遠(yuǎn)程集中抄表管理系統(tǒng)(北京振中)

1、公司簡(jiǎn)介北京振中電子技術(shù)有限公司位于中關(guān)村科技園的高新技術(shù)企業(yè)，其前身是成立于1988年的中科院計(jì)算所直屬產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司。作為高新技術(shù)企業(yè)，振中公司產(chǎn)權(quán)清晰，結(jié)構(gòu)合理，成立以來經(jīng)營(yíng)狀況一直較好。公司重視技術(shù)性投入，發(fā)展思路就是利用高技術(shù)人才的優(yōu)勢(shì)，做自主品牌產(chǎn)品。 振中公司憑借多年專注服務(wù)于電力行業(yè)的的經(jīng)驗(yàn)積累，執(zhí)著的專業(yè)精神、不斷的技術(shù)創(chuàng)新和完善的服務(wù)體系，公司的系列產(chǎn)品均得到電力用戶的廣泛認(rèn)同，并且遠(yuǎn)銷至國(guó)際市場(chǎng)，成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定者。隨著電力市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)展，以及電力系統(tǒng)現(xiàn)代化服務(wù)和管理水平的顯著提高，振中公司充分發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，潛心于用電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與管理系列產(chǎn)品、配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端以及低壓

2、遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，經(jīng)過不懈努力，已開始逐步推廣使用并獲得用戶好評(píng)。 成立以來秉承“專業(yè)鑄就品質(zhì)，信譽(yù)成就振中”的經(jīng)營(yíng)理念，致力于企業(yè)信息化建設(shè)，具有雄厚的產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、市場(chǎng)營(yíng)銷實(shí)力。一、 系統(tǒng)概述自動(dòng)抄表系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理應(yīng)用于電量核算與用電管理系統(tǒng)中的一項(xiàng)技術(shù)。它從根本上克服了傳統(tǒng)的人工抄表模式的弊端，給電能管理的現(xiàn)代化帶來了新的希望。    尋求簡(jiǎn)單可靠的自動(dòng)抄表方法，是儀表通信領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。在通信媒體中，最受關(guān)注的還是電力線載波(PowerLine Carrier，PLC)通信，這是由于PLC線路遍布各地

3、，從發(fā)電廠到各個(gè)居民家庭無所不至，不需重新布線，可以節(jié)省大量的人力物力。電力線載波通信是指將信息調(diào)制為高頻信號(hào)后疊加在電力線路上進(jìn)行通信的技術(shù)，在同一變壓器區(qū)域下，一個(gè)集中器采集若干個(gè)采集器或電能表的數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個(gè)基于電力線的通信網(wǎng)。    利用低壓電力線作為集抄系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)通道，不僅運(yùn)行成本低，而且非常經(jīng)濟(jì)，其優(yōu)勢(shì)在于：電力線是屬電力部門完全控制的通信信道，不必另外鋪設(shè)通信信道；電力線是所有住房和建筑物的基礎(chǔ)設(shè)施，以電力線作為通信信道可大大節(jié)省鋪設(shè)通信信道的投資；幾乎不需要維護(hù)或維護(hù)量極?。灰噪娏€為通信信道可以靈活地實(shí)現(xiàn)即插即用。 我公司

4、研發(fā)的遠(yuǎn)程集中抄表管理系統(tǒng)是基于現(xiàn)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的高科技應(yīng)用產(chǎn)品。本系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集終端、智能抄表集中器等現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備和管理軟件，利用先進(jìn)的低壓電力線載波或RS485總線技術(shù)，構(gòu)成一套完整的集散型數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，從而完成大范圍城鄉(xiāng)居民電能表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄收和管理。 (1)、系統(tǒng)組成二、10KV高壓輸電線脈沖采集終端三相總表全電子/機(jī)械載波表主站：抄表管理中心（抄表管理中心與數(shù)據(jù)集中器之間的通道采用公用電話線或GPRS通道）380V配電變壓器數(shù)據(jù)集中器220V/380V電力線普通全電子表/機(jī)械表集中表箱電表1電表n集中抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖配變終端級(jí)聯(lián)RS485抄表RS485用戶表脈

