鼎信型电力载波集中器产品说明书.doc

三相电子式多功能电能表产品说明书 威胜规约 密 级 版 本 1.0 分发号 技 术 文 件电力载波集中器产品说明书拟 制 日期 审 核1 日期 审 核2 日期 审 核3 日期标准化 日期 批准：生效日期： 电力载波集中器产品说明书目 录1. 概述12. 技术特点13. 技术指标24. 工作原理35. 电力载波集中器系统功能36. 外形及接线说明57. 操作说明78. 维护89. 注意事项9- 10 -电力载波集中器产品说明书 1. 概述电力载波集中器是为适应电力需求侧管理现代化的要求，结合在电力行业多年的设计开发和现场运行经验，基于嵌入式软硬件开发平台而专门设计的新一代用电管理装置。采用了微电子技术、计算机芯片技术、现代通信技术等当今最先进的技术，支持GPRS/GSM/CDMA等公用无线通信网络技术。通过与主站系统配合使用，可实现自动抄表、对电力用户的负荷监测与控制、预付费管理、电能质量管理、防窃电、异常告警等功能，是电力营销自动化系统中具有较高实用价值的装置产品。载波方案采用青岛鼎信公司的TCS083芯片, 专门应用于电力线通信介质的载波通信系统。其核心技术利用正交码进行数据扩展频谱传输，使用电力线过零分时得到最利于传输的 3.3mS微分时段同步传输，比单纯使用扩频方式的通信能力和稳定性都有巨大的提高；内置 DSP数字信号处理模块保证载波通信计算需求，使用 AD采样方式进行扩频计数，其抗干扰能力大大增加。2. 技术特点l 采用高速32位RISC嵌入式处理器ARM9和嵌入式LINUX操作系统，使用16MB大容量存储器。l 通信信道采用高速全双工的工业级GPRS/GSM/CDMA模块，支持TCP/UDP/SMS无线网络通信方式。l 无线通信模块采用模块化插件式设计，支持多种通信方式，可方便互换。l 支持与主站的通信规约：广东电网公司 大客户负荷管理系统通讯规约，黑龙江省电能信息采集与管理系统通讯规约等。通信规约采用了共享库的方式，可以方便根据用户的应用需要进行开发和扩展各种规约。l 支持与电能表的通信规约：DL/T645-1997（部颁规约）、泰瑞捷、威胜、浩宁达、科陆、龙电、爱拓利、ABB、IEC1107、红相、兰吉尔B/D表等，电表规约采用了共享库的方式，可以根据现场需要进行扩展和增加，并能够通过主站升级电表规约库。l 支持本地/远方软件的在线升级，支持本地/远方修改装置、测量点参数以及抄读装置、测量点数据。l 电磁兼容性能优良，能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰、且具有较强的温度自适应能力范围。l 三相电源供电，三相四线中的任两相断电时，装置仍能与主站正常通讯、上报数据。l 在失去交流电源的情况下，装置能够保持数据和维持时钟芯片工作。l 低电源功耗。在不与主站通信的状态下，装置的整机功耗不大于10 W；在数据通讯状态下，装置的整机功耗不大于15 W。每相电流回路不大于15VA。l 密封式设计，PVC防水阻燃材料，壁挂式结构、体积轻巧、安装方便。l 载波芯片TCS083特点：扩频通信技术软件相关器和匹配滤波器，80位正交码序列；微分 50Hz交流电源时段，选择最有力传输的时段通讯；高性能数字信号处理技术；BFSK调制、半双工通信；码速率 50bps、100bps；高效的帧中继转发机制，数据链路层支持中继深度可达 32级；可编程的网络地址、地址过滤、提供有效的本地访问数据；接收信号强度权重参数指示，为中继搜索算法提供支持，提高通信系统稳定性；提供准确的节点相位信息及信道特征信息；串口通信速率 9600bps、1200bps；3. 