北斗衛(wèi)星技術(shù)助力青海實(shí)現(xiàn)電能表遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)

【中國儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】今年，國網(wǎng)青海信通公司基于北斗衛(wèi)星短報文通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)無公網(wǎng)地區(qū)用電信息采集及遠(yuǎn)程費(fèi)控的研究與應(yīng)用項目，從27家省公司、5家直屬單位共計3萬多人參加的3088項創(chuàng)新成果中脫穎而出，在國家電網(wǎng)公司第二屆“青年創(chuàng)新創(chuàng)效大賽”上斬獲金獎。
　　
　　為實(shí)現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的目標(biāo)，公司采用北斗衛(wèi)星短報文通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的傳輸，項目開創(chuàng)了北斗民用的新領(lǐng)域，結(jié)束了青海無公網(wǎng)偏遠(yuǎn)山區(qū)長期以來依賴人工抄表的歷史。成果已進(jìn)行實(shí)物轉(zhuǎn)化并投入應(yīng)用，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。青海已安裝860臺，每年節(jié)約費(fèi)用700多萬元。產(chǎn)品已升級到第三代，獲得發(fā)明專利3項。
　　
　　開辟先河 技術(shù)領(lǐng)先
　　
　　地處“世界屋脊”的青海有著海拔高、氣候環(huán)境惡劣、居民居住分散、供電范圍內(nèi)地形復(fù)雜且道路交通情況差等特點(diǎn)，部分地區(qū)尚未實(shí)現(xiàn)無線公網(wǎng)信號的全部覆蓋；部分地區(qū)公網(wǎng)信號不穩(wěn)定，時通時斷，這些偏遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)一直依靠人工抄表。
　　
　　據(jù)西寧供電公司抄表員張師傅介紹，拿西寧地區(qū)含一百多用戶的喇加新村來說，以前只能騎摩托車進(jìn)山抄表，單趟就得30多公里，費(fèi)時費(fèi)力不說，安全也是個問題，趕上冬天大雪封路，只能騎馬進(jìn)山抄表。
　　
　　2009年，國網(wǎng)公司營銷部提出建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)全覆蓋、全采集、全費(fèi)控三個目標(biāo)，但基于青海地理環(huán)境因素，在“全覆蓋”環(huán)節(jié)就吃了個“閉門羹”。當(dāng)時，青海無公網(wǎng)信號的偏遠(yuǎn)地區(qū)客戶大約有5萬戶，這些地區(qū)既無光纖通路，也無移動或聯(lián)通等公網(wǎng)信號，如何在這些地區(qū)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)成為一個難題。
　　
　　為啃下這個難題，2011年初，青海公司就對MESH無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)、ZigBee短距無線網(wǎng)絡(luò)等通信方式進(jìn)行深入研究，但工程大、投資巨、收效微。2012年初青海公司依托“曹建雪創(chuàng)新工作室”，成立了項目科技攻關(guān)小組，在綜合對比光纖、WPLC跨臺區(qū)載波抄表、北斗衛(wèi)星通信等多項通信解決方案后，考慮到北斗衛(wèi)星系統(tǒng)具有短報文無線通信、全區(qū)域覆蓋、全時段服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是中國自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、通信和授時服務(wù)，這一系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等領(lǐng)域。
　　
　　通過與中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心的深入探討交流，公司首創(chuàng)具有青海自主知識產(chǎn)權(quán)的基于北斗短報文實(shí)現(xiàn)“國網(wǎng)376.1規(guī)約長報文”數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟鸾M包及封裝技術(shù)，率先通過“北斗＋采集終端”模式同步聯(lián)調(diào)主站軟硬件環(huán)境，實(shí)現(xiàn)無信號偏遠(yuǎn)地區(qū)用電信息采集功能。
