遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 電氣工程管理專業(yè)_第1頁
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文檔簡介

1、設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱: 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目 錄第一章:遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的組成第二章:電子式電能表的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)第三章:電子式電能表的工作原理第四章:電子式電能表的功能及其作用第五章:數(shù)據(jù)輸出和脈沖輸出及停電抄表第六章:聯(lián)合接線第七章:遠(yuǎn)程系統(tǒng)的構(gòu)成第八章:RS485總線布置規(guī)范第九章:抄表的實(shí)現(xiàn)方法及監(jiān)控中心功能第十章:Modbus通訊協(xié)議傳輸方式及網(wǎng)絡(luò)傳輸致謝參考文獻(xiàn)第一章:遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的組成 電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要由四部分組成,分別是中心站計(jì)算機(jī)、集中器和計(jì)量表,這三級網(wǎng)絡(luò)共同組成了遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng),具體而言該系統(tǒng)又分為智能抄表管理系統(tǒng)主站、多功能電能表、低壓電力線載波集中器、負(fù)控終端以及采集器等。電力遠(yuǎn)程

2、抄表系統(tǒng)采用GPRS和CDMA無線移動(dòng)方式進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)了中心站計(jì)算機(jī)和各個(gè)集中器之間的通信功能。通過對485總線的利用,以及低壓電力載波或者無線移動(dòng)方式等,實(shí)現(xiàn)了集中器和各個(gè)采集終端、計(jì)量表之間的通信功能,因此具有安裝便捷、靈活整合的特性,還具備一定的經(jīng)濟(jì)性,完全能夠滿足國內(nèi)通信環(huán)境各異的要求。一般而言,系統(tǒng)中心站可以同時(shí)對N組255個(gè)集中器,而集中器可以對172個(gè)采集終端和1000個(gè)電表進(jìn)行管理,采集終端可以對64個(gè)485總線電子計(jì)量表進(jìn)行管理。第二章:電子式電能表的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu) 電子式電能表的特點(diǎn)1)功能強(qiáng)大。通過對單片機(jī)程序軟件的開發(fā),電子式電能表可實(shí)現(xiàn)正、反向有功、四象限無功、復(fù)費(fèi)率、

3、預(yù)付十費(fèi)、遠(yuǎn)程集抄表等功能。特別是采用AD轉(zhuǎn)換的電能表,其功能的拓展更是簡單、方便、快捷。有些裝用一塊電子式電能表可相當(dāng)于幾感應(yīng)式電能表,如裝用一塊功能較全的電子式多功能表,可相當(dāng)于裝用兩塊正向有功表、兩塊正向無功表、兩塊最大需量表塊失壓計(jì)時(shí)儀。即一塊多功能表可相當(dāng)于七塊表,并能實(shí)現(xiàn)這七塊表所不能實(shí)現(xiàn)的分時(shí)計(jì)量、數(shù)據(jù)自動(dòng)抄讀等功能,同時(shí)表計(jì)數(shù)量的減少,有效地降低了二次回路的壓降,提高了整個(gè)計(jì)量裝置的可靠性和準(zhǔn)確性。(2)準(zhǔn)確率等級高且穩(wěn)定。感應(yīng)式電能表的準(zhǔn)確度等級一般為0.53級,并且由于機(jī)械磨損,誤差很容易發(fā)生變化,而電子式電能表可方便地利用各種補(bǔ)償輕易地達(dá)到較高的準(zhǔn)確度等級,并且誤差穩(wěn)定性

4、很好,電子式電能表的準(zhǔn)確度等級一般為0.2(0.2s、0.5s)1.0級。3)啟動(dòng)電流小且誤差曲線平整。感應(yīng)式電能表要在0.3%1下才能啟動(dòng)并進(jìn)行計(jì)量,而電子式電能表非常靈敏,在0.1%電流下就能啟動(dòng)進(jìn)行計(jì)量,且誤差曲線好,在全負(fù)荷范圍內(nèi)誤差幾為一條直線,感應(yīng)表的誤差曲線變化較大,尤其在低負(fù)誤差更大。(4)率響應(yīng)范圍寬。感應(yīng)式電能表的頻率響應(yīng)范圍4ssH,電子式多功表的頻率響應(yīng)范圍為401000H(5)受外磁場影響小。應(yīng)式電能表是依靠交變磁場的理進(jìn)行計(jì)量的,因此外界磁場對表計(jì)上的計(jì)量性能影響很大。而電子式電能表主要是通過乘法器進(jìn)行運(yùn)算的,其計(jì)量準(zhǔn)確性不受外場的影響。(6)便于安裝使用。感應(yīng)式電

