（电气工程专业论文）远程集中抄表系统技术研究与开发应用.pdf

远程集中抄表系统技术研究与开发应用 摘要 随着我国对城镇居民用电一户一表工程的推行，使得原有的抄表收费工作量 急剧增加，因此迫切需要先进的自动抄表方式，以提高现代化管理水平。本文以 巢湖供电公司与安徽省中天公司联合开展的抄表系统建设工程为背景，对远程集 中抄表系统进行了深入的分析与应用研究。 论文首先对远程集中抄表系统的总体结构进行了分析，然后对采集终端进行 了研究，着重分析了低压电力线载波通信方式采集终端构成原理：其次对集中抄表 系统远程通信方式进行了分析，并以g s m 网与公用电话线两种通信方式完成了对 集中器的设计，比较了两种通讯方式的优缺点：在以上研究的基础上，完成了巢湖 金码头小区远程集中抄表系统工程设计，为该项目的功能开发和工程实施提供了强 有力的理论依据，如果在今后能将无线g s m 网通信用到集抄系统中，则将使集抄系统 更加经济、实用、可靠同时集抄系统在反窃电功能开发方面具有巨大的开拓空间。 关键词：集中抄表，低压电力载波，公用电话网，g s m 网 t h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fa u t o m a t i cm e t e r r e a d i n gs y s t e m a b s t r a c t w i t ht h ep o p u l a t i o no f “o n ed o o ro n em e t e r ，t h el o a do f m e t e r r e a d i n ga n dc h a r g e i si n c r e a s i n gr a p i d l y i t sn e c e s s a r yt oi m p r o v em o d e r nm a n a g e m e n tl e v e lb ya d v a n c e d a u t o m o t i v em e t e rr e a d i n gm o d e b a s e do nt h ep r o j e c to f m e t e rr e a d i n gs y s t e m d e v e l o p e db yc h a o h up o w e rc o m p a n ya n da n h u lp r o v i n c ez h o n g t i a nc o m p a n y ， a u t o m a t i cm e t e rr e a d i n gs y s t e m ( a m g s ) i sa n a l y z e da n da p p l i e d i nt h i sp a p e r , t h e g e n e r a lf 姗eo f a m r si si n t r o d u c e d ，t h ea c q u i s i t i o nt e r m i n a l ，t h et h e o r yo f t h e l o w - v o l t a g ep o w e rl i n ec a r r i e rc o m m u n i c a t i o nt e r m i n a li sr e s e a r c h e d b a s e d0 1 1t h e r e s e a r c ho f t h ea m r sc o m m u n i c a t i o nm o d e , c o n c e n t r a t o ri sd e s i g n e db yg s ma n d p u b l i cl i n e t h ea m r sp r o j e c to f c h a o h uj i n m a t o ur e s i d e n t i a ld i s t r i c ti ss u p p o r t e db y t h er e s e a r c h t h ea m r sw i l lb em o r ee c o n o m i c a l ，p r a c t i c a la n dr e l i a b l eb yt h e a p p l i c a t i o no f w