关键词：路灯 监控 远程 抄表
北京市路灯管理中心负责运行维护的路灯近19万盏，是三十年前的4倍多，路灯负荷3.6万千瓦，是三十年前的近8倍。所管辖柱上变压器967台，箱式变压器600余台，开闭站68座，这些路灯电源所在位置北至昌平，南至大兴，西至门头沟，东至顺义，遍及北京多数区县，对于抄表计量工作最大的难点是设备多且分布范围广。
为了做到不影响对各属地供电公司路灯电费的每次结算工作，更好更及时地将抄收工作完成好，我中心在相当长的一段时期内安排专人赴现场对路灯电表逐一进行抄表计量，并通常采取以下两种方式：
一、传统抄表方式的特点和不足
1、手工抄表
抄表人员，在一定周期内（一般为3个月），将所管辖设备巡检抄表一次。在抄表过程中，抄表员使用梯子、手电等辅助工器具，打开柜门，通过肉眼观测读数，手工记录。返回单位后一并输入计算机统计电量电费。
2、抄表仪抄表
抄表人员在到达工作现场后，打开柜门，将抄表仪的红外接口对准电度表的接口，利用红外自动记录，并将数据自动存储。也有一种是将电度表与抄表仪通过数据线进行连接传输。待记录完成后，将抄表仪与计算机相连，把当日所抄电表数据进行存储，统计汇总。
3、传统抄表方式的缺点
在日常抄表工作中，上述两种抄表方式暴露出如下缺点：
3.1工作量大，效率低。
（1）上述两种抄表方式都需要工作人员到达工作现场进行抄表。由于设备点多面广，需要专人进行周而复始的抄表记录工作。
（2）在抄表过程中，通常要驱车前往，而北京现在道路情况较杂，拥堵现象普遍，有时一天下来只抄到十几只表甚至几只表，因此抄表效率非常低。
3.2抄表时效性、准确性差
（1）各属地供电公司采用新GIS系统后，对于抄表周期及准确性要求进一步增加。上述抄表方式采取的虽然是周期制，但与各供电公司的计费周期不一致。因此数据很难做到准确及时上报，这就造成电量信息不能及时传至属地公司，影响到营销部门的电费结算工作。同时，对于每年的电费申报和月度电量分析的准确性，都会带来不可避免的影响。
（2）由于存在人工记录因素，容易发生数据读取不准确，记录时笔误等诸多错误，这些对于计量结算的准确性也存在一定影响。
3.3存在人身安全隐患
（1）路灯变压器低压侧带电，工作人员打开箱门抄表时存在人身触电的潜在危险。
（2）相当数量的路灯电源位于桥区或高速路两侧，抄表人员在接近电源时存在很大的交通安全风险。
二、远程抄表的实现原理和实施条件
1、远程抄表实现方式
针对传统抄表方式所暴露出来的缺点，我们认为远程抄表愈发显得重要。目前远程抄表有以下几种实现方式：
（1）电力线载波通信
这种方式采用现有电力线作为通信介质，具有成本低、适应性强等特点。但也具有谐波干扰严重、信道参数变化不定、衰减严重、噪声严重等明显的缺点，因此多年来国内外的各种技术都普遭挫折。
（2）ZIGBEE远程抄表
这种方式具有不需要租用公网、安装费用低廉、维护简单、方便可靠等特点。但只适合近距离传输，需要通过前置集中器才可以实现远程抄表。
（3）GSM/GPRS远程抄表方式
这种方式通信网络经过多年建设比较成熟，运营商也有相应的业务支持，因此此种方式获得了普遍的使用。
2、利用GSM/GPRS远程抄表的实施条件
路灯中心通过近几年对路灯远程监控系统（俗称“三遥”）的大力推广，截止到目前已经基本上实现了对城八区道路路灯的智能化控制和人性化启闭。特别是对路灯电源点的“遥控”、“遥测”和“遥信”等主要功能，已经完全应用到了路灯设备的运行生产中。结合路灯监控调度指挥中心的投运，路灯远程监控终端现有功能越来越能充分发挥出作用。同时，利用监控终端可扩展性强的特点以及监控系统网络化、信息化程度高的优势，监控终端的功能拓展成为了新的课题研究内容。
目前的北京路灯“三遥”系统就是基于GPRS技术的无线监控系统，经过近几年的大批量运行验证，不仅实现了全市城区范围的路灯开/关的自动控制、运行情况的实时监测，更节省了大量的路灯检修时间与维护费用，产生了很大的社会效益，也提高了北京的城市形象。这充分证明当前路灯“三遥”整个网络的运行是较为稳定、可靠的，因此可以在此网络平台上拓展远程自动抄表服务。
本项目所提到的远程抄表功能就是基于现有稳定的路灯“三遥”GPRS专用网络，以路灯监控终端作为前置采集器，数据通过采集器发往前置机再通过业务处理服务器转发给后台，从而与目前的路灯“三遥”监控系统无缝结合起来，形成一个统一的整体。
需要值得一提的是，实现远程抄表的另外一个前提是属地供电公司提供的电表必须具备与监控终端相匹配的通讯接口。近两年电力公司数字电表改造工作正在逐步实施，也在一定程度上为我们实现远程抄表提供了有利条件。
三、远程抄表项目实施过程
1、调研阶段（2007年10月至2008年初）
根据项目小组的前期调研，我们了解到路灯“三遥”监控终端远程抄表在广州等地都已经逐步开展应用，通过实际的运行结果看，路灯“三遥”监控远程抄表在解决抄表难、计费难问题发挥了重要的作用，在国外也早有同类的产品在稳定的运行。
2、监控终端升级阶段（2008年年初至6月底）
目前在运的1600余组路灯监控终端包括早期的RddPlus系列以及近期的RDD5100系列。近期的RDD5100系列终端，我们要求厂家在出厂前预留了电子表计采集RS485通信接口，而早期的RddPlus系列虽然未预留接口，但我们也根据项目的实际需求，要求厂家在08年6月底之前完成了通信接口的扩展工作，同时升级了支持电表采集规约的程序和后台监控软件。
3、远程抄表试点试验
在充分了解了远程抄表原理与目前运行的路灯“三遥”监控终端以及所采用的电子电表的基本情况、特点及其实际使用情况之后，经过多次研究商讨，我们选取了装有数字电表的一台路灯箱变（位号：FTLX0098）开展试点试验。
（1）发现问题
9月中旬，项目小组进入现场实施阶段。小组成员分为两组，现场组将监控终端与路灯电表正确接线后，查看电表总有功功率，为3907.20KWh.
