港口供电采集远传系统建设关键技术研究

摘要：电量远程自动抄表统计分析系统是基于智能电网技术、光纤传输技术、物联网技术相结合的系统，也是港口供电管理系统中的重要方面。在大数据时代背景下，实施港口供电系统的智能化管理十分必要。本文基于连云港港口供电系统数据的智能化采集远传系统建设，并通过对港口供电系统数据的智能化采集、传输和该系统在施工过程中应该注意的关键技术问题的探讨，以期为其他港口实施供电系统的智能化管理提供范例和参考。

关键词：港口供电系统 智能化采集远传 设计施工 键技术

港口供电管理系统是支撑现代港口高效低耗运行的重要方面。在大数据时代背景下，实施港口供电系统的智能化管理十分必要。基于连云港港口供电系统数据的智能化采集远传系统建设，本文试从港口供电系统数据的智能化采集、传输和该系统在施工过程中应该注意的关键技术问题的探讨，为其他港口实施供电系统的智能化管理提供范例和参考。

一、港口供电系统智能化管理系统的构想

电量远程自动抄表统计分析系统是基于智能电网技术、光纤传输技术、物联网技术相结合的系统，也是整个港口供电管理系统中的关键。连云港港口实现对集团、分公司和各个场点的电能使用状况经实时采集和远程监控，完成数据的集中储存和统一管理，不仅代替了人工抄表，而且还能节约大量人力资源，提高了管理者对于供电使用信息知晓的准确性，具有非常重要的应用价值和经济价值。

港口供电智能化管理系统的构架将分为三个层面展开，一是数据采集层，即分类采集各种用电设备的数据；二是数据传输层，即需要解决如何把采集的基础数据传输至指定位置；三是数据应用层，即如何将采集的数据进行存储、展示和分析，以备后续管理之用。

整个系统运行将围绕着供电系统的数据采集、传输、记录、分析和运用的流程展开。先由各电房采集器采集到智能电表的各项数据，在经行国网三相多功能485智能电表转以大网处理，然后通过光纤收发器传送到总电房交换机，最后送到服务器中；在距离太远时可直接通过3G无线传输；最后传输至服务器终端，通过软件平台对数据进行处理分析并显示。

二、港口供电系统智能化管理系统的设计

（一）采集层设计

采集层由国网三相多功能485智能电表、数据采集终端等组成。其功能是先确认所需监控地点是否安装电表？是否为远传电表？然后根据客户需求考虑是否需要加装电表。每6只电能表对应一个数据采集终端，以适应高频率数据采集的需要，实现每5分钟采集一次电量、负荷、电流、电压、功率因素、有功功率、视在功率等所有数据。数据采集终端能支持3G无线网络传输，以保证无光纤覆盖区域的数据采集。智能电表把数据转化成电脉冲送入采集终端，采集终端经过计数和计算后得出的数据送入光纤收发器。需要注意的是在采集时可根据各电房安装空间情况，配备必要的机柜，集中安装采集设备，保证各采集器排列整齐留有一定空隙，不至于过于拥挤。

（二）传输层设计

传输层面的设计是根据距离远近决定的，并可分为本地远程和公司远程。本地远程即指数据信息从设备到供电所监控中心的远程传输；公司远程即指数据信息从设备到供电所监控中心再到公司监控中心。各电房之间通过光纤传播，光纤传输通过供电所现有地下管道布线，同时根据管道走向做变化。整个系统是由光纤收发器、交换机、现有光纤网络等组成的光纤网络传输，在6座电房内分别设置光纤收发器，将数据采集终端采集的数据经转换后通过光纤网络传输到总电房，再通过设置在总电房的网络交换机接入服务器；距离太远的电表采用无线通信传输、数据传输到公共网络的方式。

（三）应用层设计

应用层设计依据实践要求设计，主要包括客户端软件、Web网站软件和信息管理限制程序组成。即客户端软件是由服务器、“公司电量远程自动抄表分析统计系统软件平台”等组成。操作平台软件可进行电量的实时监测、查询、统计、分析、故障处理等。Web网站系统需要通过浏览器方式访问，适合于监控系统的管理者、系统维护者、各级领导、安检机构等对设备的简要实时信息、各种统计信息汇总、报表汇报等功能。信息管理限制程序是用于数据经机房交换机传入服务器后，将接收到的原始数据进行存储，为软件系统提供数据基础。应用软件系统包括服务器子系统和客户机子系统。客户机子系统是数据的最终处理终端，根据部门的业务需要，可以针对不同的业务部门提供不同的信息和处理权限。

