自動抄表系統(tǒng)技術方案

1、寧波三星自動抄表系統(tǒng)技術方案說明寧波三星科技有限公司三星自動抄表系統(tǒng).、八、-刖言隨著計算機技術的飛速發(fā)展，通信技術的不斷提高，計算機在電力行業(yè)各個領域得 到了廣泛的應用，并越來越普及。在我國，幾乎每個地區(qū)的電力部門都已實現了用電收 費管理自動化。但是用戶用電數據的抄錄及數據的計算機錄入，卻依然只能依靠大量的 手工操作來完成。傳統(tǒng)的手工抄表方式暴露出日益嚴重的質量和效率問題，抄表環(huán)節(jié)已 成為電力營銷的嚴重瓶頸，解決這一問題的根本途徑是采用先進的抄表技術和抄表手 段，即實現遠程自動抄表。因此，我公司開發(fā)了一套基于低壓用戶的電力線載波自動抄 表系統(tǒng)。不僅從根本上解決了人工抄表，額外電損等問題，還可

2、以實現準確的線損分析， 最大用電負荷統(tǒng)計、用電異動分析、可疑用戶遠程監(jiān)控等功能。三星自動抄表系統(tǒng)是面向低壓用戶， 以先進的電力線載波通信（PLC）技術為基礎，以 系統(tǒng)工程思想為指導，采用了軟件自動中繼、模式識別和模糊處理等技術，以軟件擴頻 技術為核心而研制成功的，通訊能力達到國際先進水平的新一代自動抄表系統(tǒng)。系統(tǒng)具有記數準確、抄表成功率高、通訊可靠性高、綜合成本低、系統(tǒng)構建靈活方 便、施工量小、運行費用低、適應能力強等特點參考標準DL/T 698-1999GB/T 2423.1-1989GB/T 2423.2-1989GB/T 2423.4-1993GB 2829-1987GB/T 15464

3、-1995GB/T 17215-1998GB/T 17626.2-1998GB/T 17626.3-1998GB/T 17626.4-1998GB/T 17626.5-1999試驗A低溫試驗方法試驗B咼溫試驗方法 試驗Db交變濕熱試驗方法（適用于生產過程穩(wěn)定性的檢查）低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術條件 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程 周期檢查計數抽樣程序及抽樣表 儀器儀表包裝通用技術條件 1和2級靜止式交流有功電能表電磁兼容試驗和測量技術第2單元 靜電放電的抗擾性試驗電磁兼容試驗和測量技術第3單元 輻射電磁場的抗擾性試驗電磁兼容試驗和測量

4、技術第4單元電快速瞬變脈沖群的抗擾性試驗 電磁兼容試驗和測量技術第5單元浪涌的抗擾性試驗IEC 61000-3-5 : 1997電磁兼容性（EMC第3部分：限制第8單元低壓電力設備上傳輸信號的電平、頻帶和電磁騷尤電平系統(tǒng)結構普詛屯朧農其他系統(tǒng)CALL CENTER系統(tǒng)(95598】三星自動抄表系統(tǒng)由以下幾部分組成：數據采集單元（MIU）：數據采集單元可分為全電子載波表、RS485采集終端以及脈沖采集終端三類。其中全電子 載波表內置載波通信模塊，采用一體化結構設計，可以直接接入三星低壓電力線載波自動抄 表系統(tǒng)，并且由于電能計量數據的（指示數據與抄收數據）同源特點，確保了在源頭上不產 生誤差，保證

5、了數據的精確性。下行信道（PLC）:下行信道采用低壓電力線載波通信技術。經過多年的技術攻關，三星自動抄表系統(tǒng)徹底 解決了電力線載波通信中存在的信號衰減大、負載阻抗變化大、干擾信號強、信號失真大等 特點，保證了通信的可靠性。并且使用現成低壓電力線作為通信載體，避免了工程的安裝維 護費用，極大的降低了系統(tǒng)的綜合成本。數據集中器（DataCon）：數據集中器是三星自動抄表系統(tǒng)中的關鍵設備，具備自我學習、自我感知電網拓撲結構的能力，自動按系統(tǒng)主站設置的時間集中抄讀本臺區(qū)電表數據，并且保存相關數據。同時能夠 與系統(tǒng)主站和手持單元進行數據交換。上行信道（PSTN/GSM/GPRS）:三星自動抄表系統(tǒng)可靈活

