1、低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng),杭州百富電子技術(shù)有限公司 2010年05月,低壓居民集抄現(xiàn)場實施,集抄系統(tǒng)架構(gòu) 幾種抄表模式及優(yōu)缺點理解 現(xiàn)場安裝調(diào)試流程 安裝過程及主站與集中器調(diào)試 集抄維護常見問題處理 主站數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場故障處理,集抄系統(tǒng)架構(gòu),集抄系統(tǒng)說明,低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng) 一個以低壓電網(wǎng)或有線、無線通信為通訊信道，上行公用通信信道（GPRS/GSM/PSTN/CDMA等）和部分RS485總線信道為輔助通信信道而構(gòu)成的遠程抄表系統(tǒng)。集中器與載波表或PLC-485采集器或無線采集器的數(shù)據(jù)交換采用低壓電網(wǎng)或者無線通信信道；主站與集中器的數(shù)據(jù)交換利用公用通信信道，集抄系統(tǒng)應根據(jù)實際情況來合理地

2、選擇上行通信信道類型。該系統(tǒng)主要由采集由：戶電能表信息的采集終端（或采集模塊）、集中器、信道以及主站等設(shè)備組成。,集抄系統(tǒng)抄表模式介紹,RS485/電力載波混合抄表模式(運用較廣范),RS485/電力載波混合抄表組成及工作情況,1、主站：整個系統(tǒng)的控制和信息中心，通過遠程公用信道(GPRS/PSTN/GSM/以及太網(wǎng)（Ethernet）等）或?qū)Ｓ猛ǖ缹衅鞯膮?shù)信息進行采集和控制，并對采集到的大量數(shù)據(jù)進行分析和綜合處理。 2、集中器(詳細功能見國網(wǎng)規(guī)范)：以變壓器臺區(qū)為單位，通過低壓電網(wǎng)信道或無線信道對臺區(qū)內(nèi)的各載波表、采集器的信息進行采集、存儲和控制，通過公用信道遠程與主站實時交換數(shù)據(jù)。集

3、中器是集抄系統(tǒng)中的中心通信點，一個配電變壓器臺區(qū)理論上配置一臺。 3、采集器(具體功能見國網(wǎng)規(guī)范)：接485 總線，采集485 總線上所有電表的計量數(shù)據(jù)，并通過低壓電網(wǎng)載波或無線信道與集中器交換數(shù)據(jù)。新采集器支持通抄，主站通過集中器抄表時只需要表地址。,RS485/電力載波混合抄表組成及工作情況,4、抄表流程 a.利用雙絞線將帶有485通訊功能的電能表連接在一起匯總成一根485總線，接采集器485口。再由采集器內(nèi)部的載波模塊將信息利用低壓電力線傳輸給集中器，最后由集中器通過GPRS(CDMA)等遠程通訊方式將信息傳輸?shù)街髡尽＿m用于小區(qū)。 b.直接利用載波電能表內(nèi)部的載波模塊將信息通過低壓電力線

4、傳輸給集中器，最后由集中器通過GPRS(CDMA)等通訊方式將信息傳輸?shù)街髡?。適用于分散或接混合型用戶客戶。 c.集中器直接接臺區(qū)總表進行485/載波抄表。(安裝的臺區(qū)表多數(shù)為485表，直接與集中器485口連接，在集中器內(nèi)設(shè)置好測量點即可) 5、安裝用戶類型及區(qū)別(按通常情況下分) 市區(qū)居民區(qū) a.現(xiàn)場情況：用戶表計安裝集中、表計類型統(tǒng)一以及舊小區(qū)，加裝有線通信線十分不便等場所 b.表計類型：臺區(qū)考核表、居民單相表,RS485/電力載波混合抄表現(xiàn)場情況,城鎮(zhèn)居民區(qū) a.現(xiàn)場情況：電表安裝分散、表計間距較遠、表計類型較不統(tǒng)一、部分加裝通信線較難 b.表計類型：臺區(qū)考核表、單/三相表、少數(shù)多功能表

