剩余电流信号采集器的技术要求(征求意见稿).doc

剩余电流信号采集器的技术要求1、 适用范围本标准适用于居民用户的剩余电流信号采集器（以下简称“采集器”）的技术规范，包括技术指标、功能要求、适应环境、可靠性等方面的技术要求。凡本标准中未涉及，但在国家、电力行业或IEC等标准中做了规定的条文，应按相应标准执行。2、 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。 GB/T 4208-2008 低压电器外壳防护等级（IP代码） GB 1497-85 低压电器基本要求GB/T 15464-1995 仪器仪表包装通用技术条件DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端DL/T 698.12009 电能信息采集与管理系统 第1部分：总则Q/GDW 3732009 电力用户用电信息采集系统 功能规范3、 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 。1. 无线传输（Zigbee）： 指一种基于802.15.4标准的近距离无线通信技术。2. 剩余电流: 指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。3. 瞬时电压: 某一时刻电压的瞬间数值。4. 主站: 具有选择从站并与从站进行信息交换功能的设备。5. 从站: 预期从主站接收信息并与主站进行信息交换的设备。6. 上位机: 有权限对数据采集器发出查询和控制等规定指令的数据接收和数据处理系统，包括计算机信息终端设备、监控中心系统等。7. 半双工通信: 在双向通道中，双向交替进行、一次只在一个方向(而不是同时在两个方向)传输信息的一种通信方式。8. 测量点： 指可以测量出唯一的一组电气量值的测量装置与终端的顺序电气连接点，当物理上相同的一个电气连接点被多个装置所测量，或者被一个装置所测量但通过多种方式被传递到终端时，按照多个测量点计，每个测量点设备具有唯一的逻辑定位编码，是该装置在终端的参数配置、数据应用的唯一对象标识。4、 技术要求1. 结构要求（1） 外壳及其防护性能 外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形应不影响其正常工作。 外壳的防护性能应符合GB/T4208规定的要求，即防尘和防滴水。（2） 金属部分防腐在正常运行条件下可能受到锈蚀的金属部分，应有防腐，防锈的涂层或镀层。（3） 阻燃性能非金属外壳应符合GB/T 5169.11的阻燃要求。（4） 接线端子对外的连接线应经过出线端子，出线端子及其绝缘部分可组成端子排。电压出线端子的结构应与截面为1.52.5mm的引出线配合。其它弱电出线端子的结构应与截面为0.51.5 mm2的引出线配合端子排的阻燃性能应符合GB/T5169.11的阻燃要求。端子排的最小电气间隙和爬电距离应符合GB/T 16935.1 。（5） 接地端子 金属的外壳和端子盖板以及采集器正常工作中可能被接触的金属部分，应连接到独立的保护接地端子上。接地端子应有清楚的接地符号。接地端子的截面积应不小于20mm2。 非金属外壳的终端如果需要接地，接地端子应能与4mm2导线良好配合接触。（6） 加封印采集器外壳、翻盖、端子座应能加封印。（7） 机械影响 采集器应能承受运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。机械强度要求：频率范围：10Hz150Hz。位移幅值：0.075mm（频率范围60Hz）。加速幅值：10m/s（频率范围60Hz）。2. 功能性要求（1） 外观结构 外观结构应符合中国南方电网有限责任公司计量自动化终端外形结构规范的结构要求。（2） 温升 在额定工作条件下，电路和绝缘体不应达到可能影响终端正常工作的温度。 具有交流采样的终端每一电流线路通以额定最大电流，每一电压线路（以及那些通电周期比其热时间常数长的辅助电压线路）加载1.15倍参比电压，外表面的温升在环境温度为40时应不超过25K。（3） 功能配置 序号项 目1数据采集剩余电流数据采集瞬时电压数据采集2数据管理和存储实时和当前数据3参数设置和查询时钟召测和对时阀值参数4事件记录异常事件记录5数据传输与主站（或智能配电终端）通信6本地功能运行状态指示本地维护接口（4） 电磁兼容性要求 采集器应能承受传导的和辐射的电磁骚扰以及静电放电的影响，设备无损坏，并能正常工作。 