海兴销售09年2月技术培训-集抄系统

海兴电力科技单相电能表培训资料-集抄系统,基本内容,海兴集团,3,4,5,集抄系统构成及分类,2,集抄系统的术语定义,1,集抄系统的开发背景,集抄系统的装置介绍,8,第一部分:集抄系统的开发背景,海兴集团,mail:market,集抄系统的开发背景,长期以来，电表数据抄送问题都是电力供应部门亟需解决而又得不到切实解决的问题。在电力行业信息化过程中，用户电表数据的自动化抄送具有非常重大的意义，因为用户电表数据是销售过程中的最原始的数据，这个数据的准确度和及时性，直接影响了电力行业内部其它信息化水平。对供电部门和用户来说，传统的抄表收费方式存在的弊病越来越突出，抄表收费难也成了供电部门经营管理上的问题，其原因主要有以下几点：,海兴集团,Email:market,集抄系统的开发背景,海兴集团,Email:market,1、入户难：由于居民生活水平的提高、家庭财产价值越来越高、越来越重视隐私权等原因，用户不希望被人打扰；同时入户抄表只能在早、晚居民休息时间，抄表人员实际可利用抄表时间较短，因而使抄表率、收费率达到专业公司要求很难，漏抄、漏收严重，实际收费远低于统计值，费用流失严重。2、人工管理费用开支过高：传统的人工抄表方式，供电局需要一支庞大的抄表收费管理人员，需要大量的开支来维护。特别是随着城市的发展，抄表收费问题更为突出，严重制约了相关企事业单位的发展。,集抄系统的开发背景,3、抄表劳动强度加大：抄表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大；由于楼层越来越高、各住户逐步装修，所以入户难，且只能在早、晚入户抄表收费；各地收费人员遭抢或犯罪分子冒充收费人员入室作案时有发生，影响社会安定；现行抄表收费大多是人工抄表、人工收费、手工结算，效率低、误差大，已不适应企业管理现代化的要求。4、问题多：传统人工抄表收费方式用户、抄表、收费人员窃电、作弊、拒交费用时有发生，造成各类费用不能及时准确的收缴，少收、漏收问题严重。,海兴集团,Email:market,集抄系统开发背景,为解决以上抄表、收费问题，就需要一种自动化程度高的自动抄表系统来减轻抄表、收费人员负担、提高抄表收费效率的自动抄表系统。我公司研发的的集中抄表系统，就是为解决上述问题而设计的。,海兴集团,Email:market,第二部分:集抄系统的术语定义,海兴集团,Email:market,集抄系统的术语定义,海兴集团,Email:market,集中抄表系统由主站通过远程通信信道（无线、有线等信道）将多个电能表的电能量数据及相关用电信息集中抄读，并能远程实施断、送电控制的网络抄表系统。该系统主要由台区考核总表、用户电能表、采集终端（采集器）、本地通信信道、集中器、远方通信信道和主站等设备组成。主站管理一定数量的台区集中器、具备选择集中器并与集中器进行信息交换、提供数据查询、生产报表等功能的设备。,集抄系统的术语定义,集中器管理一定数量的表计或采集装置（采集器），并完成特定的抄收、采集任务；同时能与主站或手持设备进行数据交换的装置。采集终端指用于采集多个用户电能表的电能量数据及相关用电信息，经存储处理后通过信道将数据上传到集中器，并能给用户电能表下发集中器命令的设备。,海兴集团,Email:market,抄表通道,海兴集团,Email:market,抄表通道分类RS485总线抄表通道电力线载波抄表通道无线抄表通道（RF、ZigBee技术）,RS485总线介绍,RS485总线是一种多点差分数据传输的电气规范，允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，它具有噪声抑制能力强、数据传输速率高、传输可靠性高、传输距离远等特点。RS485抄表通道的优缺点：使用RS485抄表通道，由于表计侧不用另外安装具备远程抄表功能的通讯模块（载波模块或RF、ZigBee模块）从而减少了表计及整个集抄系统的成本；缺点是：需要现场布线，且RS485线路现场易被人为破坏，从而影响集抄系统的抄读效果。