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1、低压电力用户集中抄表系统,杭州百富电子技术有限公司 2010年05月,低压居民集抄现场实施,集抄系统架构 几种抄表模式及优缺点理解现场安装调试流程 安装过程及主站与集中器调试集抄维护常见问题处理 主站数据分析和现场故障处理,集抄系统架构,集抄系统说明,低压电力用户集中抄表系统 一个以低压电网或有线、无线通信为通讯信道，上行公用通信信道（GPRS/GSM/PSTN/CDMA等）和部分RS485总线信道为辅助通信信道而构成的远程抄表系统。集中器与载波表或PLC-485采集器或无线采集器的数据交换采用低压电网或者无线通信信道；主站与集中器的数据交换利用公用通信信道，集抄系统应根据实际情况来合理地选择
2、上行通信信道类型。该系统主要由采集由：户电能表信息的采集终端（或采集模块）、集中器、信道以及主站等设备组成。,集抄系统抄表模式介绍,RS485/电力载波混合抄表模式(运用较广范),RS485/电力载波混合抄表组成及工作情况,1、主站：整个系统的控制和信息中心，通过远程公用信道(GPRS/PSTN/GSM/以及太网（Ethernet）等）或专用通道对集中器的参数信息进行采集和控制，并对采集到的大量数据进行分析和综合处理。2、集中器(详细功能见国网规范)：以变压器台区为单位，通过低压电网信道或无线信道对台区内的各载波表、采集器的信息进行采集、存储和控制，通过公用信道远程与主站实时交换数据。集中器是
3、集抄系统中的中心通信点，一个配电变压器台区理论上配置一台。3、采集器(具体功能见国网规范)：接485 总线，采集485 总线上所有电表的计量数据，并通过低压电网载波或无线信道与集中器交换数据。新采集器支持通抄，主站通过集中器抄表时只需要表地址。,RS485/电力载波混合抄表组成及工作情况,4、抄表流程 a.利用双绞线将带有485通讯功能的电能表连接在一起汇总成一根485总线，接采集器485口。再由采集器内部的载波模块将信息利用低压电力线传输给集中器，最后由集中器通过GPRS(CDMA)等远程通讯方式将信息传输到主站。适用于小区。b.直接利用载波电能表内部的载波模块将信息通过低压电力线传输给集中
4、器，最后由集中器通过GPRS(CDMA)等通讯方式将信息传输到主站。适用于分散或接混合型用户客户。c.集中器直接接台区总表进行485/载波抄表。(安装的台区表多数为485表，直接与集中器485口连接，在集中器内设置好测量点即可)5、安装用户类型及区别(按通常情况下分)市区居民区 a.现场情况：用户表计安装集中、表计类型统一以及旧小区，加装有线通信线十分不便等场所 b.表计类型：台区考核表、居民单相表,RS485/电力载波混合抄表现场情况,城镇居民区 a.现场情况：电表安装分散、表计间距较远、表计类型较不统一、部分加装通信线较难 b.表计类型：台区考核表、单/三相表、少数多功能表 农村居民区 a
5、.现场情况：电表安装分散、表计间距离较远、表计种类较统一 b.表计类型：台区考核表、单相表、普通三相表 6、优缺点 a.优点：安装和组网方便；维护工作量小.b.缺点：低压电网谐波等干扰随机性太强，低压电力线载波通信网络很不稳定。电网对于通讯而言的阻抗时变性，通信成功率和通信速率低，通信结果不确定。载波通讯速率较低，无法抄收社区周围中小动力用户及三相多功能表中的相关数据，电力线间歇性噪声较大（某些电器的启动、停止和运行都会产生较大的噪声）；信号衰减快，线路阻抗经常波动。,RS485/电力载波混合抄表现场情况,无法实现任意时间间隔级别（分/时/日）的自动抄表，远程送/断/限电控制和网络预付费困难或
6、结果不确定；载波信号随机的不可控的跨过变压器 存在路由级数的限制，导致系统规模有限,集抄系统抄表模式介绍,单485抄表模式(抄表成功率高),单RS485抄表模式,1、抄表原理 利用双绞线将485通讯功能的电子式电能表与采集器进行连接，再将采集器与集中器用双绞线进行485端口的连接，最后由集中器通过GPRS(CDMA)等通讯方式将信息传输到主站。2、优缺点 a.优点稳定，通讯可靠，实时性强，可进行预购电控制。b.缺点需要专门铺设双绞线，系统现场组网工作量大。后期维护成本很高，老城区组网可实施性低。单点故障易致整个485网络瘫痪，查找故障点困难，维护麻烦。适合于城市居民小区，表计安装集中。如果加中