电磁兼容试验项目包括：电压暂降和短时中断、工频磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、阻尼振荡波抗扰度、浪涌抗扰度。（5） 连续通电稳定性采集器在正常工作状态连续通电72h，在72h期间每8h进行抽测，其功能和性能以及交流电压的测量准确度应满足相关要求。3. 工作电源（1） 正常运行情况下，采集器由市电供电，交流220V，电压允许偏差20%，频率：50Hz，允许偏差-6%+2%。 传输通讯Zigbee电源:由干电池供电。（2） 消耗功率：在非通讯状态下采集器消耗的视在功率应不大于5VA，有功功率应不大于3W。发射功率不大于50毫瓦。（3） 采集器电源在接地故障的情况下，终端不应出现损坏。供电恢复正常后，终端应正常工作，保存数据应无改变。4. 数据采集（1） 数据类型：剩余电流数值和瞬时电压值。（2） 采集方式： 定时自动采集（定期任务）：按设定的时间间隔自动采集数据，时间间隔由上位机设置（采集时间间隔为5,10,20min，1h等）。 随机召测数据（定制任务）：根据实际需求随时人工召测数据，如出现事件告警时，随即召测与事件发生同时的数据，供事件分析用。 主动上传数据：当监测的剩余电流数值超过设定的阀值时，应将数据立即上报给上位机。阀值的设定可由阀值旋转开关调节，范围为50mA，80mA,100mA,150mA,200mA。（3） 采集数据可靠性 采集数据准确度：测量采集的精度在5%之间。数据采集成功率：在试验条件下以0.5h的采集周期自动定时采集各电能表数据，运行时间7d，统计智能配电终端采集电能表数据的成功率应98%。（4） 参数设置和查询:可远程设置和查询下列参数。 a）支持广播对时命令，对采集器时钟进行校时。 b）支持设置和查询采集周期、电能表通信地址、通信协议等参数，并能自动识别和适应不同的通信速率。 c）能依据智能配电终端下发或本地通信接口设置的地址，自动生成采集器的地址索引表。（5） 事件记录 采集器应能记录参数变更、异常告警等事件。5. 数据存储（1） 存储容量：存储1000以内组采集数据，数据存储时应带有相应的时标。（2） 失电数据和时钟保持：供电电源中断后，应有措施至少一个月内保持数据不丢失和内部时钟正常运行。（3） 停电或出现故障时，可以从存储卡中读出数据。文件格式和Windows兼容，方便拷贝。（4） 数据存储周期可灵活设置（160min45Days）。6. 数据传输（1） 传输方式：Zigbee无线传输。（2） 通信速率：40-250kb/s。7. 数据安全通信口由口令控制进入。现场修改和设置参数时，有完善的安全保护措施，防止非法用户的侵入。8. 系统时钟 在上位机每次读取数据时，上位机直接把时钟下传到采集器。9. 可靠性指标采集器的平均无故障时间(MTBF)5000小时，年可用率99.99%。10. 运行异常告警（1） 通信异常告警，如通信中断时间超过设定的时间。（2） 装置故障告警，如存储卡的读写擦除错误。（3） 其他告警，如测量点失压，测量数值超过阀值。11. 本地功能（1） 具有电源，通信状态，故障告警等指示。（2） 提供本地维护接口功能，用于本地参数设置。12. 包装要求应符合GB/T 154641995可靠包装要求。13. 型式规范 采集器型式规范应符合Q/GDW 375.32009 电力用户用电信息采集系统型式规范 第三部分：采集器型规范。14. 外形尺寸（可协商）5、 数据规约协议为主-从结构的半双工通信方式。台区控制器为主站，剩余电流采集器为从站。每个采集器表均有各自的地址编码。通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成。每部分由若干字节组成。（1） 读数据1) 主站请求帧l 功能：请求读采集器数据l 控制码：C=11Hl 数据域长度：L=04H+m（数据长度）l 帧格式1（m=0）：l 帧格式2（m=1,读给定块数的记录）：l 帧格式3（m=6，读给定时间、块数的记录）：2) 从站正常应答l 控制码：C=91H 无后续数据帧；C=B1H 有后续数据帧。l 数据域长度：L=04H+m（数据长度）l 无后续数据帧格式：l 有后续数据帧格式：3) 从站异常应答帧l 控制码：C=D1Hl 数据域长度:L=01Hl 帧格式：（2） 写数据1) 主站请求帧l 功能：主站向从站请求设置数据(或编程)l 控制码：C=14Hl 数据域长度：L =04H+04H（密码）+04H（操作者代码）+m(数据长度)l 数据域：DIODI1DI2DI3+PAP0P1P2+C0C1C2C3+DATAl 帧格式：注1：P0P1P2为密码，PA表示该密码权限。