集中器在用电信息采集系统中的功能及现场调试方法.pdf

集中器在用电信息采集系统中的功能 及现场调试方法 妙红英 ( 承德供电公司电能计量中心，河北承德0 6 7 0 0 0 ) 摘要 文章简要介绍了i 型载波集中器的设计组成及主要功能，着重介绍了i 型载波集中器在实际应用中的多种调 试方法。集中器是智能电网建设中的重要组成部分，其良好的工作状况可保证用电信息采集系统采集成功率稳步增长， 从而最终确保用电信息采集系统长期稳定的运行。 关键词】i 型载波集中器；现场调试方法；提高采集成功率；用电信息采集系统 电力用户用电信息采集系统可以实现电力企业经 营范围内电力用户的“全覆盖、全采集”，有效改变 长期以来无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的 局面，满足电力公司系统各层面、各专业对于电力用 户信息的迫切需求。而集中器则在用电信息采集系统 中始终处于通信控制枢纽的位置，一方面收集各采集 器终端或多功能智能表的数据，并进行处理和存储 ( 下行通信) ，另一方面和系统主站进行数据交换 ( 上行通信) ，执行主站下发的命令。因此必须充分了 解集中器的性能及相应的调试方法，保证其在运行过 程中能长期处于最佳的工作状态，才能最大化的发挥 其承上启下的重要作用。 1 i 型集中器设计方案 1 1 设计规范 i 型集中器设计参照并应符合以下技术规范。 d l t6 9 8 3 1 _ 2 0 l o 电能信息采集终端技术规 范一通用要求； d l t6 9 8 3 5 2 0 1 0 电能信息采集终端技术规 范一低压集中抄表终端特殊要求； q g d w3 7 3 电力用户用电信息采集系统功能 规范； q g d w3 7 4 2 电力用户用电信息采集系统技术 规范第二部分：集中抄表终端技术规范； q g d w3 7 4 3 电力用户用电信息采集系统技术 规范第三部分：通信单元技术规范； q g d w3 7 5 2 电力用户用电信息采集系统型式 规范第二部分：集中器型式规范。 1 2 设计方案 i 型集中器采用高速嵌入式微处理器系统，模块 化设计；包括处理模块、通信模块、电源模块及显示 收稿日期】2 0 1 2 0 1 1 9 工业计量2 0 1 2 年增刊1 和一些其他的外围硬件接口，实现了i 型集中器的全 部功能。 i 型集中器原理框图如图1 所示。 图1i 型集中器原理图 进一步对i 型集中器进行细分，整台集中器可分 为8 个模块，各组成单元为： ( 1 ) 电源模块；( 2 ) 计量模块，包括交流采集、 直流模拟量测量电路；( 3 ) 处理单元，包括c p u 、时 钟电路；( 4 ) 显示单元；( 5 ) 存储单元；( 6 ) 通信 单元，包括红外通信、r s 4 8 5 、r s 2 3 2 、以太网、上 位机通信单元、下位机通信单元；( 7 ) 控制模块； ( 8 ) e s a m 电路。 2 i 型集中器的主要功能 2 1 数据采集 集中器采集各电能表的实时电能示值、日零点冻 结电能示值、抄表日零点冻结电能示值等。电能数据 保存时带有时标。 2 2 数据存储 集中器能够按要求对采集数据进行分类存储，如 日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数 3 7 据等。曲线冻结数据密度由主站设置，最小冻结时间 间隔为l h 。 2 3 参数设置 ( 1 ) 时钟召测和对时功能 集中器可接收主站或本地手持设备的时钟召测和 对时命令。集中器能够通过本地信道对系统内采集器 或电能表进行广播校时。 ( 2 ) 终端参数设置和查询 可主站远程查询或手持设备本地设置和查询下列 参数，也可通过人机界面在本机上进行这些参数的查 询和设置： 集中器档案，如采集点编号等； 集中器通信参数，如主站通讯地址( 包括主 通道和备用通道) 、通信协议、i p 地址、振铃次数、 通信路由等。 ( 3 ) 抄表参数 可远程或本地设置和查询抄表方案，如集中器采 集周期、抄表时间、采集数据项等。 2 4 事件记录 集中器能够根据设置的事件属性，将事件按重要 事件和一般事件分类记录。事件包括终端参数变更、 抄表失败、终端停上电，电能表时钟超差等。 当集中器采用双工传输信道时，集中器能够主动 向主站发送告警信息；当采用不具有主动上报的远程 信道时，集中器在应答主站抄读电能量数据时将附带 新事件发生信息，请求主站访问。集中器能够保存最 近5 0 0 条事件记录。 2 5 本地功能 ( 1 ) 本地状态指示 具备电源、告警、通信状态、网络状态、电能脉 冲等指示。 ( 2 ) 本地维护接口 提供本地维护接口，支持手持设备设置参数和现 场抄读电能量数据，并有权限和密码管理等安全措 施，防止非授权人员操作。 ( 3 ) 本地扩展接口 提供本地通信接口，可抄读台区考核表数据，并 可支持用于配变监测的交采装置和无功补偿装置进行 通信。 2 6 集中器维护 ( 1 ) 自检和异常记录 集中器可自动进行自检，发现设备( 包括通信) 异常具有事件记录和告警功能。 ( 2 ) 初始化 集中器接收到主站下发的初始化命令后，分别对 3 8 硬件、参数区、数据区进行初始化，参数区置为缺省 值，数据区清零，控制解除。 ( 3 ) 远程软件升级 集中器支持主站对集中器进行远程在线软件下载升 级，并支持既点续传方式。但不支持短信通信升级。 3 i 型载波集中器在实际应用中的调试方法 3 1 档案类问题描述及调试方法 对集中器进行现场测试时，发现有不抄表、部分 抄表现象，调试人员首先需要确认的就是档案问题。 一般档案问题如下： ( 1 ) 台区划分不清楚，没有把表计档案归属到相 应的集中器上。 调试方法：台区划分不清楚，一般会出现一部分或 者全部表计无法抄读现象。此时可以按供电所的施工图 纸或者到现场查看表计与集中器、台区之间的归属关系， 确定完成后，在s g l 8 6 系统中按照正确的对应关系进行 采集点修改操作流程，重新下发档案至集中器。 ( 2 ) 采集对象详细信息设置有误，导致个别表计 抄读失败。 调试方法：核对采集对象的通讯地址、波特率、 通讯规约、采集端口号等重要信息，核对过后再重新 下发档案至集中器，例如：智能表波特率为2 4 0 0 ，规 约为d l 6 4 5 - - 2 0 0 7 ；非智能表波特率为1 2 0 0 ，规约 为d i m 6 4 5 1 9 9 7 ( 个别特殊表计规约为威胜规约或 浩宁达规约) 等；采集端口号也要根据不同的通讯方 式进行不同的设置，例如：4 8 5 表+ 载波采集器、以 及载波表这两类通过载波方式与集中器通信时，档案 中通信端口号为3 1 ；4 8 5 表通过4 8 5 端口直接与集中 器通信时，通信端口号为2 。 3 2 集中器相关问题描述及调试方法 调试人员在确认现场数据档案与系统内一致，重 要参数下发也没有错误，而现场调试仍抄不到表时， 可在现场对集中器进行排查处理。集中器的相关问题 主要表现在以下几方面： ( 1 ) 集中器工作状态不正常 调试方法：首先，检查集中器是否烧毁；其次， 观察集中器是否能正常启动。若出现上述不正常的情 况，则需及时更换集中器。 ( 2 ) 集中器参数设置是否有误 调试方法：通过查看集中器i p 地址和端口、上 行通信参数、上行通信工作方式、集中器测量点参数 等配置，确认集中器的参数设置是否正确，如确认参 数有误则需要及时在现场进行参数修改，之后需对集 中器进行复位操作。 ? ( 3 ) 集中器长时间处于离线状态 i n d u s t r i a lm e a s u r e m e n t2 0 1 2s u p p l e m e n t a r yi s s u e1 此情况比较明显的现象为屏幕会出现“模块复 位”的提示信息，则可能存在以下几种情况： g p r s 无线信号强度的问题 调试方法：可以用手机检测现场信号强度，必须 保持信号树的强度要达到三个格以上为宜；若周围信 号良好，则可检查天线是否拧紧，是否有折断的痕 迹，或变换天线安放位置等。 