精品資料（2021-2022年收藏）紅外培訓(xùn)教材

1、捷寶抄表機(jī)紅外抄表解決方案廣州捷寶電子科技發(fā)展有限公司提供2012年12月目 錄一、 紅外抄表簡單原理二、 國產(chǎn)電能表實(shí)現(xiàn)紅外抄表的基本知識和解決方案三、 進(jìn)口電能表實(shí)現(xiàn)紅外抄表的基本知識和解決方案四、 紅外抄表過程中遇到的幾個問題一、紅外抄表簡單原理什么叫紅外：紅外一般是指紅外線。是紅外波段的近紅外線，波長在0.75um至25um之間，光波波長的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。是人的肉眼看不到的光。但可以用數(shù)碼相機(jī)觀察的到。抄表機(jī)紅外通訊的原理：抄表機(jī)的遠(yuǎn)紅外通訊是，將電信號轉(zhuǎn)化成光信號進(jìn)行傳輸。電信號是由CPU發(fā)出來的，然后經(jīng)過發(fā)光二極管發(fā)出去，在另一端用紅外接收管接收。這樣就完成了

2、紅外通訊。那么紅外通訊什么要用38k的載頻那？由于紅外通訊一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75um至25um之間，光波波長的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。這樣的光很容易受到干擾。所以要采用38k載頻，這樣可以保證數(shù)據(jù)近距離傳輸?shù)目煽啃裕ㄍㄓ嵕嚯x在4米之內(nèi)，數(shù)據(jù)量在200個字節(jié)之內(nèi)，是比較穩(wěn)定的）。但我們說我們的抄表機(jī)可以遠(yuǎn)距離達(dá)到15米。這樣的效果是抄表機(jī)和電能表配合的結(jié)果，如果電能表的發(fā)射功率夠大，通訊距離就更遠(yuǎn)。但很多電表廠家為了節(jié)約后備電池的使用壽命，一般不會做的這么遠(yuǎn)。所以通訊距離主要是由電表來決定的，而不是抄表機(jī)。并且國家標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定是在4米這個范圍內(nèi)。這個圖表示的是載

3、頻的原理：上面的是沒有載頻的情況下，低電平表示0，高電平表示1，而下面的圖是載頻的波形，一個38k的載頻表示0（低電平），無38k的載頻表示1（高電平）。這樣可以保證通訊的穩(wěn)定性，和遠(yuǎn)距離。機(jī)頂盒工作原理(光電-紅外)機(jī)頂盒的工作原理是把光電轉(zhuǎn)化為帶有38k載波的遠(yuǎn)紅外線。機(jī)頂盒里如果不帶協(xié)議轉(zhuǎn)換，一般是不用作軟件的，只是用硬件來實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換功能。在有光的情況下輸出高電平表示1，在沒有光的情況下輸出38k的頻率表示0。光電轉(zhuǎn)232轉(zhuǎn)換電纜的工作原理：光電轉(zhuǎn)成232的原理更加簡單，就是有光來的時候設(shè)計(jì)的電路開通，232端輸出高電平，在沒有光的時候電路關(guān)閉，232端輸出低電平。二、國產(chǎn)電能表實(shí)現(xiàn)紅外

4、抄表需了解和解決的問題一、紅外程序的編寫在我們編寫的抄表程序中，紅外程序只是在手工抄表程序的基礎(chǔ)上，增加了通過選擇某快捷鍵，來調(diào)用紅外抄表函數(shù)編程進(jìn)行抄收數(shù)據(jù)，所以一般來說紅外程序和普通程序是二者合一的，而不是單獨(dú)分開的。紅外抄表程序的功能一般有讀取電能表有功或無功在各個時段（例如：總有功、尖、鋒、平、谷、總無功等）的讀數(shù)、廣播校時及編程等功能。我們先來了解一下抄表機(jī)通過紅外程序是怎么樣來向電能表發(fā)送數(shù)據(jù)和回收電能表返回的數(shù)據(jù)的。一般來講，國產(chǎn)電能表紅外通訊模塊都是依據(jù)國家電力工業(yè)部頒發(fā)的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多功能電能表通訊規(guī)約DL/T645,簡稱645規(guī)約（也有稱之為國標(biāo)，部規(guī)約）。有了通訊規(guī)約依據(jù)