i r e l e s sg s m i nt h ef u t u r e t h ea m r sw i l lb e c o m em o r ea n dm o r e u s e f u lf o rp r e v e n t i n gt h ea c t st os t e a le l e c t r i cp o w e r k e y w o r d s ：a u t o m a t i cm e t e rr e a d i n g ；l o w - v o l t a g ep o w e rl i n ec a r r i e r ；p u b l i c l i n e ；g s m 2 插图清单 图2 - 1 集中抄表系统总体结构框图 6 图4 - is t 7 5 3 6 引脚图1 6 图5 - it c 3 5 内部结构图2 1 图6 - ir i ) c 采集终端2 2 图6 - 2 采集终端尺寸图3 2 图6 - 3 组网组网方式图3 3 图6 - 4 电力载波抄表系统首页3 4 图6 - 5 集中器维护页面图3 5 图6 6 用户界面图3 6 图6 - 7 数据库删除界面图3 7 图6 - 8 参数设置界面图3 7 图6 - 9 数据注册图3 8 图6 一1 0 复费率电表注册图3 9 图6 - 1 1 单户抄收设置图3 9 图6 一1 2 用户电表抄收图4 0 图6 1 3 数据抄收方式及参数设置图4 f 图6 1 4 报表及输出方式选择图4 1 图6 一1 5 月用户电量结算图4 2 图6 - 1 6 电表安装图4 3 6 表格清单 表4 - 1s t 7 5 3 6 引脚说明1 6 7 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除文中特别加以标志和致谢鳃地方外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。也不包含为获得金b 王些态堂或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者躲彳璐签字隰垆f 月押 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金目b 王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。允许论文被查阅和借阅。 本人授权金月b 王些盍堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 日黧琴。露 签字日期：扫姘卵j 旧 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名：豆肆强导师签名：立镡 毛 签字日期：2 犁k 月歹日 电话： 邮编： 致谢 在此论文完成之际，谨以此文献给一直关心、支持和鼓励我的人们。 衷心地感谢尊敬的导师王华强老师，感谢中天公司的同仁和巢湖公司的领导。 另外，向所有支持我和鼓励我的老师、同学、家人致以最真挚的祝福。 作者：邢应春 2 0 0 7 年5 月 第一章远程集中抄表系统概论 随着我国城乡人民生活水平不断提高，为了满足居民对生活用电的需求，不断提 高供电服务质量，电力企业正在对城镇居民住宅实施一户一表工程。一户一表制的推 行使得抄表的工作量急剧增加。抄表员登门抄表和收费要花费大量人力和时间，给用 户带来诸多不便。而且不可能做到对所有居民户抄录同一时刻的电表数和总电度表的 数据，使得抄录的数据在时间离散性大、准确度低，因此无法准确计算每个配变台区 下电网的线损，也无法监测其运行是否安全。因此用电部门迫切需要先进的抄表方式 来适应一户一表制。采用先进的远方集中抄表技术完成抄表工作，给供电企业和广大 用户提供了简捷、准确的结算电费手段。同时远程抄表系统还具有防窃电、用电管理、 分析、监察、线损计算等功能，大大提高了用电管理水平。 自动抄表技术是一种把多个分散单元信息( 电表) 准确传送到一个基站( 数据处理 中心) 的通讯技术。它包括高精度的一次仪表获取信息、准确无误的媒介传输信息， 高效快捷的计算机处理信息。其中数据的实时传输与离散系统的交互应用将通讯自动 化与管理自动化联系起来，提高了人工智能化水平。 