5、能表的安裝有產(chǎn)格的要求,若懸掛水平傾斜度偏大甚至明顯傾斜,將造成電能計(jì)量不準(zhǔn)。而電子式電能表采用的是靜止式的計(jì)量方式,無機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,因此不存在上述問題,加上上體積小,質(zhì)量輕,使于安裝使用(7)過載能力大,感應(yīng)式電能表是利用線圈進(jìn)行工作的,為保證其計(jì)量準(zhǔn)確度,一般只能過載4倍。而全電子式電能表可過載610倍。(8)防竊電能力更強(qiáng)。竊電是我國城鄉(xiāng)用電中一個(gè)無法回避的現(xiàn)實(shí)問題,感應(yīng)式電能表防竊電能力較差。而目前較新型的電子式電能表從基本原理上實(shí)現(xiàn)了防止常見的竊電行為,可為電力企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)損失但電子式電能表也存在一些弱點(diǎn)(1)維護(hù)較復(fù)雜,全電子式電能表線路較復(fù)雜,維修工作需要具有一定電子技術(shù)的專業(yè)人

6、員來承擔(dān)(2)若質(zhì)量不過關(guān),表計(jì)容易死機(jī),從面造成極其嚴(yán)重的計(jì)量數(shù)據(jù)混亂(3)價(jià)格較高(4)受目前電子元器件壽命的制約,電子式電能表的壽命大約為10年,與長壽命技術(shù)電能表相比壽命還不長因此,在目前的具體運(yùn)用中,需要計(jì)量功能較多的計(jì)量點(diǎn)一是般以采用電子式多功能電能表為主,在居民客戶等計(jì)量功能較單一的計(jì)量點(diǎn),則應(yīng)采取感應(yīng)式電能表和電子式電能表二、電子式電能表的基本結(jié)構(gòu)電子式電能表相線數(shù)可分為單相電子式電能表、三相電子式電能表按功能可分為單相電子式電能表、預(yù)付費(fèi)表、基波表、載波表、多用戶表、復(fù)費(fèi)率表、多功能表等,一般來講,從基本機(jī)構(gòu)來看,各種類型的電子式電能表基本上由電源單元、顯示單元,電能測量單元

7、、中央處理單元(單片機(jī))、輸出及通信單元5個(gè)部分組成,各部分的連接關(guān)系如下圖所示電子式電能表各部分連接關(guān)系第三章:電子式電能表的工作原理電子式電能表也稱靜止式電能表較早是在標(biāo)準(zhǔn)電能表的基礎(chǔ)上發(fā)展的,其基本功率表達(dá)式P=Ucos,電能量是P對時(shí)間的積分。電子式電能表按其工作原理的不同,可分為模擬乘法器型電子式電能表和數(shù)字乘法器型電子式電能表。模擬乘法器型電子式電能表工作原理如下圖所示模擬乘法器型電子式電能表工作原理被測的電壓U、電流I經(jīng)電壓和電流采樣轉(zhuǎn)換后送至乘法器M,完成電壓和電流瞬時(shí)值相乘,輸出一個(gè)與一取時(shí)間內(nèi)的平均功率成正比的直流電壓U3,然后利用Uf轉(zhuǎn)換器將U。轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的脈沖頻率信號