s i m 卡欠费 调试方法：拨打相关服务商查询，及时补充 话费。 s i m 卡绑定参数错误 调试方法：若费用充足则可统筹查询是否有一批 相同号段的s i m 卡均无法正常登陆主站，如是则需及 时联系服务商对这一批有问题的s i m 卡重新绑定参数 即可。 s i m 卡损坏 调试方法：可以使用手机来检测s i m 卡是否能正 常收发短信。 s i m 卡未安装好 调试方法：现场检查s i m 卡是否按集中器g p r s 模块卡槽标记进行正确安装，以及卡扣是否已锁紧。 集中器主站通讯参数问题 调试方法：核查现场集中器内设置的通讯参数是 否正确。例如主站i p 地址、端口号、a p n 等。另外 集中器心跳周期设置不能大于前置机默认心跳周期， 一般前置机默认心跳周期为1 5 m i n ，则集中器心跳周 期最好设置为5 r a i n 。 g p r s 模块问题 调试方法：模块通信灯光异常，导致集中器无法登 录主站，可以更换正在运行的集中器的g p r s 模块，如 更换后一切正常，则说明原有的g p r s 模块故障。 载波模块问题 调试方法：模块通信灯光异常，导致集中器无法 与表计进行数据交互，则可更换正在运行的集中器的 载波模块，如更换后一切正常，则说明原有的载波模 块故障。 主站问题 调试方法：曾运行正常的集中器大批量同时离 线，则可能是主站通讯的前置机出现故障或正在维护 中，需及时与主站运维人员进行沟通。 ( 4 ) 集中器不能抄到电表 档案问题 调试方法：现场查看集中器中是否有该表计的档 案信息，并核对集中器内该表计的参数信息是否正 常，若集中器中没有该表计档案，可通过主站进行档 工业计量2 0 1 2 年增刊1 案同步下发操作或通过主站的电能表注册功能进行档 案下发操作。 接线问题 调试方法：检查集中器零线是否接入正确( 一般 应该接到1 0 号端子) ；检查台区总表的4 8 5 线是否接 入正确( 一般应该接到集中器的r s 4 8 5 1 上) 。 干扰问题 调试方法：由于载波通信方式易受到许多外来因 素的干扰，必须全面了解现场是否有比较典型的干扰 源存在( 如大型压力泵、供电站等) ，如有则需及时与 厂家联系，可采取安装滤波器的方法解决这类问题。 3 3 表计相关问题描述及调试方法 调试人员在确认现场数据档案与系统内一致，重 要参数下发没有错误，集中器工作正常，而现场调试 仍抄不到表时，可在现场对表计进行排查处理。表计 的相关问题主要可归结为以下几方面： ( 1 ) 电表工作状态不正常 调试方法：检查表计是否有烧坏的迹象；液晶屏 是否出现错误代码报警提示，如e r r 一0 4 即表示电表 时钟电池欠压，e r r 一0 1 控制回路错误，e r r 一1 0 认证 错误。如发现上述情况，及时更换表计。 ( 2 ) 电表通讯地址不正确 调试方法：核查表计液晶屏所显示的电表通讯地址 是否与铭牌上所标注的一致，如发现不一致，则可按液 显屏显示的通讯地址修改系统档案，或及时更换表计。 ( 3 ) 载波表的载波模块通讯有问题 调试方法：通过掌机( 或者电脑) + 载波抄控器 进行电表载波模块测试，对表数据项进行抄读，如果 无数据返回，或者抄收1 0 次有1 次能收到数据，则 说明表计通讯模块损坏或者性能不好，需要更换。 ( 4 ) 表计的冻结数据功能异常 调试方法：在现场通过掌机或笔记本电脑抄读电 能表的冻结数据，以确认电表是否能够正常进行数据 冻结，如抄读失败，则说明表计的冻结数据功能异 常，需要及时更换电能表。 4 结论 本文结合集中器的设计方案及主要功能。主要介 绍了集中器在现场应用过程中可能会出现的种种问题 及其相应的调试方法，对提高用电信息采集系统的稳 定性起到了一定的辅助作用