路由载波通讯模块技术协议.doc

集中器路由载波通讯模块技术协议青岛鼎信通讯股份有限公司2013年 10 月1 范围本协议规定了电力线载波路由模块的技术要求。安装在集中器中的载波单元应符合相应终端的技术协议要求。2 协议性引用文件下列文件中的条款通过本协议的引用而成为本协议的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本协议，然而，鼓励根据本协议达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本协议。GB 42082008 外壳防护等级（IP代码）GB/T 154641995 仪器仪表包装通用技术条件JJG 5961999 电子式电能表DL/T 6142007 多功能电能表DL/T 6452007 多功能电能表通信协议Q/GDW 3542009 智能电能表功能协议Q/GDW 3652009 智能电能表信息交换安全认证技术协议Q/GDW356-2009 三相智能电能表型式规范Q/GDW355-2009 单相智能电能表型式规范QGDW 376.2-2009 电力用户用电信息采集系统通信协议：集中器本地通信模块接口协议3 定义3.1 智能电能表smart electricity meter由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。3.2 介质intermediary用于在售电系统与电能表之间以某种方法传递信息的媒体。根据使用不同，可以将介质分为两类：固态介质和虚拟介质。3.3 固态介质solid intermediary具备合理的电气接口，具有特定的封装形式的介质，如接触式IC卡、非接触式IC卡（又称射频卡）等。3.4 虚拟介质virtual intermediary采用非固态介质传输信息的介质，可以为电力线载波、无线电、电话或线缆等。3.5低压电力线载波LV power line carrier将低压电力线作为数据/信息传输载体的一种通信方式。3.6通信单元 communication unit通信单元指用于电力用户用电信息采集系统主站与采集终端之间、采集终端与采集器、以及采集器采集终端与电表之间本地通信的通信模块或通信设备； 3.7信号品质节点对载波信号解调正确率进行线性分级，取值范围1153.8载波通信时隙在50Hz 的半个周波10ms内，分为三个时隙，每个时隙为3.3ms；过零的3.3ms为主时隙，其余为辅时隙。如图1所示：图 1 过零传输时隙图3.9信道及信道标识信道是三个载波通信时隙的标识，信道标识取值为1、2、3。标识0表示全部信道。3.10相别相别是相差120度角的三相电网的每相线路的标识，取值为1，2，3。4 功能要求采用BFSK调制的扩频通信技术，载波中心频率421KHz； 微分50Hz交流电时段，选择最有利于传输的时段通信（过零）； 自动中继转发； 提供准确的节点相位信息及信道特征信息； 单节点管理； 每相载波通信速率50bps、100bps、600bps、1200bps； 支持串口通信速率9600bps、14400bps、19200bps、28800bps、38400bps、56000bps、57600bps、115200bps； 支持DLT645-1997/2007、透明传输模式； 温度适用范围(工业级标准) 4085。5 气候环境条件通信单元正常运行的工作环境应符合用电信息采集终端的要求。分类见表 1。表1 气候环境条件分类场所类型级别空气温度湿 度范 围最大变化率a/h相对湿度b%最大绝对湿度g/m3遮蔽场所C2-25+550.51010029户外C3-40+70135协议特定CX/ a 温度变化率取5min时间内平均值。 b 相对湿度包括凝露。6.1 工作电源通信单元可采用工频交流电源或直流电源，工作电源电压允许偏差为额定值的-20%20%。交流单相或三相四线电源供电时，应有抗三相四线配电网单相接地故障的能力，耐受1.9倍标称电压4h。安装在集中器的通信模块的功耗要求见表 2。表2 通信模块的功耗要求模 块 类 型静 态 功 耗动 态 功 耗 集中器载波通讯模块 终端：1W 终端：6W6.2 电气安全要求6.2.1 绝缘电阻各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表 3。表3 绝 缘 电 阻额定绝缘电压V绝 缘 电 阻M测试电压V正常条件湿热条件U6010225060U2501025006.2.2 绝缘强度电源回路对地应耐受500V（60V直流电源回路）或2500V（220V交流电源回路）的50Hz的交流电压，历时1min的绝缘强度试验。试验时不得出现击穿、闪络现象，泄漏电流应不大于5mA。6.2.3 冲击电压电源回路、信号输入回路、信号输出回路各自对地和输入回路、输出回路和电源回路之间，应耐受如表4中规定的冲击电压峰值，正负极性各5次。试验时应无破坏性放电（击穿跳火、闪络或绝缘击穿）现象。表4 冲 击 电 压 峰 值试验回路冲击电压峰值试 验 回 路冲击电压峰值直流电源对地500V信号输入回路对输出回路500V交流电源对地5000V信号输入回路对电源回路4000V信号输入/输出对地500V信号输出回路对电源回路4000V6.3 电磁兼容性要求通信单元应在表5所列的电磁骚扰环境下能正常工作，骚扰对通信单元工作影响程度用试验结果评价等级表示。