8、fs,一路送單片微機(jī)處理計(jì)數(shù),顯示相應(yīng)的電能,分一路再由分頻器分頻輸出檢定用示為數(shù)字乘法器型電子式電能表工作,其作原理極擬乘法器不同的是,采樣電壓、保樣電流數(shù)字是器M輸出的是一個(gè)與功率成正比的數(shù)字量,這個(gè)數(shù)字量D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖頻率信號一樣以上是電壓采樣器和電流采樣器構(gòu)成了表計(jì)的輸人級,電子式表計(jì)的電壓采樣可采用電壓互感器或分壓電阻,電流朱樣可未用電流互感器或分流器,它與乘法器、U/轉(zhuǎn)換器共同構(gòu)成了電子式電能表的核心部分一電能測量單元。第四章:電子式電能表的功能及作用單相電子式電能表原理由如下面兩個(gè)部分構(gòu)成:1)測量模塊。由電壓、電流變換以及電壓、電流乘法器構(gòu)成,電壓變換器一般由分壓電阻

9、來實(shí)現(xiàn),將外部220V交流電壓變換為適合的低壓;電流變換器一般采用分流器或電流互感器,將流過的大電流變換為適合的小電流信號。乘法器由模擬或數(shù)乘法器構(gòu)成,它接收電壓、電流信號,輸出為頻率隨功率變化的脈沖信號,此部分為整個(gè)表計(jì)的核心部分。2)電源電路。提供整個(gè)表計(jì)的直流供電電源,它將外部輸?shù)慕涣麟娫醋儞Q為直流輸出,一般由線性或開關(guān)電源構(gòu)成。在功能單一的單相電子式電能表中,一般采用機(jī)械計(jì)數(shù)器可以由機(jī)械計(jì)數(shù)器或數(shù)碼管、液晶顯示器構(gòu)成。1.電能計(jì)量功能一塊表能同時(shí)計(jì)量正向有功、反向有功、感性無功和容性無這就是所謂的“一表四”,一塊多功能表等于四塊傳統(tǒng)意義的感應(yīng)式電能表反向電量有四種計(jì)量方式(1)反向電量

10、計(jì)入正向電量中,同時(shí)反向總電量單獨(dú)計(jì)量并2)反向電量計(jì)入正向電量中,同時(shí)反向總電量單獨(dú)計(jì)量不顯示(3)反向電量、正向電量單獨(dú)計(jì)量,反向總電量顯示(4)反向電量、正向電量單獨(dú)計(jì)量,反向總電量不顯示容性無功計(jì)量方式也有四種(1)容性無功電量計(jì)入感性無功電量中,同時(shí)容性無功總電單獨(dú)計(jì)量并顯示2)容性無功電量計(jì)入感性無功電量中,同時(shí)容性無功總電量單獨(dú)計(jì)量,不顯示(3)容性無功、感性無功單獨(dú)計(jì)量,容性無功顯示(4)容性無功、感性無功單獨(dú)計(jì)量,容性無功不顯示無功還有一種計(jì)量方式,叫四象限無功,因?yàn)樯婕皢栴}較多在這里不詳細(xì)敘述。2.功率測量功能電子式多功能電能表可以給出多種功率測量提供不同目的的應(yīng)用,首先,

11、多功能表可以測量需量。國家一般把15min平均功率叫需量,分別按滑差時(shí)間1、3、5、15min求得需量的最大值稱為最大需量。從國家對需量的規(guī)定中看出,需量是一種功率計(jì)量或者確切地說是一種平均功率。最大需量應(yīng)用于大客戶計(jì)費(fèi)負(fù)荷控制一般考核lmin平均功率,電子式多功能表一般可從RS485通信口讀到lmin的平均功率。電子式多功能電能表還給出一個(gè)稱為當(dāng)前功率的概念。當(dāng)前功率不是瞬時(shí)功率,不是一個(gè)周波的平均功率,也不是1s的平均功率,而是根據(jù)脈沖常數(shù)給出的一個(gè)脈沖所代表的能量值除以gs為單位時(shí)間計(jì)算出來的平均功率。因?yàn)槊}沖能量值已被標(biāo)定,單片機(jī)測量出的時(shí)間精度很高,所以當(dāng)前功率與電能表具有同等的精度