1 1 集中抄表系统及其优点 集中抄表系统是一种集电能自动采集，传输、计费、结算、监控、分析于一体的 自动化系统，是电网商业化运营和管理、电力走向市场的技术保障措施之一。集中抄 表系统主要的优点包括以下几个方面： ( 1 ) 减轻人工劳动负担，提高供电部门管理效益。 ( 2 ) 极大的提高系统的数据准确性，克服人工抄表中的不确定因素，有效防止估抄、 错抄、漏抄现象，大大提高供电部门的经济效益。 ( 3 ) 能配合用电自动化系统，进行电能分析、用电检测、排除异常用电电表，提高用 电管理水平，包括窃电分析、线损分析等。 ( 4 ) 提高用电管理自动化水平，树立电力企业科技发展的新形象。 1 2 国、内外远程集中抄表系统的发展及现状 随着城市规模的发展，抄表收费给电力系统的生产带来了越来越大的困难。手工 抄表收费不仅浪费了大量的人力资源，而且会产生各种差错，给电力企业带来不必要 的经济损失，同时，计算机技术和微电子技术的飞速发展也为远程自动抄表奠定了基 础，因此自动抄表是电力系统能量管理发展的必然趋势。国外在这方面的研究比较早， 自动抄表系统的理论和技术目前己经比较成熟，在发达的国家如美国、日本、英国等 国家基本都实现了自动远程抄表。集中抄表系统中关键要解决的问题是数据通讯的问 题，因而远程集中抄表系统也随着各种通讯方式的发展而不断发展起来。现阶段远方 集中抄表系统中的通讯方式主要分为有线信道通讯、无线信道通讯和电力线载波信道 通讯。 i 2 1 有线信道集中抄表系统 通常由一个采集终端通过r s 一4 8 5 总线采集几十块电能表的数据，电能表为具有 4 8 5 输出口的电子表或加装电能量数据采集模块的机械表。采集终端通过专用电缆( 如 专用电话线) 或4 8 5 总线，将采集的电能量数据送入集中器进行数据集中和处理，抄 收区域较大时多个集中器可以级联，一般由最上一级集中器通过调制解调器接入公用 电话网，由此传送到供电企业的电能量抄收系统，一些多功能电能表亦可直接经 r s 一4 8 5 与集中器连接。 1 2 2 无线信道集中抄表系统 美国早在7 0 年代己开始使用无线集中抄表系统，它是在每块电能表内安装一块 微处理芯片，负责收集和存储电能表的累计电能量，另安装一个微型收、发信机。电 力公司的抄表员通常持车载式无线抄表器，到各个区域( 半径为lk m 左右) 进行分区 集中抄表，然后回到电力公司将抄录的数据输入到数据处理机进行集中处理。这种系 统的每块电能表附加成本较高，通常约2 0 0 美元，且只能为收费提供数据，不能提供 用电管理所需的实时信息。在我国，为减少投资，一般采用相对集中的收、发信方式。 用采集终端通过电缆采集1 6 块左右电能表的数据，并进行集中处理和存储。采集终 端内安装一个无线收发信模块。手持抄表器或移动式车载抄表器通过本身的收、发信 机抄录各采集终端中存储的数块到数十块电能表数据，然后将数据信息、录入中央数 抓处理机集中处理。这种方式的无线抄表系统曾有一段时间在一些地区使用。为增加 用电管理功能，有的系统用数据集中器代替手持抄表器或车载抄表器，由数据集中器 将抄录的小区内各户电能表的电能量数据通过公用电话网传送到用电管理中心。由于 2 一般的抄表模块不可能安装大功率的无线收发装置，且根据信息产业部1 9 9 8 年底发 布的 1 7 6 1 0 4 小时 电能读数准确度：满足d l t 6 9 8 1 9 9 9 “低压电力用户集中抄表系统技术条件”5 2 的要求。 现场验收条件下抄读成功率指标： 一次抄收成功率不小于9 0 ，2 4 小时内抄收成功率达1 0 0 。 采集终端与电能表接口： ( 1 ) 采用脉冲端子接口 ( 2 ) 采用r s - - 4 8 5 标准串行电气接口 电能表通讯规约： 电能表的4 8 5 接口通讯符合“安徽省电力公司多功能电能表通信规约”。 允许的安装环境条件 现场具备防雨、防火、防雷击和线路过电压的措施，集中器设备应标有带电警示安全 标恚： 根据安装场所，温度和湿度条件分为以下三级： 机房：温度为+ 5 + 4 0 ，相对湿度7 5 ； 户内；温度为- - 1 0 + 5 0 ，相对湿度9 0 户外温度为- - 2 5 + 5 5 ，相对湿度9 5 。 电源参比值及允许偏差： 频率：5 0 1 1 z ，允许偏差一5 + 5 。 电压：2 2 0 v 3 8 0 v ，允许偏差一2 0 + 2 傩。 