5、 農(nóng)村居民區(qū) a.現(xiàn)場情況：電表安裝分散、表計間距離較遠、表計種類較統(tǒng)一 b.表計類型：臺區(qū)考核表、單相表、普通三相表 6、優(yōu)缺點 a.優(yōu)點：安裝和組網(wǎng)方便；維護工作量小. b.缺點： 低壓電網(wǎng)諧波等干擾隨機性太強，低壓電力線載波通信網(wǎng)絡很不穩(wěn)定。 電網(wǎng)對于通訊而言的阻抗時變性，通信成功率和通信速率低，通信結(jié)果不確定。載波通訊速率較低，無法抄收社區(qū)周圍中小動力用戶及三相多功能表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，電力線間歇性噪聲較大（某些電器的啟動、停止和運行都會產(chǎn)生較大的噪聲）；信號衰減快，線路阻抗經(jīng)常波動。,RS485/電力載波混合抄表現(xiàn)場情況,無法實現(xiàn)任意時間間隔級別（分/時/日）的自動抄表，遠程送/斷/限電

6、控制和網(wǎng)絡預付費困難或結(jié)果不確定； 載波信號隨機的不可控的跨過變壓器 存在路由級數(shù)的限制，導致系統(tǒng)規(guī)模有限,集抄系統(tǒng)抄表模式介紹,單485抄表模式(抄表成功率高),單RS485抄表模式,1、抄表原理 利用雙絞線將485通訊功能的電子式電能表與采集器進行連接，再將采集器與集中器用雙絞線進行485端口的連接，最后由集中器通過GPRS(CDMA)等通訊方式將信息傳輸?shù)街髡尽?2、優(yōu)缺點 a.優(yōu)點 穩(wěn)定，通訊可靠，實時性強，可進行預購電控制。 b. 缺點 需要專門鋪設(shè)雙絞線，系統(tǒng)現(xiàn)場組網(wǎng)工作量大。 后期維護成本很高，老城區(qū)組網(wǎng)可實施性低。 單點故障易致整個485網(wǎng)絡癱瘓，查找故障點困難，維護麻煩。 適

7、合于城市居民小區(qū)，表計安裝集中。 如果加中繼的情況下，485通訊覆蓋范圍才可以很寬廣。 3、現(xiàn)場實施 注意是檢測每臺采集器下掛表與采集器的485通訊。,集抄系統(tǒng)抄表模式介紹,無線抄表模式,微功率無線（小無線）模式,1、抄表原理 a.集中器經(jīng)485/無線(RF)連接臺區(qū)考核表，直接抄表。 b.利用雙絞線將帶有485通訊功能的電能表與采集器485口連接，采集器收集表計信息，再由采集器通過無線（射頻）方式將信息傳輸給集中器，最后由集中器 通過GPRS(CDMA)等通訊方式將信息傳輸?shù)街髡尽?c.直接利用帶無線通訊的電子式電能表通過無線方式將信息傳輸給集中器，最后由集中器通過GPRS(CDMA)等通訊

8、方式將信息傳輸?shù)街髡尽?2、適用于表計分散、布線困難、管理較規(guī)范的小區(qū)。 a.優(yōu)點： 在非人為干擾及物理位置理想的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。 信號穿透能力較強，通信實時性好 空中數(shù)據(jù)傳輸速率相對較高 無需布線，易維護，項目實施工作量小。,微功率無線（小無線）模式,b.缺點： 無線模塊天線信號受金屬表箱影響 工作于470-510MHz免費頻段，容易受干擾（奧運通信系統(tǒng)）。 路由算法過于簡單、收斂速度慢甚至不遞歸，系統(tǒng)規(guī)模和擴展能力差。 網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)目遞增到一定規(guī)模后由于路由算法問題可能導致系統(tǒng)崩潰。 通信模塊的成本較高，市場總體接受度差。,集抄現(xiàn)場實施以及安裝調(diào)試流程,安裝前，應進行安裝現(xiàn)場

9、實地勘察，具現(xiàn)場表計安裝情況和臺區(qū)布線圖以及后期方便維護等形成最終的安裝與配置方案?，F(xiàn)場勘察應重點完成以下工作：變壓器的安裝類型和安裝地點、用戶電表及表箱形式、現(xiàn)場低壓布線走向等。進行設(shè)備安裝的配置和方案制定。對現(xiàn)場裝集中器和采集器安裝，需根據(jù)臺區(qū)的低壓布線和小區(qū)單元電表數(shù)量及分布來整個布置集抄系統(tǒng)走線。,現(xiàn)場集抄實施方案定制,現(xiàn)場方案設(shè)定 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研的情況,進行方案確定與設(shè)備配置，配置方案根據(jù)現(xiàn)場的情況不同以及局方需求有所區(qū)別，簡單介紹以下兩種情況： a.對于變壓器下已安裝總表且居民用戶較集中并均安裝了RS-485口通訊的電子表小區(qū)，采用集中器與采集器的配置方案:每臺變配置一臺集中器，每個