12、等級,是非常準(zhǔn)確的。明確當(dāng)前功率概念之后,可以多方面去應(yīng)用它。如新裝表,可以用當(dāng)前功率核對一下接線是否有錯(cuò),檢查老表當(dāng)前功率可以大致了解該表運(yùn)行是否正常??傊?多功能表功率測量功能包括:需量、最大需量計(jì)量mn功率計(jì)量;當(dāng)前功率計(jì)量。4.時(shí)段控制功能(1)在電子式多功能電能表內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)計(jì)時(shí)誤差相當(dāng)小量的百年日歷,實(shí)時(shí)時(shí)鐘,能夠顯示實(shí)際時(shí)間年、月、日、時(shí)跳分、秒,受權(quán)人通過專用介質(zhì)可對時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)節(jié)。(2)具有以內(nèi)部時(shí)鐘為基礎(chǔ)進(jìn)行分時(shí)計(jì)量功能或者稱電子式過多功能電能表具有復(fù)費(fèi)率功能。絕大多數(shù)電子式多功能表不但對正、反向有功進(jìn)行分時(shí)計(jì)量,也對感性、容性無功(或四象限無功)分別進(jìn)行分時(shí)計(jì)量,最大需量

13、也分時(shí)計(jì)量。雖然國家政策現(xiàn)電在只對有功進(jìn)行分時(shí)計(jì)費(fèi),但是據(jù)有關(guān)專家分析,無功分時(shí)計(jì)費(fèi)對降低電網(wǎng)電壓波動(dòng),降低網(wǎng)損也有好處。無功分時(shí)、最大需量分時(shí)計(jì)量作為一種技術(shù)儲(chǔ)備已經(jīng)設(shè)計(jì)到電子式多功能電能表中分時(shí)計(jì)量的另一個(gè)問題是費(fèi)率,現(xiàn)在一般提供四費(fèi)率:尖、峰平、谷。早期只有三費(fèi)率。另一個(gè)問題是一年分幾個(gè)時(shí)區(qū),一日分幾個(gè)時(shí)段。早期提法是四時(shí)區(qū)8時(shí)段。現(xiàn)在時(shí)區(qū)、時(shí)段限制僅受內(nèi)存容量的影響,以一個(gè)時(shí)區(qū)的一個(gè)時(shí)段為一個(gè)存儲(chǔ)單元, 般表內(nèi)為時(shí)區(qū)、時(shí)段準(zhǔn)備了200個(gè)存儲(chǔ)單元,留有足夠的發(fā)展。(3)電量凍結(jié)功能。規(guī)定一個(gè)特定時(shí)間把電量存起來,把這個(gè)特定時(shí)間叫做電量凍結(jié)時(shí)間。早期每月有一個(gè)電量凍結(jié)日,也叫結(jié)算日。規(guī)定每

14、月128日和月末任何一天的零點(diǎn)為電量凍結(jié)時(shí)間,不能把凍結(jié)時(shí)間規(guī)定為29日、30日或31日零點(diǎn),因?yàn)槿绻菢右?guī)定有些月電量就無法凍結(jié)了?,F(xiàn)在有些客戶提出零點(diǎn)凍結(jié)不好,最好規(guī)定到其他時(shí)間,新的多功能表電量凍結(jié)的日期和時(shí)間都是可設(shè)的。(4)記錄代表日的整點(diǎn)功率。早期設(shè)計(jì)每月可把某一日整點(diǎn)功率記錄下來作為代表日?,F(xiàn)在可以存儲(chǔ)超過一個(gè)月的功率曲線,存儲(chǔ)間隔可設(shè),用時(shí)段控制記錄功率問題得到較圓滿的解決。(1)存儲(chǔ)月用電數(shù)據(jù)。電子式多功能表都必須做到能存上月的用電數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)存日以結(jié)算日或稱凍結(jié)日為界,結(jié)算日凍結(jié)時(shí)間可設(shè)。由于多功能表可存上月數(shù)據(jù),給抄表、電費(fèi)結(jié)算帶來很多方便,也大大提高了成本核算、線損計(jì)算的精

