集中器型式规范090310.doc

Q/GDWICS：F 备案号：国家电网公司企业标准Q/GDW XXX-200X电力用户用电信息采集系统集中器型式规范power user elecro energy data acquire systemconcentrator for Type specification（2009年2月） 200X-XX-XX发布 200X-XX-XX实施中华人民共和国国家电网公司 发布目 录前 言II1使用范围12规范性引用文件13定义错误！未定义书签。3.1数据转发data transfer错误！未定义书签。3.2低压集中器 concentrator错误！未定义书签。3.3低压采集器 acquisition unit错误！未定义书签。3.4手持设备 hand-held unit错误！未定义书签。3.5集中器采集周期 reading period of concentrator错误！未定义书签。4一般要求14.1集中器的分类错误！未定义书签。4.2通信信道14.3气候环境条件错误！未定义书签。4.4大气压力错误！未定义书签。4.5机械影响25规格要求错误！未定义书签。5.1工作电源错误！未定义书签。5.2显示方式36外观和安装尺寸错误！未定义书签。6.1外观和安装尺寸图错误！未定义书签。6.2接线端子图146.3接口166.4结构错误！未定义书签。7材料及工艺要求77.1结构77.2线路板及元器件77.3底座77.4上盖77.5端钮盒及接线端子77.6外壳及封印螺丝87.7端子盖87.8翻盖87.9铭牌8附录A：集中器显示界面定义10附录B：集中器状态指示说明2224前 言为了满足电力用户用电信息采集系统建设及集中器制造、检验和使用的需要，特制订集中器型式规范。本规范制订时参考了用电信息采集系统相关国家标准、行业标准和国家电网公司企业标准。制订过程中多次召集科研、电力部门和生产单位的有经验的专家共同讨论，广泛征求意见。本规范明确并统一了国家电网公司集中器的型式要求，包括终端分类、气候环境条件、外形结构、显示、通信接口、材料及工艺要求、标志标识等。本规范由国家电网公司营销部提出并负责解释。本规范由国家电网公司科技部归口。本规范起草单位：本标准主要起草人： 电力用户用电信息采集系统第部分集中器型式规范1 范围本规范明确并统一了国家电网公司集中器的型式要求，包括终端类型、工作电源、气候环境条件、外形结构、显示、通信接口、材料及工艺要求、标志标识等。本规范适用于电力用户用电信息采集系统中集中器的制造、检验、使用和验收。2 规范性引用文件下列标准中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用标准，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规范。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标准，其最新版本适用于本规范。GB/Z 211922007 电能表外形和安装尺寸DL/T 533-2007 电力负荷管理终端DL/T 698.1-200 电能信息采集与管理系统 第1部分 总则DL/T 698.31-200 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范通用要求DL/T 698.33-200 电能信息采集与管理系统 第3-3部分 专变采集终端特殊要求DL/T 698.34-200 电能信息采集与管理系统 第3-4部分 公变采集终端特殊要求DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端Q/GDW 2052008 电能计量器具条码3 终端分类和类型标识代码3.1 分类集中器按功能分为有交采型和无交采型两种型式。3.2 类型标识代码满足DL/T698.31-200X相关内容规定，类型标识代码见表1。