5、沖信號(hào)載波采集終端普通全電子表/機(jī)械表RS485具備RS485口的電表可以直接連接到集中器的抄表RS485口，當(dāng)一條支路上的電表數(shù)量超過64塊時(shí)，應(yīng)該采用RS485采集終端以增加驅(qū)動(dòng)能力。RS485采集終端集中表箱具備RS485口的電表可以直接連接到載波采集終端端。只具備脈沖口的電表可以直接連接到脈沖采集終端具備載波通道的電表可以通過電力線直接與集中器通訊。營(yíng)銷系統(tǒng)2、系統(tǒng)各部分功能主站功能遠(yuǎn)程集中抄表管理系統(tǒng)是為了配合國(guó)家電力部門"一戶一表、抄表到戶"政策的實(shí)施，解決抄表難的問題，提高供電部門的現(xiàn)代化管理水平，杜絕電費(fèi)收繳過程中的偷電、漏電、關(guān)系電、人情電的一種有效的高科

6、技手段。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，計(jì)量準(zhǔn)確，操作使用方便，能夠充分滿足供電部門的抄表和收費(fèi)管理的需求。概括來說，它主要具有以下四方面功能：系統(tǒng)功能(一) 遠(yuǎn)程抄表功能（1）實(shí)現(xiàn)所轄380V及以上主站全部計(jì)量電能表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表以及系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)關(guān)口計(jì)量點(diǎn)電能表計(jì)的遠(yuǎn)程用電數(shù)據(jù)采集功能。（2）能遠(yuǎn)方設(shè)置集中器的運(yùn)行參數(shù)。（3）具備自動(dòng)和人工實(shí)時(shí)召測(cè)功能。（4）具備全部和分組以及單戶抄錄功能。（5）單塊電表讀數(shù)實(shí)時(shí)顯示功能。（6）具有自動(dòng)路由功能。當(dāng)需要中繼時(shí)，集中器能根據(jù)線路的情況，實(shí)時(shí)、智能、快速地調(diào)整路由，完成集中器到目的電表的通信，無需人工干預(yù)。(二) 數(shù)據(jù)的查詢管理功能（1）方便快捷的查詢管

7、理功能：可查看“最近”、“歷史”、“點(diǎn)抄”“日凍結(jié)”、和“月凍結(jié)”等多種數(shù)據(jù)，可按“臺(tái)區(qū)”、“客戶名稱”、“客戶地址”、“戶號(hào)”、和“局號(hào)”等多種方式查詢。 （2）方便快捷的數(shù)據(jù)打印導(dǎo)出功能：數(shù)據(jù)導(dǎo)出支持TXT、DBF和EXCEL等多種格式，而且導(dǎo)出的數(shù)據(jù)項(xiàng)目可自行選擇設(shè)定。（3）電量計(jì)算：可自行設(shè)定所計(jì)算電量起始時(shí)間，以及計(jì)算的表計(jì)的范圍。（4）電量異常檢查功能。(三) 系統(tǒng)分析功能（1）母線電量平衡、線損分析管理功能。（2）采集的電能表表底信息作為電費(fèi)結(jié)算的依據(jù)，直接用于核算電費(fèi)。（3）用電市場(chǎng)預(yù)測(cè)功能。（4）供電可靠性統(tǒng)計(jì)功能。(四) 較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)充性（1）地理信息系統(tǒng)GIS(專業(yè)

8、圖形)接口。（2）與營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)、局MIS等系統(tǒng)接口和數(shù)據(jù)共享功能。（3）公用配電變壓器監(jiān)測(cè)儀及居民集抄器所采集數(shù)據(jù)的接受、傳送、處理功能。（4）支持多種數(shù)據(jù)庫:ACCESS數(shù)據(jù)庫、SQL SERVER數(shù)據(jù)庫、SYBASE數(shù)據(jù)庫。（5）軟件界面支持多種語言。智能抄表集中器工作原理A、 工作原理1、系統(tǒng)組成智能抄表集中器(簡(jiǎn)稱集中器)是低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)的組成部分之一，集中器作為整個(gè)抄表系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，連接著上位中央管理計(jì)算機(jī)(或PDA手持抄表器)和下位多個(gè)電表或抄表模塊。2、 集中器作用在低壓電力用戶集中系統(tǒng)中的核心組成部分，負(fù)責(zé)采集并存貯全部單個(gè)電能表的數(shù)據(jù)和上下行通道的管理。3、