6、選擇不同的上行信道，包括PSTN公共電話網、GSM移動數據業(yè)務、GPRS通用分組無線業(yè)務等，另外還可采用高中壓電力載波、 電力專用無線電通訊以及 包括通訊電纜和光纖在內的專用通訊網絡。綜合分析各種通信信道的優(yōu)缺點以及費用，系統(tǒng) 推薦采用PSTN和GPRS兩種上行信道。系統(tǒng)主站（SMS）:系統(tǒng)主站由計算機系統(tǒng)、通訊設備、后臺管理軟件等構成。主站通過通訊設備經上行信 道與集中器連接，實現對集中器的遠程抄讀和集中控制。也可通過手持單元將各數據集中器 的數據轉儲。系統(tǒng)主站后臺管理軟件提供了豐富的數據視圖和靈活的接口，能夠方便的與電 力部門的營銷系統(tǒng)或其他系統(tǒng)聯(lián)網，實現數據信息共享。手持單元（HHU）:

7、手持單元由抄控器和掌上電腦組成。在三星自動抄表系統(tǒng)中，抄控器是一種在生產安裝、 現場維護時使用的通路連接設備。它與掌上電腦配合在一起用于抄控抄表模塊 （載波電能表）； 通過RS232接口與集中器直接通訊，一方面抄控器將掌上電腦的抄控指令發(fā)送到電力線上， 另一方面從電力線上接收抄表模塊（載波電能表）返回的數據信息并傳給掌上電腦。四、系統(tǒng)技術指標1. 電能量讀數準確度：系統(tǒng)讀出的用戶電能表累計電能量讀數 E與用戶電能表自身指示的電能量示值 Eo的差值在實驗室條件和現場運行條件下均能滿足以下要求：+ YX 10-卩|E Eo E| 0時，丫 =0;當|E EbA E|V 0 時，Y =1。2. 一次

8、抄讀成功率：按下列公式計算系統(tǒng)對所有用戶電能表的累計電能數據抄讀的一次抄讀成功率:一次抄讀成功率一次抄讀成功的次數抄讀的總次數X 100%現場驗收條件下，系統(tǒng)運行三個月以上，統(tǒng)計一次抄讀成功率能夠滿足以下指標:集中器下行信道一次抄讀成功率電力線載波 85%3. 電能量讀數總差錯率：按下列公式計算系統(tǒng)對所有用戶電能表的累計電能數據抄讀的總差錯率，在試驗條件下和在現場驗收條件下都等于零。抄讀差錯率=不滿足1要求的數據個數抄讀到的數據總個數五、數據采集單元DDSI188型單相電子式載波電能表DDSI188型單相電子式載波電能表（液晶顯示）采用最新單片微處理器及其外圍芯片技術設 計、制造，采用美國AD

9、公司的專用單相電能計量芯片，通過對電流、電壓信號采樣，能計量雙 向有功電能；可利用低壓電力線進行編程、抄表和控制拉閘，實現對低壓居民用戶的電力線載波 自動抄表。V功能及特點：1. 電能表的線路設計和元器件的選擇以較大的環(huán)境允差為依據，因此可保證整機長期穩(wěn)定工作，精度基本不受頻率、溫度、電壓變化影響。2. 計量芯片采用美國AD公司的專用單相電能計量芯片 ADE7755,誤差曲線動態(tài)范圍寬，可 方便地制作高倍程表，抗干擾能力強，性能穩(wěn)定，失效率低。3. 電能表尾端有光電隔離脈沖輸出接口，以便于進行誤差測試和數據采集。4. 通過電力線進行載波通信，實現遠程自動抄表和 遠程控制拉閘（可選）。5. 采用

