雙模集抄系統(tǒng)簡介（電能信息采集與管理系統(tǒng)）

1、雙模集抄系統(tǒng)（電能信息采集與管理系統(tǒng)） 洛陽愿景科技有限公司一、公司簡介洛陽愿景科技有限公司，是由愿景科技公司原股東與中國節(jié)能環(huán)保集團中英低碳共同組成，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)和營銷為一體的高新技術(shù)企業(yè)；曾先后被評為“河南省高科技企業(yè)”、“河南省軟件企業(yè)”、“河南省最佳誠信經(jīng)營企業(yè)”、“洛陽市自主知識產(chǎn)權(quán)重點保護企業(yè)”等多項榮譽稱號，公司產(chǎn)品通過ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認證，其主導(dǎo)產(chǎn)品為：國家智能電網(wǎng)用電信息采集與管理系統(tǒng)，公司在電力行業(yè)擁有11項國家專利、4項軟件產(chǎn)品、4款軟件著作權(quán)，曾獲得洛陽市科技成果獎、河南省科技成果獎、河南省電力公司科學(xué)技術(shù)進步獎等多個獎項。其中，愿景遠程居民集

2、中抄表系統(tǒng)是我公司研發(fā)出的具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有2項國家專利和3項獨立的知識產(chǎn)權(quán)，并已通過CMA和CAL質(zhì)量技術(shù)檢測。產(chǎn)品在河南、山西、安徽、陜西、山東、上海、北京等地均有應(yīng)用。2011年9月我公司自主研制開發(fā)出了基于載波和無線均滿足國網(wǎng)標準的雙模芯片，目前該產(chǎn)品在國內(nèi)同行業(yè)中處于先進水平。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公司一批高科技人才憑借自己的優(yōu)勢致力于信息、網(wǎng)絡(luò)、通信、載波、遙測等方面的研究和應(yīng)用，向電力行業(yè)的用戶提供更先進的技術(shù)和產(chǎn)品。二、雙模集抄統(tǒng)技術(shù)方案居民集中抄表系統(tǒng)實現(xiàn)一體化用電信息的綜合采集與管理，系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于供電公司、變電站、大型廠礦等企業(yè)，將大用戶的用電管理系統(tǒng)、

3、公變（專變）的配變檢測系統(tǒng)、變電站的電能量采集系統(tǒng)、居民用戶的小區(qū)集中抄表系統(tǒng)和四為一，是一個現(xiàn)代化、信息化的綜合性采集、分析系統(tǒng)。系統(tǒng)適用于省、市、縣級供電公司對于用電信息采集與管理的需要，系統(tǒng)通過圖形化和數(shù)字化界面向管理人員提供數(shù)據(jù)分析、用電監(jiān)測、用電檢查等多種功能，有助于供電公司提升用電管理的自動化水平、降低運營成本、提高供電服務(wù)質(zhì)量。系統(tǒng)在河南、江西、安徽、陜西、浙江、河北、山東等省份的多個城市均有成功應(yīng)用。居民集中抄表系統(tǒng)主站通過遠程通信信道（無線或有線等信道）將臺區(qū)內(nèi)電能表的電能量數(shù)據(jù)及相關(guān)用電信息實現(xiàn)集中抄讀管理，并能遠程實施停電、送電控制的網(wǎng)絡(luò)抄表系統(tǒng)。系統(tǒng)主要有臺區(qū)考核總表、

4、用戶電能表、采集終端、本地通信信道、遠方通信信道和主站等設(shè)備組成。系統(tǒng)的投入使用可以提高抄表及時率、降低人工抄表差錯率、發(fā)現(xiàn)用電異常及時報警、同時抄收臺區(qū)總表可進行線損計算分析。居民集抄系統(tǒng)采用雙模通訊集抄技術(shù)，提高日抄表成功率達100%。1、雙模通訊集抄技術(shù)雙模集中抄表系統(tǒng)以臺變?yōu)橹行?，在每個臺變安裝一臺集中器，每個居民計量表箱內(nèi)安裝一臺采集器。采集器通過總線采集電能表的電能表數(shù)據(jù)，通過本地通信信道（載波和無線同時工作）將數(shù)據(jù)傳送給集中器，然后集中器通過遠程通信信道（GPRS等）將居民表、考核表的電能量數(shù)據(jù)傳送到主站。雙模方案：低壓載波信道，容易受電網(wǎng)阻抗變化、噪聲、諧波等影響，抄表成功率較

