智慧电力抄表领域网络设计与应用

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摘要：本文介绍了贵广网络积极探索“广电+智慧”领域的应用，利用其丰富的网络传输资源，结合LoRa物联网新技术，通过GPON+ONU的VPN专网传输方式，解决了目前贵阳市供电局在智慧电力抄表领域存在的系统功耗大、成本高、组网规模小、远程无法监控等问题，建设出了一套稳定性强、安全性高、可扩展的智慧电力抄表的新系统，并能够在后台进行有效的可管、可控，保障其智慧电力抄表点位的上线率在96%以上。

关键词：“广电+智慧”；LoRa；智慧电力抄表

1前言

2017年贵州省向国家申报建设国家智慧广电综合试验区，2018年8月，国家广播电视总局正式批复同意在我省建设中国（贵州）智慧广电综合试验区。2018年11月22日至23日，推进全国“智慧广电”建设现场会在贵阳召开，中国（贵州）智慧广电综合试验区揭牌，揭示着贵州成为国内首个国际级智慧广电综合试验区。在2019年2月，贵阳市人民政府与贵州省广播电视信息网络股份有限公司签订的《中国（贵州）智慧广电综合试验区贵阳市智慧城市建设战略合作协议》，这些都标志着贵州在智慧广电领域取得令人艳羡不已的政策红利。为加快“智慧广电综合试验区”的建设进度，发挥“智慧广电”的支撑性作用和优势，贵广网络贵阳市分公司积极探索，充分发挥其主观能动性，主动对接贵州电网有限责任公司贵阳市供电局，针对目前贵阳供电局在智慧电力抄表的一些薄弱环节，结合贵广网络丰富的网络传输资源和LoRa新技术，建设了一套可以实现数据采集、数据分析、自动报警、自动预警、远程管理的智慧电力抄表新系统。该系统的建设经验不但切合贵阳市实际情况，还可以提供给其他领域借鉴学习的参考。

2智慧电力抄表的建设必要性

随着《国家电网公司“十一五”电力营销发展规划》的逐步落实，营销现代化和计量标准化建设水平得到了快速提高，为进一步提升贵州电网有限责任公司的精益化和标准化管理水平，提高客户服务的质量，就必须加快营销计量、抄表、收费标准化建设，而“电力用户用电信息采集系统”是“SG186”信息系统工程的重要组成部分。以往的智慧电力抄表系统主要是利用GPRS无线移动网络进行采集数据的传输，由于无线技术的限制，在传输带宽和稳定性方面都不能够满足智慧电力抄表系统的运营级别使用，主要表现是集抄器数据不完整，掉线率较高，尤其随着电力用户的爆炸式增长，暴露出抄表时间长、用数据统计计费周期长、不及时等问题。结合贵广网络网络覆盖实际情况，已经完成贵阳市城镇及乡镇区域的双向网络改造，县级以上行政区域基本实现高清互动电视覆盖，乡镇光纤全覆盖有线电视网络。经过实地调研，发现每个楼栋每个单元都安装了楼栋接入设备（ONU），ONU设备和智慧电力抄表终端安装位置接近，通过一根网线就能实现接入。因此，智慧电力抄表系统传输网选择贵广网络有较大优势，通过建设智慧电力抄表系统，可实现全市用户全覆盖、信息全采集、集中自动抄表的目标，并最终实现电网公司营销自动化。

3贵州广电建设智慧电力远程抄表的网络优势

贵广网络的基础网络基本已经实现全面覆盖，建设智慧电力抄表系统无需进行大规模建设，而且贵广网络的骨干传输带宽高，实现全程光网，稳定性高，并且有一只素质过硬的运维队伍。这些都保证了智慧电力抄表系统上线投入运行后能够稳定运行。综合考虑系统建设规模、技术前瞻性、实时性、安全性、可靠性和性价比等因素，贵广网络智慧电力抄表系统上存在以下几点独特的优势。

3.1网络全覆盖

贵广网络近两年大力建设“村村通”“户户用”工程，建成覆盖省、市、县、乡、村五级网络，其中城区区域全面覆社区、街道，农村区域覆盖村、组。在2016年完成了全省农村有线网络村村通工作，全省16000余个行政村实现了有线电视光缆的到达连接，2017年完成所有农村用户的入户光缆连接工作，通过光纤到户工作的实施，实现全省农村用户光纤网络全覆盖。贵广网络还积极发展高速光缆路由，完成高速光缆路由近3300km，其中涵盖贵阳有贵阳至遵义高速96芯、贵阳至平坝高速144芯、贵阳至龙里高速96芯等多方向高速路由，为贵州电网有限责任公司实现“智慧电力”的快速部署提供了一张全程光网、稳定性高的基础网络。