表1 类型标识代码DJXX2X-XXXX终端分类上行通信信道I/O配置/下行通信信道温度级别产品代号DJ低压集中器W230MHz专网G无线G网C无线C网J微功率无线Z电力线载波L有线网络P公共交换电话网T其它下行通信信道：J微功率无线Z电力线载波L有线网络1919路电能表接口AW1032路电能表接口1C12C23C34CX由不大于8位的英文字母和数字组成。英文字母可由生产企业名称拼音简称表示，数字代表产品设计序号3.3 建议选用类型类型标识代码为DJXX2X-XXXX。上行通信信道可选用230MHz专网、GPRS无线公网、CDMA无线公网、以太网，下行通信信道可选用微功率无线、电力线载波、RS485总线、以太网等，可选配交流模拟量输入，2路遥信输入，2路RS485接口，温度选用C2或C3级。4 工作电源4.1 一般要求集中器使用交流三相供电。电源出现断相故障，即三相四线供电时断两相电压的条件下，交流电源能维持集中器正常工作。4.2 额定值及允许偏差额定电压：220 V/380 V，允许偏差-20%+20%；频率：50Hz，允许偏差-6%+2%。4.3 功率消耗在非通信状态下，三相平衡供电时，每相有功功耗应不大于5W，视在功耗不大于10VA。在通信状态下应不大于15W。电流输入回路功率消耗0.25 VA（单相）。5 气候环境条件集中器设备正常运行的气候环境条件见表2。表2 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C1-5+450.559529C2-25+550.510100户 外C3-40+70135协议特定CXa 温度变化率取5 min 时间内平均值。b 相对湿度包括凝露。6 外形结构6.1 终端外形同一类型的终端外形结构在外形尺寸、安装尺寸、接线端子、通信接口、铭牌、标志标识上应达到统一。6.2 外壳及其防护性能6.2.1 机械强度终端的机箱外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形不应影响其正常工作。6.2.2 阻燃性能非金属外壳应符合GB/T 5169.11的阻燃要求。6.2.3 外壳防护性能终端外壳的防护性能应符合GB/T 42081993规定的IP51级要求，即防尘和防滴水。6.3 接线端子终端对外的连接线应经过接线端子，接线端子及其绝缘部件可以组成端子排。强电端子和弱电端子分开排列，具备有效的绝缘隔离。电流出线端子的结构应与截面为2.54mm2的引出线配合。电压出线端子的结构应与截面为1.52.5 mm2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绝缘强度应符合本部分6.7的要求。端子排的阻燃性能应符合GB/T 5169.11的阻燃要求。6.4 加封印终端应能加封印：门应能加封印；机架式终端无门且小机箱为可抽出结构的，小机箱应能加封印，不拆除所加封印，小机箱应无法抽出。6.5 金属部分的防腐蚀在正常运行条件下可能受到腐蚀或能生锈的金属部分，应有防锈、防腐的涂层或镀层。6.6 接地端子金属的外壳和端子盖板以及终端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。6.7 电气间隙和爬电距离裸露的带电部分对地和对其它带电部分之间，以及出线端子螺钉对金属盖板之间应具有表3规定的最小电气间隙和爬电距离。对于工作在海拔高度2000m以上的终端的电气间隙应按GB/T 16935.1 的规定进行修正。表3 最小电气间隙和爬电距离额定电压V电气间隙mm爬电距离mmU2511.525U602260U25034250U380456.8 天线采用无线信道时，应保证在不打开终端封印的情况下无法使天线由终端上拔出或拆下。6.9 外形及安装尺寸外形及安装尺寸见附录。7 显示液晶显示选用160160点阵，窗口尺寸不小于60mm60mm，能够显示当前用电情况、抄表数据、运行参数、维护信息等。要求使用宽温型液晶显示模块；显示色为黑色，背景色为灰色，背光灯白色；LCD应具有高对比度；LCD应具有宽视角；中文菜单显示，显示规范符合附录A的要求。