5、低。為了解決通訊成功率問題，充分結(jié)合載波與無線各自的優(yōu)點，采用載波與無線相結(jié)合的通信方式，以載波為主，無線為輔，兩者互相協(xié)調(diào)，自動切換，構(gòu)成雙通道的解決方案，克服了載波與無線的缺陷，極大提高了實抄率，理論值達100%（不含設(shè)備、表計損壞和施工質(zhì)量問題等）。 雙模通訊示意圖雙模通訊有4種通訊方式，通訊可靠提高四倍利用無線不受電網(wǎng)質(zhì)量影響和無線的空域特性，可以通過無線信道轉(zhuǎn)發(fā)另一電力相位上的電表，增加中繼路徑，可以解決“孤島”現(xiàn)象。大大提高了系統(tǒng)前端的通訊成功率和通訊速度。雙模通訊自動路由、多級中繼、跨相路由和中繼示意圖載波+無線雙模通訊模塊具有很高的兼容性，可以適應(yīng)不同廠家的集抄設(shè)備：不同廠商的

6、智能電表；不同廠商的集中器和采集器；可以取代不同廠商的載波電表的載波模塊。2、系統(tǒng)組成系統(tǒng)分為三層體系結(jié)構(gòu)，由主站系統(tǒng)層、通信信道層和采集設(shè)備層組。電力用戶用電信息采集系統(tǒng)圖主站系統(tǒng)層采用模塊化設(shè)計，是該系統(tǒng)的頂層管理部分，又可分為業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集、前置通信管理、后臺數(shù)據(jù)庫管理等幾大模塊。業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊實現(xiàn)供電公司的各種實際應(yīng)用；數(shù)據(jù)采集模塊負責(zé)采集各種終端的用電信息；前置通信管理模塊負責(zé)各種終端遠程通信方式的調(diào)度，并負責(zé)協(xié)議解析；后臺數(shù)據(jù)庫模塊負責(zé)存儲各種系統(tǒng)信息和采集的數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)的分析與計算。通信信道層是主站和采集設(shè)備的紐帶，提供各種可用的通信通道，為主站和終端的信息交互提供鏈路基礎(chǔ)

7、。本試點采用的通信信道有為GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。采集設(shè)備層是系統(tǒng)的信息底層，負責(zé)采集和提供整個系統(tǒng)的原始用電信息，該層可分為終端層和計量設(shè)備層，包括用電采集終端、采集器、電能表等。終端層負責(zé)收集用戶計量設(shè)備的信息，處理和凍結(jié)有關(guān)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)與上層主站的交互；計量設(shè)備層負責(zé)電能計量等功能。3、居民集抄方案RS485電能表雙模抄表方案 智能電表雙模抄表方案 混合雙模抄表方案3.1 RS485電能表雙模集抄方案對于普遍按照RS-485電能表的小區(qū)，可以采用加裝采集器或?qū)嵤┓桨浮＞唧w實施為將表箱內(nèi)電能表的RS-485總線進行并聯(lián)，然后接入到加裝的采集器上。只要電能表具備RS-485通信接口，借助于采集器即

8、可與集中器進行數(shù)據(jù)交互。集中器與采集器之間采用電力線載波和微功率無線相結(jié)合的雙模通信方式，采集器與電能表之間采用RS-485總線的通信方式。優(yōu)點：抄表速度快，實時性好，通信穩(wěn)定可靠，功能擴展容易，遠程拉合閘快速可靠；3.2、智能電表雙模集抄方案對于安裝智能電表的小區(qū)，可以采用在智能電表上安裝雙模通信模塊的實施方案。雙模模塊將電力線載波和微功率無線兩種常用的通信方式結(jié)合起來，采用單芯片雙模技術(shù)，一方面增加了通信可能成功的途徑，即由傳統(tǒng)的單一模式（微功率無線或電力線載波）改為兩種模式結(jié)合。另一方面既充分發(fā)揮了電力線載波通信和微功率無線通信信道的優(yōu)點，又彌補了單純電力線載波通信或微功率無線通信的不足

