小區(qū)電力無線載波抄表方案系統(tǒng)

1、產(chǎn)品介紹一、系統(tǒng)介紹1.1 系統(tǒng)特點1.1.1 系統(tǒng)物理結構圖發(fā)電廠、變電站采集點低壓用戶采集點廠站調度自動化系統(tǒng)其它營銷技術支持系統(tǒng)公變采集終端低壓采集器電能表電能信息采集與管理系統(tǒng)主站低壓集中器廠站采集終端電能表電能表監(jiān)控設備電能表電能表公配變采集點電能表專變采集終端電能表監(jiān)控設備專變用戶采集點電能表主站通信單元1.1.2 系統(tǒng)特點說明u 前瞻性本系統(tǒng)數(shù)據(jù)結構、業(yè)務流程、算法功能等，基于國網(wǎng)公司2009年即將發(fā)布的DL/T698電能信息采集與管理系統(tǒng)模型和思想設計，因為新的DL/T698及其中的上下行規(guī)約還未推廣應用，所以本系統(tǒng)目前穿上的是為適應當前各省不同上下行規(guī)約的“外衣”，等到新的D

2、L/T698及其中的上下行規(guī)約一僅開始推廣應用，本系統(tǒng)只需啟用其與身俱來的內(nèi)置上下行規(guī)約穿上其本身的“外衣”，將展現(xiàn)出更為強大穩(wěn)定的功能特征。u 先進性基于Arm9+Linux+嵌入式數(shù)據(jù)庫開臺，采用工業(yè)級的Arm9芯片，將強大穩(wěn)定的Linux操作系統(tǒng)，與快速、高效、健壯的嵌入式數(shù)據(jù)庫技術運用于本系統(tǒng)，使本系統(tǒng)目前在全國范圍內(nèi)同類產(chǎn)品中具有不用爭辯、無法比擬和普遍認同的先進性。另外，上行信道采用基于多路復用PPP技術，使用Linux協(xié)議棧，支持短信、語音、數(shù)據(jù)、AT命令并發(fā)，不僅上線快、數(shù)據(jù)傳輸迅速可靠，最重要的是借此擁有了強大的遠程測控、調試、維護升級手段。u 穩(wěn)定性硬件方面在國家電科院、各

3、省公司質量認證檢測中，最為嚴酷的兩個實驗為4千伏脈沖群與4千伏浪涌，實驗時一般系統(tǒng)不能正常工作，從而不要求處于采集狀態(tài)，只要求實驗后系統(tǒng)正常，而本系統(tǒng)的在干擾發(fā)生時或發(fā)生后都能正常工作、精準的采集數(shù)據(jù)，穩(wěn)定性與抗干擾能力十分出色。芯片、電容、電阻等硬件器件的型號、參數(shù)、封裝小都經(jīng)過精挑細選，認真比對分析，確保了系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性與可靠性。軟件方面在引入操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)庫技術后，對終端程序的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)存取的穩(wěn)定性、安全性、可靠性均成倍得到提高。另外終端軟件，經(jīng)過測試軟件反復嚴格的測試。我們不啟用程序異常后自動復位的看門狗，在一個400戶各類電表的臺區(qū)中，本系統(tǒng)軟件正常運行一月，

4、無停機、無內(nèi)存泄漏、無資源競爭與堆棧溢出等情況。硬軟件上多處著手，綜合采取多個措施，確保了基于多路復用PPP技術的終端沒有掉線情況。新系統(tǒng)的多個終端、在多個地市，經(jīng)過長期運行觀察，沒有技術性掉線（不包括停電、欠費等）。u 方便性a. 上行信道實現(xiàn)多路復用后，遠程可方便的通過短信、電話進行遠程調試和測控，可隨時中斷或取消集中器的任務工作。b. 支持斷點續(xù)傳的遠程升級。本地升級時，操作人員只需插入U盤，系統(tǒng)自動識別、加載升級文件，快速實現(xiàn)軟件升級。c. 操作人員本地可隨意選擇USB、以太網(wǎng)、本地串口、紅外、WiFi等信道連接測試。d. 不論采集器接總表、內(nèi)斷電單相居民表、外斷電表等，還是在使用手抄

5、器調試時，采集器地址，采集器所連電表等，在安裝、更換時都不用設置，大大方便、加速了安裝、維護、調試。e. 同一集中器可以直連電能表（如載波表等），也可以通過采集器與電能表相連，詳見系統(tǒng)物理結構圖。f. 同一采集器下同時接不同廠家、不同規(guī)約的內(nèi)斷電或外斷電表。u 電力線載波通訊能力a. 硬件方面，我們認真研究比對了國內(nèi)外主流載波芯片廠家近幾年來不同的芯片及其外圍電路，一部分通過仿真模擬，一部分經(jīng)過打板實測，在關鍵器件參數(shù)、電路芯片配合上取各家之長，并且我們會持續(xù)努力，期望將電力載波信道變成一個實時可靠的通訊鏈路。b. 軟件方面，借助嵌入式數(shù)據(jù)庫強大靈活的TSQL語言和ARM9芯片的篩選處理能力，

6、實現(xiàn)了非常智能、相當復雜的自適應、自組網(wǎng)、自維護、零設置的4級路由技術，再配以載波信道小包數(shù)據(jù)壓縮技術，多重確保了再遠、再復雜的臺區(qū)都有100%的抄到率。c. 通訊方面，我們在正交頻分、擴頻調相、擴頻調頻、頻段切換及通訊帶寬等技術上，通過仿真與實測，選取實抄率最好，兼顧速度的拐點。從通過GPRS信道下發(fā)實抄指令，到返回電表實時數(shù)據(jù)，平均時間為1.2秒，在載波與485信道及兩級處理的時間累計不到1秒。d. 我們精選了三個因為不帶變壓器，線路分支多，不知道臺區(qū)進線在哪，商戶、住戶、租戶混雜，距離較遠，特別難抄，而加裝一個舊版集中器的小區(qū)，換裝成新版系統(tǒng)后，只需要一個集中器就有100%的抄到率。e.