技术指标电压三相四线, 3*220 V工频磁场400 A/m冲击电压6 kV静电放电8 kV快速脉冲群电源回路 5 kV信号回路 2 kV浪涌共模 4 kV差模 2 kV工作温度-2065 相对湿度95%电压范围额定电压 30%20%频率范围50 Hz5%整机静态功耗10W数据通讯状态下功耗增量10 WMTBF5104 h设计寿命15年外形尺寸长宽厚=289mm178mm104mm重量约3 kg时钟电池(锂电池)1000 mAh断电数据及时钟保持时间10年硬件接口（标准配置）载波抄表： 1路 RS485口： 2路 RS232口(本地)： 1路GPRS/CDMA通信口： 1路红外接口(吸附式)： 1路4. 工作原理电力载波集中器采用了高速的32位嵌入式微控制器AT91RM9200以及基于此控制器上的嵌入式Linux操作系统，其最大的特色就是低功耗、抗震动和抗干扰能力强，以及具有丰富的接口资源，易于功能扩展。同时，通过带光电隔离的RS485总线，低压电力线载波、无线通讯采集电能表数据，将各种数据存储在大容量的FLASH中。通过先进的GPRS/CDMA公用无线通信技术，可在远方主站设置参数，召测实时数据、历史数据、告警事件，装置能够将产生的告警事件主动上报。电源管理模块数据存储器实时时钟嵌入式处理器ARM9数据处理单元MCU载波抄表模块485抄表模块GPRS无线通讯模块图1 系统工作原理示意图本地RS232通讯接口图1 载波集中器系统工作原理示意图5. 电力载波集中器系统功能5.1 自动抄表l 装置提供RS485抄表接口，支持低压电力线载波、无线通讯，可管理和抄录1024只各类电能表。自动存储抄表日电量及抄表时间。l 具有定时补抄功能，在全部抄读装置之后，再补抄未抄读到的装置。抄读不成功时，集中器自动抄读，直至全部装置抄读成功为止。一次抄读时间10秒（默认值），10-60秒内主站可设置。补抄次数：3次（默认值），次数可设置；间隔：30分钟（默认值），间隔时间可设置；5.2功能设置l 集中器日抄读瞬时电量次数可设（1-24次），最低抄表间隔1小时；特殊用户可单独设置抄表次数；最低抄表间隔15分钟，默认抄表时间1小时。l 主站可设置抄表时间、抄表间隔、初始参数等，并具有密码保护。l 主站可以通过集中器按照DL/T645-1997规约与多功能表直接通信。l 可通过掌上电脑通过RS-232接口进行参数设置、抄表维护、现场停送电工作。对集中器内电能装置数据不可通过掌上电脑修改。l 可本地及远程升级、远程设置参数。5.3 异常告警具有实时自检功能，并可对故障及异常事件进行记录及报警，并及时上报主站和显示。所有异常发生时能记录现场的一些重要数据，供分析处理。5.4 数据存储l 集中器中存储普通单、三相表总电能、分时电能；用户多功能表总电能及分时电能，总、尖、峰、平、谷（正、反向）、无功电能（正、反向的和）。台区考核表总电能及分相电能。l 集中器中存储台区考核表每天24点整点（0-23点）瞬时电压、电流（包括零序电流）、功率因数。l 集中器可抄读、存储台变下所有电能表31日的日冻结电量、可用开关控制是否抄读31次瞬时电量。l 集中器中存储末端电压考核装置每天24点整点（0-23点）瞬时电压。5.5 对时功能日计时误差1s/d ，具有主站对集中器远程校时功能和集中器到电能装置的广播校时功能及指定校时功能，采集到电表运行时钟错误字时，集中器立即进行指定校时。5.6 通信方式远程通信：l 可采用无线GPRS/CDMA通信，无需组网，永远在线。本地通信：l 下行通道同时具有电力线载波及RS-485通讯功能或无线方式，各模块为插件式，方便互换。电能表通讯支持DL/T645-1997等电表规约。l 载波通信传输范围:整个变压器台区2千米(理想环境)。l 具有本地维护功能，具有现场RS232（USB）接口，以及吸附式红外接口。5.7 装置数据访问安全性设置命令加密保护，有效地保证集中器数据的安全，防止未授权人员的操作。6. 