　　
　　經(jīng)過復(fù)雜的試驗(yàn)和優(yōu)化完善，同年6月，國網(wǎng)青海信通公司項目組基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)研發(fā)了第一代數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置及相關(guān)通信軟件，并在青海門源縣珠固首蘭口村等7個無公網(wǎng)信號的偏遠(yuǎn)臺區(qū)試點(diǎn)成功。同年11月23日，“基于北斗衛(wèi)星通信的電能量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究”項目通過了青海省科技廳的驗(yàn)收，專家委員會一致認(rèn)為此類應(yīng)用開創(chuàng)了北斗衛(wèi)星民用新領(lǐng)域，項目達(dá)到國際先進(jìn)水平。
　　
　　這是我國首次使用北斗衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的傳輸、首例北斗衛(wèi)星與電力通信技術(shù)的結(jié)合，獨(dú)創(chuàng)性采用長報文拆組包技術(shù)實(shí)現(xiàn)電量長報文基于北斗短報文功能的有序、可靠傳輸，率先將科技成果進(jìn)行實(shí)物轉(zhuǎn)化，形成具有公司自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化終端。發(fā)明針對費(fèi)控指令功能碼優(yōu)先級調(diào)優(yōu)的算法，減少主站等待時延，實(shí)時且高效執(zhí)行遠(yuǎn)程費(fèi)控指令。實(shí)現(xiàn)了電力結(jié)算自動化流轉(zhuǎn)，結(jié)束了青海無公網(wǎng)偏遠(yuǎn)山區(qū)長期以來依賴人工抄表和費(fèi)控的歷史，提高了電力自動化管理水平，為國家大力推廣北斗民用作出貢獻(xiàn)。
　　
　　成果轉(zhuǎn)化 打造精品
　　
　　“小許，我給你打個比喻你就知道了。”
　　
　　作為項目主創(chuàng)人員，張文飛對國產(chǎn)導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢贊不絕口。“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在通信終端之間互相發(fā)送短信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。對于電力營銷人員，可以遠(yuǎn)程抄表和停復(fù)電；對于老百姓而言，用戶能夠?qū)崟r查詢電量數(shù)據(jù)及電費(fèi)余額。”
　　
　　雙向通信功能是中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)區(qū)別于GPS等導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的獨(dú)特發(fā)明。北斗雙向通信功能彌補(bǔ)了牧區(qū)、山區(qū)通信手段匱乏的實(shí)際。
　　
　　從科研立項到成果轉(zhuǎn)換，國網(wǎng)青海信通公司沒有止步于破解發(fā)展難題，而是在實(shí)踐中摸爬滾打，持續(xù)跨越升級致力于打造精品。
　　
　　2014年5月，歷經(jīng)三年的不懈努力和積極探索，國網(wǎng)青海信通公司成功研發(fā)了基于北斗衛(wèi)星通信短報文功能的用電信息采集及費(fèi)控的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置和通信設(shè)備，迅速在西寧和無公網(wǎng)覆蓋的偏遠(yuǎn)山區(qū)正式投入應(yīng)用，覆蓋用戶超過500戶，結(jié)束了無公網(wǎng)覆蓋偏遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)長期以來依賴人工抄表、催費(fèi)的歷史難題。
　　
　　2014年8月，公司針對第一代產(chǎn)品應(yīng)用中凸顯的帶寬、時延、安全和兼容性等問題，完善了費(fèi)控、運(yùn)行監(jiān)測、采集項配置等功能，優(yōu)化了裝置結(jié)構(gòu)，裝置集成度更高、功能更全、穩(wěn)定性更好、安裝更便捷。同年8月，具有青海特色且?guī)в蠷FKJ這個Logo標(biāo)志的二代產(chǎn)品問世。北斗衛(wèi)星臺區(qū)日均抄讀成功率98.81%，停復(fù)電指令全部正確執(zhí)行，滿足了用電信息采集及費(fèi)控業(yè)務(wù)需求。
