用电信息采集系统中异常数据分析

李继红 钱蕾蕾 石鑫 叶燕怡 宋丽媛

摘要：本文对如何处理用电信息采集系统中的异常数据进行分析，首先分析了电能计量等出现异常数据的原因，然后根据实际情况分析如何改善系统的工作状况，提升数据的稳定性和精确性。

关键词：用电信息采集；异常数据；分析

引言：用电信息采集系统能在运行过程中，可能会出现一些异常数据，导致对用户用电信息的采集不准确。为了能够做好用电信息采集工作，就需要充分分析异常数据的原因，并采取相应的措施，减少数据异常。

一、用电信息采集系统概述

用电信息采集系统能对用户的用电信息全方位采集，获得采集数据，以及对用电作出全过程实时监控，将数据存储在数据库中。利用用电信息采集系统可以对用电数据进行实时地在线分析，作出电力调配的决策，以及确定供电质量的好坏，了解用户的用电行为[1]。用电信息采集系统包含三部分，包括通信信道、主站和采集设备，可以对用户的数据进行全方位的覆盖和采集。除了一些实时数据，也能显示剩余电量等数据。目前由于用户数量非常多，通过自动调查分析能节省很多时间，而且也保证了数据的精度。

二、电能计量数据异常的原因

2.1 计量装置异常

用电信息数据采集的精度，和计量装置的精确性有很大关系，如果计量装置存在故障，就会不能准确计量数据，导致数据异常的出现。

终端故障。终端故障并不是特指特定的终端本身，而是通讯终端、电源终端等等也涵盖在其中[2]。虽然所有的终端运行都比较稳定，但是也不能完全排除发生故障的可能性，这些终端的故障就会导致数据出现异常，影响这个系统的计量精度。终端可能会出现计时错误、终端黑白屏导致数据缺失、终端软件出现问题、载波模块异常等等，都会导致得不到正常的数据。

传感器故障。用电信息采集系统需要使用到大量的传感器，虽然传感器同样有比较稳定的工作状态，但是因为传感器比较复杂，同样有出现故障的可能，从而导致异常数据的出现。例如，传感器容易发生互感器接线错误，或者传感器受潮导致内部元件损坏；熔丝可能会被熔断或者烧毁；互感器电晕层献出局部完全放电的现象，会造成数据收集不全。因此，互感器的故障原因是多方面的，外界因素和内部因素都会导致互感器的不稳定，从而引发数据出现异常。

接线盒故障。由于设备长时间使用，可能会导致接触不良等问题，最终引发接线盒故障，收集到的数据存在异常[3]。常见的原因包括，长期使用导致接线盒出现氧化，导致接触不良，一些接头会出现松动，并且产生火花。接线盒的螺丝可能存在安装问题，出现未接、虚接或者存在扭紧安装不到位等问题。从总体上来说，接线盒故障所导致的异常是由于认为因素所导致的，通过加强管理能够避免，因此需要提高重视，通过做好排查和定期检查，及时控制设备的老化现象。

表计故障。表计故障是电表运行时常见的故障，出现的可能性非常高，出现故障之前，需要先分析故障的来源，保证故障排除的有效性。通常标记故障的来源包括：电池内部的电量过低或者没有电量；电池存在短路；计度器出现故障；液晶并死机；软件问题；储存器损坏；零部件老化等等。表计故障也需要做好日常检查来排除和控制。

2.2 环境因素导致的故障

环境因素导致故障而出现异常数据是十分常见的情况，比如受到地理位置的影响，由于集中器的天线在箱变内部，造成GPRS信号不稳定，使得主站的参数不能有效地传输给下发集中器，从而影响了表计在集中器中的注册行为，于是集中器不能准确对下级发出指令，就容易出现智能电表存在数据缺失的情况。

2.3 人为因素所导致的问题

如果受到人为破坏，会导致电表的精度和灵敏度降低。现当代的智能电表都具有极高的灵敏度和精度，甚至能对一些微小电流进行计量，但是有些人在使用过程中依然像对待传统的电表一样随意拆卸，就会导致数据出现异常。