9、 集中器與上位管理系統(tǒng)通訊方式l 外置無線MODEMl RS-232串口直聯(lián)方式。4、集中器與下位電表或抄表模塊通訊方式l 電力載波通訊方式l RS485通信方式B、 主要功能 l 具有集中器操作密碼的設(shè)置和修改功能。l 抄表功能，可對(duì)符合協(xié)議的不同類型電表進(jìn)行載波或RS485抄表。l 接收并存儲(chǔ)上位機(jī)下載數(shù)據(jù)，包括表計(jì)數(shù)量、表號(hào)，以及中繼管理需要的信息。l 具有實(shí)時(shí)抄表、定時(shí)抄表、凍結(jié)抄表及斷電補(bǔ)抄功能。l 具有透明點(diǎn)抄操作功能。l 具有實(shí)時(shí)時(shí)間功能：自帶高精度的時(shí)鐘，時(shí)間運(yùn)行準(zhǔn)確，并可由上位機(jī)校時(shí)。l 具有掉電保護(hù)功能：帶有自動(dòng)充電電池，掉電后可對(duì)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。l 具有中繼功

10、能：可根據(jù)抄表情況自動(dòng)進(jìn)行中繼路徑的查找和調(diào)整。l 具有中繼約束功能：可根據(jù)上位機(jī)下載的中繼約束條件自動(dòng)進(jìn)行中繼路徑的排除， 提高查找中繼工作的速度和效率。l 選用工業(yè)級(jí)內(nèi)嵌式Modem，傳輸可靠、對(duì)各類環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。l 具有優(yōu)良的電磁兼容特性，符合IEEC 61000-4-4 Level 4標(biāo)準(zhǔn)。C、 技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)l 電源電壓：交流220VAC±20%（三相四線）l 額定頻率：50Hz±5%l 集中器主系統(tǒng)工作電壓： 直流 +5VDC±5l 集中器有功功耗（靜態(tài)）： 10Wl 停電后系統(tǒng)數(shù)據(jù)保持時(shí)間不少于10年l 時(shí)鐘誤差: ±0.3s/dl 停電后

11、時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)間不少于3年l 抄表通道：三相四線電力線的三條相線或485總線l 集中器表計(jì)管理容量：集中器表計(jì)管理容量：>1000塊單表A、工作原理1、系統(tǒng)組成GRU系列數(shù)據(jù)采集終端是抄表系統(tǒng)的組成部分之一。2、采集終端作用在抄表系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)RS485通道到載波通道的轉(zhuǎn)換或RS485通道到RS485通道的轉(zhuǎn)換。采集終端一方面與集中器通過載波通道或RS485通道進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，另一方面通過抄表RS485口與RS485型的電表通訊。3、采集終端與集中器通訊方式l 低壓電力線載波通訊l RS485通信方式4、 采集終端與電表通訊方式l RS485通信方式l 脈沖通訊方式5、 采集終端型號(hào)說明：G

12、RU數(shù)據(jù)采集終端有兩種型號(hào)Ø 載波型：上行通道為載波通道Ø RS485型：上行通道為RS485通道B、功能特點(diǎn)l 終端能同時(shí)管理多達(dá)16塊、帶RS485接口或脈沖接口的電能表。l 紅外啟動(dòng)自檢功能，通過PDA啟動(dòng)終端自檢，能檢測(cè)出所連接的表號(hào)低字節(jié)為099的電表（表數(shù)不超過16個(gè)）；l 紅外抄表功能，抄讀終端所管理電表的當(dāng)前、上月、昨日零點(diǎn)和凍結(jié)表底；讀取電表常數(shù)、繼電器狀態(tài)、各時(shí)段起始時(shí)間和費(fèi)率號(hào)、自動(dòng)抄表日期、表號(hào)、表的當(dāng)前時(shí)間和周次等表計(jì)參數(shù)；l 紅外設(shè)置功能，可以添加、刪除、替換所管理的表號(hào)，讀取所管理表的數(shù)量和表號(hào)；可以設(shè)置操作繼電器密碼，讀取繼電器狀態(tài)和操作繼電

13、器；l 載波或RS485抄讀表底功能：抄讀所管理表的當(dāng)前、上月、昨日零點(diǎn)和凍結(jié)表底；l 載波或RS485抄讀參數(shù)功能：抄讀指定電表的狀態(tài)字、電表常數(shù)、繼電器狀態(tài)、當(dāng)前時(shí)間、自動(dòng)抄表日、各時(shí)段起始時(shí)間和費(fèi)率號(hào)；l 載波廣播凍結(jié)和廣播校時(shí)，接收集中器的廣播凍結(jié)和廣播校時(shí)命令實(shí)現(xiàn)廣播凍結(jié)、廣播校時(shí)。C、技術(shù)指標(biāo)l 紅外通訊地址：采用6字節(jié)12位BCD碼作為通訊地址l 載波通訊地址：3字節(jié)6位BCD碼l RS485通訊地址：?jiǎn)巫止?jié)HEX碼，紅外通訊地址最低字節(jié)的16進(jìn)制l 模塊管理的16塊電表必須具有16個(gè)各不相同的通訊地址l 紅外通訊方式有效距離不小于2米l 停電時(shí)能保存載波抄表終端所保存的表號(hào)、表