9、，進而提高了通信的穩(wěn)定性與可靠性。優(yōu)點：兩種模式相結(jié)合即使抄表的覆蓋范圍最大化，同時保證了在電力線載波孤島情況下能夠采集到電能數(shù)據(jù)，雙模通信技術(shù)將兩種通信信道封裝在一個模塊中，只需一次安裝即可實現(xiàn)雙模通信，在兩種模式相結(jié)合的情況下大幅度提高了抄收成功率。此方案還具有施工簡單，維護方便，即插即用等優(yōu)點。3.3、混合電能表雙模集抄方案對于安裝的既有智能電表，又有普通RS-485電能表的小區(qū)，可以采用將以上兩種抄表方案結(jié)合起來的實施方案。即對于安裝的智能電表，加裝雙模通信模塊；對于RS-485電能表，加裝采集器。系統(tǒng)可以自動區(qū)分智能電表和采集器，利用各自設(shè)備的優(yōu)點，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)對應(yīng)采集方案。優(yōu)點：整

10、合智能電表和RS485電能表兩種抄表方案，合理利用小區(qū)現(xiàn)有資源，不需要額外拆除RS485電能表，降低建設(shè)和改造成本。4、集抄系統(tǒng)工作模式該系統(tǒng)以低壓臺變?yōu)橹行?，居民樓房計量表箱作為抄表單元，居民電表為最小抄表單位進行電表數(shù)據(jù)采集，在臺變上安裝一臺抄表集中器，每個居民計量表箱內(nèi)安裝一臺抄表采集器。采集器定時抄讀所連接的電能表并進行數(shù)據(jù)存儲，可存儲不少于7天的電量數(shù)據(jù)。集中器定時讀取采集器數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)存儲，可存儲不少于60天的電能量數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的工作模式為：采集器安裝在用戶電表箱內(nèi)，通過485總線和若干塊用戶的電表抄表接口相連，當規(guī)定的抄表時間到時，采集器能自動把所連電表中的數(shù)據(jù)讀出并存儲，同時

11、集中器和注冊在它下面的采集器通過雙模（電力載波和微功率無線）通信方式，并且把存儲在相應(yīng)采集器中電表的數(shù)據(jù)讀取并集中存儲；主站管理軟件通過遠程通訊網(wǎng)絡(luò)和其管理下的集中器通信，把每臺集中器中的電能表數(shù)據(jù)召回存入服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫；管理員通過管理軟件查詢所有的電能表數(shù)據(jù)，以及對用戶數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計。5、集抄系統(tǒng)主要功能檔案管理：實現(xiàn)對計量點基本參數(shù)、設(shè)備基本參數(shù)、智能終端狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集方案，操作日志等信息進行維護和管理；自動抄表：實現(xiàn)對供電公司電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)各變電站、配變臺區(qū)、工礦企業(yè)大用戶、居民用電等各類用電計量點進行自動抄表和用電監(jiān)測；用電負荷檢測：實現(xiàn)對電壓合格率、功率因數(shù)等電量參數(shù)進行實時監(jiān)測；有

12、序用電管理：實現(xiàn)對專變用戶的電能量控制和功率時段控制，實現(xiàn)遠程負荷限電操作；預(yù)付費管理：實現(xiàn)對專變用戶以及一般居民用戶的預(yù)付費功能及遠程通斷電功能，方便對用電客戶的進行科學(xué)化管理；報表查詢與導(dǎo)出：實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)報表格式，方便供電公司的各種實際應(yīng)用需要； 異常分析與報警：實現(xiàn)對采集回來的數(shù)據(jù)進行分析、過濾，并在主站上發(fā)布異常數(shù)據(jù)的報警通知；損耗統(tǒng)計與分析：實現(xiàn)線損，變損，站損等數(shù)據(jù)的計算與分析；營銷支持：實現(xiàn)與供電公司營銷支持系統(tǒng)進行對接，快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)算。系統(tǒng)自動校時：主站根據(jù)衛(wèi)星GPS時鐘，自動對主站機、集中器、采集器等系統(tǒng)設(shè)備校時；短信提醒：主站檢測重要設(shè)備異常情況，對管理者實現(xiàn)短信提醒功能