8 通信接口8.1 通信接口配置要求1个采集用485接口（主动型），一个级联485接口（主动/被动型）；1个调制型红外接口；1个调试用USB接口，接口插拔寿命：5000次；1个远程信道用以太网，接口为RJ-45，接口插拔寿命：500次；本地通信模块接口，用于安装窄带载波、宽带载波、微功率无线等本地信道，通信协议除满足DL/T645外，还应支持DL/T698.42-2008；远程通信模块接口，用于安装GPRS/CDMA、光纤专网、PSTN等远程信道，通信协议为DL/T698.41-2008；1路RS-232作为当地通信接口；以上各通信接口必须物理上相互独立。两个状态量输入；可选4-20mA直流模拟量输入。8.2 接口器件各引脚功能定义8.2.1 本地通信模块接口本地通信模块接口采用DL/T645和支持DL/T698.42图1 集中器本地通信模块接口定义表4 集中器本地通信模块弱电接口管脚定义说明序号管脚名称功能描述1、2DGND 通信电源，集中器提供，直流，电压范围1215V，最大电流500mA3、4D12V5DCE_RXD通信模块数据接收（5V TTL电平）6DCE_TXD通信模块数据接收（5V TTL电平）7D5V5V 信号电源，直流，最大电流50mA，与D12V电源共地，由模块提供给集中器，用于驱动通信接口的隔离光耦。8/SETMAC地址设置使能，低电平有效，信号有效时，使能载波模块MAC地址设置。9/RST复位输入（低电平有效）10NC空脚（备用）11、12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、14NC空脚（备用）15TD+以太网接收（差分线）16TD-以太网接收（差分线）17RD+以太网接收（差分线）18RD-以太网接收（差分线）19/LED_ACT以太网应答指示灯，低电平有效。20/LED_LINK以太网链接指示灯，低电平有效。21、22GND系统地8.2.2 载波耦合接口集中器本地信道的载波耦合接口采用210双排插针作为连接件，采用210双排插座作为连接件。图2：集中器载波通信模块载波耦合接口信号定义表5 载波耦合接口管脚定义说明序号管脚名称功能描述1、2A电网A相线作为信号耦合接入端3、45、6NC空引脚，PCB无焊盘设计，过孔非金属化，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、8B电网B相线作为信号耦合接入端9、1011、12NC空引脚，PCB无焊盘设计，过孔非金属化，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、14C电网C相线作为信号耦合接入端15、1617、18NC空引脚，PCB无焊盘设计，过孔非金属化，连接件对应位置无插针，用于增加安全间距，提高绝缘性能。19、20N电网N相线作为信号耦合接入端8.2.3 远程通信模块接口采用DL/T698.41规约。图3 集中器远程通信模块接口定义表6 远程通信模块接口管脚定义表序号管脚名称功能描述1、3、5VDDGPRSGPRS通信电源，4.2V0.1V，瞬时最大电流3A2GND系统地4HDPUSB信号6HDM7GND系统地8VDD5V逻辑电源，5V0.25V，最大输出电流500mA9RXD串口通信信号，模块输出给终端CPU10RTS串口通信握手信号，终端CPU输出给模块11GND系统地12CTS串口通信握手信号，模块输出给终端CPU13TXD串口通信信号，终端CPU输出给模块14DTR串口通信握手信号，终端CPU输出给模块15DCD串口通信握手信号，模块输出给终端CPU16GND系统地17RI串口通信握手信号，模块输出给终端CPU18STATE3模块状态指示，可用做模块类型识别19STATE4模块状态指示，可用做模块类型识别20NC空脚（备用）21NC空脚（备用）22RST复位信号23NC空脚（备用）24STATE0模块状态指示，可用做模块类型识别25GND系统地26STATE1模块状态指示，可用做模块类型识别27、29VCC3V3逻辑电源，3.3 V0.3V，最大输出电流500mA28STATE2模块状态指示，可用做模块类型识别30GND系统地9 材料及工艺要求9.1 结构应采用模块化结构设计，远程信道模块为模块化设计，接口应能同时满足GPRS/CDMA、以太网、PSTN等通信模块的要求；本地信道除RS-485外，应采用模块化设计，接口应能同时满足窄带载波、宽带载波、短距离无线等本地信道要求。