评价等级A：骚扰对通信单元工作无影响，试验时和试验后通信单元均能正常通信。评价等级B：骚扰使通信单元暂时丧失通信功能，骚扰后不需人工干预能自行恢复通信功能。6.3.1 电压暂降和短时中断抗扰度在电源电压突降及短时中断时，通信单元不应发生死机或损坏，电源电压恢复后应能自动恢复正常通信。表5 电磁兼容性要求电磁骚扰源严酷等级骚扰施加值施加端口评价等级要求工频磁场400A/m整机A射频辐射电磁场310V/m整机A430V/m整机A静电放电48kV外壳和操作部分A/B电快速瞬变脉冲群1.0kV（耦合）通信线A44.0kV电源端口A/B振荡波21.0kV（共模）信号输入/输出端口A/B电磁骚扰源严酷等级骚扰施加值施加端口评价等级要求振荡波42.5kV（共模），1.25kV（差模）电源端口A/B射频场感应的传导骚扰310V电源端口A浪涌21.0kV（共模）信号输入/输出端口A/B44.0kV（共模），2.0kV（差模）电源端口A/B6.3.2 工频磁场抗扰度在表5所列严酷等级的工频磁场影响下，通信单元不应发生死机或损坏，应能正常通信。6.3.3 射频辐射电磁场抗扰度在表5所列严酷等级的射频辐射电磁场影响下，通信单元不应发生死机或损坏，应能正常通信。6.3.4 静电放电抗扰度有外封装的通信单元，在表5所列严酷等级的节点放电骚扰下，通信单元不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。 6.3.5 电快速瞬变脉冲群抗扰度在表 5所列严酷等级的电快速瞬变脉冲群骚扰下，通信单元不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。 6.3.6 振荡波抗扰度在表 5所列严酷等级的振荡波骚扰下，通信单元不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。 6.3.7 射频场感应的传导抗扰度在表 5所列严酷等级的射频场感应的传导骚扰下，通信单元不应发生死机或损坏，应能正常通信。6.3.8 浪涌抗扰度在表5所列严酷等级的振荡波骚扰下，通信单元不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。7 检验规则7.1 检验分类检验分为验收检验和型式检验两类。7.2 验收检验7.2.1 项目和建议顺序对于到货验收的终端，应按型号、生产批号相同者划分为组，按组提供给质检部门按表15项目和建议顺序逐个进行检验。7.2.2 不合格判定检验中出现任一检验项目不合格时，判该终端为不合格，应重新进行调换或修理。7.3 型式检验7.3.1 周期终端新产品或老产品恢复生产以及设计和工艺有重大改进时，应进行型式检验。批量生产或连续生产的终端，每两年至少进行一次型式检验，由国家电网计量中心对样品进行检验。可靠性验证试验在生产定型时进行，或按客户要求，在系统试运行时进行。7.3.2 抽样型式检验的样品应在出厂检验合格的终端中随机抽取。按GB/T 28292002选择判别水平，不合格质量水平RQL30的一次抽样方案，即式中：n样本大小； Ac合格判定数； Re不合格判定数。7.3.3 不合格分类按GB/T 28292002规定，不合格分为A、B两类。各类的权值定为：A类1.0，B类0.5。7.3.4 合格或不合格判定检验项目不合格类别的划分见表6，当一个样本不合格检验项目的不合格权值的累积数大于或等于1时，则判为不合格品；反之为合格品。对一个样本的某个试验项目发生一次或一次以上的不合格，均按一个不合格计。7.4 项目和顺序检验项目和建议顺序如表6所示。表6 检验项目和建议顺序建议顺序检 验 项 目型式检验验收检验不合格类别1结构B2通信性能和基本传输性能*B3电源影响（电源断相、电压变化）*A4功率消耗*B5接地故障能力A6高温*A7低温*A8电压暂降和短时中断A9工频磁场抗扰度A10射频电磁场辐射抗扰度A11射频场感应的传导骚扰抗扰度试验A12静电放电抗扰度A13电快速瞬变脉冲群抗扰度A14阻尼振荡波抗扰度A15浪涌抗扰度A16绝缘电阻*A17绝缘强度*A18冲击电压*A19湿热B 注：验收检验中“”表示应做的项目，“*”表示批次抽查的项目。8主要技术指标8.1路由通道模块图2 路由通道模块主要技术指标：载波道数：3；载波信道：3输入电源：5V0.25V、920V；静态输入电流：30、0（mA）；最大输入电流：30、160（mA）（发送）；载波波特率：1200/600/100/50 *3bps；异步通信波特率： 9600/14400/19200/28800/38400/56000/57600/115200bps；9载波通信模块尺寸图（兼容飞羚、万丰、全盛模具）路由通道模块尺寸图如下：图3 路由通道模块尺寸图10强弱电接口功能定义三相载波通道模块强弱电接口功能见下表：表7 三相载波通道模块强电接口管脚功能定义模块对应管脚编号信号类别信号名称信号方向（针对模块）说 明1、2载波A电网A相线作为信号耦合接入端3、4、5、6空空空引脚，PCB无焊盘设计，连接件对应位置无插针，用于增加安全间距，提高绝缘性能。7、8载波B电网B相线作为信号耦合接入端9、10、11、12空空空引脚，PCB无焊盘设计，连接件对应位置无插针，用于增加安全间距，提高绝缘性能。13、14载波C电网C相线作为信号耦合接入端15、16、17、18空空空引脚，PCB无