13、，對預(yù)付費用戶費用提醒；該系統(tǒng)的總體原則是以營銷業(yè)務(wù)需求為引導(dǎo)，實現(xiàn)系統(tǒng)對電力低壓側(cè)用戶用電信息的全面采集，注重實際應(yīng)用。6、規(guī)約依據(jù)GB/T 19882 自動抄表系統(tǒng)GB/T 19887 自動抄表系統(tǒng)底層通信協(xié)議DL/T 614 多功能電能表DL/T 645 多功能電能表通信規(guī)約DL/T 698 電能信息采集與管理系統(tǒng)7、集抄產(chǎn)品介紹7.1、集中器DJGZ23-YJ02型集中器是低壓臺區(qū)集中抄表系統(tǒng)的核心設(shè)備，安裝在配電變壓器的低壓側(cè)，可以通過低壓電力線載波、微功率無線、485總線等通信方式匯集該臺區(qū)所有終端儀表的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)低壓臺區(qū)用戶電能表數(shù)據(jù)的采集與存儲、用電異常監(jiān)測，實時或者定時通過G

14、PRS/CDMA、光纖、以太網(wǎng)、紅外通信等方式將數(shù)據(jù)收集并提供給供電管理部門。主要參數(shù)供電電源接入方式三相四線制電壓范圍220V/380V ± 20%頻率范圍50Hz(-6%+2%)靜態(tài)功耗視在功率15VA有功功率10W環(huán)境條件工作溫度-4070相對濕度10100%硬件接口本地接口2路遙信輸入2路脈沖輸出1路直流模擬量采集1組交流采樣（選配）上行通信GPRS/CDMA、以太網(wǎng)下行通信3路485、載波/無線顯示160×160點陣LCD漢字顯示整機重量2.0kg外形尺寸290mm×180 mm×95mm集中器主要功能1）數(shù)據(jù)采集集中器能采集2048塊臺區(qū)用戶

15、電能表的實時電能示值、小時凍結(jié)電能示值、日零點電能凍結(jié)示值和抄表日零點電能凍結(jié)示值；同時進行2路開關(guān)量和1路直流模擬量采集；以及采集三相電能表失壓、斷相等事件。2）數(shù)據(jù)存儲集中器能分類存儲下列數(shù)據(jù)：每個電能表的31個日零點（次日零點）凍結(jié)電能數(shù)據(jù)，12個月末零點（每月1日零點）凍結(jié)電能數(shù)據(jù)，以及10個重點用戶10天的24個整點電能數(shù)據(jù)。集中器數(shù)據(jù)存儲容量不低于64M。3）參數(shù)設(shè)置集中器可接收主站或本地手持設(shè)備的時鐘召測和對時命令，還可以通過下行信道對系統(tǒng)內(nèi)采集器進行廣播對時和點對點對時；集中器可遠程或本地設(shè)置和查詢集中器檔案和集中器通信參數(shù)，如采集點編號、主站通訊地址等參數(shù)；集中器可遠程或本地

16、設(shè)置和查詢抄表方案，如集中器采集周期、抄表時間、采集數(shù)據(jù)項等；集中器可遠程或本地設(shè)置和查詢限值參數(shù)（如賒欠電能量限值、告警電能量（電費）限值，控制電能量（電費）限值；電壓上、下限值等）、預(yù)付費參數(shù)等。4）事件記錄集中器可以根據(jù)設(shè)置的事件屬性，將事件按重要事件和一般事件分類記錄。事件包括終端參數(shù)變更、程序更改、采集失敗、終端停/上電，以及電能表時鐘超差、編程更改等。6）數(shù)據(jù)傳輸集中器采用無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS/CDMA）和有線網(wǎng)絡(luò)（光纖/PSTN）等通訊方式與主站通信，接收并響應(yīng)主站的命令；集中器采用低壓電力載波、微功率無線通訊方式與采集器進行通信，并具有固定中繼路由或自動中繼路由管理功能；集中器具

