項(xiàng)目背景

本項(xiàng)目主要針對(duì)于市縣用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)市縣各類電力用戶的用電信息實(shí)時(shí)采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)于用電信息采集智能化具有重要意義。

1.用電是電網(wǎng)運(yùn)行的最終落腳點(diǎn)，用電信息智能化是未來智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)之一；

2.用戶用電信息采集系統(tǒng)包括對(duì)配電變壓器和終端用戶的用電數(shù)據(jù)的采集和分析，實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)控、推行階梯定價(jià)、負(fù)荷管理、線損分析，最終達(dá)到自動(dòng)抄表、錯(cuò)峰用電、用電檢查（防竊電）、負(fù)荷預(yù)測(cè)和節(jié)約用電成本等目的；

3.為今后用戶互動(dòng)打下基礎(chǔ),智能電表記錄了家中實(shí)時(shí)用電情況，今后居民可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢前一天或近期日用電量明細(xì)。指導(dǎo)居民更合理地使用電器設(shè)備，達(dá)到節(jié)能降耗的目的；

4.日常維護(hù)和異常情況診斷分析；

5.通過用電采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表，提高抄表準(zhǔn)確率，減少對(duì)客戶的打擾，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電表異常，避免因計(jì)量故障引起的電費(fèi)損失和糾紛。

設(shè)計(jì)原則

用戶用電信息采集系統(tǒng)在選擇通信方式的時(shí)候要考慮當(dāng)前先進(jìn)的通信技術(shù)，同時(shí)結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、終端的數(shù)量和分布等特點(diǎn)，綜合考慮技術(shù)性能和資金投入得出最優(yōu)的通信技術(shù)解決方案。

1.技術(shù)先進(jìn)：采用IP化、光纖化的通信接入方案。

2.可靠性高：設(shè)備符合工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在惡劣環(huán)境下能可靠地工作，并且對(duì)于重要信息點(diǎn)須實(shí)施鏈路冗余保護(hù)。

3.安全性高：配電自動(dòng)化通信和用電信息采集應(yīng)采用獨(dú)立的通道上傳

4.投資經(jīng)濟(jì)：優(yōu)化方案，做到全覆蓋，低成本，簡(jiǎn)化通信線纜的施工。實(shí)際操作中，在老舊小區(qū)應(yīng)該盡可能利用原有光纜和電纜管道，避免重新開掘，節(jié)省施工成本

5.組網(wǎng)規(guī)范：通信組網(wǎng)方式應(yīng)該盡可能遵循原有配電，用電線纜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，總體規(guī)劃各設(shè)備的擺放位置，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和效率。

6.擴(kuò)展性強(qiáng)：具備高度適應(yīng)性和擴(kuò)展性。

采用技術(shù)方向

EPON作為一種全I(xiàn)P，點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入網(wǎng)方式，非常適合于電力信息

采集通信系統(tǒng)，原因有如下幾點(diǎn)：

1.EPON是高效的光纖接入技術(shù)；

2.EPON具有單纖雙向，高速雙向帶寬，可提供豐富的業(yè)務(wù)接入，PTMP簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次，便于維護(hù)等特點(diǎn)；

3.當(dāng)前EPON設(shè)備已經(jīng)大規(guī)模鋪設(shè)，成本也極具優(yōu)勢(shì)；

4.配電網(wǎng)中已經(jīng)使用了EPON的接入方案，在用電信息采集中沿用EPON技術(shù)可以做到技術(shù)公用、經(jīng)驗(yàn)共享、網(wǎng)絡(luò)共同管理；

5.采用EPON方式可以替代電力通信系統(tǒng)當(dāng)前租用的大量其他通信運(yùn)營(yíng)商的多種通信方式：GPRS，CDMA，230Mhz，PSTN（DSL）；

6.用電信息采集系統(tǒng)屬于電網(wǎng)的末端，具有節(jié)點(diǎn)多、用戶多、分部不均勻、線路狀況復(fù)雜等特點(diǎn)，采用EPON的通信方式，可以實(shí)現(xiàn)星型、F型、一字型等多種組網(wǎng)方式，靈活方便的滿足電力系統(tǒng)用電信息采集接入需求，符合各種應(yīng)用模型。

從網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)來看，可以有2種方式來構(gòu)建用電采集通信網(wǎng)絡(luò)：

一、全EPON網(wǎng)絡(luò)

    OLT下沉放置于配電節(jié)點(diǎn)（環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、柱上開關(guān)、開閉所）； 

    ONU覆蓋專變、工變、用戶小區(qū)單元；

二、EPON+工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

    OLT下沉放置于配電節(jié)點(diǎn)（環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、柱上開關(guān)、開閉所）； 

    ONU覆蓋專變、工變、工業(yè)交換機(jī)環(huán)網(wǎng)主站；工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)放置于用戶小區(qū)單元節(jié)點(diǎn)組成光纖以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)。

