电能计量自动化终端维护处理方法

电能计量自动化终端维护处理方法

摘要：随着电网规模的扩大以智能电网技术的发展，

电能计量自动化系统的使用势在必行。文章从电能计量自动

化采集终端的基本简介入手，对终端常见的故障及处理方法

进行探讨，从现场电能量采集终端以及低压载波集中抄表技

术等方面提出计量自动化采集终端运维方法，文章具有一定

的指导意义。

关键词：计量自动化系统；RS485通讯模块；电能量采

集终端；低压载波抄表

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1006~8937

(2022)15-0024-02

近年来，随着电力系统规模的迅速扩大，电网建设朝着

大容量、高性能、网络化的方向发展，各类用户电能计量点

不断的增多，传统的电能计量装置进行抄度计费、现场校验

等工作时，普通由人工抄表记录的方式，故障处理方法远远

不能满足现代化电能计量的管理要求，因此电能计量自动化

系统也备受重视，并随着计算机技术的发展而不断改进。

1电能计量自动化终端简介

1.1电能计量自动化终端概述

在电能量计费系统中，电能量采集终端设备作为电能计

量自动化系统的一个重要的组成部份，它是介于计量主站与

电能表之间的中间设备，主要由电能量数据采集、储存、处

理、长期保存、远方数据传输等功能的设备组成。终端设

备与主站共同构成电能量计费系统，普通安装在现场连接表

计，进行远方原始电量、侦荷数据的采集和上传。

电能量采集终端可以支持不同的通信端口以及多个不

同主站同时通信，并具有按照不同主站的需求设置传输数据

内容的功能。采集终端内含通讯模块，按照不同的通讯方式，

可分为GPFIS通讯模块、FSK通讯模块、CDMA通讯模块、

以及PSTN采集模块等，电力企业可以根据自己的需要选择

所需模块，国内大多采用的模块为RS485通讯模块。

1.2电能计量自动化终端的功能

电能计量采集终端的基本功能如下：

①可以完成对厂站电能量数据的高精度采集。普通采集

周期可选择1min~24h,采集终端可以按指定的时间起点、

内容传送信息至主站；②可以按要求向主站传送和存储电表

窗口电量、月冻结电量、需量、分时电量、电流、电压、功

率、电表内事件记录（如失压、失流）及本身的事件记录等

信息；③可以接入多功能电子式电能表以及脉冲电能表。一

般采用RS232或者RS485方式接入多功能电子式电能表，无

源脉冲输入方式接入脉冲电能表。电能采集终端可以扩展

成儿路脉冲量输入，也支持同时接入多块多功能电子式电

能表，

对于国外品牌的多功能电能表，普通可扩展为CS（电流环）

接口；④可以接入厂站内常用规约的多功能电子式电能表；

⑤电能量采集终端数据有一定的存储容量，可以将电能量数

据保存相应的天数。

2终端常见故障类型及处理方法

电能计量自动化采集终端的故障处理指的是对运行中，

厂站与客户采集终端浮现的数据、功能故障进行现场处理，

进而确保采集终端各项功能可以达到计量自动化系统的现

场的要求。按现场故障类型分为将终端故障分为三类，以下

分别介绍。

2.1不能采集电表数据

2.1.1影响终端与电表的RS-485通信的常见因素

①硬件因素：终端485口故障、无电压或者电压低；电

表485口故障、无电压或者电压低；通信线断线或者水晶头

压接不良。②人为因素：终端或者电表的485口端口接错位

或者接反；通信线极性接反。③参数设置因素：终端RS485

通道号设错；终端测量点参数设错：包括测量点有效标志、

电表通信规约、电表通信波特率、电表通信地址、数据位、

住手位、效验位等。

2.1.2故障处理步骤

检查终端的计量点参数：检查自动化终端里相对应的电

表参数（表地址、波特率、规约、数据位、住手位、校验位

等)和现场电表参数是否一致。

检查电表与终端485功能：首先，用万用表直流电压档

测量电表(终端)485口有没有电压。485口输出普通在1.5~4.5

V之间，如果测量没有电压或者电压有异常，则可以初步判

定为电表(终端)485口有问题：再通过电表厂家提供的

读表软件或者通过掌机在电表485:3读取电表的数据。如

果可以读到电表的数据，则证明电表的485口没有问题，

进而证明终端485口有问题。

2.2终端不能上线