14、的數(shù)量、繼電器操作密碼l 模塊提供載波通訊時(shí)的中繼鏈路功能l 紅外抄到率100%l 載波抄到率100%D、 技術(shù)參數(shù)l 紅外通訊：終端通過紅外與紅外PDA通訊；異步方式，1200bps，偶校驗(yàn)l 載波通訊：終端通過電力線與載波集中器、DEMO板通訊；同步方式，500bpsl RS485通訊：終端通過RS485總線與所管理電表通訊；l 異步方式，1200bps，偶校驗(yàn)；l 電源電壓：交流220VC±20%l 電源頻率：50Hz±5%l 功耗：<2W（發(fā)射狀態(tài)）l 傳輸通道：220V電力線載波或RS485l 溫度范圍：-4075ºCl 濕度范圍：RH10%95%

15、三、系統(tǒng)解決方案 1、  通訊信道   系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)選擇技術(shù)成熟、性價(jià)比高、可靠性好、有發(fā)展前景的通訊信道，主要采用信道如下：集中器和主站之間的通訊采用公用電話網(wǎng)或GPRS，集中器與采集終端之間的通訊采用RS485總線或低壓電力線載波，采集終端（或采集模塊）通過485通訊線或脈沖線接收電能表發(fā)出的信號(hào)。 2、  構(gòu)成方案   系統(tǒng)建設(shè)可采用如下三種技術(shù)方案：集中式的低壓電力載波方式（方案一），分散式的低壓電力線載波方式（方案二），485總線方式（方案三）。   方案一中集中器通過低壓電力線載波直接

16、與各載波電能表通訊。方案二中集中器通過低壓電力線載波與各采集終端或載波電能表通訊，采集終端通過485通訊線或脈沖線接收電能表發(fā)出的信號(hào)；   方案三中集中器通過485總線與各采集終端通訊，采集終端通過485通訊線或脈沖線接收電能表發(fā)出的信號(hào)；    在選擇技術(shù)方案上可根據(jù)實(shí)際情況具體分析加以確定，必要時(shí)上述技術(shù)方案可以混合使用。3、 方案介紹A、 基于電力載波及載波電能表遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)解決方案。B、 基于電力載波及電能表遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)解決方案。C、 基于RS485通訊及485采集終端遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)解決方案。D、 基于載波及RS485通訊方式遠(yuǎn)程集中

17、抄表系統(tǒng)解決方案。圖片采用方案三的，但是要做修改，左邊的采集終端到集中器仍舊走485到集中器，右邊采用方案二中右邊的采集終端走載波方式到集中器。文字如下：系統(tǒng)概述振中嘉和公司根據(jù)國(guó)內(nèi)外集中抄表系統(tǒng)的發(fā)展要求和我國(guó)電力系統(tǒng)需求側(cè)的管理要求，依托中國(guó)電科院、清華大學(xué)以及浙江大學(xué)等國(guó)內(nèi)著名科研院校，成功研制了基于載波及RS485總線的GEM20004遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)抄收穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)控制和抄表成功率達(dá)到100。GEM20004系列遠(yuǎn)程集中抄表管理系統(tǒng)非常適合智能高層建筑、商住樓等通信線路（485總線）部分已經(jīng)敷設(shè)完整的新型智能化小區(qū)。有兩種形式：一種是用戶電能表通過RS485型數(shù)據(jù)采集終端后

18、經(jīng)RS485總線與數(shù)據(jù)集中器連接；第二種方式是用戶電能表通過載波型數(shù)據(jù)采集終端后經(jīng)電力載波電力線與數(shù)據(jù)集中器連接。功能特點(diǎn)1、可實(shí)時(shí)召測(cè)或根據(jù)設(shè)定的抄讀間隔自動(dòng)采集各電能表的電量。2、報(bào)警功能：失壓告警、失流告警、電流反極性告警、編程告警、線損超值/負(fù)值告警、繼電器變位事件、抄表失敗告警及電表校時(shí)告警。3、具有遠(yuǎn)程升級(jí)應(yīng)用程序（含主程序和上、下行通信規(guī)約）功能。4、主站與集中器、集中器與采集終端、采集終端與電能表實(shí)現(xiàn)逐級(jí)校時(shí)。5、統(tǒng)計(jì)分析包括日用電曲線、線損計(jì)算等。系統(tǒng)設(shè)備帶有RS485通信接口的單（復(fù)）率單相數(shù)字式電能表（插圖）規(guī)格：?jiǎn)蜗啵?20V；1.5(6)A、2.5(10)A、5(20