9.2 线路板及元器件线路板须用CEPGC-32F（美标FR-4）型板材，并具有集中器生产厂家的标识和硬件版本信息；集中器内所有元器件均能防锈蚀、防氧化，紧固点牢靠。电子元器件（除电源器件外）宜使用贴片元件，使用表面贴装工艺生产。线路板焊接采用回流焊和波峰焊工艺。接线端钮螺钉、引线之间以及线路板之间应保持足够的间隙和安全距离。电源变压器等较重的器件不宜直接焊接在线路板上，确有必要直接焊接的，应具有相应措施保证在实际使用条件下的正常使用，并经过有关试验保证在各几何位置的震动试验合格。9.3 底座采用嵌入式或延伸型底座；底座应使用绝缘、阻燃、防紫外线的环保材料制成；底座应耐腐蚀、抗老化、有足够的硬度，上紧螺丝后不应有变形现象；挂钩应采用嵌入式结构，并具有足够的强度和防锈性能。9.4 上盖应使用绝缘、阻燃、防紫外线的环保材料制成；应耐腐蚀、抗老化、有足够的硬度，上紧螺丝后，不应有变形现象；透明窗口（包括整个上盖为全透明的）应采用透明度好、防紫外线的聚碳酸酯（PC）材料（不应使用回收材料），透明窗口与上盖应无缝紧密结合；按钮的材料应与上盖一致。9.5 端钮盒及接线端子端钮盒应使用绝缘、阻燃、防紫外线的材料制成，要求有足够的绝缘性能和机械强度；电压、电流端子应组装在端钮盒中，端子应采用H59铜或更好的材料钝化、镀铬或镀镍制成，接线端子的截面积和载流量应满足1.2倍最大电流长期使用而温升不超过限定值。端钮盒接线端钮的孔径应能容纳至少18mm长去掉绝缘的导线，和螺钉的配合应能确保牢固固定最小2.5m2的导线，固定方式应确保充分和持久的接触，以免松动和过度发热。在加封后应不能触及接线端子。端钮盒的表内端子部分采用嵌入式双螺钉旋紧。电压、电流端子螺丝应使用防锈且导电性能好的一字、十字通用型螺丝，并有足够的机械强度；电压、电流端子的接线柱在受到向内的60牛的接线压力时，接线柱不内缩；辅助端子的接线柱在受到向内的10牛的接线压力时，接线柱不内缩。端钮盒与上盖之间应有密封垫带，密封良好。端钮盒内接线端子号应刻印，不磨损。9.6 外壳及封印螺丝外壳及封印螺丝应采用H59铜或铁钝化、镀铬或镀镍制成的十字、一字通用螺丝。除接线端钮盒的封印外，还应具有出厂封印。封印结构能防止未授权人打开上盖而触及集中器内部。封印不能隐藏在端钮盒内，在安装运行状态，封印状态应可在正面直接观察到。出厂封印为一次性封印，应选用具有防撬、防伪功能和明显厂家标志的铅封。端子盖端子盖应使用绝缘、阻燃、防紫外线的环保材料制成；要求耐腐蚀、抗老化、有足够的硬度，上紧螺丝后，不应有变形现象；9.7 翻盖翻盖应采用透明度好、防紫外线的聚碳酸酯（PC）材料（不应使用回收材料），翻盖与上盖应无缝紧密结合；翻盖应能实施封印，在不打开封印的情况下，不应触及USB接口，无法拔下远程信道模块和本地信道模块，无法更换SIM/UIM卡。9.8 铭牌铭牌材料采用铝板或阻燃复合材料,应具有耐高温、防紫外线功能。铭牌应符合相应招标技术文件的规定，标志清晰，带有条形码的位置。铭牌布置见相关要求。10 标志及标识10.1 产品标志终端标志所用文字应为规范中文。可以同时使用外文。标志的汉字、数字和字母的字体高度应不小于4mm。终端标志应清晰、牢固，易于识别。使用的符号应符合GB/T 17441的规定。