在用电信息采集系统使用初期，用电信息的采集系统和是采集数据的工作比较简单，并没有考虑现场计量的需求，这就导致工作人员没有规范填写，造成数据输入的错误，影响了数据采集的准确性[4]。

三、减少用电信息采集异常数据的方法

3.1 改变外部画境

外部环境追对终端信号、区域信号强度产生作用，地理位置、环境气候因素也对获得数据的准确性影响比较大，所以针对这类问题，一般采用高增益天线，通过提高信息的接受能力，有效对异常数据量进行控制。为了能最大限度见啥环境等因素对用电信息采集的不良影响，还可以增加集中器的数量，设置谐波阻断器等等，为系统的运行创造良好的总体环境，减少外界因素的干扰。

用电信息采集系统会涉及到很多不同的设备，并且设备长时间运转之后，可能会出现设备老化的问题，所以需要通过做好接线的合理规划，降低工作强度。比如存在操作问题时，可以提升载波通信的线路强度，对载波模块的功率和发射方式进行调整， 保证载波表可以在临界点保持正常通信。由于接线的方式非常复杂，可以在用户数量比较少的地区，使用微功率的无线通信，从而确保信息采集能够顺利进行。同时，为了确保通信集中器能够发挥出功能，就需要做好网络保护工作，通过使用光纤接入用户设备，提高不同信道自动切换效率，既能有效节约投资成本，也能保证系统的安全性。

3.2 做好统筹工作

为了能让系统稳定、持久的运行，就需要做好对系统的前期统筹和后期管理工作，在系统投入使用之前，需要对可能范围内的相关用户都进行实地考察，掌握用户用电的特点和规律，包括用户集中用电的时间段、高峰期和峰值等方面的数据，以及对调查结果进行深入的研究。结合研究结果，避开高峰时段并延长抄表时间，利用用户用电时间间隔进行快速的采集工作，保证用电信息的采集成功率，有效减少异常数据。技术人员还需要做好日常对设备的排查工作，确定设备运转的干扰源，消除对设备的各种干扰[5]。在安装集中器的时候，还需要选择相对干扰比较弱的区域进行杆状，减少干扰避免数据出现异常。对于用电信息的采集，如果电能表的数量过多可能会对计量数据产生不利的影响，所以需要根据实际情况增加集中器的数量，有效分担集中器的任务，降低电能表数量，保证集中器的稳定运行。

3.3 做好计量装置的维护工作

日常工作中，需要做好对电能表的质量控制和检查工作，并且要根据规范严格适当选择电能表的型号；对于互感器，要做好干燥处理，以及加强接线保护，有效强化电压与电流互感器的效用。接线盒需要进行更加严格的强化，以及做好安装监控工作，降低接线盒的运行负荷。对于用电信息采集系统，需要进行集中化的监测和控制，提高通讯电源和终端内部所具有的参数和使用效能，从而降低和减少电联数据采集系统中的异常数据。

结束语：为了减少用电信息采集系统的异常数据，要充分了解用电信息采集系统的运行影响因素，结合实际需要做好各种故障的分析。加强对整个系统的统筹工作和维护工作，降低人为因素和环境因素对系统稳定性的影响，提升用电信息采集数据的精度。

参考文献：

[1]张亚杰,谢志远,李翀,陶鹏,孙文磊. 用电信息采集系统中异常数据的分析及判断[J]. 河北电力技术,2016,35(06):28-31.

[2]何行,何欢,谢玮,董重重,段圣佳. 用电信息采集系统电能计量数据异常原因及改进[J]. 数字通信世界,2017(04):180-183.

[3]朱新民,王雨娥. 谈用电信息采集系统中异常数据的分析及判断[J]. 通讯世界,2016(01):103.

[4]郑旭东. 用电信息采集系统电能计量数据异常的原因浅析[J]. 科技创新导报,2019,16(23):81+83.

[5]周世伟. 用电信息采集系统电能计量数据异常原因及对策[J]. 科技资讯,2019,17(29):21-22.