自动抄表系统技术方案-武汉

宁波三星自动抄表系统技术方案说明宁波三星科技有限公司宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第１页共15页三星自动抄表系统一、前言随着计算机技术的飞速发展，通信技术的不断提高，计算机在电力行业各个领域得到了广泛的应用，并越来越普及。在我国，几乎每个地区的电力部门都已实现了用电收费管理自动化。但是用户用电数据的抄录及数据的计算机录入，却依然只能依靠大量的手工操作来完成。传统的手工抄表方式暴露出日益严重的质量和效率问题，抄表环节已成为电力营销的严重瓶颈，解决这一问题的根本途径是采用先进的抄表技术和抄表手段，即实现远程自动抄表。因此，我公司开发了一套基于低压用户的电力线载波自动抄表系统。不仅从根本上解决了人工抄表，额外电损等问题，还可以实现准确的线损分析，最大用电负荷统计、用电异动分析、可疑用户远程监控等功能。三星自动抄表系统是面向低压用户，以先进的电力线载波通信(PLC)技术为基础，以系统工程思想为指导，采用了软件自动中继、模式识别和模糊处理等技术，以软件扩频技术为核心而研制成功的，通讯能力达到国际先进水平的新一代自动抄表系统。系统具有记数准确、抄表成功率高、通讯可靠性高、综合成本低、系统构建灵活方便、施工量小、运行费用低、适应能力强等特点。二、参考标准DL/T698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件GB/T2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程试验A低温试验方法GB/T2423.2-1989电工电子产品基本环境试验规程试验B高温试验方法GB/T2423.4-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db交变湿热试验方法GB2829-1987周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）GB/T15464-1995仪器仪表包装通用技术条件GB/T17215-19981和2级静止式交流有功电能表GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术第2单元静电放电的抗扰性试验GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和测量技术第3单元辐射电磁场的抗扰性试验GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和测量技术第4单元电快速瞬变脉冲群的抗扰性试验GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术第5单元浪涌的抗扰性试验IEC61000-3-5：1997电磁兼容性（EMC）—第3部分：限制第8单元低压电力设备上传输信号的电平、频带和电磁骚扰电平三、系统结构宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第2页共15页三星自动抄表系统由以下几部分组成：数据采集单元（MIU）：数据采集单元可分为全电子载波表、RS485采集终端以及脉冲采集终端三类。其中全电子载波表内置载波通信模块，采用一体化结构设计，可以直接接入三星低压电力线载波自动抄表系统，并且由于电能计量数据的（指示数据与抄收数据）同源特点，确保了在源头上不产生误差，保证了数据的精确性。下行信道（PLC）：下行信道采用低压电力线载波通信技术。经过多年的技术攻关，三星自动抄表系统彻底解决了电力线载波通信中存在的信号衰减大、负载阻抗变化大、干扰信号强、信号失真大等特点，保证了通信的可靠性。并且使用现成低压电力线作为通信载体，避免了工程的安装维护费用，极大的降低了系统的综合成本。数据集中器（DataCon）：数据集中器是三星自动抄表系统中的关键设备，具备自我学习、自我感知电网拓扑结构的能力，自动按系统主站设置的时间集中抄读本台区电表数据，并且保存相关数据。同时能够与系统主站和手持单元进行数据交换。上行信道(PSTN/GSM/GPRS)：三星自动抄表系统可灵活选择不同的上行信道，包括PSTN公共电话网、GSM移动数据业务、GPRS通用分组无线业务等，另外还可采用高中压电力载波、电力专用无线电通讯以及包括通讯电缆和光纤在内的专用通讯网络。综合分析各种通信信道的优缺点以及费用，系统推荐采用PSTN和GPRS两种上行信道。系统主站（SMS）：系统主站由计算机系统、通讯设备、后台管理软件等构成。主站通过通讯设备经上行信道与集中器连接，实现对集中器的远程抄读和集中控制。也可通过手持单元将各数据集中器的数据转储。系统主站后台管理软件提供了丰富的数据视图和灵活的接口，能够方便的与电力部门的营销系统或其他系统联网，实现数据信息共享。手持单元（HHU）：手持单元由抄控器和掌上电脑组成。在三星自动抄表系统中，抄控器是一种在生产安装、现场维护时使用的通路连接设备。它与掌上电脑配合在一起用于抄控抄表模块（载波电能表）；通过RS232接口与集中器直接通讯，一方面抄控器将掌上电脑的抄控指令发送到电力线上，另一方面从电力线上接收抄表模块（载波电能表）返回的数据信息并传给掌上电脑。宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第3页共15页四、系统技术指标1.电能量读数准确度：系统读出的用户电能表累计电能量读数E与用户电能表自身指示的电能量示值E0的差值在实验室条件和现场运行条件下均能满足以下要求：|E－E0－△E|≤0.01%E0+1×10-（α+1）+γ×10-β注：△E＝初始化时的E－初始化的E0，α为用户电能表计度器显示的小数位数，β为系统电能读数的小数位数，γ为进位误差，当|E－E1－△E|≥0时，γ=0；当|E－Eβ－△E|＜0时，γ=1。2.一次抄读成功率：按下列公式计算系统对所有用户电能表的累计电能数据抄读的一次抄读成功率：一次抄读成功率=×100%现场验收条件下，系统运行三个月以上，统计一次抄读成功率能够满足以下指标：集中器下行信道一次抄读成功率电力线载波＞85%3.电能量读数总差错率：按下列公式计算系统对所有用户电能表的累计电能数据抄读的总差错率，在试验条件下和在现场验收条件下都等于零。