电压降落和短时中断 电压降落和短时中断不使系统及组成系统的各设备损坏或死机，试验后，内存数据及 程序不改变，并能正常工作( 包括时钟) 。 停电数据保持 电源瞬时及长时间断电时，设备不出现误读数并具有数据保持措施，至少保持四个月 以上；电源恢复时，保存数据不丢失，内部时钟正常运行。 6 6 系统抄读实现的指标 6 6 i 电能读数准确度 电能数据抄读准确度要求，是指间隔2 4 小时的第一次抄读数e 1 和第二次抄读数e 2 与在此期闻人工抄读数( 内存数据) e 3 满足如下条件： e 1 1 e 3 e 2 + 1 ： 6 。6 2 一次抄读成功率 现场验收条件下，一次抄收成功率不小于9 5 ，2 4 小时内抄收成功率达1 0 0 。 6 7 系统应用方面实现的功能 系统功能的实现包括了对集抄系统档案资料的管理，相关运行参数的设置，数据抄收、 分析，查询及数据的接口转换和以w e b 的形式发布数据及系统事件提示、报警等功能。 6 7 1 档案资料管理功能： ( 1 ) 档案资料的管理功能，是用于建立和管理与集抄系统相关信息的必要工具，其中 包括对系统设备信息的录入、修改、查询、删除等管理功能。 档案信息包括：用户号、用户姓名、用户地址，电表资产号、相关的硬件设备编号、 硬件通讯地址码等基本资料。其中用户资料的信息是以营销数据库中用户档案信息为 标准，通过接口软件工具下载与更额的。 ( 2 ) 设备档案按层次分为小区、集中器、采集终端、表计信息，以便于快速查找定位 设备信息。 ( 3 ) 用户档案管理包含有口令管理，权限管理以限定各类操作人员的权限；同时，系 统保存每一操作员的操作纪录。 6 7 2 系统参数设置功能： 系统参数设置功能是通过系统的软件，对系统硬件如集中器、终端、信道等连接 参数进行设置，功能包括如下： ( 1 ) 通讯地址设置； 可设置集中器连接的唯一通讯标识，用于通道连接如通讯电话号码。 ( 2 ) 校对时钟设置： 具备使用当前系统的时间对集中器和当前配变下所接所有终端进行对时工作，防止集 中器时间不准，导致抄回来的数据不是自己所需要时间的数据。 ( 3 ) 抄收周期设置： 通过对集中器抄收周期的设置，实现在规定的时间内，由集中器自动读取终端或表计 内存储的电量数据。在设定的抄收周期内至少抄回一次。若终端或表计内的数据成功 抄回，则不再对其抄读，等至下一个抄读周期再抄；若仍抄不回，等至下一抄读周期 再抄。一般可设置抄读周期为2 4 小时，即保证各个终端或表计一天之内至少抄回一 次。 ( 4 ) 集中器定时抄表的时间设置功能： 通过设置，使集中器等硬件设备，根据系统设置的时间自动转存所抄收电表电量数据， 数据保存方式为自动循环刷新，只保留最新数据。 ( 5 ) 抄表时间段设置： 通过设置，使集中器在设定的时间段内，通过终端对表计进行抄读，在该时间段之外。 则暂停集中器与的终端通讯。设置抄表时间段的目的是避免当相邻很近的两个变压器 或两台并联供电的变压器的两个集中器在同一时间同时进行终端通讯而引起冲突导 致通讯失败。每个集中器每天至少可设定8 个时间段。 ( 6 ) 集中器参数读取： 是指抄读集中器中有关集中器运行参数信息，用于了解集中器运行的状态。 ( 7 ) 系统参数的设置方式： 系统支持通过主站方式远程对设备进行参数设置的方式。 ( 8 ) 系统的抄收方式： 系统支持对不同的抄收方式，如定时抄、立即抄收等设置，以满足不同的管理需要。 定时抄是指从选定的集中器或终端内抄收设备定时存储的数据，立即抄是指从选定的 集中器、终端和电表内抄收设备当前实时的数据。 6 7 3 系统数据抄收功能： 系统提供以下几种数据类型和抄表方式的选择： ( 1 ) 抄收系统的数据类型： 系统抄收的数据类型包括：用户电表内尖、峰、平、谷电量等数据信息。 ( 2 ) 集中器定对抄收间隔的设定功能： 提供远程设定集中器抄读间隔，实现集中器自动采集各用户电能表的累计电能量。支 持多费率功能，最多可管理四种费率。 ( 3 ) 单户抄收集中器数据： 系统提供抄收指定集中器中内或终端存储的单户电表电量的数据。 ( 4 ) 选择集中器抄收数据： 系统提供选择多个集中器的功能，并同时抄收所选集中器内最近一次存储的电表电量 数据。 ( 5 ) 全部抄收集中器数据： 系统提供一次性抄收全部集中器最近一次存储的电表电量数据的功能。 ( 6 ) 选择终端抄收数据： 系统提供随机选择终端设备的功能，并实时抄收所选终端内最近一次存储的电表数 据。 ( 7 ) 自动定时抄功能： 根据人工设定的时间由系统软件实现对管辖范围内的各种表计进行自动采集处理，按 设定抄收间隔以及抄表周期自动抄收集中器中的各用户电能表的累计电能量和分时 电度量及其它信息。 ( 8 ) 抄收数据保存： 对每次抄收的定时电量、终端与电表的实时电量等数据保存至数据库内对应的备份表 内用于数据分析。 6 7 4 系统数据分析、查询及报表打印功能： 系统具备对抄收回来的电量进行数据分析和查询等功能： ( 1 ) 用电量状况分析： 对抄收的用户用电数据，系统提供数据无增量分析，用电量突变分析。 ( 2 ) 数据异常分析： 通过对抄收的用户用电数据中的状态位标志分析，进行设备异常分析。 ( 3 ) 线损分析： 通过对指定冻结时刻的电能表冻结电量进行抄读，与变压器总表、t t u 和其它配 网自动化设备的数据比较计算所需时段的台区低压线损。同时根据冻结电量计算配变 指定二个冻结时刻之间的线损，根据抄表日电量统计配变的月用电线损。木配变线损 计算：是指选定集中器某两次采集数据 抄表日数据或冻结日数据 来计算在这两次采 集时间间隔内集中器的线损。 l o s t e r 线损电量 = 总一分 l o s t p e r 线损率 = l o s t e r 线损电量 总 总是指各集中器下接总表 不包括支线区域总表 在指定时间间隔内用电量的 和。分是指各集中器下接普通分表 不包括支线区域总表 在指定时间间隔内用电量 的和。 ( 4 ) 线损记录查询： 根据选取的日期区间查询线损数据信息。 ( 5 ) 报表打印功能： 系统提供对上述用电数据的报表统计与分析打印，具体可包括：实时电量、定时电量、 线损分析、设备信息的统计打印功能。 ( 6 ) 设备的故障判断功能： 系统软件提供对设备运行当中出现的设各异常如：集中器、终端、表计损坏硬件死机 等现象进行统计和报警。 ( 7 ) 通信异常报警功能： 系统任一级通信连续中断4 8 小时及以上如：载波信号、有线和无线通道等中断，有 报警提示，并记录在数据库中。 6 7 5 系统接口功能； 系统具备与营销系统之间进行数据过滤传递和用户资料核对的功能： ( 1 ) 数据过滤： 接口软件具备过滤异常用户，其中包括屯表故障、终端和集中器故障以及无增量用户 和电量突变用户的功能。防止非正常数据导入营销系统。 ( 2 ) 用户资料的核对： 具备与营销系统的用户信息进行资料核对的功能，对资料不符的用户信息如：现场用 户资料、户数与营销系统资料，户数不符的信息进行统计。 6 8 系统硬件实现的功能 远程低压配网集中抄表系统( 以下简称“系统”) 主要包括4 8 5 采集终端、复合 型采集终端( 兼容脉冲、4 8 5 信号采集) 、集中器、信道、主站等组成。 6 8 14 8 5 采集终端 ( 1 )采集终端：可利用r s - 4 8 5 总线。采集具备4 8 5 信号输出的单、三相单费率，多 费率和预付费卡表的数据。 ( 2 ) 内置载波模块，通过双向电力线载波与电能表数据集中器进行通讯。 ( 3 )与电表相连，每8 分钟循环保存电表电量一次，并支持多费率数据存储的功能。 ( 4 ) 4 8 5 接口符合安徽省多费率电能表通讯规约。 ( 5 )具备6 4 5 通讯规约的协议转发功能。 6 8 2 集中器： ( 1 ) 数据采集、处理和存储：能根据设定的抄读间隔自动采集各用户电能表的累计电 能量，并根据设定的抄收间隔及抄表周期自动生成各用户电能表的累计电能量和存 储。 ( 2 ) 具有补抄功能，在规定的时间t 内补抄失败，记录为抄读失败。规定的时间取值 为：当抄读间隔2 4 h 时，t 抄读间隔；抄读间隔 2 4 h 时，t 、 2 4 h 。 ( 3 ) 设置功能：可当地或远程设置设备初始参数、抄读间隔周期等。 ( 4 ) 校时功能：集中器有硬件时钟电路计时单元，可被系统远程统一校时，计时单元 的日计时误差0 5 s d 。 ( 5 ) 可对配变下的所有用电数据进行抄表与管理，最大容量：1 0 0 0 户。 ( 6 ) 集中器具备分时电能数据的抄收与管理功能：可抄收与存放尖、峰、平、谷的电 量信息。集中器通过下行r s 一4 8 5 总线与配变多功能电能表( 配变总表) 、t t u 连接，可 实现对配变各种运行数据的远程抄读与监测。如：电量、需量、电流、电压、频率、 功率因数等。 ( 7 ) 采用三相电源供电，集中器设备在单相供电时仍能与主站进行正常通讯。 ( 8 ) 集中器可提供电话有线、无线、串口通讯，利于现场设置调试或借用其他信道如 配网自动化信道实现远程通讯的功能。 ( 9 ) 停电数据保存设计：一旦现场停电，所有数据均可保存，停电数据保存1 0 年以上。 6 8 3 信道 系统具备的信道包括上行信道和下行信道： ( 1 ) 其中上行信道包括了：有线电话网络、无线g p r s 、c d m a 、r s 一2 3 2 串口、以太网、 远红外传输等通道连接方式。 ( 2 ) 下行通道包括：电力载波通道连接方式。 6 8 4 主站 由系统软件、抄表用工作站计算机、通讯设备如调制解调器，数据库等构成，用 于实现上述系统的功能，方便对系统的设备和抄读的数据，进行统计、分析和管理。 6 9 系统的安装 6 9 1 采集终端部分 采集终端为用户电表的接口装置。一只采集终端可同时采集3 2 只电能表的数据 采集终端通过4 8 5 接口采集电能表的数据，后送往安装在变压器下的集中器，采集终 端的发送受集中器的控制。 采集终端尺寸见图6 - i 所示： 图6 - 1r d c 采集终端 图6 - 2 采集终端尺寸图 3 2 用户电袭 专用信号线 6 9 2 集中器部分 集中器装在电力变压器下或该变压器所辖低压用户区域内的某一点，负责管理同 一台或2 3 台变压器下的所有采集终端。它根据主站计算机的指令收集各采集终端发 回的数据，将数据整理、存储、打包后发送给主站计算机。本公司集中器兼有采集变 压器运行参数( - - 相有功、电流电压、功率因素及三相四线总表上数据的功能) 。 6 9 3 组网安装 ( 1 ) 组网方式：组网方式如图6 3 所示，利用集中器中的r s 2 3 2 接口通过m o d e m 以公 用电话网或电力系统专用电话网作为通道与主站计算机旁的m o d e m 相连，进入计算机 中，调制解调器速率一律设置成9 6 0 0 b i t s s 。 图6 - 3 组网组网方式图 ( 2 ) 采集终端安装 通常，居民楼单元电表集中安装在一个表箱内，组网时，用双芯信号电缆将箱内 电能表的4 8 6 接口两根输出线( 通过接线端子) 并接起来。采集终端也可安装在表箱 内，大体上占用块电能表的位置，也可以用专用外挂箱安装在表箱旁边。 ( 3 ) 集中器部分安装 集中器一般安装在变压器附近或柱上，或柱旁合适的位置。外接电源取用该变压 器下的三相电源，集中器与采集终端的数据双向传输是利用2 2 0 v 电力线载波完成的。 上传通道是通过接上m o d e m 的电话网到主站。 ( 4 ) 无上传通道的组网方式 单个居民小区的物业管理部门仅对本小区范围内的居民用户电表进行电量采集， 可采用简易组网方式。这时，集中器可不需电话线，直接接到计算机上的r s 2 3 2 接口 上去即可( 直抄线长一般不大于5 0 米) 。 垦一 6 1 0 系统应用说明 6 1 0 1 系统模块说明： 双击桌面上的中天公司复费率抄表快捷方式进入抄表系统： 图6 - 4 电力载波抄表系统首页 6 1 0 2 远程集抄数据库建立： 在现场集抄设备安装完毕后，需要建立与现场相符的集抄数据库才能实现远程抄收。 a 添加集中器： 1 ) 点击主界面上系统登录进入后显示如下界面： 用户登录| 集中器登叫更换电表 2 ) 点击集中器登录，进入集中器维护页面： 更改口令l 返回 图6 5 集中器维护页面图 在相应的位置分别填入集中器物理地址、集中器所属单位、集中器安装位置、集中器 电话号码后点击确定按钮即可添加成功。添加完毕后点击返回按钮可返回系统登录页 面 b 终端管理： 1 ) 添加终端： 点击系统登录见面中用户登录按钮，进入如下界面： 图6 - 6 用户界面图 在集中器号及地址栏中选择在哪个集中器下添加终端，在终端编码栏中填入添加终端 的终端地址，在电表数栏中填入此终端下挂的电表数目。点击添加终端即可完成该终 端的添加。 注：如果填好新终端各信息后将光标指针点到从终端索引值为0 的那行，并点击添 加终端则新加的终端位置在从终端的上面，点击a a 终端中其他行则新添加的终端在 从终端的后面。同理可将新的终端插入到集中器中。 2 ) 删除终端： 选择要删除终端所属的集中器，并填入所要删除的终端地址，点击删除终端按钮即可 删除相应的终端。 c 电表管理： 1 ) 添加电表： 选择要添加的电表所属的集中器，填入电表所属的终端地址，在该终端下增加几块电 表就在电表数中填入相同数量，点添加终端按钮则要加的电表会在该终端末尾增加。 