终端上应有下列标识：1) 制造年份2) 出厂编号3) 资产条码4) 名称及型号5) 制造厂名称及注册商标6) 本标准的编号7) 终端交流采样精度的等级指数（仅适用于具有交流采样功能的终端）8) 终端的相、线数（例如：单相二线、三相三线、三相四线），可由GB/T 17441中规定的图形符号代替9) 参比电压、参比频率10) 对经互感器接入的终端，标志与其所连互感器的二次额定值11) 参比温度（不是23时，应标出）12) 工作状态指示10.2 包装标志和标识终端的包装箱上应有下列标志：1) 标以“小心轻放” ，“向上”，“防潮”，“层叠”等图标2) 制造厂商的名称、地址、电话、网址3) 产品名称, 型号,执行标准代号4) 产品数量，体积，重量10.3 接线端子标识接线端子应有清楚和不易擦除的文字、数字和符号说明。终端的端子盖板背面应有端子与外电路的连接线路图。 10.4 通信模块标识1) 指示灯状态2) 产品商标或企业LOGO3) 端子说明附录A集中器外观型式要求A.1集中器外观简图RPSG告警电源光通信口取消确认载 波 通 信GPRS模块或CDMA模块载波模块或无线模块液晶屏光通信口辅助端子主端子 通 信USB接口NETT/R电源载 波网 络电源T/RLINKDATA有功无功图A1 集中器外观结构图A.2集中器外形尺寸图图A2 集中器外形尺寸图A.3集中器的侧视/后视尺寸图图A3 集中器侧视/后视尺寸图A.4集中器接线芯尺寸图图A4 集中器接线芯尺寸图A.5集中器接线端子图A.5.1不带交采集中器接线端子图不带本地交流模拟量输入功能的集中器主接线端子图如图A5所示：图A5 集中器主接线端子图（不带交采）不带本地交流模拟量输入功能的集中器辅助接线端子图如图A6所示：图A6 集中器辅助接线端子图（不带交采）接线端子功能标示如表A-1所示：表A-1 接线端子功能标示（不带交采）A.5.2带交采集中器接线端子图不带本地交流模拟量输入功能的集中器主接线端子图如图A7所示：图A7 集中器主接线端子图（带交采）不带本地交流模拟量输入功能的集中器辅助接线端子图如图A8所示：图A8 集中器辅助接线端子图（带交采）接线端子功能标示如表A-2所示：表A-2 接线端子功能标示（带交采）A.6集中器通信模块外形结构和尺寸图A.6.1远程信道通信模块外形结构和尺寸图图A9 集中器远程通信模块外形结构和尺寸图A.6.2本地载波通信模块外形结构和尺寸图A10 集中器本地载波通信通信模块外形结构和尺寸图A.6.2本地短距离无线通信模块外形结构和尺寸图A11 集中器本地短距离无线通信模块外形和尺寸A.7集中器液晶显示 集中器主界面显示如图A12。图A12 主界面示图A.7.1 菜单界面1)顶层显示状态栏显示固定的一些参数（不参与翻屏轮显），如通信方式、信号强度、异常告警等。2)主显示画面主要显示翻屏数据，如瞬时功率、电压、电流、功率因数等内容。3)底层显示状态栏显示集中器运行状态，如任务执行状态、与主站通信状态等。A.7.2顶层菜单各符号含义顶层菜单各符号含义如表A-3 所示。A-3 顶层菜单各符号含义信号强度指示，最高是4个，最低是1格。当信号只有12格时，表示信号弱，通信不是很稳定。信号强度为34格时信号好，通讯比较稳定。通信方式指示：G表示采用GPRS通信方式S表示采用SMS（短消息）通信方式C表示CDMA通讯方式LW异常告警指示，表示集中器或测量点有异常情况。当集中器发生异常时，该标志将和异常事件报警编码轮流闪烁显示00事件编号表示轮显第几号测量点数据A.7.3 菜单规范说明集中器显示分成三类：轮显模式、按键查询模式、按键设置模式。其中按键查询模式和按键设置模式需要操作人员按键操作的。在当集中器显示处于轮显模式中，按任意键可以进入按键操作方式，非轮显模式下集中器显示主菜单界面如图A13。图A13 主菜单示图在主菜单中通过按键选择功能菜单，然后进入相应的功能子菜单在进行相应操作。当处于按键相应状态时停止按键1分钟，集中器自动恢复轮显模式。各个模式的功能说明如下：1)轮显模式集中器在默认情况下，可按选择的内容逐屏轮显，轮显屏数最多为15屏，轮显周期值为8秒。默认显示内容为：当前功率、电压、电流、功率因数、电量等（显示一次值或二次值，可设置）。并且可按要求在主站或现场更改显示方式和显示内容和屏蔽相关内容。2)按键查询模式当集中器处于轮显模式时，按任意键可以进入主菜单；然后按相应的查询按键进入