某远程集中抄表系统先进性报告与总体方案

1、 HYPERLINK 华仪电力力线抄表表系统简简介公司从220011年开始始进行华仪电力力线远程程集中抄抄表系统统的研研制开发发，现在在已经形形成产品品系列。该系统的的核心技技术：模模糊调扩扩频混合合技术和和电力线线载波通通讯。20011年至022年进行行系统论论证、可可行性分分析及初初期开发发。02年进进入中期期试验阶阶段。中期试试验阶段段主要对对计数能能力、通通讯能力力、稳定定性、应应用范围围、可靠靠度进行行大面积积测试和和改进，在计算算误差、传输距距离、抗抗干扰方方面取得得了突破破性进展展，各项项指标达达到并超超过了部部标。03年中中期推出出二代产产品。二代产品品具备优优良的特特点：计计

2、数、通通讯可靠靠性高，综合成成本低，高灵活活度，小小施工量量，小运运行费用用，强适适应能力力。20055年进行行新系统统的开发发研制，年底推推出新产产品：单单相电子子式载波波电能表表、多路路采集终终端单元元。单相电子子式载波波电能表表实现单单个用户户的电能能计量、电量数数据电力力线载波波通讯的的功能，可靠性性高、性性能稳定定、通信信能力达达到国际际先进水水平。多路采集集终端单单元实现现信号多多路采集集、电量量数据电电力线载载波通讯讯的功能能。性能能优良，准确可可靠。20055年推出出新产品品：单相相电子式式远程控控制断送送电载波波电能表表和单相相电子式式复费率率载波电电能表。这两种种新产品品代

3、表了了市场发发展的方方向，是是新一代代低压电电力线远远程集中中抄表系系统中的的佼佼者者。随着电力力系统一一户一表表工作的的推进，电力线线抄表系系统的社社会需求求量将十十分巨大大。从全全国来看看，国家家电力机机关已将将该项工工作做为为工作重重点，低低压线路路改造和和一户一一表工作作在全国国展开，整个大大环境十十分理想想。索引TOC o系统简介介1索引2华仪电力力线远程程集中抄抄表系统统先进性性报告33系统工程程产品33最先进的的PLCC技术33准确的记记数、传传输能力力3接力（中中继）功功能3冻结功能能3最优的编编码体系系4投资最省省4安装使用用简单方方便4集中控制制器高智智能4华仪电力力线远程

4、程集中抄抄表系统统总体方方案5第一章系系统组成成与体系系结构设设计规划划5第二章抄抄表方式式设计771、集中中直接抄抄表72、现场场自动抄抄表73、远程程自动抄抄表8第三章基基本原理理及性能能指标99基本系统统和集中中器91、抄表表模块992、抄控控器1003、 HYPERLINK l 智能集中控制器 集中中器11第四章后后台管理理系统114附录： 1、远程集集中抄表表系统流流程2、集中中器技术术指标华仪电力力线远程程集中抄表表系统先先进性报报告自动化抄抄表技术术可分为为三类，即专线线通讯技技术，无无线通讯讯技术和和电力线线载波通通讯(PPLC)技术。前前二者是是常规技技术，由由于成本本及施工

5、工量等原原因难以以普遍推推广。采采用PLLC技术术，利用用现有电电力线作作为通讯讯介质，施工量量小，成成本低，是一种种很有发发展前景景的高新新技术，华仪载波波集中抄抄表系统统就是在在PLCC技术基基础上发发展起来来的新一一代抄表表产品。此系统统与国内内外同类类产品相相比，具具有以下下明显优优势：系统工程程产品国内外的的同类产产品大都都只局限限于解决决抄表问问题。而而华仪远抄抄系统充充分考虑虑了自动动抄表技技术可能能的新问问题。总总体设计计以系统统工程观观点提出出了对现现存问题题，相关关问题，未来问问题的一一揽子解解决方案案和配套套措施。尤其是是针对非非现场抄抄表带来来的窃电电、电表表故障、电费

