摘要:随着时代不断发展，现阶段积极建设智能用电信息采集系统，通过其系统全面推进费控系统，以实现用电信息采集系统的全面应用。基于此，本文主要探讨了智能用电网络数据采集与通信机制。
关键词:智能用电网；数据采集；通信机制
引言
作为最重要的用户侧信息物理系统实现方式，智能用电网络在构建方面具有低成本、低功耗等诸多优势，而且其在数据采集与通信方面的实时性与动态可变性也非常实用。基于数据采集与通信机制吞吐量降低的动态混合模型能够提升智能用电网络的系统效率与应用安全稳定性，可以为用电设备能效评估提供科学合理的现实应用基础。
1电能表数据采集管理
电能表数据采集直接涉及到计量电费和售电收入，工作性质十分重要。电能表数据采集工作可为电网运行分析提供可靠的数据来源，直接关系到线损管理中的数据质量。电网中的电能量一般从线路首端流向线路末端(即电力用户)，故具体可从线路首端表计、台区考核表及用户表计等几个方面来加强抄表的工作。台区考核表作为电量数据的中间环节，对分析电量数据的合理性具有重要的参考作用，应详细分析可能影响准确度的各个不同的影响因素，采取必要的措施提高合格率。数据的准确性直接影响到计量数据的分析和利用，故对此应引起足够的重视。
近年来，智能电表的用户覆盖率逐年提高，智能电表的远程集中抄表功能，可显著降低人工抄表成本，并能提高用电数据采集的准确度，对加强线损管理起到了很大的作用。集中抄表技术可实现线损计算的相关数据的实时采集和传输，从而提高线损计算的准确度。故加强线路管理，应大力推广使用智能电表，提高抄表工作的效率和质量[1]。
2智能用电信息采集系统概述
我国在发布阶梯电价政策前，南方电网与国家电网就已经针对用电采集信息系统的未来发展趋势进行分析与部署，如提出的“智能计量系统”，为信息的双向交互与效能评估功能的实现奠定基础，满足当前发展的需求。通过基础设施建设，为远程费控等智能用电的实现做好准备，对于远程费控系统来说，其涉及的内容较多，范围较广，如用电信息采集系统、采集终端、营销业务、智能电能表、硬件之间的数据传输等，需要对各个环节之间的衔接进行有效的处理，提高系统的整体安全性与稳定性[2]。
智能用电的实质是灵活应用现阶段的信息技术进行创新应用，通过信息技术与价格杠杆进行调控，引导电力用户积极参与控制，实现电力负荷的需求平衡。智能用电系统包含的内容较多，如远程信道、计量主站、本地信道、现场终端以及电力用户，构建完整的框架，通过各个环节的相互衔接，发挥出系统的功能。智能用电系统的主站由电力业务应用、数据存储、数据管理、信息采集、通信以及营销等环节相连接，共同组成系统进行应用。灵活利用远程信道的优势将主站与当前的现场终端进行合理的衔接，对用户的电能信息进行合理的采集，并发送相关的指令，如定抄命令，同时还可以实现监测、计量、上报等功能。在实践应用过程中，还需要考虑未来智能电网营销业务的发展以及用户的需求，灵活利用远程信道进行阶梯点价推行，并实现有序的管理与结算，在线进行监测，以保证其安全用电。受区域因素影响。不同的地区智能用电系统存在一定的差异，工作人员应结合实际情况对其系统进行合理的配置，实现整体建设。对于现场终端来说，其也是现阶段的重点内容，包含的内容较多，如智能表、传感器等，主要负责数据的采集、传输、查询、记录、维护以及状态显示等，满足当前的发展需求。
3智能用电网络功能及通信要求
智能用电网络本质为用户侧信息物理系统，核心是信息能量网关，依托能效终端对各设用电设备进行连接，具备计算、通信、精确控制等多元功能。以信息物理系统理论为背景，采用以时间驱动和事件驱动为基础的多智能数据采集和通信体制，实现机制混合动态系统构建，并对智能用电网络的实时性、网络规模、数据吞吐量等进行验证。