5、，我們就可以進(jìn)行編寫程序了。我們再來了解一下以下幾個名詞，它們在紅外程序中是經(jīng)常會談到的：1、表地址：表地址就是抄表機(jī)和電能表通訊的唯一標(biāo)識，一個電能表只能有唯一的表地址，一般表地址都會貼在電能表的表面，或是8位或是6位數(shù)字。2、廣播地址：是每個電能表都具備的通訊標(biāo)識。一般為12個9或者12個A我們可以通過以下的圖解來理會這兩個名詞：以下三個電能表的表地址分別為887766、665544、332211N.332211N.665544N.887766 總：201.80 按表地址發(fā)送 廣播方式發(fā)送 按表地址發(fā)送：（均以16進(jìn)制發(fā)送）發(fā)送：68 66 77 88 00 00 00 68 01 02

6、43 c3 3E 16（讀N.887766表的總度數(shù)）回收：68 66 77 88 00 00 00 68 81 06 43 C3 B3 34 35 33 11 16 (只有N.887766表響應(yīng)) 廣播地址發(fā)送：（假如廣播地址為999999999999）發(fā)送：68 99 99 99 99 99 99 68 01 02 43 c3 6f 16 (廣播方式讀表的總讀數(shù))回收：無法判斷收到的數(shù)據(jù)。3、幀：幀是傳送信息的基本單元，抄表機(jī)通過紅外口向電能表發(fā)送的請求信息都以幀格式發(fā)送，發(fā)送和接收電能表數(shù)據(jù)的幀格式如下：（我們參考上面按表地址發(fā)送的例子說明）發(fā)送：68H66H 77H88H00H 00H

7、 00H68H 01H 02H 43H C3H 3EH 16H (1 ) （ 2） （3） (8) （4） （5） （6）（1） 幀起始符：固定為68H （2） 表地址：000000887766 不足12位，在前面補(bǔ)零（注：有的地方規(guī)約補(bǔ)A）（3） 控制碼：01表示讀電能表數(shù)據(jù)（4） 數(shù)據(jù)標(biāo)識編碼：9010H，先把10+33=43,90+33=C3 （5） 效驗(yàn)碼：68+66+77+88+68+01+02+43+C3=33E，不計(jì)超過256的溢出值，故取3E發(fā)送（6） 結(jié)束符：固定為16H 接收：68H66H 77H88H00H 00H 00H68H 81H 06H 43H C3H B3H 3

8、4H35H33H11H 16H（1） （2） （7） (8) (4) (9) (5) (6)(7) 控制碼：正常應(yīng)答為81H(8) 數(shù)據(jù)長度：發(fā)送時固定為02H,接收時為02H+抄收的數(shù)據(jù)長度(9) 數(shù)據(jù)：為201.80，接收的數(shù)據(jù)減33H，B3-3380、34-3301、35-3302、33-3300。轉(zhuǎn)換成字符串為00020180，一般電能表為兩位小數(shù)點(diǎn)，再除以100就等于201.80。 4、數(shù)據(jù)標(biāo)識編碼：簡單來說電能表保存總、峰、平、谷、無功、時間、表號等等信息都使用唯一的標(biāo)識區(qū)分，在645規(guī)約的附錄可以查得到。我們經(jīng)常用到的有： 9010：總有功、9011：有功尖、9012：有功峰、9

9、013：有功平 9014：有功谷、9110：無功總、C010：年月日周、C011：時間 C032：表號5、廣播校時：即是通過以廣播地址為通訊地址，把電能表的時間設(shè)置為抄表機(jī)當(dāng)前的時間。一般當(dāng)抄表機(jī)的時間和電能表的時間相差正負(fù)5min的時候，校時可成功。6、編 程：顧名思義就是改寫電能表的一些參數(shù)或者數(shù)據(jù)。發(fā)送編程指令的時候需要知道編程密碼，結(jié)合電能表上的編程開關(guān)，才能改寫電能表的數(shù)據(jù)。一般的紅外抄表程序不會涉及到編程。通過上面的介紹，我們了解到了抄表機(jī)和電能表的紅外發(fā)送接收的方式,條件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們在編寫程序的時候，首先需要初始化我們抄表機(jī)的紅外口，把抄表機(jī)的紅外口的波特率和每個字節(jié)的傳輸序

