電力載波集抄系統(tǒng)白皮書(shū)

1、電力線載波自動(dòng)抄表系統(tǒng)技術(shù)白皮書(shū)目 錄一、公司簡(jiǎn)介2二、集中抄表概述3三、系統(tǒng)組成及工作原理4四、集中抄表系統(tǒng)特點(diǎn)5五、系統(tǒng)的先進(jìn)性和實(shí)用性8六、集中抄表系統(tǒng)主要設(shè)備介紹11七、集中抄表系統(tǒng)主要功能介紹15八、集中抄表系統(tǒng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)21九、即從抄表系統(tǒng)使用與維護(hù)21十、集抄產(chǎn)品質(zhì)量管理體系22十一、售后服務(wù)24附錄：集抄業(yè)績(jī)33一、 公司簡(jiǎn)介二、集中抄表概述電力是社會(huì)文化生活及工業(yè)生產(chǎn)的最主要能源。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展以及城鄉(xiāng)居民生活水平的提高，對(duì)發(fā)展電力系統(tǒng)提出了更新、更高的要求。21世紀(jì)是一個(gè)信息的時(shí)代， 無(wú)疑電力作為未來(lái)社會(huì)的重要能源基礎(chǔ)設(shè)施，也必將走向信息化。低壓電力用戶集中抄

2、表系統(tǒng)是配合近年中國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，“一戶一表”工程的實(shí)施， 智能遠(yuǎn)程集中抄表網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是我公司為適應(yīng)現(xiàn)代管理的需要而開(kāi)發(fā)的集遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控、用電管理于一體的信息管理系統(tǒng)。該集中抄表系統(tǒng)，徹底改變了傳統(tǒng)的費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工抄表方式，節(jié)省人力，避免人為計(jì)數(shù)差錯(cuò)，杜絕了人情抄表。管理部門足不出戶，通過(guò)電腦網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)抄表、掌上電腦抄表等各種形式就能準(zhǔn)確知道用戶的用電情況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、自動(dòng)計(jì)費(fèi)、智能化管理。國(guó)家有關(guān)部門規(guī)定以后數(shù)年內(nèi)將逐步實(shí)現(xiàn)以自動(dòng)抄表系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的人工抄表。集中抄表系統(tǒng)是當(dāng)代微電子技術(shù)、智能儀器、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)專業(yè)范圍內(nèi)先進(jìn)技術(shù)的集成。我公司開(kāi)發(fā)的集抄系統(tǒng)， 適用于一個(gè)城市或區(qū)域

3、范圍內(nèi)的電表、水表、氣表遠(yuǎn)程集中管理，既可組成單一表型的（水、電、氣）自動(dòng)抄表管理系統(tǒng)，又可組成綜合的兩表型或三表型管理系統(tǒng)。具有軟、硬件任意組合，擴(kuò)充方便等特點(diǎn)，從而滿足了用戶的各種需求。系統(tǒng)集微電子技術(shù)、自控技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體，采用集散結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，所有設(shè)備均帶微處理器，可獨(dú)立運(yùn)行。系統(tǒng)采用電話網(wǎng)通信、低壓電力線載波通信和 RS485 總線通信等多種通信手段，以適應(yīng)不同的使用環(huán)境和要求。三、系統(tǒng)組成及工作原理1、系統(tǒng)組成：本系統(tǒng)主要由表計(jì)、采集器、集中器和管理中心計(jì)算機(jī)組成，另有一些選配設(shè)備，如光電采集頭、紅外手抄器、接口轉(zhuǎn)換器、MODEM、小型交換機(jī)、打印機(jī)等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)

4、下圖：2、系統(tǒng)工作原理： 數(shù)據(jù)采集：采集模塊、采集終端完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)，采集模塊、采集終端安裝在電能表內(nèi)或外，通過(guò)光電傳感裝置自動(dòng)采集電表的轉(zhuǎn)數(shù)或直接輸入脈沖數(shù)，并將脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電度數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。 數(shù)據(jù)傳輸：采集模塊、采集終端根據(jù)集中器的指令將相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)電力線載波通訊，上傳給集中器；集中器根據(jù)管理中心的指令自身設(shè)置自動(dòng)收集并儲(chǔ)存各采集模塊、采集終端上傳的數(shù)據(jù)；集中器根據(jù)管理中心的指令自動(dòng)或通過(guò)掌上電腦手動(dòng)將各電能表的數(shù)據(jù)上傳給管理中心。 數(shù)據(jù)應(yīng)用：管理中心軟件以集中器上傳的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、分析、自動(dòng)生成報(bào)表并打印相應(yīng)帳單。四、集中抄表系統(tǒng)特點(diǎn)電力線載波集中抄表系統(tǒng)