　　
　　2015年，國網(wǎng)青海信通公司進(jìn)一步優(yōu)化了性能和外觀，完善了技術(shù)和功能，III代北斗衛(wèi)星遠(yuǎn)程抄表產(chǎn)品抄讀成功率達(dá)100%，具有防紫外線、防水、防雷擊、防氧化等特性，產(chǎn)品安裝便捷，功能豐富，運(yùn)行穩(wěn)定，兼容更高，技術(shù)經(jīng)科技廳鑒定處于國際先進(jìn)水平，在國網(wǎng)領(lǐng)域?qū)儆诩夹g(shù)最成熟的產(chǎn)品。
　　
　　目前，這項技術(shù)獲得了PCT國際專利1項、國家專利2項，已受理發(fā)明創(chuàng)造及實(shí)用新型國內(nèi)專利6項、PCT國際專利1項。2015年獲得青海公司科技進(jìn)步獎一等獎，2016年獲得國網(wǎng)公司第二屆青年創(chuàng)新創(chuàng)意大賽金獎。
　　
　　前景廣闊 惠民增效
　　
　　那么，北斗衛(wèi)星抄表如此高科技的一項技術(shù)究竟有怎樣可觀的經(jīng)濟(jì)效益？
　　
　　國網(wǎng)青海信通公司技術(shù)人員張文飛給記者算了一筆賬：青海地區(qū)無公網(wǎng)覆蓋用戶約5萬戶，根據(jù)初步估算，采用北斗衛(wèi)星抄表技術(shù)每年可節(jié)約費(fèi)用近700多萬。此外，北斗短報文功能為免費(fèi)服務(wù)，相比無線公網(wǎng)及光纖通訊模式，年均可節(jié)省通道租賃及運(yùn)維成本2萬元。無論長期還是短期都能夠節(jié)約一筆可觀的費(fèi)用。
　　
　　同時，北斗抄表設(shè)備安裝后可同步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控功能，不僅大幅降低現(xiàn)場催費(fèi)相關(guān)費(fèi)用，還避免了收費(fèi)人員騎摩托交通風(fēng)險及人身安全風(fēng)險，實(shí)現(xiàn)了效率、效益及營銷安全生產(chǎn)水平等多維度的提升。
　　
　　目前，公司已安裝1000臺北斗通信設(shè)備，覆蓋無信號地區(qū)約100%。隨著在青海地區(qū)的推廣，北斗抄表技術(shù)也為云南、貴州、新疆、西藏、甘肅、重慶、蒙東等地區(qū)的偏遠(yuǎn)山區(qū)，提供了穩(wěn)定可靠實(shí)惠的遠(yuǎn)程抄表費(fèi)控手段。寧夏、冀北、山西、甘肅、西藏等網(wǎng)省兄弟公司也相繼前來調(diào)研和咨詢，公司針對北斗抄表技術(shù)也在國網(wǎng)公司做了專題交流。
　　
　　“我們寧東和固原地區(qū)可以使用北斗抄表了！”寧夏電力公司張曉東興奮地說道，“感謝青海電力公司技術(shù)支援，為我們解決了無公網(wǎng)地區(qū)抄表難題”。2015年，寧夏電力公司前來青海公司采購設(shè)備，在固原地區(qū)安裝56個點(diǎn)，計劃解決1463戶居民用電采集問題。目前，寧夏公司56臺設(shè)備已投入安裝，云南公司已采購并開始安裝46臺，西藏公司已將460多個臺區(qū)列入項目儲備。
　　
　　2014年至今，中央新聞頻道、人民日報、青海日報、青海新聞聯(lián)播、國內(nèi)主要新聞網(wǎng)站、地方媒體等相繼對北斗衛(wèi)星遠(yuǎn)程抄表項目應(yīng)用進(jìn)行了報道。
　　
　　隨著北斗衛(wèi)星抄表技術(shù)日益成熟，信通于2014年啟動北斗綜合應(yīng)用平臺建設(shè)，為“北斗＋”技術(shù)開創(chuàng)了廣闊的應(yīng)用前景。國網(wǎng)青海信通公司以服務(wù)電網(wǎng)建設(shè)為中心，針對小型光伏站、水電站電力設(shè)備通信難，技術(shù)人員戶外巡檢溝通難，工程應(yīng)急車輛野外管理難等實(shí)際，圍繞用電信息采集、配網(wǎng)終端監(jiān)測、應(yīng)急車輛監(jiān)控、調(diào)度自動化四個領(lǐng)域開展“北斗＋”技術(shù)研究。接下來，國網(wǎng)青海信通公司依托該技術(shù)的成熟性和完善的成果轉(zhuǎn)化工藝流程，將開展該技術(shù)與WIFI、藍(lán)牙等“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術(shù)的集成研究和拓寬應(yīng)用。
　　
　　（原標(biāo)題：“北斗＋”譜寫青海電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展新篇章）