7、 在為南昌灣里開發(fā)實施的集中式短信催費，自動欠費斷電、繳費送電系統(tǒng)中，本系統(tǒng)能確保用戶繳費后，一般臺區(qū)5分鐘內(nèi)送上電，特殊臺區(qū)30分鐘內(nèi)送上電，具有非常高的實時通訊成功率。經(jīng)過近一年的運行，此類系統(tǒng)已開始被周邊縣市學習、采用、推廣。2.2 硬件介紹2.2.1 集中器u 硬件組成外型、電氣參數(shù)、工作環(huán)境、功能等符合DLT698-1999要求，部件表如下：部件型號參數(shù)說明處理器低功耗工業(yè)級必備內(nèi)存64M SDRAM必備數(shù)據(jù)磁盤128/256M Nand閃存必備GPRS芯片必備載波通訊模塊必備485通訊接口必備以太網(wǎng)卡可選紅外通訊接口可選鍵盤可選液晶屏可選斷電保存UPS可選u 軟件組成集中器軟件構成

8、表：軟件版本說明操作系統(tǒng)Linux 2.6文件系統(tǒng)Yaffs2應用軟件Busybox數(shù)據(jù)庫軟件Sqlite集中器軟件新DLT698架構，自伸縮線程池，空間智能回收、快速雙向任務隊列u 特點說明1. 電源四重濾波、四重保護、超標通過電磁兼容檢測。四重濾波依次為兩道EMI濾波、高壓濾波、低壓濾波；四重保護為輸入端過壓、過流保護，輸出端過壓、過流、過載、短路保護。2. 通訊接口保護措施有靜電保護、防高壓脈沖、防雷、過流保護、光耦隔離、獨立電源。3. 集中器的數(shù)據(jù)存儲容量為128M256M，比滿足要求的最小8M容量,增大了15至30倍，有更強大的存儲訪問管理能力。4. 數(shù)據(jù)磁盤壞塊標識與管理技術，能識

9、別和管理磁盤壞塊，保證數(shù)據(jù)存在可訪問的完好塊，并能安全處理壞塊數(shù)據(jù)。5. 采用錯誤探測錯誤更正算法，能有效糾正Nand閃存讀寫時的位反轉。6. 數(shù)據(jù)磁盤均衡磨損技術，均衡的擦寫磁盤塊，不會對某塊反復、高頻率的擦寫，致其損壞。7. 使用遵循TSQL標準的嵌入式數(shù)據(jù)庫，能高效、準確的存取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)量較大時，需要平衡二叉樹數(shù)據(jù)結構與索引算法，以成倍提高數(shù)據(jù)存取速度，如不使用相關技術，按順序逐條訪問每條記錄，將是異常耗時和低效的。8. 集中器數(shù)據(jù)可以文件方式，拷貝傳輸?shù)狡渌烂婊蚯度胧讲僮飨到y(tǒng)直接使用，包括Windows,Linux,Mac等, 再使用專門的命令行或圖形界面管理工具進行數(shù)據(jù)維護。2.2

10、.2 采集器u 硬件組成外型、電氣參數(shù)、工作環(huán)境、功能等符合DLT698-1999要求，部件表如下：部件型號參數(shù)說明處理器增強型C51必備內(nèi)存處理器集成必備數(shù)據(jù)磁盤處理器集成必備載波通訊模塊必備485通訊接口必備紅外通訊接口可選液晶屏可選u 特點說明1. 支持同時接內(nèi)斷電與外斷電表，最大連接電表數(shù)量128塊，其中最大外斷電表連接數(shù)量15塊。2. 采集器安裝，替換，及用手抄器連接調試時零設置不用設置所連電表地址，采集器自身地址等，和載波表一樣方便，即連即用。3. 同一采集器下可接不同廠家、不同規(guī)約的電表。2.2.3 載波表u 硬件組成外型、電氣參數(shù)、工作環(huán)境、基本功能等符合DLT698-1999

11、要求，部件表如下：部件型號參數(shù)說明處理器增強型C51必備內(nèi)存處理器集成必備數(shù)據(jù)磁盤處理器集成必備計量模塊帶交流信號采集，脈沖輸出必備載波通訊模塊必備485通訊接口必備紅外通訊接口必備液晶屏必備內(nèi)置斷電器必備u 特點說明1. 遵循DLT645規(guī)約，滿足0.2S級計量精度。2. 考慮了多載波表連接時，輸入阻抗問題。3. 載波表可當采集器用，通過其485口，級聯(lián)普通單相485表。2.3 主站介紹我們完全自主研發(fā)了網(wǎng)絡版、分布式二套多個版本的主站軟件，客戶可根據(jù)用戶規(guī)模選取合適的主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)包括線損計算、用電異常（連續(xù)零電量、用電量銳增、用電量銳減、表碼變小）、表碼導出、從營銷系統(tǒng)同步用戶信息等基本功能。還可根據(jù)客戶需要增加直觀形象、圖數(shù)結合的地理信息系統(tǒng)。另外，與電力負荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約05版的分布式電控與功控方法的思路相反，我們將營銷系統(tǒng)、集抄系統(tǒng)、短信系統(tǒng)結合起來，成功的開發(fā)實施了集中式的自動短信催費、欠費自動斷電、繳費自動送電