外形及接线说明图2 载波集中器外形尺寸图6.1功能端子接线图图3 功能端子接线图注：所有端子标号均与功能描述一一对应。接线端子的定义以实际装置端钮盖上的接线图为准。6.2电源端子接线图图4 三相四线电源端子接线图6.3 外形和安装尺寸 图5 载波集中器安装尺寸图标注内容尺寸（mm）A整表高度320B整表宽度190C整表厚度110D上下安装孔垂直距离251E下安装孔到防窃电端子盒下端的垂直距离55F两个下安装孔之间距离150G相间接线端子邻近之间的爬线距离6H辅助接线端子与邻近接线柱之间的爬线距离6L接线端子中心线到端子盒下端的距离16-22M辅助接线端子内孔直径3N安装孔的直径5.5Y接线端子的下固紧螺钉中心线到上固紧螺钉中心线距离大于螺帽的直径Z端子盖与接线螺钉间的距离大于接线柱上平面与螺钉总高度6.4 固定安装尺寸 用于固定电能表位置的安装尺寸，通常采用宽度方向中心对称的三点固定方式。6.5 面板指示灯说明1、 抄表、级联：颜色为双色，分别表示抄表485口和级联485口的数据通讯，绿色代表发送红色代表接收。2、 运行：正常上电时，运行灯以2Hz的频率闪烁。在编程键按下时运行灯以1Hz的频率闪烁，再次编程键按下时，编程状态取消，运行灯以1Hz的正常频率闪烁3、 报警：正常时报警灯为常灭，在装置异常时候（电池异常、EEPROM异常、时钟异常），以1Hz的频率闪烁。在报警状态的时候报警灯常亮。4、 电源指示灯A、B、C：分别指示A、B、C三相供电电源，即哪相有电哪相灯就亮。5、 左模块(载波通信)指示灯： A相、B相、C 相指示当前载波通信的相别，上行，指示载波芯片和路由芯片（上行通讯芯片）交换数据。6、 右模块（GPRS）指示灯：电源灯指示右模块的拨号MODEN电源，网络灯代表模块是否拨号成功，通信灯和信号灯分别代表拨号时数据收发和拨号的状态。（不同厂家的MODEN的指示灯定义有可能不一样，具体以实物为准）7. 操作说明7.1 安装说明根据装置类型确定装置的工作电压、电流、接线方式（见前面板标注），连接好各电压电流端的接线。将电表485接口的A端子与装置第二路485(抄表)接口的A端子相联；电表的B端子与装置装置第二路485(抄表)接口的B端子相联。如果使用GPRS MODEM进行远程通信，插入已开通GPRS业务功能的SIM卡；如果使用CDMA MODEM进行远程通信，则插入已开通CDMA业务功能的UIM卡。当装置与现场表计接线完毕后，在调试之前要检查一下整个回路接线正确后才上电运行。7.2 设置参数为了保证装置主站进行正常的通讯，在投入使用前必须将装置相应的通讯参数（如主站通讯参数、装置的逻辑地址、GPRS拔号APN等）设置正确。可使用专用维护掌上电脑进行参数设置，可以用红外方式、本地RS232（USB接口）方式、本地RS485（可选）。设置串口参数为：波特率9600，数据位8，偶校验，停止位1。8. 维护本装置需要定期进行维护，检查SIM（UIM）卡是否余额不足，请及时充值，定期检查装置的工作环境是否恶化，比如装置外的温湿度情况、供电电压等9. 注意事项l 必须严格按照标牌上标明的电压等级接入电压，供电电压错误会造成设备损坏或引起火灾。l 请勿自行拆卸维修，如有无法解决的问题，请与我公司联系处理。l 安装时应将接线端子拧紧，并且将装置挂牢在坚固耐火、不易振动的屏上。装置应垂直安装，高度以1.8m为宜。l 接线后应将端钮盖铅封，建议将装置的透明上盖也加铅封。l 本装置不提供SIM（UIM）卡，当用户需使用GPRS（CDMA）功能时，需与当地GPRS（CDMA）网络运营商联系，购买适宜的SIM（UIM）卡并及时激活GPRS（CDMA）通信功能。l 运输或存储不当会对设备造成损害。装置应存放在温度为-2065，湿度85%的环境中，并且应在原包装的条件下放置，叠放高度不超过5层。售 后 服 务装置自发货日起18个月内，在用户遵守说明