項目背景

本項目主要針對于市縣用電信息采集系統的建設，實(shí)現市縣各類(lèi)電力用戶(hù)的用電信息實(shí)時(shí)采集、處理和實(shí)時(shí)監控。對于用電信息采集智能化具有重要意義。

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

2.用戶(hù)用電信息采集系統包括對配電變壓器和終端用戶(hù)的用電數據的采集和分析，實(shí)現用電監控、推行階梯定價(jià)、負荷管理、線(xiàn)損分析，最終達到自動(dòng)抄表、錯峰用電、用電檢查（防竊電）、負荷預測和節約用電成本等目的；

3.為今后用戶(hù)互動(dòng)打下基礎,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(guò)網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)前一天或近期日用電量明細。指導居民更合理地使用電器設備，達到節能降耗的目的；

4.日常維護和異常情況診斷分析；

5.通過(guò)用電采集系統實(shí)現自動(dòng)抄表，提高抄表準確率，減少對客戶(hù)的打擾，還能及時(shí)發(fā)現電表異常，避免因計量故障引起的電費損失和糾紛。

設計原則

用戶(hù)用電信息采集系統在選擇通信方式的時(shí)候要考慮當前先進(jìn)的通信技術(shù)，同時(shí)結合電力網(wǎng)絡(luò )結構、終端的數量和分布等特點(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：設備符合工業(yè)級標準，在惡劣環(huán)境下能可靠地工作，并且對于重要信息點(diǎn)須實(shí)施鏈路冗余保護。

3.安全性高：配電自動(dòng)化通信和用電信息采集應采用獨立的通道上傳

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

5.組網(wǎng)規范：通信組網(wǎng)方式應該盡可能遵循原有配電，用電線(xiàn)纜的網(wǎng)絡(luò )結構，總體規劃各設備的擺放位置，充分利用網(wǎng)絡(luò )資源和效率。

6.擴展性強：具備高度適應性和擴展性。

采用技術(shù)方向

EPON作為一種全IP，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，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，便于維護等特點(diǎn)；

3.當前EPON設備已經(jīng)大規模鋪設，成本也極具優(yōu)勢；

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當前租用的大量其他通信運營(yíng)商的多種通信方式：GPRS，CDMA，230Mhz，PSTN（DSL）；

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

從網(wǎng)絡(luò )通信架構來(lái)看，可以有2種方式來(lái)構建用電采集通信網(wǎng)絡(luò )：

一、全EPON網(wǎng)絡(luò )

    OLT下沉放置于配電節點(diǎn)（環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、柱上開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所）； 

    ONU覆蓋專(zhuān)變、工變、用戶(hù)小區單元；

二、EPON+工業(yè)以太網(wǎng)交換機

    OLT下沉放置于配電節點(diǎn)（環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、柱上開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所）； 

    ONU覆蓋專(zhuān)變、工變、工業(yè)交換機環(huán)網(wǎng)主站；工業(yè)以太網(wǎng)交換機放置于用戶(hù)小區單元節點(diǎn)組成光纖以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)。

EPON+工業(yè)以太網(wǎng)交換機解決方案系統圖

方案特點(diǎn)：

    采用EPON+工業(yè)以太網(wǎng)交換機兩種技術(shù)組合實(shí)現用電信息采集通信回程網(wǎng)絡(luò )；

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

每個(gè)單元，采集點(diǎn)；

    小區內的每個(gè)采樣點(diǎn)都用工業(yè)以太網(wǎng)交換機構成環(huán)網(wǎng)來(lái)覆蓋。

電信息采集EPON系統的抄表方式

1、485直連ONU方式

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

2、電力載波抄表

    當小區內部不具備拉485線(xiàn)條件時(shí)，需要在電表附近安裝采集器，采集器采用電力線(xiàn)載波方式實(shí)現采集器到抄表集中器的連接。電力線(xiàn)載波方式利用專(zhuān)用芯片對用電數據進(jìn)行調制解調, 通過(guò)電力線(xiàn)進(jìn)行通訊以實(shí)現集中抄表。抄表集中器可以和EPON ONU的FE接口進(jìn)行連接。

OLT設備類(lèi)型

4路以?xún)?，用小?PON口

8路以?xún)?，用小?PON口

8-64路以?xún)?，機架式32-64PON口

OLT設備接口

1、OLT的上聯(lián)接口

    OLT的網(wǎng)絡(luò )側支持GE接口上聯(lián)，GE接口類(lèi)型應為光電可選（電口時(shí)100/1000M自適應）。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(lèi)型均應符合IEEE 802.3-2005的規定。

    OLT設備上聯(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交換機連接；上聯(lián)的光接口需要可以配置為1+1鏈路保護 （倒換時(shí)間建議為50ms之內）。

2、用戶(hù)側接口

    設備支持EPON接入，機架式設備最大PON口數不小于40個(gè),PON光模塊支持1000Base-PX20光模塊，并符合我國通信行業(yè)標準YD/T 1475-2006《接入網(wǎng)技術(shù)要求——基于以太網(wǎng)方式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )（EPON）》的規定。

3、管理接口

    支持以下管理接口：

 — 本地維護管理的接口（Console口）；

 — 遠程集中維護管理的帶外接口（100BASE－T）；

 — 遠程集中維護管理的網(wǎng)絡(luò )側帶內接口。

1、ONU設備接口

    如需要PON保護功能，可選擇1+1雙PON口設備，如無(wú)需PON保護功能，使用單PON口的設備；

    PON光模塊采用1000Base-PX20光模塊，并符合我國通信行業(yè)標準《接入網(wǎng)技術(shù)要求——基于以太網(wǎng)方式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )（EPON）》的規定；

2、業(yè)務(wù)接口類(lèi)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帶內管理之外，設備支持本地維護管理接口（Console口）。

系統網(wǎng)管

    EPON系統的操作維護管理功能應支持對OLT和ONU的配置、故障、性能、安全等管理功能。OLT的操作管理和維護功能主要通過(guò)EPON網(wǎng)元管理系統（EMS，即設備網(wǎng)管）進(jìn)行。ONU的操作管理和維護功能有兩種實(shí)現方式：本地管理，遠程管理。

    本地管理一般是指維護人員利用PC機通過(guò)本地網(wǎng)管接口（專(zhuān)用的Console口、UNI FE接口、串口等）對ONU進(jìn)行本地的配置、故障、性能和安全管理。遠程管理則是由系統管理員通過(guò)EMS系統實(shí)現對ONU的遠程管理，內容也包括配置、故障、性能、安全等方面。

    OLT作為網(wǎng)管系統的代理，通過(guò)IEEE802.3規定的以太網(wǎng)OAM方式對ONU進(jìn)行遠程管理。