10、表箱或者幾個表箱接一根485總線型式配置一臺采集器，采集器可選擇安裝在其中一表箱內(nèi)，集中器接入總表，采集器接入用戶485電子表。集中器的安裝點基本選中在總表旁邊，但與采集器的距離不能相隔太遠。 b.對于變壓器已配置多功能總表和居民用戶均安裝了載波的電子表的小區(qū)采用集中器與載波表配置方案：每個臺變安裝一臺集中器、每個表箱內(nèi)安裝載波表。,現(xiàn)場方案的設(shè)定,注意事項 1.按一臺變壓器下安裝一臺集中器的原則，且集中器安裝點與采集器建議實際500m距離定集中器安裝點。 2.一條接采集器的485總線上表計數(shù)量32只，根據(jù)現(xiàn)場表計數(shù)量和位置來確認采集器安裝。采集器的安裝需考慮樓層單元表計數(shù)量以及485總線的長

11、度，采集器應選擇距離與每只表能通訊上位置裝采集器。 3.最終按實際情況整理形成現(xiàn)場施工圖，方便現(xiàn)場施工與后期維護。 4. 繪制工程施工平面圖，標出用戶與臺區(qū)隸屬關(guān)系，采集終端與集中器安裝位置。 5.統(tǒng)計各類設(shè)備及輔材數(shù)量等，包括需更換的電表數(shù)量、表箱數(shù)量、線纜等。 6.現(xiàn)場施工時間計劃表。,現(xiàn)場集抄實施現(xiàn)場施工,1、現(xiàn)場施工安裝準備 a.配置工具：筆記本電腦一臺、TP800掌機一個、抄控器一個（與采集器/電表載波芯片要一致）、電筆一支、絕緣手套一雙、一/十字(大小)螺絲刀個各一把、電鉆；232轉(zhuǎn)485轉(zhuǎn)接頭、485數(shù)據(jù)線、USB轉(zhuǎn)232線、232串口線。 b. 安裝前的整理 施工前確認好完善的

12、流程，并且大家都按照流程進行開展工作，針對安裝注意點進行確認：安裝盡量做到按臺區(qū)、整理現(xiàn)場用戶清單并要求安裝人員記錄好每戶電表信息(電表類型規(guī)約表地址等)、抄表員進行每個電表表號/地址核對、對要安裝的臺區(qū)在安裝前整理大致每個臺區(qū)圖、現(xiàn)場復雜的臺區(qū)進行整改規(guī)劃臺區(qū)，找到合理的安裝點。安裝人員根據(jù)現(xiàn)場情況去分析并實施。 c.根據(jù)臺區(qū)圖對照確認集中器安裝位置。并明確好采集器隸屬關(guān)系。 d.完整正確的臺區(qū)用戶檔案，包括總戶數(shù)，戶號、用戶姓名、地址、表箱、表號等 。 e.確定安裝條件是否具備、遠程通信通道，現(xiàn)場是否有干擾源，采取有效的隔施。 f.熟悉本地對應主站軟件的操作方法。,現(xiàn)場集抄實施現(xiàn)場施工,2

13、、現(xiàn)場項目安裝 a.集抄的設(shè)備安裝，進行安裝好的設(shè)備調(diào)試工作，采集器安裝集中器安裝登陸GPRS網(wǎng)路主站參數(shù)下發(fā)測量點電表參數(shù)下發(fā)檢查各測量點電表參數(shù) 操作集中器鍵盤實時抄表觀察集中器載波/485抄表燈閃爍查看各測量點電表實時數(shù)據(jù)，現(xiàn)場確認數(shù)據(jù)抄上。 b.要求做好安裝信息記錄工作如：集中器安裝記錄單、電表安裝記錄單等等。 c.對安裝過程出現(xiàn)問題分析并記錄備案，及時溝通解決問題，并避免再次發(fā)生類似問題。 d.安裝結(jié)束進入故障排查階段。,現(xiàn)場集抄實施集中器安裝調(diào)試,集中器統(tǒng)一安裝在安裝箱體內(nèi)，對于桿式變壓器，應設(shè)計包箍等裝置做好安裝箱體的固定,孔隙部分用膠泥封堵，防止雨雪進入。對于箱式變壓器應盡量安