,海兴集团,Email:market,电力线载波介绍,电力线载波(PLC)通讯是电力系统特有的通讯方式，它利用现有的电力线，通过载波方式高速传输模拟或数字信号的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输介质，因此具有信息传输稳定可靠、路由合理特点。电力线载波通讯的优点：最大优点就是不需要另外布线，只要有电线就能通讯、具有易维护、易使用、易推广、低成本等特点。电力线载波通讯的缺点：配变变压器对电力线载波信号有阻隔作用，电力线载波信号只能在一个配变变压器区域范围内使用。三相电力线间有很大的信号损失(10dB-30dB),通讯距离近时，不同相间可能会收到信号，一般电力线信号只能在单相电力线上传输。,海兴集团,Email:market,电力线载波介绍,电力线存在本身固有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ，则周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，固定干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交流波形同步不好控制，现代通讯数据帧又比较长，所以难以应用；电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。,海兴集团,Email:market,瑞斯康载波介绍,目前我公司使用的电力线载波技术是深圳瑞斯康提供的载波通讯技术，该载波技术突破了传统电力线载波通信技术单向的、点对点通信模式，引入了网络和系统的概念，增加了自动路由协议层，使网络拓扑结构中的每个联网设备成为一个具备路由功能的通信节点，从而确保了各联网设备间实时、准确和高效的通信效果。表计PLC模块集中器PLC模块,海兴集团,Email:market,无线技术介绍,目前我公司使用的无线通讯技术包括RF技术和ZigBee技术。RF技术即普通的无线射频通信技术，目前用得较多的是IEEE802.11b标准。ZigBee是一种由Motorola公司提出并倡导的无线通信技术，其最大的特点就是超低功耗和支持复杂的网络拓扑结构。由于这种技术在有低功耗需求的无线通信领域有非常广阔的市场前景，IEEE为其制订了国际标准，即IEEE802.15.4标准。ZigBee技术特点：低功耗支持复杂的网络拓扑结构具有一定的实时性,海兴集团,Email:market,无线技术介绍,海兴集团,Email:market,无线技术在集抄系统中应用的优缺点：优点：不用另外布线，安装调试方便。不受电力线运行环境的影响（电力线载波受此影响）。功耗小、传输距离远（20mW，传输500米）。使用免费频段，不用考虑无线频段占用费用。（RF大多使用433510MHz；ZigBee使用2.4GHz）。,无线技术介绍,无线技术在集抄系统中应用的优缺点：缺点：易受同频设备的干扰，相邻台区间易相互干扰。由于无线通讯需使用天线，天线的设计、安装问题突出，天线设计在产品内部，信号及传输距离受影响；天线设计在产品外部，易受人为破坏。普通RF仅支持单点通讯，中继处理需集中器、采集终端及表计相互配合，增加产品设计负担。ZigBee支持自动路由，但目前价格较高。,海兴集团,Email:market,无线技术介绍,RF模块ZigBee模块,海兴集团,Email:market,远程通讯信道,远程通讯信道：是指集中器（或采集终端）与主站进行数据交换的通道。目前常用的方式有GRPS/CDMA、PSTN（电话Modem）、网卡、短信等。目前我公司集抄产品主要使用的远程通讯信道为GPRS、PSTN和网卡。,海兴集团,Email:market,GPRS介绍,GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的简称。GPRS是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。,海兴集团,Email:market,GPRS介绍,GPRS的特点：高速数据传输10倍于GSM速度，可稳定地传送大容量的高质量音频与视频文件。永远在线一旦建立连接，设备即可一直保持与网络的连接，无需为每次数据的访问建立呼叫连接。