10、軟件擴頻方式進行低壓電力線載波通信，準確、可靠、抄讀能力強。6. 可由抄表器（掌上電腦）配合抄控器對電表進行預置參數和抄表等操作，預設參數受編程開關限制，編程開關帶鉛封保護。7. 采用阻燃ABS塑料殼體，寬溫度液晶顯示。8. 具有脈沖指示和斷電指示燈（帶拉閘功能時）技術參數:正常工作電壓范圍220 X (1 20%)V絕緣耐壓 2000Vac有功功耗 1.5W視在功耗 2VA工作溫度范圍正常工作溫度范圍-20 C45 CH極限工作溫度范圍-30 C55 C存儲和運輸溫度范圍-40 C 70 C存儲和工作濕度 2000Vac電壓回路功耗 6VA/1.5W電流回路功耗 2VA一般工作溫度正常工作溫

11、度-10 C 45C極限工作溫度-20 C 55 C特殊工作溫度正常工作溫度-25 C 55 C極限工作溫度-40 C 60 C存儲和運輸溫度-20 C 80 r存儲和工作濕度 75%抄表日設定抄表日、時，保存最近12個月歷史電量負荷代表日可設置時鐘精度波特率紅外：1200 bps ;載波：384 bps紅外通信距離不少于4 m載波通信距離電力主干線3 km自動中繼深度3級載波頻率270KHz 15KHZ外型尺寸長X寬X高 175mmX 116mrX 67mmCZL129-1C采集終端（RS485采集）CZL129-1C型采集終端（RS485采集）采用先進微電子技術及 SMT生產工藝制造，應用

12、于三星 低壓電力線載波自動抄表系統(tǒng)，作為系統(tǒng)的終端設備之一，實現 32路（或16路）用戶電表的電 量等數據采集，適合與帶 RS485接口的電能表進行配合實現遠程自動抄表。 CZL129-1C型采集終 端（RS485各項性能指標符合中華人民共和國電力行業(yè)標準 DL/T 698-1999低壓電力用戶集中 抄表系統(tǒng)技術條件。功能特點:1. 三相四線電源供電：3X 220/380V;2. 作為低壓電力線載波自動抄表系統(tǒng)的一個終端設備；3. 上行通過低壓電力線與集中器通訊，下行與帶RS485接 口的電能表通信;4. 一個采集器最多可以抄讀32只或16只電能表；5. 可以抄讀不同廠家生產的電能表（協(xié)議符合

13、DL/T 645規(guī)約）；6. 可抄讀的信息有：當前有功總（平、谷、峰、尖）電量、上月有功總（平、谷、峰、尖） 電量、電表運行狀態(tài)字。技術參數:項目技術指標電源3X 220/380V 50Hz規(guī)格（32路、16路功耗非傳輸狀態(tài)v 1VA, 1W傳輸狀態(tài)v 3VA, 2.5W通訊速率載波384 bpsRS4851200 bps載波通信距離:電力主干線3 km自動中繼深度p級載波頻率270KHz 15KHz工作溫度范圍-25 C +55C存貯溫度范圍-30 C +70C外型尺寸長X 寬 X 高 229mmX 145mrX 72mmDDS188單相電子式電能表（液晶顯示、帶拉閘）DDS188型單相電子

14、式電能表是采用先進的超低功耗固態(tài)集成電路技術和SMT工藝制造的新產品，其用途是計量額定頻率為50Hz的交流單相有功電能。功能特點：符合GB/T 17215-20021級和2級靜止式交流有功電能表。靜止式儀表，電路設計和元器件選擇以允許較大環(huán)境允差為依據，能可靠保證電能表長期穩(wěn)定工作。電能表殼體采用高性能工程塑料，表內具有邏輯防潛動功能。采用6+2液晶顯示，顯示內容（當前有功總電量、日期、時間）可根據要求進行通訊設置。 停電后LCD顯示當前總電量6s，停顯3s。具有繼電器拉閘、合閘功能，控制電表的通斷電。（可選）電表出廠后具有5次電量清零次數，但要求當前有功總電量值v 10kWh表內帶有時鐘（軟

