基于公網通信采集電能信息系統

1.公網通信采集電能信息系統的技術選擇

本系統技術實現方案中以建筑單元為基礎單位，每個集中的建筑單元安裝數據采集器，采集器與電能表組成本地RS485通信網絡，電能表數據匯總到數據采集器內，在每個數據采集器上加裝網絡通信模塊，數據采集器與主站組成無線局域網，主站可實時查詢數據采集器數據內各電能表數據，采集用戶用電信息。

2.系統結構和框架

2.1功能介紹

2.1.1主站系統部分

主站系統包括前置機軟件[規約插件]、應用服務器，WEB服務器。

2.1.1.1表現層

利用WEB方式實現，為客戶操作界面，系統的客戶功能大部分在這里實現，可運行于網絡的任何節點

2.1.1.2應用層

接收客戶端命令并做相應處理后轉發前置機，接收前置機數據轉發后臺;實時數據統計、分析，根據分析結果形成相應的事項或結果數據;計劃任務的處理

2.1.1.3支撐層

應用服務器遠程操作命令，調用相應規約解析，并下發到遠方終端;接收終端數據調用規約，解析為應用服務認知的數據格式，并將數據發送到應用服務器;動態管理、維護通道，監測通道運行狀況.各種接口的實現;

2.1.1.4數據層

定義數據的存儲和備份機制，確保數據的安全和準確.

2.1.2、通信系統部分

2.1.2.1、無線采集器部分

HY-GP01A遠程集中抄表終端(以下簡稱終端)是用電現場管理系統中的重要終端設備之一。主要用于解決抄表全覆蓋問題。終端通過一個485抄表口可以實現32電能表的召測，并以GPRS無線通信的方式將電表內相關信息隨時按主臺的命令發向主臺。同時，本終端具有全播和選播功能，便于電力部門有效管理。

本終端由性能優良的工業用GPRS模塊、高性能的ARM7主控芯片為核心的主控單元以及指示模塊、電源模塊等組成。終端采用阻燃型ABS外殼，外形小巧輕便，電磁兼容性好，抗干擾能力強。終端體積小巧，壁掛式結構，調試及維修方便，可在強電磁干擾等惡劣環境下長期可靠地工作。

2.1.2.2功能和基本配置

抄表RS485接口：1個，速率600bps～9600bps。

當地RS232通信接口：1個，速率9600bps，信號TD，RD，RTS。

工作狀態指示：運行、報警、GPRS在線、參數變更、遙信、485收發和GPRS電源、網絡、RX、TX。

參數設置與查詢

終端地址可用PDA設置及查詢。

終端能由PDA和主站設置與查詢GPRS參數、表計參數等。

電能表數據采集

1路485接口，實現32塊電表的有功電能示值等基本數據的采集及數據凍結功能，包括小時凍結、30天日數據凍結等。

信道特征

信道采用GPRS公網信道，通信模塊采用中興的ME3000模塊。

模塊傳輸特性

符合《中興通訊ME3000模塊技術規格書(V1.0)》。

頻段轉換

模塊自動在850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz間切換。

結構和機械性能要求

結構

終端外殼應密閉，符合室內使用條件。

機械性能

外殼要密閉并加封，防止非法操作。能承受常規運輸條件下的振動、沖擊，設備不損壞，零部件不脫落。

振動試驗

受試設備不包裝，不通電，固定在試驗臺中央。

試驗頻率：10HZ～150HZ。

交越頻率：60HZ。

f≤60HZ：定振幅0.075mm。

f>60HZ：定加速度10m/s(1.0g)。

每軸線掃描周期數：10。

安全性及電磁兼容特性

絕緣電阻：輸入、輸出回路對地和各回路之間的絕緣電阻值：正常試驗條件，不低于10MΩ;濕熱條件下，不低于2MΩ。

工頻耐壓：電源回路、交流電量輸入回路、輸出回路各自對地及電氣隔離的各回路之間以及輸出繼電器常開觸點回路之間，能承受額定頻率為50Hz、有效值為2kV的交流電壓，泄漏電流小于5mA，時間1min的工頻耐壓試驗。試驗中不應有電弧、放電、擊穿、損壞。

沖擊耐壓：以峰值6kV，波形1.2/50μs的脈沖，加于電源回路、交流電量輸入回路和無電氣聯系的各回路之間，正負極性各10次，不應有電弧、放電、擊穿、損壞。

抗工頻磁場影響：50Hz，400A/m。

抗靜電放電影響：8kV。

抗電源瞬變影響：終端在電源電壓突降及短時中斷時，終端不應發生死機、錯誤動作或損壞，電源電壓恢復后，存儲數據無變化，工作正常。

抗傳導性高頻電壓影響：1MHz高頻衰減振蕩波，電源共模2.5KV，差模1.25KV，其余1KV。

抗浪涌干擾：電源口共模4KV，差模2KV，其他口1KV。

抗電快速脈沖群干擾：電源口4KV，其他口1KV。

輻射電磁場抗擾度：射頻輻射，80MHz~1000MHz，10V/m。

可靠性指標：終端的平均無故障工作時間(MTBF)大于25000小時。

3.技術特點

現場組網采用電表與采集器組成RS485總線網絡，RS485總線網絡可靠性好;

電表連接在本地RS485總線網絡，與無線遠程網絡隔離，不易受攻擊，安全性高;

采集器與主站通過GPRS網絡組成無線局域網，取消了傳統模式下的載波通信層，網絡層次少，可靠性增強;

系統組網簡單，現場設備層次節點少，便于排查故障;

4.結束語

基于公網通信采集電能信息系統是在開展智能化配電網的建設中，為提高電力用戶電能信息采集可靠性等性能，結合海鹽的實際條件，開展了基于GPRS公網通信采集低壓電力用戶電能信息的科學研究。該項目實用性強，操作方便，與國網“SG186”平臺實現了無縫對接，并在浙江省范圍內全面推廣，實現了企業管理效益的提升。

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