仅按数据流量计费根据您传输的数据量(如：网上下载信息时)来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传输，哪怕您一直“在线”，也无需付费。总之，它真正体现了少用少付费的原则。,海兴集团,Email:market,GPRS介绍,目前我公司使用的GPRS模块由使用德国西门子公司的MC55手机模块和使用法国WaveCom公司的Q24plus手机模块的基础上自主设计的。以下分别称为MC55GPRS模块、WaveComGPRS模块。MC55GPRS模块采用的德国西门子公司生产的MC55模块，该GPRS模块在公司生产大用户终端上已广泛使用，其性能稳定，安全可靠。MC55适用于欧洲和亚洲的频段（900，1800和1900MHz）。该模块也是目前公司集抄系统上使用的最多的GPRS模块。MC55MC55GPRS模块模块,海兴集团,Email:market,WaveComGPRS模块介绍,WaveComGPRS模块采用法国WaveCom公司生产的Q24plus模块，Q24plus支持4频段（900/1800MHz,850/1900MHz），适用于全球任何地方。该模块较MC55模块，价格便宜，资源丰富（模块本身提供GPIO、A/D转换等）。由于该产品推出时间较短，其可靠性、稳定性不如MC55模块。集抄系统上使用GPRS技术，现场安装方便（只要有GSM信号即可），传输速度较快，实时在线。但受制于第三方（移动服务商），某种情况下可能会出现传输延迟大、数据丢失的情况。,海兴集团,Email:market,PSTN介绍,PSTN，即公用电话交换网。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。其数据传输质量及传输速度较差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。当两个设备需要通过PSTN连接时，两端必须使用调制解调器（Modem）实现信号的模/数、数/模转换。集抄系统上使用PSTN技术，通讯时必须首先拨号，主站和集中器建立连接后才能正常通讯。不能像GPRS方式一样实时在线。另外，集中器安装地点（配变房）还必须接有电话线，安装上不像GPRS模块方便。,海兴集团,Email:market,PSTN介绍,目前我公司使用的PSTN模块是深圳拓展科技生产的I-56CST模块，该模块性能稳定、功耗低，广泛用于各种税控机、POS机、工控机、抄表系统、远程控制系统、单片机远程数据通讯系统等工业通讯应用领域。,海兴集团,Email:market,网卡介绍,网卡模块采用的是广州志远电子生产的ZNE-100TI工业级标准型嵌入式以太网串口转换模块,它内部集成了TCP/IP协议栈，用户可以轻松实现嵌入式设备的网络功能，节省人力物力和开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。集抄系统使用网卡模块，需要集中器安装地点（配变房）内有网线连接，安装配置上有一定的难度，但该方式通讯速度快、可靠、稳定。是未来的发展方向。,海兴集团,Email:market,第三部分:集抄系统构成及分类,海兴集团,Email:market,集抄系统构成,集抄系统构成：主站、集中器、采集终端、表计。根据抄表通道的不同，集抄系统有以下3种类型：无线集抄系统载波集抄系统485集抄系统,海兴集团,Email:market,无线集抄系统,海兴集团,Email:market,无线集抄系统由主站、无线集中器、无线表计组成。,载波集抄系统,载波集抄系统由主站、载波集中器、载波表计组成。,海兴集团,Email:market,485集抄系统,485集抄系统由主站、无线/PLC集中器、无线/PLC采集器、RS485表计组成。,海兴集团,Email:market,适用范围,无线、载波集抄系统：适用于用户表计分散安装、用电类型对采集间隔及时效性要求不高的环境。适用于城市小区、城乡结合部、农村地区。优缺点：集中器到电表，现场连接关系简洁，易于管理维护；需对原有表计本身需要更换，成本相对较高。