5、是以主站為核心的主從式多級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有靈活性和可擴(kuò)充性。如果用戶已有現(xiàn)成的局域網(wǎng)絡(luò)或MIS系統(tǒng)，抄表系統(tǒng)的“主站”可作為用戶局域網(wǎng)絡(luò)和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)一個(gè)“工作站”來(lái)看待。對(duì)于一個(gè)較大的電力公司，便可以設(shè)置多個(gè)主站，而每個(gè)主站對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，具有統(tǒng)一性和相對(duì)獨(dú)立性。電力線載波集中抄表系統(tǒng)和自動(dòng)抄表系統(tǒng)包括主站級(jí)、集中器級(jí)、采集終端/模塊級(jí)。主站和集中器之間可以多種信道實(shí)現(xiàn)通信，例如電話網(wǎng)、GSM、以太網(wǎng)、GPRS/INTERNET、負(fù)荷監(jiān)控或用戶的其他通道，只需符合RS-232標(biāo)準(zhǔn)即可。集中器是以配電變壓器為單位而設(shè)置的，每個(gè)配電臺(tái)區(qū)或者小區(qū)就是一個(gè)子系統(tǒng)，而集中器通過(guò)低壓電力線載波管理配電臺(tái)區(qū)、

6、小區(qū)所有的設(shè)備、（采集模塊和采集終端）。低壓電線線載波通信是本系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和主要技術(shù)特點(diǎn)，成功的低壓電力線載波通信技術(shù)使低壓電力線這一資源得到充分的利用，無(wú)需額外鋪設(shè)任何線路便可實(shí)現(xiàn)理想的通信。電力線載波通信是基于BPSK原理，半雙工通信方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為1200bps。在實(shí)際運(yùn)行中，一次通信成功率達(dá)到95%以上，超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求！各表端設(shè)備（采集終端/采集模塊）都具有中繼功能，確保抄表成功率達(dá)到100%。在集中器上設(shè)計(jì)有一個(gè)本地的RS-232通信端口，系統(tǒng)用戶可以方便地在集中器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和數(shù)據(jù)校對(duì)。系統(tǒng)支持兩種“表端設(shè)備”采集終端和采集模塊。采集終端非常適合于電表集中安裝的場(chǎng)

7、合（多個(gè)電表安裝在一個(gè)較為封閉的計(jì)量箱內(nèi)），每個(gè)電表輸出的脈沖直接同采集終端相連，每個(gè)采集終端可以管理116塊電能表，并將各電表的脈沖轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的“電量”后經(jīng)過(guò)電力線向上一級(jí)（集中器）通信；采集模塊特別適合于電表分散安裝的場(chǎng)合，每個(gè)電表（無(wú)論是電子電表還是機(jī)械電表）內(nèi)加裝一塊采集模塊經(jīng)電力線向上一級(jí)（集中器）通信。然而，在不少的實(shí)際應(yīng)用中，集中安裝電表和分散的電表（例如商鋪，配電變壓器總表等）同時(shí)存在，因此本系統(tǒng)支持兩種方式的兼容，即在同一個(gè)配變小區(qū)內(nèi)，采集終端方式和采集模塊方式可以同時(shí)使用，是一種既實(shí)用又廉價(jià)的方案。 主要優(yōu)點(diǎn)： 電力線是電力部門完全控制的通信信道?？梢灾苯永秒娏€信道，實(shí)

8、現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化中遙信、遙測(cè)、遙控的各項(xiàng)功能，而不必另外敷設(shè)通信信道，也可以不用或少用公用通信信道 。 電力線是所有住房和建筑物的基礎(chǔ)設(shè)施，以其作為通信信道，可大大節(jié)省鋪設(shè)新的通信信道的投資。 以電力線作為通信信道，幾乎不需要維護(hù)或維護(hù)量極少。 以電力線作為通信信道，組網(wǎng)靈活，擴(kuò)容容易，易于規(guī)劃和使用。主要缺點(diǎn)： 多種不同類型的電源線對(duì)信號(hào)所呈現(xiàn)的特征阻抗和衰減常數(shù)不一樣。 不同的用電負(fù)載有不同的特性。 負(fù)載情況在經(jīng)常變化。 電源線上除50Hz交流電外，還存在不同來(lái)源的多種電磁干擾，窄帶的寬帶的均有。在低壓供電網(wǎng)中，各種電氣設(shè)備操作所造成的干擾，工業(yè)設(shè)備的電火花、閃烙、電焊干擾，外界電臺(tái)信號(hào)干擾及

9、自然界存在的各種電磁干擾，比如雷擊及宇宙射線等，使得電網(wǎng)噪聲分布頻帶寬，隨機(jī)起伏大，信噪比極低。當(dāng)然，噪聲分布及信號(hào)衰減也不是無(wú)規(guī)律可尋，一般來(lái)說(shuō)，電源線上40kHz以下的干擾最為 嚴(yán)重，因此傳輸信號(hào)頻譜下限不應(yīng)低于40kHz，上限頻率可延伸到廣播中波頻段的低端；電 源線的特性阻抗在1560之間，因而對(duì)傳輸信號(hào)的衰減較大，家庭電源線一般100m的衰減 約為10dB，而工廠和實(shí)驗(yàn)室大約20m就可能高達(dá)20dB。10kV高壓干線干擾相對(duì)較小較干凈，因?yàn)楦邏号c低壓間有市電變壓器耦合，干擾在低電壓端被吸收而傳不上高壓。針對(duì)噪聲的特點(diǎn)和出現(xiàn)規(guī)律，在采用電力線載波技術(shù)進(jìn)行通信時(shí)，可以采取以下措施：(1)參