14、裝在變壓器操作間內(nèi)，安裝的設(shè)備應統(tǒng)一做好安全標識。 對于配變房的安裝：集中器應安裝在室內(nèi)（箱內(nèi)）通風干燥的地方, 直接接在配變低壓側(cè)的出線上，除配備的開關(guān)以外，不能經(jīng)過其他設(shè)備。一般安裝在配電房的配電柜里，配電盤上沒有安裝空間時需要配備數(shù)據(jù)集中器安裝箱。安裝尺寸預先鉆好孔, 用三個螺釘三點固定。 臺區(qū)集中器一般默認安裝在變壓器下，但現(xiàn)場需視臺區(qū)的線路走線等復雜程度和實際抄表情況來定，與變壓器之間需安裝空氣開關(guān)，方便以后集中器的調(diào)試及進行集中器的位置調(diào)整。接電需保證安全，盡量停電安裝。 集中器分類：根據(jù)載波芯片來區(qū)分東軟/曉程/鼎信/瑞斯康芯片集中器，理論載波有效范圍1.2公里。按集中器和采集器

15、隸屬關(guān)系，采集器跟集中器/載波表的載波模塊一一對應安裝，否則無法進行通訊。,現(xiàn)場集抄實施集中器安裝調(diào)試,集中器安裝基本在離采集器或者載波表的有效距離內(nèi)。 集中器安裝前需要確認并記錄信息 集中器地址(等同終端邏輯地址)、SIM卡卡號(主站系統(tǒng)注冊用)以及APN是否綁定、主通道IP端口以及APN設(shè)置、集中器安裝線路名稱、臺區(qū)名稱、變臺號和臺區(qū)考核表表地址等信息。 安裝接線方式:居民集抄基本是低壓設(shè)備220/380V三相四線，接線只需接三相電壓線A/B/C/N（見下圖），A/B/C三相用于載波通訊。 變壓器下掛多功能表總表等，應統(tǒng)一接入集中器實現(xiàn)遠程抄表。 集中器新裝調(diào)試，集中器安裝登陸GPRS網(wǎng)路

16、與主站建立連接(考慮到主站心跳應答幀延時會導致集中器判斷掉線，心跳時間選擇GSM5分鐘較妥,由于CDMA支持的同一時間并發(fā)連接數(shù)有限，并且有休眠機制。建議 溝通當?shù)仉娦艑嶋H情況設(shè)置心跳時間)，主站下發(fā)各參數(shù)(測量點參數(shù)等)。 現(xiàn)場開始運行抄表情況觀察，通常集中器能穩(wěn)定抄表需要7天左右時間。也是載波通訊的特點，這幾天是集中器通過本身的路由和載波芯片的路由進行選擇最優(yōu)路徑的過程稱之為“學習”，抄表情況一般是在日凍結(jié)數(shù)據(jù)中體現(xiàn)(理論上)。,現(xiàn)場集抄實施集中器安裝調(diào)試,備注 a.集中器安裝 每個臺區(qū)集中器數(shù)量通常按臺區(qū)電表數(shù)量而定(理論上每臺集中器測量點號2040只,實際集中器測量點號1000左右。

17、b.一個集中器可以采集該臺區(qū)下的所有載波表、PLC-485采集器/無線-485采集器（采集器下接的所有485電表）以及臺區(qū)考核總表的計量數(shù)據(jù)。但現(xiàn)場實際安裝與載波通信設(shè)備無中繼情況下距離應在500m，效果較好。,現(xiàn)場集抄實施采集器安裝調(diào)試,采集器的安裝一般以小區(qū)單元為單位,根據(jù)單元表箱位置，每個單元安裝一只采集器或數(shù)只,單元內(nèi)所有電表通過RS-485總線同采集器RS-485接口并聯(lián).對于高層的單元,普遍將居民用戶電表安裝在一個大電表箱內(nèi),其中表箱還有樓道公用表和車庫公用表等,這類情況只需將終端安裝在電表箱內(nèi)。 若電表箱內(nèi)無終端安裝位置，則在旁邊留安裝的位置,加裝一單表箱，表箱位置正前方等同電表

18、一樣裝有透明玻璃,便于紅外調(diào)試和單元數(shù)據(jù)采集。 如上述狀況表箱間無電源互通管道或表箱無法放置于樓道墻同側(cè),則需每個表箱留安裝采集器位置。 采集器電源線從表箱內(nèi)端子處取220v電源，現(xiàn)場采集器一般安裝在表箱內(nèi)電表旁邊，對于數(shù)量(32只)較多統(tǒng)一接485總線的，采集器應選擇距離與每只表能通訊上位置裝采集器。 采集器的安裝需考慮樓層單元表計數(shù)量以及485總線的長度。通訊速率選擇高側(cè)通訊距離相應變短，每只采集器下獨立接32只表。不能同一485總線上接2只以上采集器。,現(xiàn)場集抄實施采集器安裝調(diào)試,采集器接上485總線后，若條件允許建議用筆記本電腦通過串口調(diào)試工具接采集器維護485口對離采集器最遠的電表發(fā)