10、列定位和電能表的一致，一般的國內(nèi)的電能表波特率為1200bps,在我們的編譯器中提供了函數(shù)，按照645規(guī)約初始化紅外口使用uart_init（1,1200,0x49），關(guān)閉紅外口使用uart_init（0,1200,0x49）。接著我們就把準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)幀發(fā)送給電能表，發(fā)送可以使用我們編譯器的單字節(jié)發(fā)送函數(shù)連續(xù)發(fā)送，如發(fā)送第一個字節(jié)68H為ir_sport（0x68）。發(fā)送完畢后，電能表接收到發(fā)送指令，會立即應(yīng)答，這時候我們就要開始接收數(shù)據(jù)了。我們可以使用ir_receive(str)接收，接收到的數(shù)據(jù)就會保存在str里面。再從str里面提取我們需要的數(shù)據(jù)就可以了。在上面的例子中，我們說明了對電

11、能表發(fā)送讀取總有功的數(shù)據(jù)的請求，和接收到電能表返回的數(shù)據(jù)。如果一個客戶想用紅外抄表程序，起碼的在他們的抄表中間庫結(jié)構(gòu)至少要有表地址才能通訊，而且需要表類型的字段加以區(qū)分各種廠家的電能表二、目前我們抄表機(jī)紅外支持的國產(chǎn)電能表的情況電能表廠家電能表型號/類型支持情況通訊規(guī)約讀寫校時其他深圳龍電電氣公司DTSD51/三相四線電子式多功能電能表是DL/T645規(guī)約DSSD51/三相三線電子式多功能電能表是DL/T645規(guī)約深圳浩寧達(dá)電能儀表制造公司DTSD22/電子式三相四線多功能電能表是DL/T645規(guī)約DSSD22/電子式三相三線多功能電能表是DL/T645規(guī)約DDSF22/單相電子式多功能表是是

12、是DL/T645規(guī)約華立集團(tuán)股份有限公司DTSD545/三相四線電子式電能表是DL/T645規(guī)約DSSD536/三相三線電子式電能表是DL/T645規(guī)約DSF68/三相多費(fèi)率電能表是DL/T645規(guī)約DDSF284/單相多功能電子表是是是DL/T645規(guī)約杭州華隆電子技術(shù)有限公司DSSD5型(B)/ 三相三線電子式多功能電能表是廠家自己的規(guī)約多功能表與掌機(jī)通信規(guī)約DTSD5(A)型/三相四線電子式多功能電能表是DL/T645規(guī)約DDSF86/單相電子式多費(fèi)率電能表是DL/T645規(guī)約長沙威勝電子公司單相、三相電能表是是是DL/T645規(guī)約DTSD341/三相四線電子式多功能電能表是DL/T64

13、5規(guī)約DSSD331/三相三線電子式多功能電能表是DL/T645規(guī)約深圳科陸電子DTSD720/三相四線電子式多功能電能表是DL/T645規(guī)約天津市申特高新技術(shù)開發(fā)公司DTSF17型 /三相四線電子式多費(fèi)率電度表 是DL/T645規(guī)約DTSD17型 /三相四線電子式多功能電度表是DL/T645規(guī)約DSSD17/三相三線電子式多功能電度表是DL/T645規(guī)約河南金雀電氣股份有限公司DS(T)SD581/三相三(四)線電子式多功能電度表是DL/T645規(guī)約東方電子DSSD179  /三線電子式多功能電能表是DL/T645規(guī)約重慶科源DDSF148/單相多功能電子表是廠家自己的規(guī)約重慶科源

14、DDSF148表通訊規(guī)約-2002從上面的表格我們可以看到，其中有重慶科源的DDSF148/單相多功能電子表和杭州華隆的DSSD5型(B)/ 三相三線電子式多功能電能表是廠家自己的規(guī)約的電能表，在廠家提供通訊規(guī)約文檔的情況下，我們根據(jù)規(guī)約完成了這兩種電能表的紅外抄收程序。三、總結(jié)：從目前我們接觸過的國產(chǎn)電能表，還沒有出現(xiàn)過不能通訊的電能表品牌。但在多次的調(diào)表過程中，發(fā)現(xiàn)深圳浩寧達(dá)、杭州華立、深圳龍電等三個廠家的電能表通訊最快，最穩(wěn)定。同樣的紅外程序長沙威勝的電能表則表現(xiàn)出一種型號的電能表，但是由于出廠時間不同，則一個能通，一個不能通的問題。需要通過修改程序來適應(yīng)威勝的電能表。三、進(jìn)口電能表實(shí)現(xiàn)

