基于塑料光纤的用电互动支撑信息平台的技术研究及应用.docx

基于塑料光纤的用电互动支撑信息平台的技术研究及应用
 
 
摘要：科学、高效、智能化的能源管理和电力调度对于一个人口大国的发展是至关重要的。随着我国科学技术的不断进步，每日冻结电量的抄收已经基本可以达到，然而现有的抄表方式存在着很多的固有缺陷，从而给一些电力工作人员的日常运维和考核指标带来了较大的工作压力以及一些不必要的人员投入和费用支出。而文中提出的新技术塑料光纤抄表的投用将会满足管理部门对自动化水平的需求，它不仅可以缓解抄表人员的劳动强度，降低自然以及环境因素造成的影响，而且具有抄收速度快，抄表实时性好，可扩展功能多等优点。
关键词：日冻结电量；考核指标；塑料光纤抄表；实时性；扩展功能
1.塑料光纤抄表的特点和原理分析
1.1塑料光纤抄表的特点分析
塑料光纤种类繁多，针对不同的应用场合，有不同型号的光纤产品对应，在光纤集抄系统中，采用的是纤芯为1mm，外径为2.2mm的塑料光纤，其纤芯材料
为PMMA（聚***丙烯酸甲酯），NA（数值孔径）为0.5，光学结构为阶跃型。其优点有：价格便宜、维护成本低、节省铜资源、节能环保；无电磁波辐射、无电噪音影响、搞干扰能力强；重量轻、韧性好、抗振抗裂性强、耐用度高；耦合性好、导光能力强；安装简捷、无需熔焊、可自行任意切割；防水、防潮、防磁、防雷电，适合电力运行环境要求。通过以上对塑料光纤优势的分析，可见在较短距离抄表方案中，光纤集抄是完全适合用于电力抄表的，而且相比其它方案更有优势。塑料光纤（POF）通信组网方式是采用“主站+光纤集中器+光纤电能表”方式。光纤集抄系统的上行信道，支持以太网、GPRS/CDMA以及EPON等多种上行通信方式，下行抄表信道采用塑料光纤作为传输介质。每台光纤集中器最大支持对32个电能表接入及进行数据的采集控制等操作。本组网方式适合于电能表计安装相对集中的台区。
基于塑料光纤的通信技术已经相对成熟，应用于电力信息采集非常合适，塑料光纤抄表的通讯速率可达100Mbit/s，系统响应迅速误码率全频段内小于10-9、抄收一次成功率可保证达到100%；其点抄时间小于1秒，不受电磁干扰，信息安全性高；其次质量轻，柔性强，对接快捷，光源可见，可组任意复杂网络结构，开通期短，提高了工作效率；并且它的维护量小，可肉眼进行定位故障，无需过于复杂的分析和技术能力要求；由此可见其有非常高的性价比，具有广阔的市场推广价值。
2.塑料光纤抄表的原理分析
塑料光纤抄表主要分为全光抄表和半光抄表两种。
数据采集系统由电能表、数据采集器和数据集中器组成。集中器与采集器首尾串联起来，构成一个大的环网光纤通讯拓扑网络，采集器与电表之间采用单芯
塑料光纤首尾串联起来，构成一个小的环网光纤通讯拓扑网络，如下图的全光抄表。从远程主站发出抄表命令，命令到集中器，集中器发出命令到采集器，采集器开始工作抄收每个电表的信息，其中集中器到电能表间通信均采用塑料光纤。
下图中的集中器与采集器首尾串联起来，构成一个大的环网光纤通讯拓扑网络，采集器与电能表之间采用单芯塑料光纤首尾串联起来，构成一个小的环网光纤通讯拓扑网络。全光抄表的表箱内部接线图，由采集器到电能表之间串联起来，注意发送端与接收端依次连接，构成一个环形回路。
全光网拓扑结构原理图
优点：采集成功率高，实时性好，全网覆盖容量大，故障点