（四） 软件平台的结构设计

港口供电系统是由各类子系统构成，主要由实时监测系统、供电网络图显示系统、电量查询系统、电表报表系统、自动运营和维护系统以及整个系统管理的相关软件构成，具体构架如图1所示。

三、项目系统施工的技术要求

由于港口所处环境和建设施工环境的特殊性，建设港口供电智能化管理系统过程中，需要把握并关注建设中的一些关键技术。主要把握要点如下：

（一）光缆施工

1.管道光缆

在已建好的管道中穿放光缆并完成规定工序的施工过程。

2.具备条件

管道已完成或现有管道可利用，并且入孔的孔距满足施工要求。

3.管道光缆的户外施工注意事项

较长距离的光缆敷设最重要的是根据建筑物的建筑结构及地理环境选择一条合适的路径。户外管道光缆施工时需要把握的关键技术要点是：

A.施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料管子，同时放入牵引线。

B.计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。详见下表：

C.一次布放长度不要太长（一般2KM），布线时应从中间开始向两边牵引。

D.布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加强处理。

E.光缆引入和引出处须加顺引装置。F.管道光缆也要注意可靠接地。

（二）电气施工

如果需要加装电表怎必须在设备断电的情况下进行施工。

1.电气柜安放位置规则

①电缆特别是信号线不能超过15米，否则会严重影响控制精度，严重时甚至会造成安全事故。②离机器上的电气执行元件尽可能短，越短越能提高控制精度。③在满足①、②条件下，其次考虑安放位置的美观度，适当调整电气柜安放位置。④电气柜位置确定后，双方意见达成统一。⑤安全第一，即控制精度是第一位的。⑥走线所需的线槽开挖，及填埋、混凝土的浇筑，及线管的购买由客户负责。

2.电气线管的走线规则

①强电、弱电分离，可有限减少干扰及误信号，提高安全度。②在满足①条件下，尽量减短线管长度及弯头，利于布线。③90°弯头采用大弯头，禁止使用小弯头。线管尽量走直线。④线管路线确定后，给出线管购买清单，交由客户购买。⑤需要开挖的地方，用记号笔等做好标记，并在旁边注明开挖的深度，由客户派专人开挖。⑥线管铺设时须专业电气人员指导，以免出现异常状况。

3.电气线管的预固定规则

①线管排好后，接头处要用胶水粘牢、密封，防止浇灌混凝土时渗水进管内。②在外面的管口要用软布塞住，避免异物进入。 ③一般要求客户用少量混凝土预浇，如没有混凝土，可先用钢筋打桩，再用扎带或细铁丝固定，一定要做到牢、稳，避免在浇灌混凝土时移位、上浮。④严禁未作固定时，就大面积浇灌混凝土，会使线管移位、上浮，导致管壁堵塞，严重影响工程进度，及地表美观，增加作业难度及作业量。 ⑤线管浇筑时，注意线管须于地面平行，不可有线管交叉重叠。

（三）混凝土浇灌施工

1.线管附近，严禁强烈振动、铲刮、锤击等强烈冲击，以免线管移位、破裂。

2.混凝土浇灌时先用细沙土预埋线管，再用混凝土浇灌。

（四）电缆穿入施工

1.强电、弱电单独穿线。不可混穿。

2.电缆裸漏部分需要使用蛇皮管或者缠绕管保护。

当前，随着港口管理的不断进步，智能化、数字化、互交化、网络化成为主流。在大数据实践背景下，采用电量远程自动抄表统计分析系统非常需要，它是基于智能电网技术、光纤传输技术、物联网技术相结合的系统，为港口的现代化、智能化管理提供了可能，可以不断满足港口生产发展需要，降低港口能耗，建设绿色港口提供便利。实践港口供电系统的智能化管理，离不开运用现代科学技术，离不开大数据智能化管理的运用。通过对于连云港港口供电系统智能化管理设计与施工关键技术问题的探讨，特别是对于搭建供电远程数据传输平台设计构架、设计原则、设计目标等的理论考量，以及具体施工应该注意的问题的提出，为其他港口实践供电系统智能化方案提供借鉴和参考。

参考文献：

[1] GB/T19882.1-2005自动抄表系统总则.

[2] GB/T19887自动抄表系统底层通讯协议.

[3] DL/T614-2007多功能电能表.

[4] DL/T645-1997多功能电能表通讯规约.

[5] DL/T698-2009电能信息采集与管理系统.