6、通通知问题题，设计计了配套套的后台台软件进进行管理理。最先进的的PLCC技术一般同类类产品采采用的是是纯扩频频PLCC技术，这种技技术对电电力线质质量要求求较高。我国的的电力线线在规范范性，清清洁度等等指标上上难以满满足其要要求。华华仪远抄抄系统采采用的是是模糊调调扩混合合PLCC技术，在通讯讯可靠性性、传输输质量上上最适合合我国电电力线现现况。准确的记记数能力力计数误差差等于零零（相对对于基表表数字）。接力（中中继）功功能基于PLLC技术术的自动抄抄表产品品都将受受到传输输距离的的限制。华仪远抄抄系统的的抄表模模块具备备相互支支持、相相互中继继的功能能，使得得通讯距距离大大大提高。冻结功能能

7、当后台系系统对用用户电表表进行冻冻结设置置后，华华仪抄表表模块和和集中器器可以记记录冻结结时间的的用电量量，后台台系统进进行电费费计量。该功能能将为调调整用电电高峰的的分布、提高电电网整体体效益做做出革命命性贡献献。最优的编编码体系系所有的自自动抄表表技术都都要求对对电表设设置地址址码，而而大部分分产品结结构要求求电表地地址分层层次编为为二到三三级码。这种编编码体系系难以维维护，当当大规模模应用时时，乱码码现象不不可避免免，并造造成换表表或定期期更换表表的工作作量加大大。华仪仪远抄系系统利用用已有的的电表编编号或用用户用电电编号做做为电表表地址码码。不仅仅省去了了繁重的的编码和和维护工工作，还

8、还减轻了了信息管管理的难难度。独有的网网上漫游游功能网上漫游游是指后后台系统统在人工工干预情情况下能能够搜索索到用户户的准确确位置，这种定定位能力力不受电电网拓扑扑结构变变化的影影响。当当某条线线上用户户被线路路部门迁迁移到另另一变压压器配电电时，系系统能够够及时发发现并可可更改相相应台帐帐。投资最省省首先，华华仪远抄抄系统的的设计原原则之一一是将需需求大的的设备成成本压到到最低，将昂贵贵设备的的数量压压到最少少；其次次，此系系统利用用电力线线做通讯讯介质，免去了了建设专专线的施施工和投投资，避避开了无无线设备备的昂贵贵；最后后，华仪仪远抄系系统适用用于各型型机械表表和电子子表，通通用性好好。

9、安装使用用简单方方便接线少，无须安安装专门门信号线线，不必必集中装装表。是是目前施施工量最最小的产产品。集中控制制器高智智能具备记忆忆与感知知电网结结构的智智能，能能够对抄抄读结果果自动分分析，自自我总结结各个电电表的相相位及相相对位置置，随着着对电表表的分布布不断感感知，对对电网结结构的认认识将不不断自我我修正，一旦某某只电表表读取不不到，能能够依据据自学的的知识迅迅速选择择最佳的的中继电电表进行行接力抄抄读。集集中器具具有“越用越越好用”的特征征。华仪电力力线远程程集中抄抄表系统总体体方案系统组成成与体系系结构设设计规划划华仪电力力线远程程集中抄抄表系统统V2.0 项目目以先进进的电力力线

10、载波波通讯(PLCC)技术术为基础础，以系系统工程程的思想想为指导导，以模模糊扩频频技术为为核心，研制成成功的具具有国际际领先水水平的新新一代抄抄表产品品。该产产品达到到：记数数、通讯讯可靠性性高，综综合成本本低，高高灵活度度，小施施工量，小运行行费用，强适应应能力的的指标。华仪电力线远程集中抄表后台管理软件系统远程自动抄读实时监控电表数据分析基本系统抄表模块、掌上电脑、抄控器智能集中控制器华仪电力力线远程程集中抄抄表系统统V2.0由基基本系统统、华仪仪智能集集中控制制器、后后台管理理软件系系统三部部分组成成，如图图1-1、图1-2所示示。图1-11电力线线远程集集中抄表表系统逻逻辑组成成图1

11、-22电力线线远程集集中抄表表系统示示意图基本系统统：硬件配配置有华华仪抄表表模块、掌上电电脑、华华仪抄控控器三种种设备，软件为为掌上机机管理程程序。每每只电度度表装配配一块抄抄表模块块，抄表表模块采采集电度度表的各各项数据据。掌上上电脑可可以经过过抄控器器通过电电力线与与抄表模模块交换换数据。华仪抄表表模块相相互之间间可通过过电力线线进行双双向通讯讯，从而而在抄读读电表时时实现相相互中继继，延长长通讯距距离。智能集中中控制器器：简称集集中器。它是复复杂化了了的抄控控器。每每个配电电台区一一台，固固定位置置安装。集中器器与抄表表模块之之间通过过电力线线通讯，集中器器与后台台系统之之间通过过MO