15、紅外抄表的基本知識和解決方案進(jìn)口品牌電能表的通訊規(guī)約有很多種，有的規(guī)約中規(guī)定電能表一次發(fā)送的數(shù)據(jù)比較少，與國標(biāo)645規(guī)約比較相似，如EDMI生產(chǎn)的EDMI電能表（中國的代理商叫紅相）中所用到的EDMI規(guī)約。有的規(guī)約中規(guī)定電能表一次發(fā)送的數(shù)據(jù)比較多，如1107規(guī)約。在國內(nèi)用得最多的進(jìn)口品牌電能表是EDMI（紅相）、蘭吉爾（西門子）、ABB。EDMI表中的數(shù)值是存儲在寄存器中，每個寄存器有一個寄存器號，所以只要知道了相應(yīng)的寄存器號就能讀取出數(shù)值，如表號的寄存器號為F002，正向有功的寄存器號為0169。蘭吉爾（西門子）和ABB表是每次都返回很多數(shù)據(jù)。進(jìn)口品牌的大部分電能表都只有一個光電接口向外發(fā)送

16、數(shù)據(jù)，主要的原因是國外廠家認(rèn)為紅外不穩(wěn)定，保密性也不強(qiáng)。進(jìn)口品牌電能表在國內(nèi)光電轉(zhuǎn)紅外的方法主要有三種：一種是進(jìn)口品牌電能表廠家專門為中國生產(chǎn)的紅外模塊，如EDMI（紅相）和蘭吉爾（西門子）都已生產(chǎn)出了紅外模塊；另一種是通過機(jī)頂盒將光電轉(zhuǎn)成紅外，這種方法幾乎適用于所有的光電電能表，其中ABB表外掛的停電抄表模塊上也有一個光電轉(zhuǎn)紅外的一個接頭；還有一種就是在我們的9800抄表機(jī)下面的通訊接口上接一個光電頭進(jìn)行抄表，這種方法應(yīng)該是最好的。在光電轉(zhuǎn)紅外中最重要的是速率，由于光電比較穩(wěn)定，所以進(jìn)口品牌廠家通常將速率調(diào)得很高，而光電轉(zhuǎn)紅外后紅外的速率和光電是一樣的，這樣就會有可能使得紅外讀取不成功，最好

17、就是建議客戶將速率調(diào)到1200。除了上述的三種進(jìn)口品牌電能表外，還有日本大琦等。總結(jié)：理論上說只要有規(guī)約和光電轉(zhuǎn)紅外模塊就能抄通這些電能表。四、紅外抄表過程中遇到的幾個問題（1）強(qiáng)磁場干擾紅外光本身就容易受到光和磁場的影響，所以在強(qiáng)光和強(qiáng)磁場的情況下，紅外通訊不穩(wěn)定也是很正常的。（2）強(qiáng)光線干擾日光燈是有紅外光發(fā)出的，但不是很強(qiáng)，在這樣的環(huán)境下進(jìn)行紅外抄表，通信會稍微受到一點(diǎn)影響，但還是可以抄表，要離日光燈遠(yuǎn)點(diǎn)。 以上兩種問題都是紅外本身所帶的缺點(diǎn)所造成，跟程序是沒有任何關(guān)系的。（3）紅外通訊的距離問題DT/L645規(guī)約中規(guī)定了紅外的通訊距離問題。但實(shí)際中要抄表的距離可能要比國標(biāo)中規(guī)定的要遠(yuǎn)。有的電能表的紅外功率大一點(diǎn)，通信的距離就遠(yuǎn)一點(diǎn)，有的電能表紅外的功率小一點(diǎn)，通訊的距離就近一點(diǎn)。通訊距離的遠(yuǎn)近，取決因素主要還是電能表，各種電能表的距離都是不同的，所以如果碰到這些問題也不是我們程序的問題。就目前為止，我們抄表機(jī)和各個廠家的電能表都符合645規(guī)