7、继的情况下，485通讯覆盖范围才可以很宽广。3、现场实施 注意是检测每台采集器下挂表与采集器的485通讯。,集抄系统抄表模式介绍,无线抄表模式,微功率无线（小无线）模式,1、抄表原理 a.集中器经485/无线(RF)连接台区考核表，直接抄表。b.利用双绞线将带有485通讯功能的电能表与采集器485口连接，采集器收集表计信息，再由采集器通过无线（射频）方式将信息传输给集中器，最后由集中器 通过GPRS(CDMA)等通讯方式将信息传输到主站。c.直接利用带无线通讯的电子式电能表通过无线方式将信息传输给集中器，最后由集中器通过GPRS(CDMA)等通讯方式将信息传输到主站。2、适用于表计分散、布线困
8、难、管理较规范的小区。a.优点：在非人为干扰及物理位置理想的情况下，能够实现数据的可靠传输。信号穿透能力较强，通信实时性好 空中数据传输速率相对较高 无需布线，易维护，项目实施工作量小。,微功率无线（小无线）模式,b.缺点：无线模块天线信号受金属表箱影响 工作于470-510MHz免费频段，容易受干扰（奥运通信系统）。路由算法过于简单、收敛速度慢甚至不递归，系统规模和扩展能力差。网络节点数目递增到一定规模后由于路由算法问题可能导致系统崩溃。通信模块的成本较高，市场总体接受度差。,集抄现场实施以及安装调试流程,安装前，应进行安装现场实地勘察，具现场表计安装情况和台区布线图以及后期方便维护等形成最
9、终的安装与配置方案。现场勘察应重点完成以下工作：变压器的安装类型和安装地点、用户电表及表箱形式、现场低压布线走向等。进行设备安装的配置和方案制定。对现场装集中器和采集器安装，需根据台区的低压布线和小区单元电表数量及分布来整个布置集抄系统走线。,现场集抄实施方案定制,现场方案设定 根据现场调研的情况,进行方案确定与设备配置，配置方案根据现场的情况不同以及局方需求有所区别，简单介绍以下两种情况：a.对于变压器下已安装总表且居民用户较集中并均安装了RS-485口通讯的电子表小区，采用集中器与采集器的配置方案:每台变配置一台集中器，每个表箱或者几个表箱接一根485总线型式配置一台采集器，采集器可选择安
10、装在其中一表箱内，集中器接入总表，采集器接入用户485电子表。集中器的安装点基本选中在总表旁边，但与采集器的距离不能相隔太远。b.对于变压器已配置多功能总表和居民用户均安装了载波的电子表的小区采用集中器与载波表配置方案：每个台变安装一台集中器、每个表箱内安装载波表。,现场方案的设定,注意事项 1.按一台变压器下安装一台集中器的原则，且集中器安装点与采集器建议实际500m距离定集中器安装点。2.一条接采集器的485总线上表计数量32只，根据现场表计数量和位置来确认采集器安装。采集器的安装需考虑楼层单元表计数量以及485总线的长度，采集器应选择距离与每只表能通讯上位置装采集器。3.最终按实际情况整
11、理形成现场施工图，方便现场施工与后期维护。4.绘制工程施工平面图，标出用户与台区隶属关系，采集终端与集中器安装位置。5.统计各类设备及辅材数量等，包括需更换的电表数量、表箱数量、线缆等。6.现场施工时间计划表。,现场集抄实施现场施工,1、现场施工安装准备 a.配置工具：笔记本电脑一台、TP800掌机一个、抄控器一个（与采集器/电表载波芯片要一致）、电笔一支、绝缘手套一双、一/十字(大小)螺丝刀个各一把、电钻；232转485转接头、485数据线、USB转232线、232串口线。b.安装前的整理 施工前确认好完善的流程，并且大家都按照流程进行开展工作，针对安装注意点进行确认：安装尽量做到按台区、整
12、理现场用户清单并要求安装人员记录好每户电表信息(电表类型规约表地址等)、抄表员进行每个电表表号/地址核对、对要安装的台区在安装前整理大致每个台区图、现场复杂的台区进行整改规划台区，找到合理的安装点。安装人员根据现场情况去分析并实施。c.根据台区图对照确认集中器安装位置。并明确好采集器隶属关系。d.完整正确的台区用户档案，包括总户数，户号、用户姓名、地址、表箱、表号等。e.确定安装条件是否具备、远程通信通道，现场是否有干扰源，采取有效的隔施。f.熟悉本地对应主站软件的操作方法。,现场集抄实施现场施工,2、现场项目安装 a.集抄的设备安装，进行安装好的设备调试工作，采集器安装集中器安装登陆GPRS