2 ) 删除电表： 找到需要删除电表的位置( 可以通过查找终端实现) ，将指针指向此电表点击删除终 端会弹出确认界面： 击“y e s ”按扭就会删除此块电表，删除后数据库显示如下： 图6 - 7 数据库删除界面图 用户住址会填入”未装”，电表编号会变成f f f f f f 。 6 1 0 3 参数设置g 参数设置功能主要是为了集抄服务与远程设备连接方式、抄收方式等参数。 点击主界面上抄表按钮进入抄表界面后点击参数设置如下图： 图6 8 参数设置界面图 1 ) 联机方式是选择抄收方式，选择拨号连接是通过电话抄收，选择直接连接是通过 r s 2 3 2 直抄线抄收。 2 ) 抄收方式设置：立即抄收是直读电表示数，抄终端定时1 是抄收终端最后一次抄 电表的示数，抄集中器定时8 是抄集中器中最后一次抄电表的示数，定时抄收和定时 抄收时间结合起来可实现按照所设时间自动抄收。 3 7 3 ) 通讯口设置是选择抄收服务器上所用r s 2 3 2 口号。 4 ) 报警设置天数是指根据设置的天数提示电表有无增量。比如设置为3 则如果一块 电表在3 天以上没增量抄收时就会有提示。 6 1 0 4 数据注册： 数据注册主要是在数据库建立后要将数据库的信息告诉现场的硬件设备。 点击主界面上抄表按钮进入抄表界面后点击注册电表如下图： 图6 9 数据注册图 1 ) 在选择集中器中选择要注册的集中器后，在未注册电表中就会显示出需要注册的 电表。点击拨号按钮连接上集中器后先点击终端注册，将电表的信息先存入现场的终 端芯片，注册完毕后在未注册列表中未注册电表会消失。 2 ) 点击集中器注册按钮进入集中器注册界面： 图6 一l o 复费率电表注册图 点击注册集中器按钮注册集中器，将表计信息点读集中器定时表和写集中器定时 表可读取和设置集中器抄收的时间段，读集中器按钮和写集中器时钟按钮可读取设置 集中器芯片存储时间。点击终端立即抄收选择要抄的终端命令终端立即抄收，点击集 中器立即抄收按钮命令集中器立刻抄表。 6 1 0 5 数据抄收 数据抄收是将现场的电表电量采集回来。 点击主界面上抄表按钮进入抄表界面，数据采集分多种方式： 1 ) 单户抄收； 图6 1 l 单户抄收设置图 3 9 点选单户抄收方式，在右侧填入电表编号或者资产编号，点击抄收进入抄收页面： 图6 - 1 2 用户电表抄收图 点击抄收按钮即可采集回该电表数据，采回后即停止抄收。 2 ) 全部抄收：点选后点击抄收进入抄收页面再点抄收按钮即可自动抄收数据库中所 有集中器。 3 ) 按集中器抄收； 图6 - 1 3 数据抄收方式及参数设置图 点选按集中器抄收可在右侧下拉菜单中选择需要抄收的集中器选择完毕后进入 抄收页面点击抄收按钮可自动抄收选择的所有集中器。 4 ) 选择终端抄收： 点选选择终端抄收后可在右侧选择一个集中器下不同终端进行抄收。选择完毕后 进入抄收页面点击抄收按钮可自动抄收选择的所有终端。 6 1 0 6 报表处理： 点击主界面上报表处理按钮可进入报表处理界面： 图6 1 4 报表及输出方式选择图 4 1 1 ) 选择方式提供选择直接打印和预览后打印。 2 ) 选择报表可选择要打印数据的类型。 3 ) 选择完毕后点击打印预览进入下一步选择； 用户可根据设备选择要打印的内容，如果不选择则打印所有设备。 6 1 0 7 结算上传数据 分析抄收数据并上传至用电m i s 点击主界面上结算按钮可进入结算界面： 图6 1 5 月用户电量结算图 输入日期后点击结算按钮，点选y e s 弹出结算接口程序 1 ) 结算：在右侧选择需要结算的集中器或者全部选择点击结算按钮。上方列表显示 抄收异常和资料异常用户，下方显示正常抄收用户，也可通过下方导出按钮将信息生 成e x c e l 表格。 2 ) 比对上传：点击对比按钮将正常抄收用户与m i s 库中用户资料对比列出集抄资料 中与m i s 库中资料不匹配的，便于用户检查。 3 ) 上传数据：将正常抄收且与m i s 比对匹配的电表电量上传至m i s 库中间库。 6 1 l 操作方面的要求 为确定系统的安装实施与运行符合安全生产与技术要求，确定以下操作规范： 终端安装在电能表表箱内，表箱内预留一块电表的位置空间用于安装 终端。对于不具备安装条件的需安装在独立的箱体内( 可加锁及加铅封) ， 并确保密封、干燥。 