3.2网络安全性高、扩展性强

贵广网络长期担当党和政府的传输喉舌，能切实保障网络安全传输，承载国家机要网的安全性与可靠性，完全切合贵州电网有限责任公司对网络安全性与可靠性的需求。同时兼顾良好的扩展性和升级前景，充分考虑电网集中抄表系统的扩展性能，能为将来的发展提供良好的扩展能力。

3.3技术储备足

贵广网络是长期从事广播电视相关领域技术的专业公司，作为广播电视业务的基础，每年在广电总局各类科研院所及专业科研机构的牵头下，贵广网络积极参与，参与各类智慧领域，尤其是在“智慧电力”领域的新技术、新方法得以研发、实验、落地和推广。

3.4高效维护体系

（1）自有运维体系-人防贵广网络的电网集中抄表系统项目建设施工周期从立项到投入运维，仅仅花费了4个月时间，24小时响应维护，2小时维护工程师到达现场的故障处理机制，确保每天供电集抄点位的上线率达到96%以上，并纳入日常运维监控，保证了运维的时效性和在线率。（2）自有运维体系-技防全程全域的对智慧电力抄表终端点位进行网络监控，主动发现终端点位业务故障并提出预警，形成智慧电力抄表业务运行状态网管日报及联动闭环处理服务管理机制。智慧电力抄表维护流程图如图1所示。

4贵广网络的智慧电力抄表的实现方式

贵广网络建设的智慧电力抄表系统通过近3个月的试运行，依托于贵广网络提供的GPON+ONU的光纤链路VPN专网，可在短时间内实现贵阳地区用户全覆盖、信息全采集、集中自动抄表的目标。智慧抄表网络实现架构如图2所示，贵广网络的智慧电力抄表相比传统的远程抄表系统在终端层、接入层、传输层、骨干传输层、客户业务层各层级都具有独特的优势。（1）终端层终端层，采用三星SX129ZN用电现场管理终端，它是电子式电能仪表，能有效的兼容有线网络和无线LoRa接入方式，其具有准确高、耗电少等优势，具有数据采集、数据测量、数据管理与存储、状态检测、防窃电监测等功能。（2）接入层在接入层，主要分为有线接入和无线接入两种方式，其中有线接入方式是利用贵广网络的广覆盖度的基础网络，智慧电力抄表终端就近通过网线接入其所在楼栋的ONU，无线接入方式则通过LoRa方式远程接入附近的基站，其基站就近接入贵广网络机房的城域网交换机，相比传统远程抄表具有施工量少、施工周期短的优势。（3）传输层贵广网络的智慧电力抄表系统的传输网络是贵广网络的IP城域网，智慧电力抄表终端其通过有线方式接入楼层就近ONU，再通过OLT汇聚至IP城域网；或者通过LoRa无线接入至附近基站，再汇聚至IP城域网，形成数据统一汇聚，贵广网络贵阳市的IP城域网覆盖10个区县的32个分前端，且均是10G链路连接，完全满足智慧电力抄表系统的高速率、低延时要求。（4）骨干传输层贵广网络的波分骨干传输网现在最大能达到100G传输能力，且还具有扩展空间，其环网保护功能可以在极短的时间内自动发现故障并提出告警，迅速自动进行相关业务倒换，快速恢复网络传输能力。贵广网络的IP城域网就是依托于波分骨干环网来完成数据传输，这就保障了智慧电力抄表系统的安全传输。（5）客户业务层通过贵广网络智慧电力抄表系统建设，实现电力综合运用自动化、信息化、智能化，建立电能管理体系，实施电力技术改造、优化用电结构，为贵州电网有限公司实现了增加经济效益、保障产品质量、增强竞争实力、完成节能减排的目标。

5结束语

贵广网络依托于在贵州省的网络资源优势，在“智慧电力”的道路上积极迈开探索的步伐，设计一套切合于实际的智慧电力抄表系统，该系统利用科学合理的网络架构，合理布局，大部分接入采用有线接入，仅需提供一颗网线，就能将智慧电力抄表终端和贵广网络的网络资源紧密联系在一起；而其他相对复杂、施工难度大的情况，则采用LoRa无线接入方式，大幅减少施工量。配套结合贵广网络运维管理部提出的智慧电力抄表业务运行状态网管日报及联动闭环处理服务管理机制，将智慧电力抄表的情况纳入日常网管监督环节，积极响应公司提出的“一云、双网、三用”智慧广电新体系的建设和发展战略，保证了智慧电力抄表点位的日上线率在96%以上。这是贵广网络对现有网络资源充分利用的一个成功案例，也是贵广网络在“智慧+”生态链的一个实践结晶，该系统建设模式不但可以在全省范围内推广应用，还可以通过参考这种模式，积极发展公司在“智慧+政务”“智慧+医疗”等领域的项目落地和实施，更好的提高公司品牌形象力，更好的在“政用、商用、民用”领域提升公司的价值和服务。

作者：王利 单位：平贵州省广播电视信息网络股份有限公司