19、自定義幀(645規(guī)約)進行抄表測試以驗證采集器到表之間的485通訊。 集中器和采集器現(xiàn)場安裝好后，用筆記本電腦通過測試軟件進行通訊測試，這樣能及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場是否存在故障。,現(xiàn)場集抄實施采集器安裝調(diào)試,采集器簡單接線示意圖如下：,現(xiàn)場集抄實施載波表安裝調(diào)試,載波表分類 根據(jù)功能分類：單項和多功能 根據(jù)載波芯片分類：東軟/曉程/鼎新/瑞斯康四種 電表接線方式：與普通計量電表接線方式一樣。 載波表隸屬集中器下，選擇的集中器載波模塊應于載波表一致。 載波電表的安裝參照按標準電表安裝流程進行。,集抄維護常見問題處理主站操作(東軟老),1.系統(tǒng)組成以及功能 a. 主站（前置機）、數(shù)據(jù)庫、工作平臺和其他系統(tǒng)數(shù)

20、據(jù)接口（最新是從局營銷系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)）。 b.數(shù)據(jù)采集性息配置、數(shù)據(jù)發(fā)布、集中器管理、基礎(chǔ)資料查詢 。 2.新裝集中器主要操作流程 a、集中器進行注冊，并讀取相關(guān)參數(shù) b、集中器配置臺區(qū)、配置SIM卡號 c、 集中器參數(shù)設(shè)置 d、集中器電表參數(shù)設(shè)置與讀取。 4.集中器狀態(tài)參數(shù)設(shè)置；向集中器中設(shè)置測量點電表信息(包括表地址，通訊規(guī)約)，見規(guī)范QGDW 376.1-2009中設(shè)置參數(shù)AFN04，數(shù)據(jù)單元F10有詳細定義。 6.集中器抄表 抄表時間可設(shè)置范圍是024點之間，一般默認是全天進行抄表，通常主站會定義一個主動召測機制來從集中器取電表數(shù)據(jù)。對于重點用戶20臺啟用每小時抄表。 7.主站平臺數(shù)據(jù)展

21、示 數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中數(shù)據(jù)展示主要是日凍結(jié)數(shù)據(jù)的形式來展示，具體截止時間根據(jù)主站及局方的不同要求而定。 8. 通常居民集抄與營銷系統(tǒng)接口涉及到的數(shù)據(jù)共享主要有 a、檔案數(shù)據(jù) 由于居民集抄用戶數(shù)非常大，檔案信息主要以營銷系統(tǒng)中為準，故營銷系統(tǒng)的各個用戶檔案均要求準確。主要是局方在營銷系統(tǒng)進行維護 。 b、電量數(shù)據(jù) 主要是以集抄系統(tǒng)為主，營銷系統(tǒng)到集抄系統(tǒng)中取，用于電量回收。,現(xiàn)場維護常見問題處理現(xiàn)場故障處理,現(xiàn)場故障大致分類 集中器主站無法連接 采集器電表無法抄表 集中器采集器電表無法抄數(shù)據(jù) 集中器主站無法連接 1.SIM卡沒有開通GPRS功能，或APN未綁定以及卡欠費等 2.集中器GPRS參數(shù)設(shè)置有誤（主站IP、端口號、APN設(shè)置不正確） 3.天線接觸不良或天線置于配電箱內(nèi)信號被屏蔽 4.GPRS Modem損壞（更換GPRS模塊）,現(xiàn)場維護常見問題處理現(xiàn)場故障處理,抄表失敗常見原因 集中器位置不合理 ，集中器安裝處選擇應避免有大的用電設(shè)備，安裝在靠近供電區(qū)域的中部位置或變壓器周圍。 抄讀失敗的電表在線路末端或中間有空桿 由于是末端信號衰減較大或是有空桿信號終端，措施加中繼。 對于抄表失敗較多并且分布不集中情況，主站重新下發(fā)測量點參數(shù)集中器路由等重新學習一遍觀察效果，若還是不好，加集中器級聯(lián)