15、確度為只存上月數(shù)據(jù)不夠,要求能存前幾個(gè)月的數(shù)據(jù)有些地方認(rèn)可。(5)存儲(chǔ)負(fù)荷曲線。存儲(chǔ)負(fù)荷曲線是多功能表的一種擴(kuò)展功能。DL/T614-1997多功能電能表規(guī)定,數(shù)據(jù)保存量136天。負(fù)荷曲線記錄項(xiàng)目分六類數(shù)據(jù)(電壓/電流/頻率、有無功功率、功率因數(shù)、總電量、四象限無功、當(dāng)前需量);記錄時(shí)間間隔最小5min;常規(guī)容量48k字節(jié),可擴(kuò)展為96、192k字電節(jié)。負(fù)荷曲線可由串口抄出。第五章:數(shù)據(jù)輸出和脈沖輸出及停電抄表1.數(shù)據(jù)輸出:電子式多功能電能表可通過三種方式和外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。第一種通過專用介質(zhì)與外界數(shù)據(jù)交換,專用介質(zhì)一般選用數(shù)據(jù)電鑰匙或IC卡??梢酝ㄟ^這些專用介質(zhì)對多功能表進(jìn)行參數(shù)預(yù)置預(yù)付電費(fèi)

16、。在預(yù)置參數(shù)、預(yù)付電費(fèi)的同時(shí)也把多功能表內(nèi)的用電數(shù)據(jù)及其他有關(guān)數(shù)據(jù)寫到專用介質(zhì)中。由于預(yù)付電費(fèi)具有貨幣性質(zhì),所以介質(zhì)中的數(shù)據(jù)有嚴(yán)格的加密措施,對客戶手中的介質(zhì)有防復(fù)制功能。第二種數(shù)據(jù)傳輸途徑是紅外抄表口,一般使用掌上電腦,通過紅外口和多功能電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。第三種通過eRS232或RS485在一定的通信規(guī)約下進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程通信,實(shí)現(xiàn)本地或遠(yuǎn)方抄表和參數(shù)預(yù)置。2.脈沖輸出多功能電能表通過輔助端子輸出電量脈沖。一般包括正向有功脈沖輸出、反向有功脈沖輸出、感性無功脈沖輸出和容性無功脈沖輸出。輸出方式可采用光學(xué)電子線路輸出、繼電器觸點(diǎn)輸出、電子開關(guān)元件輸出等。3.停電抄表電子式多功能電能表本身需要電

17、源,一旦斷電,多功能表內(nèi)CPU不工作,液晶屏無顯示,現(xiàn)場人工抄表出現(xiàn)問題。這一點(diǎn)是電子計(jì)數(shù)器(液晶LCD和發(fā)光二極管LED)共同的缺點(diǎn)。解決停電抄表方法有兩種。一種是抄表時(shí)外加電池使CPU工作,使液晶顯示讀表,這是外加電池法。把這種外接電池做成手持裝置,稱為停電抄表器。抄表工隨身攜帶停電抄表器,對停電表計(jì)進(jìn)行抄表。另一種是電子式多功能表內(nèi)部安裝高能電池,可在外部停電時(shí)由高能電池供電使CPU工作。由于CPU耗電較高不宜長時(shí)間由高能電池供電,一般把CPU設(shè)計(jì)成在停電時(shí)處于低功耗的睡眠狀態(tài),抄表時(shí)抄表人用一紅外遙控器喚醒CPU使液晶顯示,實(shí)現(xiàn)抄讀電能表。第六章:聯(lián)合接線1、三相四線電路電能計(jì)量裝置整

18、體接線(高供低量電能計(jì)量裝置的接線),如圖1所示。該接線方式適合于低壓三相四線中有功、無功電能的計(jì)量。常見于實(shí)行兩部制電價(jià)的動(dòng)力與生活用電的客戶。圖1 三相四線有功電能表與無功電能表經(jīng)HYPERLINK /wenku/dgjs/huganqi/ t _blank電流互感器接入的聯(lián)合接線圖2、三相三線電路電能計(jì)量裝置整體接線(高供高量電能計(jì)量裝置的接線),如圖2所示。該方式適合于無中性點(diǎn)直接接地的高壓三相三線系統(tǒng)中有功、無功電能的計(jì)量。圖2 三相三線電能計(jì)量裝置整體的接線圖3、三相電路雙向計(jì)費(fèi)計(jì)量裝置整體接線(1)三相四線電路中雙向送、受電的感應(yīng)式有功、無功電能表帶TA接線圖,如課本圖1。(2)