终端的电源线应从表箱内供电的空气开关下端口接入，禁止从电表的 进线或出线段接入。 集中器应安装在变压器上或靠近变压器附近的独立箱体内( 可加锁及 加铅封) ，并确保密封、干燥。 集中器安装位置应有电话接口等远程通讯方式接口。 为集中器和终端供电的电源应采用可靠的电源，不受用户和其它线路 检修的影响。 对于安装于现场的设备，其外壳应密封，其防护等级为： 户内设备应符合g b t 4 2 0 8 规定的i p 5 1 级要求；户外设备应符合i p 5 4 级要求。设 备应能加封，以防止非授权人员对硬件设备的一切操作。 对于终端与电表之间的通讯采用4 8 5 线缆连接的方式 将采集终端的r s 4 8 5 端子用一根r v t2 x o 5 线缆接在所有电表的r s 4 8 5 通信端子 上，( 参考附录一图b ) 。信号线走线应横平竖直整齐而规范并用线扎扎牢固： 电 表 ；电表箱 号 采集终端 图6 1 6 电表安装图 表计更换操作的要求 更换表计时应解除4 8 5 连接线，做好绝缘措施，防止4 8 5 连接线短路。安装完新 表后按技术要求重新接入4 8 5 连接线，并登记表计的通讯地址号，更新系统中相应的 信息，保证终端与电表之间4 8 5 数据通讯的可靠。 终端与集中器设备更换操作的要求 更换终端与集中器设备时应解除工作电源线，做好绝缘措施，防止设备短路。安 装完新表后按技术要求重新接入电源线，并登记终端与集中器设备的通讯地址号，注 册与更新系统中相应的变更信息，保证主站与设备之间数据通讯的可靠。 第七章结论与展望 论文首先就集中抄表系统的整体构成情况进行了研究，并且就每一部分所要完成 的任务、实现的功能进行了详细地论述。各部分之间的联系、数据的传输则通过相应 的通信方式来实现。结合集中抄表系统的国内外发展状况，研究了各部分通信方式， 例如：采用4 8 5 总线、低压电力线载波、g s m 网及公用电话线的通信方式来完成对采集 模块、采集终端与集中器的硬件电路的研究设计。目前国内小区中的集中抄表系统普 遍采用的是低压电力线载波与公用电话线通信相结合的方式。因为这两种方式都不需 要额外再铺线路，节省了费用。论文选用了欧洲s t 公司的电力载波芯片s t 7 5 3 6 ，它 是专为低压电力线网络通信而设计的，能够满足在电力线上传输载波信号的要求。选 用了双音多频d t m f 编码方法，发送、接收一体的m t 8 8 8 0 芯片来实现公用电话线通信。 另外论文还对g s m 网通信方式进行了研究。g s m 作为无线通信方式，是目前全球覆盖 区域最广的公共移动电话系统，在电力系统自动化通讯中具有广阔的应用前景，文中 对这种通信方式在集中抄表系统中的应用进行了深入研究，这种方式将得到广泛应 用。最后，根据以上的理论研究，设计了金码头小区远程集中抄表系统，论文的研究 对该项目的功能开发和工程实施起到了理论指导意义。文中只是对g s m 网通信方式进 行了理沦上的研究，而没有具体地应用于实际当中，但这种通信方式具有其独到的优 越性，可以考虑应用于以后的实际工程当中，将使集抄系统更加经济、实用、可靠， 同时集抄系统在反窃电功能开发方面具有巨大的开拓空间。 参考文献 1 李朝青p c 机及单片机数据通信技术 m 北京：北京航空航天大学出版社，2 0 0 2 2 余永权a t m e l 8 9 系列单片机应用技术 m 北京：北京航空航天大学出版社，2 0 0 2 3 王福瑞等单片机微机测控系统设计大全 m 北京：北京航空航天大学出版社， 2 0 0 0 1 - 4 阳宪惠现场总线技术及其应用 m 北京：清华大学出版社，1 9 9 9 5 石东海，息啸等单片机数据通信技术从入门到精通 m 西安：西安电子科技大学 出版社，2 0 0 2 6 徐圣书用电管理与监察 m 北京：水利电力出版社，1 9 8 5 7 汪依冰，龚永平g s m 数字移动通信网 m 北京：人民邮电出版社，1 9 9 8 8 电力工业部d l t 6 9 8 - 1 9 9 9 低压电力用户集中抄表系统技术条件 9 李厂军，王厚军实用接口技术 m 四川：成都电子科技大学出版社，1 9 9 8 1 0 王传雄采用g s m 引擎模块实现g s m 增值业务 j 今日电子，2 0 0 2 ( 1 ) ：1 8 2 0 1 1 曾刚，彭楚武，贺蓉，朱志杰，李斌一种远程集中抄表系统的设计与实现 j 湖