10、考國(guó)際上成熟的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)的電網(wǎng)實(shí)際狀況，選擇適合的通信頻帶。國(guó)際上的有 歐洲標(biāo)準(zhǔn)CENELEC EN500651所使用的A頻段3148.5kHz，美國(guó)FCC標(biāo)準(zhǔn)的100450kHz頻段 。根據(jù)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)，宜選用80200kHz頻段。(2)對(duì)雷擊采取多點(diǎn)防護(hù)措施。比如設(shè)置共模抑制線圈和壓敏電阻組成的浪涌電壓吸收電路；工作電源入口和用戶接口電路中使用瞬變電壓抑制器件，防止經(jīng)由電源回路和外部接口串入的雷擊干擾；監(jiān)控MCU的電源經(jīng)過(guò)濾波后單獨(dú)供電以進(jìn)一步防止雷擊對(duì)整機(jī)的影響。對(duì)于10kV載波通信，中壓耦合設(shè)備中的耦合電容和結(jié)合濾波器在耐壓參數(shù)選擇上應(yīng)留有較大余量。結(jié)合濾波器輸入端帶有一個(gè)內(nèi)置大容量氧

11、化鋅避雷器，而且其輸入和輸出端完全依靠磁耦合方式傳遞信號(hào)，可以有效地衰減和隔離雷擊脈沖的影響。同時(shí)使用具有一定耐壓等級(jí)的隔離變壓器，而且在這些隔離變壓器后端使用的器件均考慮到適當(dāng)?shù)哪蛪旱燃?jí)。(3)在硬件方面，為了減少各個(gè)電路部分相互之間的串?dāng)_，要合理劃分弱信號(hào)電路，強(qiáng)信號(hào)電路；合理劃分?jǐn)?shù)字電路部分和模擬電路部分；對(duì)于模擬信號(hào)輸出和輸入口均采用磁路耦合方式進(jìn)行隔離，同時(shí)對(duì)于輸入信號(hào)使用具有高的帶外衰減系數(shù)的無(wú)源帶通濾波器；對(duì)于外部數(shù)字信號(hào)接口電路部分使用具有良好電磁兼容性能的集成電路；在各輸入和輸出端口添加相應(yīng)的保護(hù)器件；另外，還要使用具有高穩(wěn)定性、高抗干擾性的電源，進(jìn)一步提高整體的抗干擾能力。

12、(4)在軟件方面，使用內(nèi)置式看門狗，使之能夠有效地監(jiān)測(cè)軟件運(yùn)行故障，在合理的較短時(shí)間內(nèi)從故障中恢復(fù)；在MCU軟件設(shè)計(jì)中使用分布式軟件陷阱，以監(jiān)測(cè)軟件的運(yùn)行并從故障中恢復(fù)；對(duì)端口采樣時(shí)，使用重復(fù)采樣判別技術(shù)，防止慢上升速率信號(hào)中疊加的噪聲對(duì)采樣精度的影響。(5)在數(shù)據(jù)傳輸方面，為了提高傳輸?shù)目煽啃裕朔诺乐性肼晫?duì)判決錯(cuò)誤的影響，除了合理選擇調(diào)制與解調(diào)方法外，還要采用差錯(cuò)控制編碼技術(shù)(也稱糾錯(cuò)編碼)，最大限度地保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊Ｔ趯?shí)際應(yīng)用中，通過(guò)采取以上措施，很好地解決了電網(wǎng)干擾的問(wèn)題。五、系統(tǒng)的先進(jìn)性和實(shí)用性1、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)充性特別是系統(tǒng)可以向用戶已經(jīng)使用的MIS系統(tǒng)

13、提供用電數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，真正地滿足用電管理現(xiàn)代化需要。2、主站與集中器之間可以多種信道實(shí)現(xiàn)通信例如電話網(wǎng)、以太網(wǎng)、GSM、GPRS、INTERNET、負(fù)荷監(jiān)控或用戶現(xiàn)有的其他通道，只需符合RS-232標(biāo)準(zhǔn)即可。其中負(fù)荷監(jiān)控通道是電力公司已經(jīng)投資的數(shù)據(jù)傳輸信道，使用它可以減少設(shè)備投資，提高設(shè)備利用率。3、充分利用低壓電力線資源，并符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)低壓電力線是電力公司特有的資源，成功的低壓電力線載波通信技術(shù)使低壓電力線這一資源得到充分的利用，無(wú)需額外鋪設(shè)任何線路便可實(shí)現(xiàn)理想的通信。低壓載波通信是抄表系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其解決方案的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)水平和實(shí)用性。一個(gè)合理的解