15、時鐘），并可進行廣播對時，時鐘在停電時能維持運行。日時鐘準確度 不大于5秒/天。技術參數：正常工作電壓范圍220 X (1 20%)V絕緣耐壓 2000Vac有功功耗 1.5W視在功耗 2VA工作溫度范圍正常工作溫度范圍-20 C45 C極限工作溫度范圍-30 c55 r存儲和運輸溫度范圍-40 r 70 c1存儲和工作濕度 85% （年平均）電量計數器0 999999.99 kW*h通訊速率1200bps外型尺寸長 X 寬 X 高 160mmX 120mrX 60mm六、數據集中器CGZ129-1j型集中器CGZ129-1j型集中器是低壓電力線載波自動抄表系統(tǒng)中的關鍵設備。能夠自動抄收并存儲

16、各種DL/T 698-1999 (低壓電力具有載波通信功能的智能儀表、采集終端或采集模塊以及各類載波通信終端的電量數據，同時能 與主站或手持設備進行數據交換。符合中華人民共和國電力行業(yè)標準用戶集中抄表系統(tǒng)技術條件）功能描述設置參數：可由系統(tǒng)主站遠程或直接設置。包括數據庫、時鐘、時段、中繼參數以及啟動抄讀、停止抄讀等一系列相關參數。抄讀數據：集中器在抄表時段內集中抄讀臺區(qū)電表數據。存儲數據：集中器將抄讀的數據存儲起來，最多可以存儲31次數據。中繼功能：集中器能夠依據學習結果，自動啟用中繼功能，實現中繼抄表。凍結功能：集中器能夠依據后臺設置，對臺區(qū)電表進行凍結抄表。遠程監(jiān)控：支持后臺系統(tǒng)遠程實時監(jiān)

17、控電表運行實況，對電表情況進行分析。漫游功能：在人為干預下，能夠進行表號漫游處理，找到表號的準確臺變。校時功能：可實現系統(tǒng)校時。自診斷功能：可自動進行系統(tǒng)檢測，發(fā)現異常有記錄和報警。交互命令：支持后臺系統(tǒng)進行命令級交互命令操作。自我學習：具有高智能，能夠自我學習，通過對抄讀數據分析，感知電網拓撲結構，自 動建立中繼路徑。隨著學習過程的進行，集中器具有“越用越好用”的特點。性能指標：通訊速率：9600bps?？垢蓴_能力強：集中器在軟件和硬件兩方面進行抗干擾處理，有強大的抗干擾能力。掉電保護：數據停電保存期為30年，復電后程序從斷點處開始運行?？估讚簦杭衅鞑捎枚喾N抗雷擊措施。MODEMS護：具備

18、 MODE保護電路，對 MODE進行保護。通訊方式：集中器與抄表模塊之間通過電力線雙向通訊，集中器與后臺系統(tǒng)之間通過MODE進行電話線通訊（其他信道通信方式可選）。抄表數量：理論上無限制，標準配置 1024只多種接口：設RS232 RS485接口、RJ11接口和紅外接口。RS232接口與計算機連接，RJ11接口與電話網連接。RS485接 口用于其它電力設備交換數據，提供標準的工業(yè)接口技術參數:項目技術指標工作電壓范圍3X 220/380V 20 %正常工作頻率50Hz 5 %功耗 10W/15VA通信方式雙向低壓電力線載波通信、紅外通信時鐘誤差 10年，連續(xù)工作時間不小于 2年正常工作溫度范圍