无论是智能用电网络数据采集，还是通信，特征如下:实时性。应用实践中，要对物理设备工作情况及外部环境有所了解，通过计算得出最优控制方法。一旦遇到突发状况，要通过控制指令下达，干预周边环境、目标设备；动态可变性。具体而言是指交互界面下数据的非确定及不可预测性；可信性。无论是对数据采集、运输，还是计算和反馈，都要关注其是否安全、准确、可靠等，以便于信息物理系统各功能的实现；海量性。随着物理信息系统的不断更新和发展，其规模、功能等都有所升级，物理设备在实时监控和交互时会产生大量数据；多样性。该系统中数据类型很多，涉及到各类不同的参数，有助于提升检测设备运行状态和能效水平识别的准确性；通信设备资源有限。一些嵌入式物联网设备，无论是数据处理能力，还是计算、信息传输速度都比较低。
智能用电网络通信设备中的资源具备实时数据采集和有限性特点，但这与其自身的动态可变、海量性、多样性等特点自相冲突。针对这一情况，需要对混合动态系统进行构建，继而进行实验验证。
4智能用电网络通信机制混合动态系统
4.1 分析建模
将嵌入式系统构建作为智能用电网络数据采集和通信机制混合动态系统创建起点，注重嵌入式系统与物理过程的结合。智能用电网络通信机制混合动态系统主要是事件状态和混合系统控制相结合。智能用电网络要依托应用限制条件和现实场景需求，划定系统状态，科学规划状态转移条件，减少信息系统和物理系统异构性差异。
4.2 形式化规格
它借助数学符号，对系统安全运行状态下的必须属性进行描述。线性时序逻辑功能在于对混合系统轨迹要求进行准确描述，用于系统属性展示。主要通过线性时序逻辑对智能用电网络通信机制混合动态系统属性进行表述。在这一表述过程中可知系统的不变量是由其包含的安全性和活跃性来构建的。
4.3 分析可到达性
系统是否与时序化逻辑公式表达的形式化规格算法吻合由模型检测来确定。该过程以计算系统可到达状态集为核心。混合动态系统的状态空间很大，常规模型检测方式不具备适用性，多采用符号化模型检测方法，应用原理为依托命题逻辑公式对某个状态集进行符号化表示，继而直接在状态集合上处理模型检测。
该研究以混合动态系统为基础，借助智能插座和信息能量网关，对该机制原型系统进行开发，从而验证智能用电网络数据采集与通信机制的高效与否。无论是智能插座的核心处理芯片，还是通信方式都是依据实验本身择优选取的，能量信息网关选用的是因特尔生产的Quark 系列网关Riban，ATOM 处理器，CPU 基准频率是400MHZ[3]。
结束语
综上所述，智能用电网络数据采集与通信机制的研究涉及到的专业数据和内容很多，需要反复的实验论证。嵌入式物联网设备因在成本、通信、功耗、通信速率方面的优势，成为了智能用电网络必不可少的构建基础。在该研究背景下，本文提出分别以时间和事件驱动为基础的多智能体数据采集和通信机制，并以此为前提实施混合动态系统构建，有助于提升系统稳定性，保障其效率这一论断，从而对物理设备的稳态和动态特征进行精确记录，准确识别用电设备机器，实现能效评估。
参考文献
[1]郏琨琪，何光宇.智能用电网络数据采集与通信机制的研究[J].中国电机工程学报，2016(6):1544-1551.
[2]刘军利，李大勇.智能用电网络数据采集与通信机制的研究分析[J].科技经济导刊，2017(14):32.
[3]崔正杰，刘南杰，等.基于协作传输的智能电网数据通信系统设计[J].计算机技术与发展，2015(7):91-95.