14、決方案必須是在充分地考慮了以下問(wèn)題的基礎(chǔ)上提出：（1） 工作頻段：早在20世紀(jì)90年代初期，歐洲就提出了BS EN 50065標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)在低壓電力線上的載波信號(hào)的頻段、頻帶和電平等做出了具體的規(guī)定。迄今為止，這一標(biāo)準(zhǔn)仍是全球唯一的針對(duì)性的標(biāo)準(zhǔn)，全世界范圍內(nèi)在低壓電力線上的任何方式載波無(wú)不嚴(yán)格地遵循它。此標(biāo)準(zhǔn)的第一部分即：BS EN 50065-1對(duì)頻段的規(guī)定是： 3kHz9kHz電力公司專用頻段。 9kHz96kHz電力公司和經(jīng)過(guò)電力公司許可的用戶使用的頻段。 95kHz148.5kHz其他用戶使用的頻段。當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展日新月異，電力線作為一種新的通信載體，將在未來(lái)家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面發(fā)揮出不

15、可替代的作用?？梢韵嘈?，在不久的將來(lái)，低壓載波電力線將同無(wú)線電波一樣變得十分寶貴，因此將受到嚴(yán)格的管理和控制。（2） 傳輸速率（波特率）：載波通信的傳輸速率是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，也是載波通信技術(shù)水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。通信速率（波特率）和誤碼率是一對(duì)矛盾，波特率越高，誤碼率就越高，通信成功率就越低。因此波特率的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。 對(duì)于抄表系統(tǒng)而言，考慮到成本的因素，不宜追求很高的傳輸速率，在性價(jià)比合適的前提下，通常速率應(yīng)在2400bps以下。對(duì)實(shí)際使用來(lái)講，從300bps2400bps都是可行的，但如果太低（比如300bps以下），僅僅用于抄表尚可以使用，但如果系統(tǒng)具備較強(qiáng)的管理功能，比如

16、：多費(fèi)率數(shù)據(jù)、相位平衡數(shù)據(jù)、線損數(shù)據(jù)和頻繁抄表等，太低的傳輸速率就無(wú)法滿足了。另一方面，速率太低，多數(shù)情況下需要設(shè)備（電表端和集中器）長(zhǎng)時(shí)間地處于發(fā)送狀態(tài)，整體功耗就會(huì)很大。當(dāng)然，速率越高，誤碼率越大，通信成功率就越低，不實(shí)用。抄表系統(tǒng)載波通信的有效數(shù)據(jù)傳輸速率是600bps。（3） 雙向通信：在抄表系統(tǒng)中，低壓載波通信必須是雙向的，這是因?yàn)椋篈) 通信中繼的需要：低壓電網(wǎng)上豐富的噪聲是客觀存在的，對(duì)載波信號(hào)所呈現(xiàn)出阻抗也是動(dòng)態(tài)的，而且在用電負(fù)荷很大時(shí)，阻抗是很小的（Z1是可能的）。因此，設(shè)計(jì)通信時(shí)必須面對(duì)這個(gè)客觀。再加上其他因素的影響，數(shù)據(jù)通信的成功率會(huì)受到較大的影響，有時(shí)甚至?xí)斐蓮募衅?/p>

17、到表端設(shè)備通信的持續(xù)性失敗，這種情況下就需要系統(tǒng)有中繼的功能，而切實(shí)可行的中繼方法是表端設(shè)備（采集模塊或采集終端）在集中器的干預(yù)下進(jìn)行中繼，這就要求從集中器到表端的載波通信必須是雙向，否則將會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的完整性，有時(shí)會(huì)因?yàn)橥ㄐ诺脑蚱仁褂脩舾鼡Q采集模塊，其麻煩程度和經(jīng)濟(jì)損失是不言而喻的。B) 多費(fèi)率和管理的需要：比如校時(shí)、修改時(shí)段、斷電等功能，要求通信必須是雙向的。C) 系統(tǒng)的任何擴(kuò)展都需要載波通信是雙向的。抄表系統(tǒng)載波通信是雙向的，具備上述優(yōu)勢(shì)。（4） 調(diào)制解調(diào)方法：由于電力線信道中存在著大量的無(wú)規(guī)律干擾源，有窄帶的，也有寬帶的，且電力線的阻抗隨機(jī)變化，對(duì)載波信號(hào)的衰減很大。目前市場(chǎng)銷售產(chǎn)