17、有4個集中器級聯(lián)功能，通過一個上行信道實現(xiàn)多個集中器與主站的通信，并支持數(shù)據(jù)透明轉(zhuǎn)發(fā)功能。7）本地功能集中器通過液晶顯示和發(fā)光管指示當前工作狀態(tài)，如電源、通信等狀態(tài)指示；集中器提供本地維護接口，支持手持設(shè)備設(shè)置參數(shù)和現(xiàn)場抄讀電能量數(shù)據(jù)，并有權(quán)限和密碼管理等安全措施，防止非授權(quán)人員操作。8）終端維護集中器可自動進行自檢，發(fā)現(xiàn)設(shè)備（包括通信）異常并記錄事件和告警。7.2、采集器DCZL23-YJ02型采集器適用于低壓用戶集中抄表系統(tǒng)，安裝在低壓用戶單元，利用低壓電力線載波或微功率無線通信模塊，建立采集器與臺區(qū)集中器之間的通信通道，不僅具備數(shù)據(jù)采集、管理和存儲，參數(shù)設(shè)置和查詢，事件記錄，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，本

18、地維護，紅外通信，運行狀態(tài)顯示等基本功能，還可以實現(xiàn)采集器自身的本地/遠程升級、抄表485通信波特率自適應(yīng)等特殊功能。主 要 參數(shù)供電電源接入方式單相電壓范圍220V± 20%頻率范圍50Hz(-6%+2%)靜態(tài)功耗視在功率5VA有功功率3W環(huán)境條件工作溫度 -4070相對濕度10100%上行信道低壓電力載波/微功率無線接入電表32塊整機重量0.65 kg外形尺寸160mm×112 mm×71mm采集器主要功能1）數(shù)據(jù)采集采集器可采集32塊用戶表計的實時電能示值、小時凍結(jié)電能示值、日零點電能凍結(jié)示值和抄表日零點電能凍結(jié)示值；2）數(shù)據(jù)存儲采集器對采集數(shù)據(jù)進行分類存儲

19、，如日數(shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、抄表日數(shù)據(jù)、凍結(jié)曲線等。曲線凍結(jié)數(shù)據(jù)密度由主站設(shè)置，最小凍結(jié)密度為1h。采集器分類存儲數(shù)據(jù)：每個電能表至少30個日零點凍結(jié)電能數(shù)據(jù)，12個月末凍結(jié)電能數(shù)據(jù)和不小于7天的24點實時電能數(shù)據(jù)。3）參數(shù)設(shè)置支持集中器廣播對時和點對點對時命令。接收集中器命令，設(shè)置和查詢采集周期、電能表通信地址、通信協(xié)議等參數(shù)，并能自動識別和適應(yīng)不同的通信速率。能依據(jù)集中器下發(fā)或本地通信接口設(shè)置的表地址，自動生成電能表的表地址索引表。4）事件記錄采集器可以記錄參數(shù)變更、采集失敗、終端停/上電等事件。5)數(shù)據(jù)傳輸采集器通過低壓電力載波和微功率無線通訊方式與集中器通信；并通過RS485總線與所連接的表計進行通信；采集器支持集中器與其它采集器之間的通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)透明轉(zhuǎn)發(fā)。6）本地功能采集器通過高亮發(fā)光管指示當前工作狀態(tài)，如電源、通信等狀態(tài)指示；采集器提供本地維護接口，支持手持設(shè)備設(shè)置參數(shù)和現(xiàn)場抄讀電能量數(shù)據(jù)。7）終端維護采集器具有自檢、自恢復(fù)功能，并記錄自身停電、上電時間等事件，供主站查詢。7.3、集中器本地通訊雙模模塊 DTSM-JZ21型集中器本地通訊模塊支持各廠商國網(wǎng)集中器，采用雙模通訊方式建立集中器與采集器或臺區(qū)電能表的雙向通訊鏈路關(guān)系，實現(xiàn)臺區(qū)集中器對電能表的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