12、DDEM及及电话线线通讯。集中器器平时自自动按后后台系统统设置的的时间抄抄读本台台区抄表表模块数数据，具具备自学学习、自自适应电电网结构构的智能能，沿电电力线搜搜索和抄抄读电表表的能力力优于抄抄控器。后台管理理软件系系统：简简称后台台。它是是安装在在各个供供电部门门计算机机上的应应用软件件。其中中包括数数据库管管理模块块、连接接网络模模块、远远程设置置模块、远程集集抄模块块、实时时监控模模块、无无人值守守模块等等。后台台管理员员可以通通过后台台操作的的交互命命令，远远程抄读读集中器器；也可可以启动动无人值值守抄读读方式，定时自自动抄读读集中器器。后台台能够自自动提取取用户用用电特征征并进行行综

13、合分分析，报报出可疑疑现象。后台管管理员可可以启动动实时监监控电表表功能，实时抄抄读可疑疑用户电电表以弥弥补非现现场抄表表的不足足。抄表方式式设计华仪电力力线远程程集中抄抄表系统统依据配配置的不不同，可可实现三三个层次次的抄表表方式，即：集集中直接接抄表、现场自自动抄表表和远程程自动抄抄表三种种抄表方方式。1、集中中直接抄抄表基本应用用，如图图2-1所示。图2-11集中直直接抄读读2、现场场自动抄表中级应用用，如图图2-2所示。图2-22集中间间接抄表表3、远程程自动抄抄表高级应用用，如图图2-3所示。图2-33远程自自动抄表表这三种方方式所需需配置及及特点对对比，如如表所示示。抄表方式式所需

14、设备备抄表过程程简介可抄读内内容缺点优点集中直接抄表模块块：1块/户。掌上电脑脑、抄控控器： 1个/抄表员员。抄控器连连接掌上上机，通通过电力力线直接接与同一一台区内内的各个个电表通通信。整指示数数，电表表量程，脉冲常常数。需要抄表表人员，抄录速度度平均33-7秒/表，不能分时时计量，易受瞬时时干扰。简单、实实用，不固定抄抄表，灵灵活，不必安装装电话，实时性好好。集中间接抄表模块块：1块/户。掌上电脑脑、抄控控器： 1个/抄表员员。集中器平平时通过过电力线线抄表，掌上机机读取集集中器最最近抄表表数据。同上需要抄表表人员，数据是当当前的，集中器固固定安装装不能分时时计费。相对简单单、实用用，抄录

15、录速度最最快、可可达数十十只表/秒，不必必安装电电话，不不受电力力线瞬时时干扰的的影响。远程自动抄表模块块：1块/户。华仪集中中器： 1台/台区。电话：11台。集中器平平时通过过电力线线抄表，后台系系统通过过电话网网与集中中器交换换数据同上数据是当当前的，集中器器固定安安装，投资相对对较多。不需设专专门抄表表员，真真正实现现远程全全自动抄抄表，不不受电力力线上瞬瞬时干扰扰因素影影响，可可以实时时监控，分时计计费。基本原理理及性能指标基本系统统和集中中器的关关键技术术是：电电力线载载波通讯讯、电表表数据读读取处理理、集中中器的智智能处理理算法。下面依次次介绍抄抄表模块块、抄控控器和集中器器1.抄

16、表表模块抄表模块块是集中中抄表系系统安装装在现场场的低端端设备（与载波电电能表作作用相同同），用用来采集集基表数数据和沿沿电力线线传输数数据。基基本工作作原理是是以电力力线作为为电源和和收发信信号信道道,采用模模糊调扩扩技术一一方面接接收集中中器的命命令；另另一方面面沿电力力线传输输基表的的量程、常数、表底数数等参数数编码。分类：根据供电电电源分分为单相相和三相相，根据据安装方方式分为为内置式式和外置置式。根据所配配基表分分为CCUU18（机械械表抄表表模块）和CCUU16（电子子表抄表表模块）。DDSII16（单相相电子式式载波表表），ATUU20（四路路采集终终端），ATUU16（十六六路