一次通信成功率达不到100%，需要多次重复采集才能获取全部数据；对于全面远程控制和远程预付费方式的实现和支持不够；采集数据可用于结算。,海兴集团,Email:market,适用范围,485集抄系统：适用于用户表计相对集中安装、用电类型对采集时效性要求不高的环境。适用于城市、城乡结合部、农村地区。特别适合客户原有表计具有RS485接口、不愿更换表计而又想上集抄系统的地区，例如浙江地区。,海兴集团,Email:market,485集抄优缺点,采集装置和计量装置分离，之间的RS485接口形式规范统一，易于分专业管理和施工，对计量装置本身无特殊要求。适应于已经有RS-485接口的电表，不需要对表计进行更换，但要求表箱集中布置。集中器和采集器之间的本地信道可以自行配对选择载波、无线等多种类型。与全载波(或全无线)形式相比，数据完整性和同时性能够保证，有利于线损分析，但相对工程维护量增大。对于全面远程控制和远程预付费方式的实现和支持不够。,海兴集团,Email:market,海兴集团,Email:market,第四部分:集抄系统的装置介绍,集抄系统的装置,主站集中器采集终端表计,海兴集团,Email:market,主站介绍,主站功能介绍集中器及表计管理数据分析及统计各台区线路的综合线损分析防窃电及用电异常分析和管理，系统对采集的数据进行分析比对和统计分析，及时发现用电异常情况，启动异常处理流程用户侧负荷控制管理,海兴集团,Email:market,主站介绍,主站功能介绍远程控制及远程管理客户服务及管理可以方便扩展至安全的网络预付费管理系统用户可以更好更方便的管理自己的用电计划，增加节能意识，节约用电减少电费开支，有利于更加合理优化能源分配，有利于国家建设节约型社会,海兴集团,Email:market,主站功能应用,事件分析报表系统可以读取每一块电表发生的各种事件记录，所有的事件都保存在数据库中。相关管理人员可以通过该事件记录查找用户发生的各种事件。操作界面如右图所示。,海兴集团,Email:market,主站功能应用,远程负荷控制系统实现对所有用户的拉合闸控制，管理人员可以在用户欠费、线路维修、用电异常的情况下对特定的用户进行远程拉闸和合闸的控制。可以按照台区、线路和指定的批量用户进行拉合闸控制。,海兴集团,Email:market,主站功能应用,实时抄表系统可以对指定的用户进行实时抄表，通过抄表可以获取用户的当前电量信息和其他电网参数信息。操作界面如右图所示。,海兴集团,Email:market,主站功能应用,自动报警系统可以自动获取用户发生的各种事件记录，同时可以设置报警模块，将该报警信息发送短信或邮件给相关责任人。操作界面如右图所示。,海兴集团,Email:market,主站功能应用,电量查询系统的电量查询主要是指相关管理人员可以查询每条线路、每个台区、每个用户的每天、每星期、每月或指定时间段的用电量查询，包括每个费率下的用电信息。同时，用电用户也可以通过访问主站查看个人的用电信息，包括当前日、当前月以及最近12月的用电记录，最大需量等信息，大大方便了用户。用户也可以通过电量的查询控制用户的用电负荷，从而可以使用户平衡用电负荷，节约用电。,海兴集团,Email:market,主站功能应用,海兴集团,Email:market,用户用电量查询,主站功能应用,海兴集团,Email:market,用户底码查询,主站功能应用,海兴集团,Email:market,单个用户用电底码查询,主站功能应用,单个用户用电量查询,海兴集团,Email:market,集中器介绍,集中器构成主控单元：中央处理器（32位处理器ARM7）数据存储单元：存储器（大容量的DataFlash和E2PROM）时钟单元:外部高精度时钟DS3231抄表通讯单元:PLC/(RF、ZigBee)抄表模块（普通单相、三相表计）和RS485通讯模块（总表）数据传送通讯单元：远程：GPRS、PSTN、网卡中的任何一种本地：RS232、远红外、RS485,海兴集团,Email:market,集中器介绍,集中器使用范围及技术指标可广泛用于城乡居民小区和企、事业单位的用电管理。