18、品的調(diào)制/解調(diào)方法大致分為點(diǎn)頻和擴(kuò)頻，而擴(kuò)頻又分為窄帶擴(kuò)頻和寬帶擴(kuò)頻。通常點(diǎn)頻方式需要較大的發(fā)送功率，載波信號(hào)幅度有可能超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。 寬帶擴(kuò)頻容易提高傳輸速率，但成本較高，而且占用較寬的頻帶也是資源的浪費(fèi)。窄帶擴(kuò)頻是一種比較經(jīng)濟(jì)的方法。 抄表系統(tǒng)采用直序擴(kuò)頻頻率調(diào)制/解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力線載波通信。應(yīng)用先進(jìn)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)壓縮、相關(guān)判決、糾錯(cuò)編碼等數(shù)字處理技術(shù)，極大地提高了數(shù)據(jù)交換的可靠性和準(zhǔn)確性。在噪聲很大的情況下,即使S/N1的情況下依然可以正常通信。六、集中抄表系統(tǒng)主要設(shè)備介紹（一） 集中器集中器在整個(gè)系統(tǒng)中起到上傳下達(dá)、數(shù)據(jù)緩存、交換通信模式的作用，安裝在臺(tái)變低壓配電網(wǎng)的三相

19、電上，原則上一個(gè)配變裝一臺(tái)集中器。它通過(guò)載波信道對(duì)各表計(jì)（或采集終端）發(fā)出指令，依次將各表計(jì)（或采集終端）的用電數(shù)據(jù)抄收過(guò)來(lái)并儲(chǔ)存，在經(jīng)過(guò)其他信道如市話網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳遞到中心計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，也可通過(guò)RS232接口用掌上電腦（或手提電腦）將數(shù)據(jù)抄走后傳遞到中心計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。集中器是集中抄表系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程抄表的必備設(shè)備。利用模糊技術(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，自適應(yīng)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立最佳抄表路徑。主要功能如下： 上行信道：電話網(wǎng)、GPRS、GSM 、其它RS-232設(shè)備（信道）、Ethernet/Internet； 下行信道：電力線； 本地接口：RS-232和紅外接口； 異常事件報(bào)告（警）； 可同時(shí)向R、

20、Y、B三相下發(fā)廣播命令； 絕對(duì)工業(yè)級(jí)的處理機(jī)（PC）和MODEM，在嚴(yán)酷的環(huán)境下保證安全可靠的運(yùn)行； 大容量的固態(tài)盤（4-16MB），存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù),減少主站訪問(wèn)次數(shù)，提高主站訪問(wèn)效率； 三相選擇功能,任兩相停電時(shí)能正常工作； 功耗：靜態(tài)5W，動(dòng)態(tài)（通信瞬間）：15W； 工作環(huán)境：電源：220VAC20，或110AV20，50Hz / 60Hz；溫度：2070；相對(duì)濕度：95不凝結(jié)。（二） 采集終端每個(gè)電表一個(gè)采集模塊，采集模塊安裝在電表內(nèi)或外，自動(dòng)采集單個(gè)電能表數(shù)據(jù)。每個(gè)電能表與采集終端通過(guò)一對(duì)脈沖線直接連接，一個(gè)采集終端最多可采集16個(gè)電能表，采集終端自動(dòng)采集各電能表的脈沖信息并通過(guò)預(yù)置的各

21、表參數(shù)轉(zhuǎn)換成電度數(shù)存儲(chǔ)起來(lái)。主要功能如下： 可連接和管理18（16）塊電表 和單表模塊兼容，即在一個(gè)小區(qū)內(nèi)可以同時(shí)安裝模塊和終端，在實(shí)際應(yīng)用中很有意義； 用紅外方式進(jìn)行初始化或者抄表； 每個(gè)采集終端都具有中繼功能； 標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，易于和電表配套安裝和管理； 脈沖信號(hào)采用光電隔離（直流電源不共地），確保采集終端工作可靠； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用非易失信RAM，不存在電池壽命問(wèn)題； 功耗：靜態(tài)30W（接滿16塊電表），動(dòng)態(tài)（通信瞬間）：3W； 工作環(huán)境：電源：220VAC20，或110AV20，50Hz / 60Hz；溫度：2070；相對(duì)濕度：95不凝結(jié)。（三） 采集模塊每個(gè)電表一個(gè)采集模塊，采集模塊安裝在電

22、表內(nèi)或外，自動(dòng)采集單個(gè)電能表數(shù)據(jù)。主要功能如下： 可與任何不同型號(hào)和結(jié)構(gòu)的機(jī)械電表或電子式電表配套使用； 電力線載波通信； 每個(gè)模塊都具有中繼； 數(shù)據(jù)存貯采用非易失性RAM，不存在電池壽命問(wèn)題； 表初始化內(nèi)容：表常數(shù)、表底數(shù)、地址碼（8位十進(jìn)制數(shù)）； 表參數(shù)初始化方式：掌上電腦，紅外通信； 控制負(fù)載電流：30A； 功耗：靜態(tài)200mW，動(dòng)態(tài)（通信瞬間）：2W； 工作環(huán)境：電源：220VAC20，或110AV20，50Hz / 60Hz；溫度：2070；相對(duì)濕度：95不凝結(jié)。（四） 管理中心系統(tǒng)系統(tǒng)軟件安裝在管理中心計(jì)算機(jī)上，端管理軟件除了具有電量抄收等基本功能外，還提供線路負(fù)荷的輔助分析計(jì)算，