17、采集集终端），DDSSIF116（多费费率载波波表），DDSSI166P（单相相电子式式远程可可控载波波表）都都属于系系统的低低端设备备，具有有和抄表表模块同同样的作作用。功能：脉冲采集集：抄表表模块采采集数据据脉冲，计量用用户电量量。双向通讯讯：抄表表模块与与集中器器、抄表表模块与与抄表模模块之间间双向载载波通讯讯。中继功能能：当距距离较远远或环境境恶劣时时，抄表表模块能能起中继继接力作作用。冻结功能能：可以根根据要求求冻结用用户用电电量，实实现冻结结抄表功功能。扩充设计计：线路路及软件件的设计计为其它它功能预预留接口口。性能指标标：电力线载载波信道道：载波波频率2270kkHz，峰峰值值8

18、000mv。电源电压压允许偏偏差：1766V2644V。静电放电电抗扰性性：8KKV。电快速脉脉冲群抗抗扰性：4.88KV准确计计数，正正常通信信。浪涌抗扰扰性：5KKV。辐射电磁磁场抗扰扰性：50MMHz-10000MMHz,场强100V/mm。功耗：待待机时=0.6W ，发送送数据时时刻=1.00W 。接受信号号灵敏度度：0.66mv。计数误差差：0（相对对于基表表）。工作温度度：-355+655。信号传输输范围：整个变变压器台台区。掉电保护护：数据停停电保存存期为330年。安装使用用：抄表模块块由于具具备体积积小、重重量轻、适应性性强等特特点，因因此能够够与各种种机械表表和电子子表配合合

19、使用。机械表表需要添添加固定定孔，电电子表需需要添加加安装槽槽。可以以内置式式安装也也可外置置安装，但由于于外置式式安装不不利于固固定和脉脉冲采集集，因此此不提倡倡外置式式安装。CCU118模块块正面示示意图：固定孔SSC16变压器电源线接口插座CCU18电路板正面(Top-Layer)脉冲线四针接口插座2、抄控控器在远程集集中抄表表系统中中，抄控控器是一一种在生生产安装装、维护护时使用用的通路路连接设设备。它它与掌上上电脑配配合在一一起用于于抄控抄抄表模块块（载波波电能表表）。一一方面抄抄控器将将掌上电电脑的抄抄控指令令发送到到电力线线上，另另一方面面从电力力线上接接收抄表表模块（载波电电能

20、表）返回的的数据信信息并传传给掌上上电脑。分类：抄控器根根据通信信方式分分为红外外线通信信抄控器器和电缆缆口通信信抄控器器两种。功能：设置参数数：掌上上电脑经经抄控器器转发控控制指令令，通过过电力线线设置和和修改抄抄表模块块参数。抄读参数数：具有有指定抄抄读一只只电表数数据和批批量连续续抄读电电表的表表号、表表底数、量程、脉冲常常数、当当前脉冲冲数以及及冻结数数据的能能力。监控单表表：可以以对单表表进行实实时监控控。中继功能能：具备备中继设设置和中中继抄读读功能。冻结功能能：具备备冻结设设置和抄抄读冻结结量功能能。性能指标标：各项抗干干扰参数数包括静静电放电电、电快快速脉冲冲群、浪浪涌、辐辐射

21、电磁磁场与抄抄表模块相相同。通信速率率：电缆缆口通信信为96600bbps，红外通通信12200bbps。功率消耗耗：待机机时=0.66W，发发送数据据时刻=1.0W。接受信号号灵敏度度：0.6mvv。工作温度度：-335+655。通过RSS2322接口与与掌上电电脑电缆缆口通信信，通过过红外接接口红外外通信。信号传输输范围：整个变变压器台台区。使用：抄控器作作为一个个单独的的设备，需要与与掌上电电脑或后后台计算算机配合合使用。配合使使用时应应注意是是红外通通信还是是电缆口口通信。它与电电力线直直接连接接，传送送和接收收数据。抄控器器具有体体积小、重量轻轻、便于于携带的的特点。3、集中中器集中