注2：C0C1C2C3是操作者代码，为要求记录操作人员信息的项目提供数据。注3：密码权限04代表通过明文的方式进行数据传输，需要进行密码验证，同时要有编程键配合。注4：密码权限99代表通过明文+MAC的方式进行数据传输，不需要进行密码验证，也不需要编程键配合使用。注5：密码权限98代表通过密文+MAC的方式进行数据传输，不需要进行密码验证，也不需要编程键配合使用。2) 从站正常应答帧l 控制码：C=94Hl 数据域长度：L=00Hl 帧格式：3) 从站异常应答帧l 控制码：C=D4Hl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：（3） 读通信地址1) 主站请求帧l 功能：请求读采集器通信地址，仅支持点对点通信。l 地址域：AAAAHl 控制码：C=13Hl 数据域长度：L=00Hl 帧格式：2) 从站正常应答帧l 控制码：C=93Hl 数据域长度：L=06Hl 帧格式：（4） 写通信地址1) 主站请求帧l 功能：设置某从站的通信地址，仅支持点对点通信。l 控制码：C=15Hl 地址域：AAAAHl 数据域长度：L=06Hl 数据域：A0A5（通信地址）l 帧格式：2) 从站正常应答帧l 控制码：C=95Hl 地址域：A0A5（新设置的通信地址）l 数据域长度：L=00Hl 帧格式：（5） 广播校时l 功能：强制从站与主站时间同步l 控制码：C=08Hl 数据域长度：L=06Hl 数据域：YYMMDDhhmmss(年.月.日.时.分.秒)l 帧格式：（6） 更改通信速率1) 主站请求帧l 功能：更改电能表当前通信速率为其它标准速率l 控制码：C=17Hl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：2) 从站正常应答帧l 控制码：C=97Hl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：注：正常应答帧中的Z与请求帧中的通信速率特征字必须相同。3) 从站异常应答帧l 控制码：C=D7Hl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：（7） 修改密码1) 主站请求帧l 功能：修改从站密码设置l 控制码：C=18Hl 数据域长度：L=0CHl 数据域：DIODI1DI2DI3PAOP0OP1OP2OPANP0NP1NP2Nl 帧格式：注：P00P10P20 为原密码或更高权限的密码，PA0 表示该密码权限。P0NP1NP2N 为新密码或需设置的密码，PAN为新密码的权限。PA0、PAN 的取值范围为 0009，00 为最高权限，数值越大权限越低。权限级别分为：02 级采集器清零、事件清零；04 级写数据。2) 从站正常应答帧l 控制码：C=98Hl 数据域长度：L=04Hl 数据域：PANP0NP1NP2N（新编入的密码权限及密码）l 帧格式：3) 从站异常应答帧l 控制码：C=D8Hl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：（8） 采集器清零1) 主站请求帧l 功能：清空采集器内剩余电流、瞬时电压及发生时间等数据。l 控制码：C=1AHl 数据域长度：L=08Hl 帧格式：2) 从站正常应答帧l 控制码：C=9AHl 数据域长度：L=00Hl 帧格式：3) 从站异常应答帧l 控制码：C=DAHl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：（9） 事件清零1) 主站请求帧l 功能：清空采集器内存储的全部或某类事件记录数据l 控制码：C=1BHl 数据域长度：L=0CHl 数据域：事件总清零 PAOP0OP1OP2OC0C1C2C3FFFFFFFF； 分项事件清零 PAOP0OP1OP2OC0C1C2C3事件记录数据标识（DI0用FF表示）l 帧格式：事件总清零l 帧格式：分项事件清零2) 从站正常应答帧l 控制码：C=9BHl 数据域长度：L=00Hl 帧格式：3) 从站异常应答帧l 控制码：C=DBHl 数据域长度：L=01Hl 帧格式：（10） 报警1) 主站请求帧l 功能：报警、报警解除l 控制码：C=1CHl 数据域长度：L=08H+数据长度l 帧格式：68HA0A568H1CHLPAP0P1P2C