23、為電力系統(tǒng)部門管理提供決策支持。主要功能如下： 遠(yuǎn)程抄表：操作人員可在管理中心計(jì)算機(jī)上抄錄表計(jì)的當(dāng)前走字及月用量；可以抄取表計(jì)的參數(shù)； 遠(yuǎn)程設(shè)置：可在連線狀態(tài)下進(jìn)行硬件的設(shè)置，如集中器時(shí)間設(shè)置、中繼設(shè)置、振鈴設(shè)置； 用戶管理：具有管理權(quán)限的操作人員可以編輯臺(tái)區(qū)、編輯用戶及該用戶對(duì)應(yīng)的表計(jì)； 權(quán)限管理：設(shè)有系統(tǒng)管理與抄表二級(jí)權(quán)限并設(shè)有密碼保護(hù)； 報(bào)表管理：可生成用戶的年報(bào)表、月報(bào)表，可以自動(dòng)計(jì)費(fèi)和打印單據(jù)； 查詢功能：可查詢用戶的月用量及以前各次抄表的讀取量； 操作日志：記錄操作人員各項(xiàng)操作及操作結(jié)果； 數(shù)據(jù)共享：可向其他的MIS系統(tǒng)，如大型物業(yè)管理系統(tǒng)提供抄表數(shù)據(jù)； 紅外手抄器：操作人員可以利

24、用紅外手抄器到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)采集器進(jìn)行設(shè)置或抄讀，包括抄當(dāng)前表走字、設(shè)置采集器時(shí)間、設(shè)置中繼等；并可將所抄數(shù)據(jù)上傳給管理中心計(jì)算機(jī)。（五） 掌上電腦掌上電腦主要用來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)置、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)抄收和系統(tǒng)維護(hù)。主要功能如下： 采用紅外線方式（非接觸式）與采集終端和遠(yuǎn)方單元通信，可以設(shè)置、修正、核對(duì)地址碼、表常數(shù)、窗口值和表個(gè)數(shù)等參數(shù)； 通過(guò)串口與集中器通信：是當(dāng)用戶不設(shè)置主站，或者集中器處無(wú)法建立上行信道時(shí)，掌上電腦可以代替主站的功能； 通過(guò)串口將數(shù)據(jù)下載給主站計(jì)算機(jī)； 提供現(xiàn)場(chǎng)抄收數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、查詢和瀏覽，還有數(shù)據(jù)處理等其它功能；七、集中抄表系統(tǒng)主要功能介紹（1） 系統(tǒng)的分時(shí)和抄表功能 每天零時(shí)自動(dòng)記錄各

25、電表的即時(shí)值 每日00:00集中器自動(dòng)向各采集模塊/終端發(fā)布數(shù)據(jù)凍結(jié)的廣播命令,再逐個(gè)進(jìn)行抄錄,各電表00:00即時(shí)值和時(shí)間信息一并存入集中器,等待主站調(diào)用。 抄表頻度可調(diào)整(即:抄表間隔可調(diào)整)抄表間隔可以通過(guò)主站向集中器設(shè)定,一旦設(shè)定, 集中器便會(huì)嚴(yán)格執(zhí)行。為了降低不必要的能耗,通常是將抄表間隔設(shè)定為1小時(shí)或以上。 指定電表的半小時(shí)數(shù)據(jù) 為了負(fù)載側(cè)數(shù)據(jù)的需要,可以通過(guò)主站向集中器選定一塊或多塊電表,由集中器對(duì)選定的電表每半小時(shí)自動(dòng)抄收一次, 并存入集中器。 實(shí)時(shí)抄錄指定用戶通過(guò)主站向集中器請(qǐng)求實(shí)時(shí)抄錄部分或者全部電表,并立即將抄得的數(shù)據(jù)傳給主站。這一功能可以用來(lái)分析可疑用戶或者現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)數(shù)據(jù)

26、。 保存給定年中每月末的數(shù)據(jù) 每月末00:00各電表的即時(shí)值存入集中器中,供主站隨時(shí)調(diào)用。集中器可保存10年內(nèi)每月末各電表的即時(shí)值數(shù)據(jù)。 支持四種費(fèi)率的計(jì)量采集模塊/終端按峰、肩、平、谷四種費(fèi)率和總值（等同于電表的窗口值）進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄和存儲(chǔ)，不同費(fèi)率的時(shí)間分配（時(shí)段表）由集中器（事實(shí)上是通過(guò)主站向集中器設(shè)定的）下達(dá)、校對(duì)和調(diào)整。 支持12個(gè)時(shí)段 24小時(shí)內(nèi)每一個(gè)費(fèi)率可以出現(xiàn)3次,即: 每種費(fèi)率的持續(xù)時(shí)間可以不連續(xù)。 遠(yuǎn)方設(shè)置和調(diào)整時(shí)段時(shí)段的設(shè)置和調(diào)整是在主站確定的,并經(jīng)集中器發(fā)向采集模塊/終端。時(shí)段表在主站、集中器、采集模塊/終端三級(jí)都有可靠地存儲(chǔ)。 系統(tǒng)統(tǒng)一自動(dòng)校時(shí)系統(tǒng)時(shí)鐘統(tǒng)一以主站為基準(zhǔn)