22、器是是远程集集中抄表表系统中中实现远远程集中中抄表的的必备设设备。具具备自我我学习，自我感感知电网网拓扑结结构的能能力，自自动按后后台系统统设置的的时间集集中抄读读本台区区电表数数据，并并且保存存相关数数据。基本工作作原理：集中器器通过电电话线与与后台系系统通信信，接受受后台系系统的指指令，向向后台传传送数据据；集中中器根据据后台指指令通过过与抄表表模块双双向通信信，向抄抄表模块块发送指指令，设设置和抄抄读抄表表模块的的相关参参数。组成：集集中控制制电路、MODDEM、MODDEM保护电电路功能：设置参数数：可由由后台系系统或掌掌上电脑脑进行设设置。包包括数据据库表号号、时钟钟、时段段、中继继

23、参数以以及启动动抄读、停止抄抄读等一一系列相相关参数数。抄读数据据：集中中器在抄抄表时段段内集中中抄读台台区电表表数据。存储数据据：集中中器将抄抄读的数数据存储储起来，最多可可以存储储31次数据。中继功能能：集中中器能够够依据学学习结果果，自动动启用中中继，实实现中继继抄表。冻结功能能：集中中器能够够依据后后台设置置，对台台区电表表进行冻冻结抄表表。远程监控控：支持持后台系系统远程程实时监监控电表表，对电电表情况况进行分分析。校时功能能：可实实现系统统校时。自诊断功功能：可可自动进进行系统统检测，发现异异常有记记录和报报警。交互命令令：支持持后台系系统进行行命令级级交互命命令操作作。自我学习习

24、：具有有高智能能，能够够自我学学习，通通过对抄抄读数据据分析，感知电网拓扑扑结构，自动建建立中继继路径。随着学学习过程程的进行行，具有有“越用越好用用”的特点点。性能指标标：通讯速率率：96000bpss。抗干扰能能力强：集中器器在软件件和硬件件两方面面进行抗抗干扰处处理，有有强大的抗干扰扰能力。掉电保护护：数据据停电保保存期为为30年，复电后后程序从从断点处处开始运运行。抗雷击：集中器器采用多多种抗雷雷击措施施。 MODDEM保保护：具具备MOODEMM保护电电路，对对MODDEM进进行保护护。系统实时时读数准准确度：累计差差值 0.11kWhh。通讯方式式：集中中器与抄抄表模块块之间通通过

25、电力力线双向向通讯，集中器器与后台系统之之间通过过MODDEM进进行电话话线通讯讯。带抄表模模块数量量：理论论上无限限制，标标准配置置10000只。多种接口口：设RRS2332、RS4885接口口和RJJ11接口。RS2232接接口与计计算机连接，RRJ111接口与电电话网连连接。RRS4885接口口与其它它电力设设备交换换数据。安装使用用：集中器固固定安装装，使用用简单方方便，不不需要安安装专门门信号线线。供电电电源采采用三相四线制制，有电电话线连连接。集集中器尽尽量安装装在台区区中心位位置，周周围没有有其它干干扰。集中器外外观示意意图：RS232接口预留接口A相B相C相电源发送接收系统状态

26、指示红外接口集中控制器PSTNABCN后台管理理系统华仪远程程集中抄抄表后台台管理系系统安装装在供电电部门用用于抄表表的计算算机中，利用调调制解调调器（MModeem）经经电话网网与用电电台区的的集中器器连接，实现对对集中器器的远程程抄读和和集中控控制。远程集中中抄表后后台管理理系统主主要完成成如下功功能：集集中器的的参数设设置、抄抄收电表表数据、监控电电表运行行情况、以及对对抄收的的电表数数据进行行相关处处理和管管理、数数据打印印、数据据转换。表1-后后台管理理系统主主菜单及及其功能能文件菜单单命令功能一、数据据管理编辑台区区添加、修修改、删删除当前前配变台台区信息息编辑用户户添加、修修改、删删除当前前配变台台区的用用户数据据打印机设设置设置打印印机的各各项参数数以及打打印格式式等数据导入入导入数据据数据导出出导出数据据振中接口口连接掌上上电脑，灌输振振中管理理程序安全管理理口令保护护退出系统统退出自动动抄表系系统二、远程程抄表设置参数数设置集中中器的初初始化参参数抄读数据据读取当前前连接集集中器的的数据监控电表表实时监控控当前集集中器的的现场电电表数据据启动周期期抄表依据自动动周期抄抄表时间间启动系系统定期期自动抄抄表功能能停止周期期抄表停止自动动周期抄抄表三、数据据分析计费设置置定义电费费单价打印电表表抄读数数据打印当前前配变台台区内所所有用户户电表电