技术指标：电源电压：三相交流170V265V（三相四线）额定频率：50Hz主系统工作电压：+3.3VDC5集中器功耗：10W数据保存：停电后系统数据保持时间不少于10年,海兴集团,Email:market,集中器介绍,技术指标：时钟：时钟误差不大于0.5s/日；停电后时钟运行时间不少于10年抄表通道：PLC/(RF、ZigBee)、RS485集中器表计管理容量：1024块普通单相、200块普通三相表；1块台区总表温度范围：-3070C湿度范围：10%85%保存定时抄表数据、两个周期的日冻结数据(62天数据)和1个周期的月冻结数据(12个月数据),海兴集团,Email:market,集中器介绍,集中器功能运行参数管理表计管理抄表管理数据存储管理表计实时操作管理与主站通讯管理,海兴集团,Email:market,集中器功能,运行参数管理集中器密码集中器密码分普通密码及高级密码两个等级；普通密码只能进行读取操作，高级密码可执行读取和设置操作。集中器默认的普通密码为00000000；高级密码为11111111。表计密码集中器中表计密码分普通单相表计密码和普通三相表计密码及总表密码3种类型。集中器中默认的3种表计密码都为00000000.,海兴集团,Email:market,集中器功能,运行参数管理集中器任务抄表参数月冻结抄表开始日期时间、结束日期时间日冻结抄表开始时间、结束时间定时抄表时段补抄次数集中器抄表类型集中器默认的月冻结抄表开始时间为01日00时00分；日冻结开始时间为00时00分；无定时抄表时段；补抄次数为0；自动中继抄表。,海兴集团,Email:market,集中器功能,运行参数管理远程通讯方式参数GPRS方式服务器IP地址、服务器端口号连接类型（TCP/UDP）、心跳间隔PSTN方式振铃次数网卡方式服务器IP、服务器端口号连接类型（TCP/UDP）网卡IP地址、网卡端口号,海兴集团,Email:market,集中器功能,运行参数管理总表抄表参数总表通讯协议目前支持DL/T645和IEC6205621两种。总表抄表间隔总表抄表最小间隔为5分钟。总表抄表接口参数总表抄表的通讯波特率、数据位、停止位、校验方式等。,海兴集团,Email:market,集中器功能,运行参数管理备注：集中器结束月冻结抄表的条件为如下3种：全部普通单、三相表计抄表完成。全部普通单、三相表计抄表未全部完成，但集中器已执行完毕补抄次数。全部普通单、三相表计抄表未全部完成，但当前时间已过0点。集中器结束日冻结抄表的条件为如下3种：全部普通单、三相表计抄表完成。全部普通单、三相表计抄表未全部完成，但集中器已执行完毕补抄次数。全部普通单、三相表计抄表未全部完成，但当前时间已过0点。集中器结束定时抄表的条件为如下4种：全部普通单相、普通三相表计抄表完成。当前全部抄表未完成，但当前抄表时段的结束时间已到。当前全部抄表未完成，抄表结束时间未到，但补抄次数已到。当前全部抄表未完成，但当前时间过0点。,海兴集团,Email:market,集中器功能,表计管理集中器能管理的表计为1024块普通单相表计、200块普通三相表计、1块台区总表表计。在全部普通单相表计和普通三相表计中，用户可指定其中20块表计为重点用户表计。对使用采集终端的485集抄系统，集中器能最大管理160块采集终端。重点用户表计：集中器会在某个整点抄读该表计的当前正向有功总电量并保存，集中器能保存的重点用户表计数据为31天的抄表数据。,海兴集团,Email:market,集中器功能,抄表管理集中器的抄表任务类型：月冻结抄表日冻结抄表定时抄表重点用户抄表台区总表抄表,海兴集团,Email:market,集中器功能,抄表管理月冻结抄表、日冻结抄表、定时抄表、重点用户抄表使用的是下行抄表通道；总表抄表使用RS485抄表通道，这两个通道的抄表可同时进行。重点用户抄表固定为每个整点开始执行；重点用户抄表、月、日冻结抄表、定时抄表的任务优先级如下：重点用户抄表月冻结抄表日冻结抄表定时抄表。若当前集中器正在执行某个任务的抄表，此时有更高优先级的抄表任务，集中器会暂停当前低级任务，直到高级任务执行完毕后，重新从暂停处开始执行原来的任务。,海兴集团,Email:market,集中器功能,数据存储管理定时抄表数据：集中器最近一次抄读的电量数据、最近一次抄读成功时间、最近一次失败时间、失败次数。