27、,校時(shí)由主站-集中器-采集模塊/終端逐級(jí)進(jìn)行,在系統(tǒng)中,任何形式的信息交換都攜帶有時(shí)間信息,比如集中器向采集模塊/終端交換信息的最大時(shí)間間隔是30分鐘,因此系統(tǒng)時(shí)鐘保證可靠而且一致,必要時(shí),也可以在主站端配置GPS系統(tǒng),以確保系統(tǒng)時(shí)鐘可靠。 自動(dòng)計(jì)算兩次抄錄間的用電量主站可以自動(dòng)計(jì)算兩次抄表之間的用電量。特別注意: 用電量數(shù)據(jù)是很重要和嚴(yán)肅的,因?yàn)樗鼘⒆鳛槭召M(fèi)的依據(jù),因此要求系統(tǒng)使用者嚴(yán)格按規(guī)定使用。系統(tǒng)約定，對(duì)月電量的計(jì)算每月只能進(jìn)行一次，重復(fù)計(jì)算容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史數(shù)據(jù)，且不能自動(dòng)恢復(fù)，只能人工恢復(fù)。為了安全，系統(tǒng)將拒絕一個(gè)月內(nèi)2次以上的電費(fèi)計(jì)算。 自動(dòng)記錄各時(shí)段的最大負(fù)荷和發(fā)生時(shí)間在采

28、集模塊/終端上,有自動(dòng)記錄各時(shí)段的最大負(fù)荷和發(fā)生時(shí)間的功能,此項(xiàng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于集中器中,系統(tǒng)目前最大可存儲(chǔ)一年的需量文件（可擴(kuò)充）。（2） 系統(tǒng)的檢測(cè)和報(bào)告（警）功能 客觀計(jì)算線損及報(bào)告 在系統(tǒng)使用者安裝有三相總表的情況下,系統(tǒng)每00:00的即時(shí)值都是同一時(shí)間的,因此可以方便地而且客觀地計(jì)算配變的線損。 相位平衡分析及報(bào)告原理和方法同上,通常系統(tǒng)使用者安裝有單相總表,實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能更為簡(jiǎn)單和方便。 異常用電分析及報(bào)告異常用電是指用戶某一時(shí)間的用電量同歷史值相比過(guò)多或過(guò)少, 此項(xiàng)功能需要系統(tǒng)使用者給定上下限值 缺相檢測(cè)及報(bào)告在集中器中設(shè)計(jì)有電壓檢測(cè)電路,當(dāng)三相電中的某一相斷電時(shí), 集中器自動(dòng)記錄相別和

29、發(fā)生時(shí)間以及持續(xù)時(shí)間。如系統(tǒng)使用者需要, 集中器可以將此事件及時(shí)上報(bào)(需要主站端的MODEM處于空閑狀態(tài))。抄表系統(tǒng)這樣規(guī)定:如集中器及時(shí)上報(bào)一次失敗,便不再上報(bào),等待主站的請(qǐng)求 設(shè)備故障檢測(cè)及報(bào)告以通信和用電量的情況為基本依據(jù),集中器將自動(dòng)而且及時(shí)地記錄故障情況,比如,某一個(gè)模塊/終端通信連續(xù)(1日或3日,系統(tǒng)使用者確定)失敗,則集中器就認(rèn)定為故障,記入故障名單中,上報(bào)或等待主站請(qǐng)求 停電發(fā)生及持續(xù)時(shí)間報(bào)告，此項(xiàng)功能需要同樣在集中器端完成 系統(tǒng)設(shè)備自檢及報(bào)告集中器每日23:00對(duì)自身和以上已述及的通信和用電量的情況進(jìn)行檢測(cè),作為自檢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于集中器中。 需求側(cè)分析報(bào)告在本系統(tǒng)中是指以上已述及

30、的指定電表的半小時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的報(bào)告。 各類報(bào)告均可以按照用戶要求，用表格、曲線或圖形的形式表示出來(lái)各類報(bào)告均在主站實(shí)現(xiàn),并以系統(tǒng)使用者要求的形式表示出來(lái)（3） 系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)分類功能 和用戶現(xiàn)有的任何結(jié)算系統(tǒng)及管理系統(tǒng)接口(滿足用戶的數(shù)據(jù)格式要求)在主站平臺(tái)上設(shè)計(jì)有接口按鈕, 系統(tǒng)使用者業(yè)已存在的任何結(jié)算系統(tǒng)及管理系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口。 十幾種分類數(shù)據(jù)：a.每日零點(diǎn)數(shù)據(jù) - b.半小時(shí)數(shù)據(jù)（指定電表） -c.整點(diǎn)數(shù)據(jù) d.月末數(shù)據(jù) - e.各時(shí)段數(shù)據(jù) -f.最大負(fù)荷及發(fā)生時(shí)間 g.線損數(shù)據(jù) - h.相損數(shù)據(jù) -i.相位平衡分析 j.異常用電分析（用戶支持） -k.斷電記錄 - -l.斷相記