后台组在监控中心也能成功远程读取总有功功率，具体数据为3924.97KWh,见下图：
经过比对，远程读取回来的数值较现场查看数值小17.77,误差为0.45%,在误差允许的范围之内。第一日的试验比较顺利，但意想不到的是，第二日试验时发现后台远程读取总有功功率时失败，再进行多次试验均不成功。
（2）分析问题
针对发现的上述问题，我们立即将情况反馈至“三遥”终端厂家和电表厂家，与其技术人员一起查明原因。经过近一周的认真排查，多次试验，最终我们经过分析得出结论：电表内部程序未针对北京的具体情况进行相应调整和更新，造成电表的硬件版本和其通讯协议版本不一致，内部程序“死机”,导致再次读取时失败。
根据我们分析得出的结论，我们再次进行了测试：将电表断电后重新复位，进行后台远程读取成功，且误差率在允许范围之内。紧跟着再做一次测试则失败，电表断电复位后正常。由此可印证上述结论。
（3）解决问题
找到问题的原因后，我们要求电表厂家对其电表中的软件程序进行升级，相关通讯源代码重新编写更正，使通讯协议版本与硬件版本保持一致。电表厂家于10月初完成软件升级工作。
10月中旬项目小组再次进行测试。现场组查看电表总有功功率，为4939.50KWh.后台组在监控中心也能成功远程读取总有功功率，具体数据为4901.60KWh.经过比对，远程读取回来的数值较现场查看数值小37.9,误差为0.77%,在误差允许的范围之内。随后再做一次测试，成功。一天做若干次测试，连续观察1周，每次均能成功远程读取总有功功率。试点试验成功！
四、远程抄表技术特点
1、监控终端技术特点
除了在试验中反复测试的内容外，路灯“三遥”监控终端的远程抄表功能还具有如下特点：
（1）同时抄读多个电能表
路灯“三遥”监控终端可以至少同时抄读8个三相电能表计或者24个单相电能表计。
（2）支持多种电表规约
路灯“三遥”监控终端内置多种电表规约库，包括标准645规约、IEC1107规约、威盛表规约、红相表规约、爱拓利表规约、ABB表规约、兰吉尔表规约等主流的电子电能表计通用规约。电表规约库也可以远程升级，抄表项可以远程修改。
（3）抄读数据
路灯“三遥”监控终端可根据用户需要抄读所需的数据、默认情况抄读以下数据：
当前、上月、正向有功、反向有功、无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量；
可以根据用户实际需求配置抄表数据。
（4）数据处理
路灯“三遥”监控终端可在采集的电表数据基础上进行数据统计、冻结、数据保存等处理，可以远程设置冻结周期形成日月数据以及曲线数据，并可以统计各种数据的极值以及发生时间，数据保存容量可长达6个月。可以远程设置上报周期，定时上报，可以设置结算日，定时结算。
2、单相电子表计技术特点
目前北京地区数字表基本选用DDSF2000单相电子式多费率电能表，此款电表采用先进微电子技术和SMT工艺设计制造，符合GB/T 17215-2002《1级和2级静止式交流有功电能表》、GB/T 15284-2002《多费率电能表特殊要求》，具有精度高、功能强、稳定性好等特点。主要功能包括：
（1）计算有功正向、反向电能计量（反向有功电能计入正向有功电能中）；
（2）多费率（可设置二、三、四种费率，八时段）分时计量；
（3）具有停电显示功能，外部电源断开时，液晶显示表计可维持显示6天以上；
（4）具有12个月的各费率电量历史记录，自动抄表日可设置；
（5）采用硬件实时时钟，并具有温度补偿功能；
（6）具有远红外通信接口，可用掌上电脑编程和抄表；
（7）具有可选的低压电力线载波、载波拉闸或RS485接口，可实现远程集中抄表；
（8）具有可铅封的编程按钮，既操作简便，又能保证参数设置的安全性。
五、远程抄表功能的效益分析和应用价值
与传统的抄表方式相比，试点所采用的远程自动抄表方式在经济运行上有三大优势：
首先，无需派专人外出对路灯电源逐一进行抄表，有效降低了安全风险；
其次，采用远程抄表方式大大加快了抄表速度，人工抄表方式因为电表数量众多、地理分散，以往要花费大量的人力物力并且要费很长时间才能统计出来的电量数据，现在直接可以在后台主站查询和计算，方便明了；
最后，减少了人工抄表的漏抄、误抄的可能性，并使得计量周期可以随需要灵活变化；同时，根据数据库中存取的历史记录可以实时检测路灯的用电情况，为用电的科学调配提供依据。
试点远程抄表功能测试成功后，通过一段时间的观察和分析，可以看出远程抄表方式有效地解决了路灯抄表难的问题；我们认为，采用远程抄表的方式替代传统的人工抄表方式不仅更科学、更方便，而且在路灯照明自动化管理方面也有很大的推进作用，能够更进一步地提升企业现代化的管理水平。