19、)A、5 (30)A、10（40）A、10（60）A；通訊接口：帶RS485通信，通信距離1500米傳輸速率：4800bps帶有RS485通信接口的單（復(fù)）率三相四線制數(shù)字式電能表（插圖）規(guī)格：三相四線制：3×220V380V,3×10（40）A,3×20（80）A,3×1.5（6）A通訊接口：帶RS485通信，通信距離1500米傳輸速率：4800bpsGRU系列載波型數(shù)據(jù)采集終端（插圖）數(shù)據(jù)采集終端抄收485數(shù)據(jù)或脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)，通過電力線將數(shù)據(jù)傳輸至智能抄表集中器。抄收16塊電能表的電能數(shù)據(jù)RS485總線通訊速率為1200bps載波通訊速率為500bp

20、s,距離大于2000米GRU系列RS485型數(shù)據(jù)采集終端（插圖）數(shù)據(jù)采集終端抄收485數(shù)據(jù)或脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)，通過RS485總線將數(shù)據(jù)傳輸至智能抄表集中器。抄收16塊電能表的電能數(shù)據(jù)RS485總線通訊速率為1200bpsGPLM智能抄表集中器可管理1024塊電能表的數(shù)據(jù)載波通信距離大于2000米，載波通訊速率500bps使用工業(yè)級(jí)CPU，保證在-2555ºC范圍內(nèi)正常穩(wěn)定運(yùn)行工作使用電子存儲(chǔ)器，可保存12個(gè)月電量四、 典型應(yīng)用工程案例小區(qū)電力載波遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 設(shè)計(jì)方案 一、設(shè)計(jì)說明1、根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)；2、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T698低壓電力用戶集中

21、抄表系統(tǒng)技術(shù)條件；3、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范；4、本系統(tǒng)的所有硬件和軟件均同時(shí)支持單費(fèi)率和多費(fèi)率的系統(tǒng)，只需在管理中心做簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)調(diào)整，即可將某部分用戶的費(fèi)率類型進(jìn)行更換；5、數(shù)據(jù)采集終端安裝于電表表箱內(nèi)，均采用GRU系列產(chǎn)品，留有一定的擴(kuò)展空間；具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性；6、智能抄表集中器的電源從變壓器出線的母線上采用三相四線制的接線方法引入，從而確保各相電力線載波信號(hào)的迅速、準(zhǔn)確地接收；7、智能抄表集中器與數(shù)據(jù)采集終端之間采用先進(jìn)的低壓電力線載波通信方式，無需敷設(shè)專用的通道，在保障通信的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化系統(tǒng)的安裝運(yùn)行；8、集中器與管理中心的電腦通過GPRS，數(shù)據(jù)傳輸通道有了可靠

22、的保障,因此需要2張SIM卡。 二、工程概況本工東莞市 位于東莞供電所所管轄的范圍內(nèi)，線路為地溝敷設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)線路分布規(guī)整，情況較完好，無嚴(yán)重老化現(xiàn)象。表箱有預(yù)留空間安裝集中抄表系統(tǒng)采集終端設(shè)備,周圍環(huán)境單一，無嚴(yán)重電磁干擾源。共9幢樓23個(gè)單元,由 1個(gè)變壓器供電，最大供電半徑小于500米。用戶電表是集中安裝, 統(tǒng)一使用浙江萬勝電力儀表有限公司生產(chǎn)的DDF-18S單相復(fù)費(fèi)率電子式電度表.共232戶住宅電表進(jìn)入該系統(tǒng)。 配置GRU12數(shù)據(jù)采集單元23個(gè)，并配置相應(yīng)智能抄表集中器1個(gè)。抄表管理中心設(shè)于供電局，另需配置GPRS MODEM 1臺(tái)。三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備功能    本系統(tǒng)由抄表管理單元、智能抄表集中器、數(shù)據(jù)采集終端三部分組成。電表與抄表終端之間用信號(hào)線連接；抄表終端、集中器之間的通信采用電力載波通信方式，集中器、計(jì)算機(jī)之間采用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：1、抄表管理層：這一層位于抄表管理中心內(nèi)，由抄表管理計(jì)算機(jī)和軟件部分組成，是抄表管理人員與本系統(tǒng)直接交流的部分。負(fù)