抄读差错率=一次抄读成功的次数抄读的总次数不满足1要求的数据个数抄读到的数据总个数宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第4页共15页五、数据采集单元DDSI188型单相电子式载波电能表DDSI188型单相电子式载波电能表(液晶显示)采用最新单片微处理器及其外围芯片技术设计、制造，采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片，通过对电流、电压信号采样，能计量双向有功电能；可利用低压电力线进行编程、抄表和控制拉闸，实现对低压居民用户的电力线载波自动抄表。功能及特点：1.电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作，精度基本不受频率、温度、电压变化影响。2.计量芯片采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片ADE7755,误差曲线动态范围宽，可方便地制作高倍程表,抗干扰能力强，性能稳定，失效率低。3.电能表尾端有光电隔离脉冲输出接口，以便于进行误差测试和数据采集。4.通过电力线进行载波通信，实现远程自动抄表和远程控制拉闸（可选）。5.采用软件扩频方式进行低压电力线载波通信，准确、可靠、抄读能力强。6.可由抄表器（掌上电脑）配合抄控器对电表进行预置参数和抄表等操作，预设参数受编程宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第5页共15页开关限制，编程开关带铅封保护。7.采用阻燃ABS塑料壳体，宽温度液晶显示。8.具有脉冲指示和断电指示灯（带拉闸功能时）。技术参数：正常工作电压范围220×(1±20%)V绝缘耐压≥2000Vac有功功耗≤1.5W视在功耗≤2VA工作温度范围正常工作温度范围-20℃～45℃极限工作温度范围-30℃～55℃存储和运输温度范围-40℃～70℃存储和工作湿度≤85%（年平均）电量计数器0～999999.99kW*h载波通信距离电力主干线3km自动中继深度3级载波频率270KHz±15KHz外型尺寸长×宽×高160mm×120mm×60mm宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第6页共15页DDSF2000单相电子式多费率载波电能表DDSF2000型单相电子式多费率载波电能表，采用最新单片微处理器及其外围芯片技术设计、制造，采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片，通过对电流、电压信号采样，能计量双向有功电能，多费率分时计量，最多可选4费率8时段，可利用低压电力线进行编程、抄表和控制拉闸，也可用红外进行编程和抄表，实现对低压居民用户的电力线载波自动抄表。功能及特点：1.电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作，精度基本不受频率、温度、电压变化影响。2.计量芯片采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片ADE7755,误差曲线动态范围宽，可方便地制作高倍程表,抗干扰能力强，性能稳定，失效率低。3.多费率分时计量，4费率8时段可设置。4.电能表尾端有光电隔离脉冲输出接口，以便于进行误差测试和数据采集。5.通过电力线进行载波通信，实现远程自动抄表和远程控制拉闸（可选）。6.采用软件扩频方式进行低压电力线载波通信，准确、可靠、抄读能力强。7.可由抄表器（掌上电脑）配合抄控器对电表进行预置参数和抄表等操作。宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第7页共15页8.具有红外通信接口，可进行现场编程、抄表操作。9.采用阻燃ABS塑料壳体，宽温度液晶显示。10.具有脉冲指示和断电指示灯（带拉闸功能时）。11.电源失电后，重要数据写入EEPROM存储器，锂电池为时钟提供后备电源。技术参数：正常工作电压范围220×(1±20%)V绝缘耐压≥2000Vac电压回路功耗≤6VA/1.5W电流回路功耗≤2VA一般工作温度正常工作温度-10℃～45℃极限工作温度-20℃～55℃特殊工作温度正常工作温度-25℃～55℃极限工作温度-40℃～60℃存储和运输温度-20℃～80℃存储和工作湿度≤75%抄表日设定抄表日、时,保存最近12个月历史电量负荷代表日可设置时钟精度0.5s/d，内置2000~2099年间百年历电量计数器液晶显示，6位主显示，有中文提示通讯规约DL/T645-1997多功能电能表通信规约波特率红外：1200bps；载波：384bps红外通信距离不少于4m载波通信距离电力主干线3km自动中继深度3级载波频率270KHz±15KHz外型尺寸长×宽×高175mm×116mm×67mm宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第8页共15页CZL129-1c采集终端（RS485采集）CZL129-1c型采集终端（RS485采集）采用先进微电子技术及SMT生产工艺制造，应用于三星低压电力线载波自动抄表系统，作为系统的终端设备之一，实现32路（或16路）用户电表的电量等数据采集，适合与带RS485接口的电能表进行配合实现远程自动抄表。CZL129-1c型采集终端（RS485）各项性能指标符合中华人民共和国电力行业标准DL/T698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件。功能特点：1.三相四线电源供电：3×220/380V；2.作为低压电力线载波自动抄表系统的一个终端设备；3.上行通过低压电力线与集中器通讯，下行与带RS485接口的电能表通信；4.一个采集器最多可以抄读32只或16只电能表；5.可以抄读不同厂家生产的电能表（协议符合DL/T645规约）；宁波三星自动抄表系统AutomaticMeterReadingSystem方案说明第9页共15页6.可抄读的信息有：当前有功总（平、谷、峰、尖）电量、上月有功总（平、谷、峰、尖）电量、电表运行状态字。技术参数：项目技术指标电源3×220/380V50Hz规格32路、16路功耗非传输状态＜1VA，1W传输状态＜3VA，2.5W通讯速率载波384bpsRS4851200bps载波通信距离电力主干线3km自动中继深度3级载波频率270KHz±15KHz工作温度范围-25℃～+55℃存贮温度范围-30℃～+70℃外型尺寸长×宽×