黄楚晴，刘秦铭

（1.广东电网责任有限公司韶关供电局，广东 韶关510630；2.广东电网责任有限公司广州供电局，广东 广州510000）

1 研制背景

无线公网因其覆盖范围广、无需额外投资、维护成本低等优点被广泛应用与电网系统中。负控、配变、集中器采集终端大多以无线公网通信为主，山区水电站依靠北斗通信为辅的方式来实现终端与计量主站的数据传输，因此终端在线率及采集数据完整率是目前计量自动化重要考核指标，是实现全量电子化结算的前提条件。但目前单一通信始终限制着电能量数据的实时采集，影响数据传输的可靠性。

随着城市建设发展，目前新建小区配电房多建于无信号或弱信号地下室，终端与主站无法正常通讯，导致计量终端无法上线，无法满足日常营销工作运维消缺、数据采集和分析。因此，在现有公网资源条件下，解决地下室信号屏蔽区域的计量数据实时采集、终端在线率难点问题显得尤为迫切。

为了有效解决上述问题，本文研制了一种基于电力载波的无线公网信号延长装置，利用原供电台区的低压电力线plc 作为延长GPRS 信号的路径，运用低压载波传输信号，在原有一主一从中继延长的基础上进行软件程序改进，最大可支持一主六从的信号延长，即对同时处于无信号区的6 台集中器、配变终端及负控终端，分别加装近端设备，可用同一远端进行数据传输，有效解决地下停车场、边远山区无公网信号的问题。

2 研制目的

为了能提高电力统运行的可靠性及安全性，保证电信号延长工作的快速顺利开展，本项目研制的基于电力载波的无线公网信号延长装置可灵活匹配并支持多台终端同时上线，不但不需要重复布线，节省人工和线材费用，并最终解决信号盲区数据上送难题，突破采集终端在线率瓶颈。

3 技术方案

3.1 技术设计思路

项目组对目前无线公网及相关工作进行走访调研，在进行勘察及资料搜集后，提出了装置的技术设计思路，借助电力载波线将公网信号从地下室延长至地上，设计信号延长装置包含三个部分：近端模块、远端模块、GPRS 通信模块，其中GPRS 通信模块嵌入远端模块，可热插拔，便于模块更换。

信号延长设备工作机制：①近端设备与采集终端的以太网口连接；②近端设备通过电力宽带载波线与发送设备连接，并建立TCP 服务与主站数据通信，上送数据；③近端设备通过电力宽带载波线从发送设备中接收主站发送的数据，识别数据目标设备后，通过以太网口将通信数据返回给采集终端。发送设备在信号良好位置通过GPRS 获取主站通信数据，并通过电力载波透传至近端设备，同时从电力线接收近端设备的采集终端数据，通过GPRS 透传至主站。

电力载波一对二信号延长设备地下室安装图示如图1所示。

信号延长设备一对六使用场景如图2 所示。

3.2 技术测试

装置的研制包括近端模块、远端模块、通信模块等共6套。优化一主多从的通讯模式，在韶关乳源局测试室进行安装测试。其中试点用户自停未销户，现场计量装置已拆回，将此套计量装置作为试点，负控通信模块SIM 卡拔出，网线连接中继信号近端，中继近端设备电源取A 相。另一用户自停点安装同样的近端设备。中继远端连接室内任意处A相电压，并安装SIM 卡，与主站通信。由此验证中继延长装置一主多从实验效果。测试验证内容包括远端与近端电力线通信链路、远端GPRS 模块与计量主站通信链路及数据上送准确性和可靠性。

装置的测试安装方法也十分简单，如图3 所示，实验测试点负控、近端设备、远端设备均取A 相电压，负控终端SIM 已拔出，负控与近端设备通过以太网线连接，也可选择485 口通讯，本测试选以太网口。

图1 电力载波一对二信号延长设备地下室安装图示

图2 信号延长设备一对六使用场景

图3 乳源局测试室一主二从现场测试图

在进行参数调试时，首先确定终端支持以太网上行模式，通过负控终端液晶按键设置集中器的主站IP、主站端口、本地IP、子网掩码、网关地址，再通过GPRS 转发设备维护软件设置远端设备的主站IP、主站端口、APN、绑定的终端地址。近端设备安装后无需再进行任何参数设置。

3.3 测试点计量自动化系统数据观察

在计量自动化系统这两个终端进行实时数据召测，系统召测成功，对测试点数据完整率进行连续观察，导出系统抄表数据验证。明茂、印刷厂测试点11-09—11-13 数据完整率情况：每日定时上传24 个整点数据，无缺点情况。

4 技术创新

本装置专门针对无线公网进行信号延长设计，通过加装电力载波公网信号延长装置，无信号的地下室配电房内集中器和配变终端与计量主站实现实时数据交互，数据采集完整、正确，安装调试便捷，效果良好，达到了项目的预期目标。其性能优势及技术创新表现在以下方面：①易施工，安全性能高。装置工程实施难度小，无需穿墙打洞穿线，不影响物业，制造符合相关电力部行业标准及机械工业部标准、质量保证体系等安全体系，具有优越的安全性能。②一主多从，通讯率高。本装置可灵活匹配支持多台终端同时上线。通信速率达2 Mbps。③布线少，无需重复布线。装置除盲区终端连接近端设备需很短的网线以外，近端设备与远端发送设备通过电力线载波通信，具有无需重复布线的优势。

5 总结

随着计量自动化系统的逐步完善，电网全用户表码信息采集是系统数据得以深化应用的重要基础。利用无线公网通信是目前实现远程抄表的主要手段之一，但仍存在公网难以覆盖的偏远山区、公网信号屏蔽地下室或弱信号区域，无法实现远程抄表，无公网信号问题成为解决远程抄表的首要难题。本课题研制的装置是基于电力载波线的无线公网基础上作出的信号延长设计，在原有一主一从中继延长的基础上进行软件程序改进，通过在新建小区地下室进行应用，得到了很好的反馈，可支持一主六从的信号延长，即对同时处于无信号区的6 台集中器、配变终端及负控终端，分别加装近端设备，可用同一远端进行数据传输。装置的应用在实践工作中是具有积极工作意义的，保障了电网系统相关工作的安全可靠开展。