19、(-25 +55)C極限工作溫度范圍(-30 +60 )C年平均濕度 10年紅外通信距離不少于4 m載波通信距離電力主干線3 km自動中繼深度3級載波頻率270KHz 15KHz七、系統(tǒng)主站1. 基本功能抄收功能：自動抄收：按設定的抄表日期及時間自動連通集中器、抄收集中器內儲存的電能量數 據及其他信息。隨機抄收：根據需要，可隨時連通指定區(qū)域的遠方終端或集中器并抄收數據。 手持抄表器轉儲：可通過 RS232接口接收來自手持抄表器內儲存的抄表數據。數據處理與儲存：對抄收到的各類數據自動進行分類處理并儲存在本地或網絡數據庫中。設置功能：可遠方設置各集中器的運行參數。系統(tǒng)校時：可對遠方集中器進行校時。

20、自診斷功能：自動進行系統(tǒng)自檢，發(fā)現設備（包括通信）異常有記錄和報警。分析統(tǒng)計功能：用戶用電量存儲、統(tǒng)計和查詢?？煞謺r段（峰、谷、平）進行電能量累 計和處理，能提供所有設備運行歷史數據的查詢、統(tǒng)計。報表功能：報表具備編輯功能，可定時、召喚打印。報表類型有基本電能量統(tǒng)計報表、特殊報表。特殊報表：零電量用戶報表、臺區(qū)用戶電量月報表、異常電量用戶月報表。歷史數據存儲：具備歷史數據存儲功能；歷史數據應定期轉儲、并可恢復、保證數據安全。系統(tǒng)管理功能：也包括系統(tǒng)密鑰管理，系統(tǒng)重抄，與抄表器通信，數據庫管理功能。提供多級口令和多 級授權，以保證系統(tǒng)的安全性，對所有的操作進行記錄，以備查詢。2. 擴展功能遠端停

21、送電功能：配合帶拉閘載波表，系統(tǒng)可實現遠端停送電功能沒。 聯(lián)網功能：可實現與其他系統(tǒng)聯(lián)網，實現數據共享。3. 軟件結構圖集中抄表系統(tǒng)主站串:1兮1; 掛 忻迅T. 辿 Hl 電接收中抄州MiUll-口用管 叫勿ii i-ic.1 1 .1-刃i，i 犢1 1IIJ數導:區(qū)八出人U電rA：fI-.詢 抄P.1!H抄讀卜fl=；.- 抄 述方案說明寧波三星自動抄表系統(tǒng)Automatic Meter Reading System八、集抄系統(tǒng)具體方案1、推薦配置此方案的電子式電能表的采用一體化結構，計量準確、可靠性高；電表自帶載波通信工功能，安裝維護方便，因此基于數據的準確性和通訊的可靠性等各方面考慮

22、，推薦以下配置：系統(tǒng)單元產品備注數據采集單元（MIU）DDSI188單相電子式載波電能表 （液晶顯示）單相或復費率載波表下行信道電力線載波（PLC）安裝維護方便數據集中器CGZ129-1j型集中器上行通道GPRS專輸終端或者電話 MODEM系統(tǒng)主站三星集中抄表系統(tǒng)后臺軟件手持單元（掌上電腦）振中TP800掌機2、普能配置此方案通采集器采集485表計的電量數據，相對來說可靠性、通訊效果及安裝維護相 對來說較差,并要求表計為集中表箱安裝，現場需布線工程安裝及維護工作量大，維護費 用高，因此不建議采用此種方案，具體配置如下：系統(tǒng)單元產品備注表計DDS188單相電子表（液晶顯示或計 度器顯示、帶485）或復費率表（帶485）數據采集單元CZL129-1c下行信道電力線載波（PLC）安裝維護方便數據集中器CGZ129-1j型集中器上行通道GPRS傳輸終端或者電話 MODEM系統(tǒng)主站三星集中抄表系統(tǒng)后臺軟件注：以上兩種方案都可以帶拉閘功能，但是由于目前國內電力載