14高實時費控性能要求通信方式通信速率bps開銷（字節(jié)）中繼（秒）一級二級三級四級五級六級七級載波11003016.9833.2249.4665.7081.9498.18114.4載波2330305.6610.5915.5020.4325.3530.2735.19載波3500303.997.2410.4913.7416.9820.2323.48微功率無線10K1001.021.291.571.842.122.392.67各廠家實時性比較以安全身份認(rèn)證指令（下發(fā)90字節(jié)，上報53字節(jié)）為例安全身份認(rèn)證是實時數(shù)據(jù)查詢業(yè)務(wù)流程的第一步,由上表可知:載波1和載波2一級路由就無法滿足要求;

載波3在二級路由無法滿足要求;

微功率無線一級路由至七級路由都滿足了實時性要求。通信實時性比較1000臺電表階梯電價下發(fā)時間對比：互聯(lián)互通微功率無線(一級路由)1臺：1.02*13=13.26秒10臺：10*13.26=132.6秒=2.21分鐘1000臺：100*2.21=221分鐘=3.7小時窄帶電力載波(一級路由)10臺：所需時間為42.9分鐘（數(shù)據(jù)來源于國網(wǎng)資料）1000臺：100*42.9=715小時=3天綜上所述，窄帶載波通信技術(shù)在費控業(yè)務(wù)中具有明顯的局限性，無法滿足費控業(yè)務(wù)實時性要求；互聯(lián)互通微功率無線具有明顯的實時性優(yōu)勢，本解決方案使用互聯(lián)互通微功率無線自組網(wǎng)作為費控業(yè)務(wù)強有力的支撐網(wǎng)絡(luò)。

費控業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)支撐解決方案技術(shù)原理本地信道采用互聯(lián)互通微功率無線自組織網(wǎng)絡(luò)進行通信。主站集中器集中器無線模塊無線模塊無線模塊電表采集器GPRS/以太網(wǎng)/專網(wǎng)串口從節(jié)點串口串口主節(jié)點:集中器無線模塊網(wǎng)絡(luò)管理（組網(wǎng)）；收集數(shù)據(jù)并上傳；主站數(shù)據(jù)下發(fā)監(jiān)管；實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)節(jié)點同步。中心節(jié)點從節(jié)點從節(jié)點:電表、采集器無線模塊進行數(shù)據(jù)收集；數(shù)據(jù)的上傳；網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理。互聯(lián)互通微功率無線

MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)高可靠性通信實現(xiàn)方法頻分復(fù)用技術(shù)支持對10組40個頻點的頻分復(fù)用，相鄰微蜂窩小區(qū)使用互不相同的頻點組。高可靠性通信實現(xiàn)方法跳頻技術(shù)采用固定慢速跳頻模式；在每個微蜂窩小區(qū)內(nèi)，模塊和電表模塊在四個頻點間跳轉(zhuǎn)；如果出現(xiàn)通信失敗，自動跳到另一頻點。高可靠性通信實現(xiàn)方法8M帶寬干擾8M帶寬干擾頻點1頻點2頻點3頻點4技術(shù)原理互聯(lián)互通微功率無線工作在470MHz～510MHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸率為10kbps，傳輸速率快；采用TDMA（時分多址）機制控制多突發(fā)性事件上報，保證了通信的實時性。強實時性通信實現(xiàn)方法階梯電價參數(shù)下發(fā)類型單幀成功率幀數(shù)總成功率備注（單幀成功率）載波96.1%2635.54%數(shù)據(jù)來源于國網(wǎng)資料微功率無線99.9%2697.43%來源于北京運行的150多萬戶無線費控項目應(yīng)用實例驗證-可靠性成功率等于P的n次方電費參數(shù)遠(yuǎn)程下發(fā)類型單幀成功率幀數(shù)總成功率備注（單幀成功率）載波96.1%485.29%數(shù)據(jù)來源于國網(wǎng)資料微功率無線99.9%499.60%來源于北京運行的150多萬戶無線費控項目應(yīng)用實例驗證-可靠性成功率等于P的n次方計算依據(jù)：Q/GDW376.1-2009規(guī)范;計算模型：微功率無線自組網(wǎng)一般有三層，每增加一層傳輸時間約增加1倍（估算）；

計算步驟：

下發(fā)報文：190字節(jié)響應(yīng)報文：153字節(jié)

傳輸速率：10Kbps

響應(yīng)時間=（190+153）*8/（10*1000）*3=0.82秒<<5秒下發(fā)報文字節(jié)響應(yīng)報文字節(jié)信息碼90信息碼53前導(dǎo)碼64前導(dǎo)碼64同步頭2同步頭2幀定義2幀定義2地址域6地址域6其他開銷24其他開銷24CRC校驗2CRC校驗2共計190共計153遠(yuǎn)程費控安全身份認(rèn)證應(yīng)用實例驗證-實時性階梯電價參數(shù)下發(fā)下行報文（字節(jié)）上行響應(yīng)報文（字節(jié)）響應(yīng)時間（秒）遠(yuǎn)程設(shè)置階梯電價1901370.78遠(yuǎn)程設(shè)置階梯數(shù)1901370.78遠(yuǎn)程設(shè)置階梯切換時間1901340.77遠(yuǎn)程階梯電價參數(shù)下發(fā)應(yīng)用實例驗證-實時性遠(yuǎn)程電費參數(shù)下發(fā)下行報文（字節(jié)）上行響應(yīng)報文（字節(jié)）響應(yīng)時間（秒）遠(yuǎn)程費控安全身份認(rèn)證1901530.82遠(yuǎn)程查詢表狀態(tài)1661670.80遠(yuǎn)程查詢表剩余金額1611450.73遠(yuǎn)程下發(fā)電費1891410.79遠(yuǎn)程電費參數(shù)下發(fā)應(yīng)用實例驗證-實時性本解決方案以高可靠、