31、錄 m.自檢數(shù)據(jù) -n.用戶要求的其他數(shù)據(jù) （4） 系統(tǒng)的通信及其他功能 低壓電力載波通信，是低成本、易擴(kuò)充的通信方案安裝使用自動(dòng)抄表系統(tǒng),配變小區(qū)的工作是主要的,利用低壓電力載波的通信方案,使系統(tǒng)的安裝調(diào)試變得極為簡(jiǎn)單，如果選用采集模塊方案,基本上是一個(gè)零工程系統(tǒng)。無(wú)論是系統(tǒng)功能的擴(kuò)充還是電表的增加都非常簡(jiǎn)單。 載波采用電力行業(yè)的專用頻段9KHz95KHz的頻段,系統(tǒng)使用者不受困擾。 雙向載波通信，可實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)提示和其他功能在主站的平臺(tái)上設(shè)計(jì)有欠費(fèi)提示按鈕，點(diǎn)擊此按鈕便可以經(jīng)集中器向指定的模塊/終端轉(zhuǎn)發(fā)欠費(fèi)提示信息。事實(shí)上,此項(xiàng)功能可以用作其它用途,比如在電表具備條件時(shí),實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)斷電或者電費(fèi)通

32、知等。 防竊電功能用戶私自打開(kāi)電表尾蓋, 采集模塊自動(dòng)記錄發(fā)生時(shí)間并向集中器報(bào)告。 自動(dòng)斷電功能當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某用戶欠費(fèi)或者非法用電時(shí),可以在主站端發(fā)布斷電指令,在采集模塊端執(zhí)行斷電 可靠的安全措施,確保本系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)免受侵襲抄表系統(tǒng)有三種安全和防護(hù)措施，確保本系統(tǒng)和系統(tǒng)使用者業(yè)已存在的任何結(jié)算系統(tǒng)及管理系統(tǒng)免受侵襲：1.電力線載波通信使用抄表的加密技術(shù)，任何人在電力線竊取系統(tǒng)情報(bào)是不可能的。2.主站和集中器多數(shù)使用電話網(wǎng)這一公用信道，本系統(tǒng)采用國(guó)際上先進(jìn)的、通用的加密軟件，而且這種加密軟件是可以升級(jí)的。這樣的設(shè)計(jì)為系統(tǒng)使用者提供方便，滿足未來(lái)要求。3.在主站的平臺(tái)上設(shè)計(jì)有兩級(jí)密碼，即：操作員

33、級(jí)和管理員級(jí)，系統(tǒng)操作員只限于數(shù)據(jù)獲取，而管理員方可設(shè)置修改系統(tǒng)參數(shù)。除此以外的任何人都無(wú)法操作本系統(tǒng)。 集中器存儲(chǔ)容量大，減少主站的操作次數(shù)抄表系統(tǒng)的集中器是采用工業(yè)控制機(jī)作為核心，大容量的固態(tài)盤存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù),減少主站訪問(wèn)次數(shù)，提高主站訪問(wèn)效率這一點(diǎn)對(duì)于實(shí)際應(yīng)用非常重要，因?yàn)楫?dāng)大量使用自動(dòng)抄表系統(tǒng)時(shí)，主站不可能頻繁的同各個(gè)集中器通信，這就需要集中器能夠把大量的歷史數(shù)據(jù)存在本機(jī)中，以減輕主站的壓力。 集中器數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，易于同其它系統(tǒng)兼容抄表系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展，必然要走向規(guī)范化，其中之一便是多個(gè)供應(yīng)商的小系統(tǒng)，共存于一個(gè)或多個(gè)主站的管理下，這就要求集中器的數(shù)據(jù)格式必須標(biāo)準(zhǔn)化。而簡(jiǎn)單的單片機(jī)方案解決這個(gè)問(wèn)題是很困難的。抄表系統(tǒng)的集中器是采用工業(yè)控制機(jī)作為數(shù)據(jù)處理機(jī)，解決這個(gè)問(wèn)題是很容易的。 支持用戶更換電表系統(tǒng)支持使用者更換電表。當(dāng)某一個(gè)正在運(yùn)行電表被更換或者增加新表時(shí)，使用者需要將原表和新表的參數(shù)輸入到主站并送至集中器，這樣是為了確保不丟失用電量。事實(shí)上，本系統(tǒng)具有自動(dòng)識(shí)別增加和更換電表的功能，但更換電表存在原電表未結(jié)算電量的問(wèn)題，因此，提醒系統(tǒng)使用者特別注意。 可兼容水表和氣表的抄錄對(duì)于水表和氣表具備條件（比如脈沖輸出），而且系統(tǒng)使用者許可的情況下，系統(tǒng)可兼容水表和氣表的抄錄。八、集中抄表系統(tǒng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)：中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T698