13、网路主站参数下发测量点电表参数下发检查各测量点电表参数 操作集中器键盘实时抄表观察集中器载波/485抄表灯闪烁查看各测量点电表实时数据，现场确认数据抄上。b.要求做好安装信息记录工作如：集中器安装记录单、电表安装记录单等等。c.对安装过程出现问题分析并记录备案，及时沟通解决问题，并避免再次发生类似问题。d.安装结束进入故障排查阶段。,现场集抄实施集中器安装调试,集中器统一安装在安装箱体内，对于杆式变压器，应设计包箍等装置做好安装箱体的固定,孔隙部分用胶泥封堵，防止雨雪进入。对于箱式变压器应尽量安装在变压器操作间内，安装的设备应统一做好安全标识。对于配变房的安装：集中器应安装在室内（箱内）通风干
14、燥的地方,直接接在配变低压侧的出线上，除配备的开关以外，不能经过其他设备。一般安装在配电房的配电柜里，配电盘上没有安装空间时需要配备数据集中器安装箱。安装尺寸预先钻好孔,用三个螺钉三点固定。台区集中器一般默认安装在变压器下，但现场需视台区的线路走线等复杂程度和实际抄表情况来定，与变压器之间需安装空气开关，方便以后集中器的调试及进行集中器的位置调整。接电需保证安全，尽量停电安装。集中器分类：根据载波芯片来区分东软/晓程/鼎信/瑞斯康芯片集中器，理论载波有效范围1.2公里。按集中器和采集器隶属关系，采集器跟集中器/载波表的载波模块一一对应安装，否则无法进行通讯。,现场集抄实施集中器安装调试,集中器
15、安装基本在离采集器或者载波表的有效距离内。集中器安装前需要确认并记录信息 集中器地址(等同终端逻辑地址)、SIM卡卡号(主站系统注册用)以及APN是否绑定、主通道IP端口以及APN设置、集中器安装线路名称、台区名称、变台号和台区考核表表地址等信息。安装接线方式:居民集抄基本是低压设备220/380V三相四线，接线只需接三相电压线A/B/C/N（见下图），A/B/C三相用于载波通讯。变压器下挂多功能表总表等，应统一接入集中器实现远程抄表。集中器新装调试，集中器安装登陆GPRS网路与主站建立连接(考虑到主站心跳应答帧延时会导致集中器判断掉线，心跳时间选择GSM5分钟较妥,由于CDMA支持的同一时间
16、并发连接数有限，并且有休眠机制。建议 沟通当地电信实际情况设置心跳时间)，主站下发各参数(测量点参数等)。现场开始运行抄表情况观察，通常集中器能稳定抄表需要7天左右时间。也是载波通讯的特点，这几天是集中器通过本身的路由和载波芯片的路由进行选择最优路径的过程称之为“学习”，抄表情况一般是在日冻结数据中体现(理论上)。,现场集抄实施集中器安装调试,备注 a.集中器安装 每个台区集中器数量通常按台区电表数量而定(理论上每台集中器测量点号2040只,实际集中器测量点号1000左右。b.一个集中器可以采集该台区下的所有载波表、PLC-485采集器/无线-485采集器（采集器下接的所有485电表）以及台区
17、考核总表的计量数据。但现场实际安装与载波通信设备无中继情况下距离应在500m，效果较好。,现场集抄实施采集器安装调试,采集器的安装一般以小区单元为单位,根据单元表箱位置，每个单元安装一只采集器或数只,单元内所有电表通过RS-485总线同采集器RS-485接口并联.对于高层的单元,普遍将居民用户电表安装在一个大电表箱内,其中表箱还有楼道公用表和车库公用表等,这类情况只需将终端安装在电表箱内。若电表箱内无终端安装位置，则在旁边留安装的位置,加装一单表箱，表箱位置正前方等同电表一样装有透明玻璃,便于红外调试和单元数据采集。如上述状况表箱间无电源互通管道或表箱无法放置于楼道墙同侧,则需每个表箱留安装采
18、集器位置。采集器电源线从表箱内端子处取220v电源，现场采集器一般安装在表箱内电表旁边，对于数量(32只)较多统一接485总线的，采集器应选择距离与每只表能通讯上位置装采集器。采集器的安装需考虑楼层单元表计数量以及485总线的长度。通讯速率选择高侧通讯距离相应变短，每只采集器下独立接32只表。不能同一485总线上接2只以上采集器。,现场集抄实施采集器安装调试,采集器接上485总线后，若条件允许建议用笔记本电脑通过串口调试工具接采集器维护485口对离采集器最远的电表发自定义帧(645规约)进行抄表测试以验证采集器到表之间的485通讯。集中器和采集器现场安装好后，用笔记本电脑通过测试软件进行通讯测