电量数据：普通单相表计：正向有功总及分费率电量数据。普通三相表计：正向有功总及分费率电量数据反向有功总及分费率电量数据正向无功总电量数据反向无功总电量数据,海兴集团,Email:market,集中器功能,数据存储管理最近一次抄读成功时间：集中器最近一次抄读该表计成功日期时间，格式为年、月、日、时、分、秒。最近一次失败时间：集中器最近一次抄读该表计失败的日期时间，格式为年、月、日、时、分、秒。失败次数：集中器连续抄读该表计失败的次数，若某次抄表成功，该参数被清零。,海兴集团,Email:market,集中器功能,数据存储管理日、月冻结数据：集中器抄到的日、月冻结数据及抄到时间。集中器保存最近62天的日冻结数据、最近12个月的月冻结数据。电量格式同定时抄表数据。抄到时间格式为年、月、日、时、分。表计事件数据：集中器抄到（或表计自动上报）的表计事件。集中器保存普通单相表计最近30条事件记录，普通三相表计最近90条事件记录。集中器判断到表计有新的事件，立即上报主站。,海兴集团,Email:market,集中器功能,数据存储管理重点用户数据：集中器抄到的重点用户每个整点数据及抄到时间。集中器保存最近31天的重点用户数据。电量格式为正向有功总电量。抄到时间格式为年、月、日、时、分、秒。,海兴集团,Email:market,集中器功能,数据存储管理台区总表数据：本月最大需量及发生时间：正向有功总及分费率最大需量及发生时间反向有功总及分费率最大需量及发生时间正向无功总及分费率最大需量及发生时间反向无功总及分费率最大需量及发生时间上月最大需量及发生时间：内容及格式同上。,海兴集团,Email:market,集中器功能,数据存储管理台区总表数据：上月冻结底码：正向有功总及分费率电量反向有功总及分费率电量正向无功总及分费率电量反向无功总及分费率电量按周期保存电量、瞬时量数据：电量内容及格式同上。瞬时量：ABC三相电压、ABC三相电流、瞬时有功功率及ABC三相瞬时有功功率、瞬时无功及ABC三相瞬时无功功率、功率因数及ABC三相功率因数。,海兴集团,Email:market,集中器功能,表计实时操作根据表计类型的不同表计实时操作分两种类型：普通表计（无网络预付费功能）：点抄表计当前电量、通断电操作。预付费表计：点抄当前电量、点抄预付费信息、充值、保电操作、遥控操作。,海兴集团,Email:market,集中器功能,与主站通讯管理集中器接受主站命令，解释并执行主站命令，完成相应的操作。接受主站关于集中器参数的设置与查询。接受主站抄读某类型数据（日、月冻结数据、定时数据、重点用户数据、总表数据、表计事件等）。主动上报处理（表计事件主动上报、日、月冻结数据主动上报等）。接受主站实时操作表计。接受主站远程操作(集中器程序远程升级、集中器远程复位、模块远程复位、表计参数远程下载等)。,海兴集团,Email:market,集中器图片,海兴集团,Email:market,采集终端介绍,采集终端构成主控单元:中央处理器(32位处理器ARM7)数据存储单元:存储器(大容量的DataFlash)时钟单元:外部时钟RX8025抄表通讯单元:RS485通讯模块数据传送通讯单元:PLC/(RF、ZigBee)等通讯模块,海兴集团,Email:market,采集终端介绍,采集终端使用范围及技术指标可广泛用于城乡居民小区和企、事业单位的用电管理，特别适用于485表计的集抄改造。技术指标：电源电压：单相交流100V140V(国外用导轨式)、单相交流170V265V（国内用）额定频率：60Hz（国外导轨式）、50Hz（国内用）采集器主系统工作电压：+3.3VDC0.2V采集器功耗：5W,海兴集团,Email:market,采集终端介绍,采集终端使用范围及技术指标技术指标：停电后系统数据保持时间不少于10年时钟误差不大于1s/日停电后时钟运行时间不少于10年抄表通道：RS485采集器表计管理容量：31块485表计温度范围：-3070C湿度范围：10%85%,海兴集团,http:/Email:market,采集终端介绍,采集终端功能运行参数管理表计管理抄表管理数据管理实时操作管理