EPON+工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)解決方案系統(tǒng)圖

方案特點(diǎn)：

    采用EPON+工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)兩種技術(shù)組合實(shí)現(xiàn)用電信息采集通信回程網(wǎng)絡(luò)；

    ONU需要覆蓋變臺(tái)、以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)。光纖以太網(wǎng)交換機(jī)覆蓋到

每個(gè)單元，采集點(diǎn)；

    小區(qū)內(nèi)的每個(gè)采樣點(diǎn)都用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)來覆蓋。

電信息采集EPON系統(tǒng)的抄表方式

1、485直連ONU方式

    當(dāng)前的EPON ONU已經(jīng)可以提供多路（一般為4路）RS485接口，RS485按照總線連接的方式可以提供高可靠性的傳輸，一組485總線上在300m距離內(nèi)可以串32塊電表，可以滿足普通單元樓宇內(nèi)部的抄表通信。在小區(qū)單元樓內(nèi)部，如果具備拉485線條件的，優(yōu)先采用這樣的連接方式。

2、電力載波抄表

    當(dāng)小區(qū)內(nèi)部不具備拉485線條件時(shí)，需要在電表附近安裝采集器，采集器采用電力線載波方式實(shí)現(xiàn)采集器到抄表集中器的連接。電力線載波方式利用專用芯片對(duì)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制解調(diào), 通過電力線進(jìn)行通訊以實(shí)現(xiàn)集中抄表。抄表集中器可以和EPON ONU的FE接口進(jìn)行連接。

OLT設(shè)備類型

4路以內(nèi)，用小型4PON口

8路以內(nèi)，用小型8PON口

8-64路以內(nèi)，機(jī)架式32-64PON口

OLT設(shè)備接口

1、OLT的上聯(lián)接口

    OLT的網(wǎng)絡(luò)側(cè)支持GE接口上聯(lián)，GE接口類型應(yīng)為光電可選（電口時(shí)100/1000M自適應(yīng)）。GE接口可以是1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX和1000BASE-T接口中的一種或多種，各種接口類型均應(yīng)符合IEEE 802.3-2005的規(guī)定。

    OLT設(shè)備上聯(lián)采用光纖GE以太網(wǎng)上聯(lián)，上聯(lián)接口和110kv變電站的收斂L3交換機(jī)連接；上聯(lián)的光接口需要可以配置為1+1鏈路保護(hù) （倒換時(shí)間建議為50ms之內(nèi)）。

2、用戶側(cè)接口

    設(shè)備支持EPON接入，機(jī)架式設(shè)備最大PON口數(shù)不小于40個(gè),PON光模塊支持1000Base-PX20光模塊，并符合我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1475-2006《接入網(wǎng)技術(shù)要求——基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）》的規(guī)定。

3、管理接口

    支持以下管理接口：

 — 本地維護(hù)管理的接口（Console口）；

 — 遠(yuǎn)程集中維護(hù)管理的帶外接口（100BASE－T）；

 — 遠(yuǎn)程集中維護(hù)管理的網(wǎng)絡(luò)側(cè)帶內(nèi)接口。

1、ONU設(shè)備接口

    如需要PON保護(hù)功能，可選擇1+1雙PON口設(shè)備，如無需PON保護(hù)功能，使用單PON口的設(shè)備；

    PON光模塊采用1000Base-PX20光模塊，并符合我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《接入網(wǎng)技術(shù)要求——基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）》的規(guī)定；

2、業(yè)務(wù)接口類型： 

    以太網(wǎng)接口：4路FE接口；

    RS485接口：4路RS485接口。

3、管理接口： 

    除了PON的OAM帶內(nèi)管理之外，設(shè)備支持本地維護(hù)管理接口（Console口）。

系統(tǒng)網(wǎng)管

    EPON系統(tǒng)的操作維護(hù)管理功能應(yīng)支持對(duì)OLT和ONU的配置、故障、性能、安全等管理功能。OLT的操作管理和維護(hù)功能主要通過EPON網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS，即設(shè)備網(wǎng)管）進(jìn)行。ONU的操作管理和維護(hù)功能有兩種實(shí)現(xiàn)方式：本地管理，遠(yuǎn)程管理。

    本地管理一般是指維護(hù)人員利用PC機(jī)通過本地網(wǎng)管接口（專用的Console口、UNI FE接口、串口等）對(duì)ONU進(jìn)行本地的配置、故障、性能和安全管理。遠(yuǎn)程管理則是由系統(tǒng)管理員通過EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)ONU的遠(yuǎn)程管理，內(nèi)容也包括配置、故障、性能、安全等方面。

    OLT作為網(wǎng)管系統(tǒng)的代理，通過IEEE802.3規(guī)定的以太網(wǎng)OAM方式對(duì)ONU進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。