19、试，这样能及时发现现场是否存在故障。,现场集抄实施采集器安装调试,采集器简单接线示意图如下：,现场集抄实施载波表安装调试,载波表分类 根据功能分类：单项和多功能 根据载波芯片分类：东软/晓程/鼎新/瑞斯康四种电表接线方式：与普通计量电表接线方式一样。载波表隶属集中器下，选择的集中器载波模块应于载波表一致。载波电表的安装参照按标准电表安装流程进行。,集抄维护常见问题处理主站操作(东软老),1.系统组成以及功能 a.主站（前置机）、数据库、工作平台和其他系统数据接口（最新是从局营销系统得到数据）。b.数据采集性息配置、数据发布、集中器管理、基础资料查询。2.新装集中器主要操作流程 a、集中器进行注
20、册，并读取相关参数 b、集中器配置台区、配置SIM卡号 c、集中器参数设置 d、集中器电表参数设置与读取。4.集中器状态参数设置；向集中器中设置测量点电表信息(包括表地址，通讯规约)，见规范QGDW 376.1-2009中设置参数AFN04，数据单元F10有详细定义。6.集中器抄表 抄表时间可设置范围是024点之间，一般默认是全天进行抄表，通常主站会定义一个主动召测机制来从集中器取电表数据。对于重点用户20台启用每小时抄表。7.主站平台数据展示 数据在系统中数据展示主要是日冻结数据的形式来展示，具体截止时间根据主站及局方的不同要求而定。8.通常居民集抄与营销系统接口涉及到的数据共享主要有 a、
21、档案数据 由于居民集抄用户数非常大，档案信息主要以营销系统中为准，故营销系统的各个用户档案均要求准确。主要是局方在营销系统进行维护。b、电量数据 主要是以集抄系统为主，营销系统到集抄系统中取，用于电量回收。,现场维护常见问题处理现场故障处理,现场故障大致分类集中器主站无法连接 采集器电表无法抄表 集中器采集器电表无法抄数据集中器主站无法连接 1.SIM卡没有开通GPRS功能，或APN未绑定以及卡欠费等 2.集中器GPRS参数设置有误（主站IP、端口号、APN设置不正确）3.天线接触不良或天线置于配电箱内信号被屏蔽 4.GPRS Modem损坏（更换GPRS模块）,现场维护常见问题处理现场故障处
22、理,抄表失败常见原因集中器位置不合理，集中器安装处选择应避免有大的用电设备，安装在靠近供电区域的中部位置或变压器周围。抄读失败的电表在线路末端或中间有空杆 由于是末端信号衰减较大或是有空杆信号终端，措施加中继。对于抄表失败较多并且分布不集中情况，主站重新下发测量点参数集中器路由等重新学习一遍观察效果，若还是不好，加集中器级联，得根据现场失败表分布和线路图确认两个集中器的安装位置分布。线路较复杂，整个台区失败数量较多，但分布比较集中，集中器位置较偏，现场排查，根据所有失败表位置分布情况重新选合适点安装集中器。电表台区不正确 首先确实是否串台区，要根据现场查线路走线确认台区是否正确。,现场维护常见
23、问题处理现场故障处理,现场电表接线问题 大致分为2种 a、载波表火线虚接(多数老单相表无液晶显示屏，用户不用电情 况下用电笔测试电表接线端钮是否带电)b、485表的485线虚接或者A、B相接反。营销系统档案错误，现场表地址与集中器中测量点表地址不一致，必须现场抄回正确表地址提供给主站。载波信号受到噪声污染（电力线上由洗衣机、电冰箱、吸尘器、食品加工机、电磁炉等其他家用电器造成的瞬态噪声干扰，它们的衰减特性与信号不同，很多情况下会淹没信号。）集中器/采集器或者载波表载波模块不一致；或者载波模块坏。用户电表实际未安装而在营销系统中显示已经安装。电表未上电，一般出现是季节性强的小动力用户，装多功能电表且有电源开关，出现不定时的断电。电表现场接线问题 大致分为2种 a、电表火线虚接（一般单项表无液晶，从表面很难发现是否带电），用电笔测试电表是否有电,现场维护常见问题处理现场故障处理,电表载波信号较弱（节点太多、线路太长导致载波信号衰减）。现场用操控器进行抄电表数据看能否抄回来（抄控器使用方法见附录），若能抄回表正常；若很难抄回或是根本无法抄回，载波模块信号较弱需换表（台区表最好切断集中器电源在进行测试，以免干扰）。系统抄表数据与现场实际显示数据不一致 a.现场电表计数器不走字，而实际用户在用电，表也计量 b.现场不走字而系统抄回显示不走字。,谢谢,