2.2.1终端不能上线故障分类

按终端通讯通道类型可分为终端不能通过电话通道

(PSTN)上线及终端不能通过无线网络上线。

对于终端不能通过电话通道(PSTN)上线的故障检测应

通过以下三个步骤；①检查通讯参数设置是否正确。②检查

电话通道是否正常。用万用表直流档测量电话通道的电压是

否有45-52Vo或者接上电话机检查是否能打进、打出与通

话质量。③检查防雷器是否正常。用万用表直流档测量经

防雷器的电话通道的电压是否有45-52Vo

对于终端不能通过无线网络上线的故障应从以下几个

原因予以判断：①安装原因：SIM(UIM)卡接触不好；天

线松动、安装不到位或者损坏；②无线运营商原因：信号未

覆盖或者信号较弱；SIM(UIM)卡损坏、故障或者后台

档案问题

等；③参数设置原因：主站通道与通讯参数设置问题；登陆

模式问题（UDP与TCP）；终端逻辑地址设置错误。

2.2.2故障处理方法

①检查终端通讯参数。②检查终端通讯模块。③检查SIM

卡，SIM卡是否接触不良，是否氧化,④检杳现场无线信号，

信号较差，需更换外置天线，挪移外置天线位置。

2.3终端黑屏或者白屏

对于该种故障，应首先测量外接交流和直流电压有没有

接入到装置。如果介入，便能初步判断为装置本体的故障。

3计量自动化采集终端的运行和维护

3.1RS485总线在远程抄表系统中的应用

RS485总线作为现代通讯技术的工业标准之一，是工业

应用中非常成熟的技术。RS485总线使用一对双绞线，即可

很方便地实现多点互连。RS485总线采用平衡发送及差分接

收方式，其发送端输出时，驱动器将TTL电平信号转换成差

分信号，而在接收端，接收器再将差分信号转换成TTL电平，

因此RS485总线具有抗共模干扰的能力。按照RS-485标准，

如果数据传送速率达100kbit/s时，距离可长达1200m。总

线由两个独立的子系统组成，即数据采集器、数据集中器。

在这种一点对多点的连接中，数据集中器是主机（即上位

机），数据采集器为从机（即下位机）。其网络结构图如图1

所示。

3.2终端与电能表计通讯不成功的排查方法

采集终端与电能表的连接图如下图2所示。

终端与电能表通讯不成功时，按照以下儿个步骤进行排

查。

①如果同一RS485接口卜•的全部表计均通信不成功，则

需检查终端接口以及该接口的RS485总线是否正常工作。先

检查终端RS485接口有无损坏，若其接口损坏，应当更换接

口集成电路芯片；若RS485接口没有损坏，则检查接口处

RS485总线有无断线及接线错误，特别对于终端和表计远距

离连接传输的情况。

②若同一RS485接口的一些表计未能通信成功，则表明

终端RS485接口和总线没问题。此时，应首先子细检查通信

故障表计，看其参数设置是否正确，再子细核对表计规约、

波特率、地址等是不是与表计一样；然后检查电能表计接线

与接口有无问题。

③当表计通讯距离较远时，若通信时浮现通信不稳定的

情况，应从布线考虑开始考虑。重新检查布线有没有满足要

求，特别是屏蔽层接地问题。若问题还是未能解决，可以采

用通过给终端RS485口增加之下拉电阻，提高整个总线抗干

扰能力的方法。

④如果一个RS485端口接入电能表计数目太多，则终端

采集完该总线上所有表计所用时间可能会超过一轮抄表时

间间隔，如此会使某几个时间点上缺失数据，从而影响终端

的采集完整率。

3.3低压载波集中抄表技术在低压集抄系统建设中的应

用

低压集抄系统作为电能计量自动化系统的一个重要组

成部份，其主要功能是采集低压居民小区单相电子表。目前，

由于低压居民用户数量多、分布广，计量点周围环境复杂，

因此低压集抄系统建设进程缓慢。建设低压集抄系统的首要

便是通讯方式的选择，直接影响着系统采集数据的稳定性。

目前，低压集抄系统中，常见的通讯网为有RS-485总线网

以及低压电力线载波通讯网。因为供电企业控制电力线，如

果电力线可以实现载波通讯，则不需要再投资铺设通讯线

路。可以很大程度节约资金，并且灵便地实现“即插即用”。

因此，近年来低压电力线载波通讯广泛地低压小区集抄系

统。

4结语

伴有着智能电网的发展，电能计量自动化系统越来越普

及，并随着计算机技术发展而不断改进，已然在我国电力系

统中发挥着不可小觑的作用。电网的运行要实现