19、三相三線電路中雙向送、受電的感應(yīng)式有功、無功電能表帶TV、TA接線圖,如課本圖2。說明:(1)為防止電能表反轉(zhuǎn),每一塊電能表都要安裝防倒轉(zhuǎn)的止逆器。(2)由于HYPERLINK /wenku/rd/dianzi/ t _blank電子式三相三線多功能電能表,具有雙向電能分開計(jì)量的功能,因此,只需按三相三線有功電能表的接線方式接入一塊電子式三相三線多功能電能表,就可以完成上述四塊表的功能。第七章:遠(yuǎn)程系統(tǒng)的構(gòu)成1.系統(tǒng)組成系統(tǒng)由智能電表、集中器和能耗監(jiān)測管理軟件組成。以下圖為例,帶您快速了解本產(chǎn)品架構(gòu):各個(gè)計(jì)量表的數(shù)據(jù)通過RS-485接口匯總所對應(yīng)的集中器。集中器按照管理中心下發(fā)的抄表任務(wù)自動(dòng)向

20、各個(gè)計(jì)量表抄取各種數(shù)據(jù)信息。集中器保存相應(yīng)的各計(jì)量表的小時(shí)、日、月數(shù)據(jù),由管理中心集中處理。系統(tǒng)工作原理:系統(tǒng)設(shè)計(jì)了自動(dòng)搜尋計(jì)量表與抄表設(shè)備的功能,計(jì)量表和抄表設(shè)備即裝即用、施工快捷、非常方便。計(jì)量表和抄表設(shè)備安裝完畢后,管理中心向抄表設(shè)備傳送工作程式,無需人工干預(yù),抄表設(shè)備便能自動(dòng)搜尋計(jì)量表電子標(biāo)簽碼(表號)并自動(dòng)存儲(chǔ),利用網(wǎng)絡(luò)即可完成系統(tǒng)的調(diào)試工作。 2.通信鏈路系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信由下行采集層和上行傳送層兩個(gè)層次組成。3.上層通信層上行通信是由集中器與管理中心服務(wù)器之間通信。該層通信的主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量較大,傳輸距離不受限制。如圖二所示,上行通信經(jīng)常采用的方式有以太網(wǎng)、GPRS無線通訊方式。(a)

21、以太網(wǎng)通信方式如下圖所示,集中器在有網(wǎng)線的地方,該網(wǎng)線只要可以上網(wǎng),都可采用此方式,無需網(wǎng)絡(luò)月租費(fèi),但需要鋪設(shè)以太網(wǎng)線到達(dá)集中器。(b) GPRS通信方式如下圖所示,管理中心服務(wù)器與集中器利用GPRS無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信,集中器內(nèi)置GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊,采用實(shí)時(shí)在線工作模式,數(shù)據(jù)傳輸速度快,無需網(wǎng)絡(luò)維護(hù),十分之便。注:采用GPRS通迅方式各集中器需要配置一張開通GPRS包月套餐業(yè)務(wù)的中國移動(dòng)手機(jī)卡。4.下行通信下行通信是指集中器通過RS-485接口與電能表之間的通信。如下圖.RS485總線布置1.485總線必須要接地。在很多技術(shù)文檔中,都提到485總線必須要接地,但是沒有詳細(xì)的提出如何接地

22、。嚴(yán)格的說,485總線必須要單點(diǎn)可靠接地。單點(diǎn)就是整個(gè)485總線上只能是有一個(gè)點(diǎn)接地,不能多點(diǎn)接地,因?yàn)閷⑵浣拥厥且驗(yàn)橐獙⒌鼐€(一般都是屏蔽線作地線)上的電壓保持一致,防止共模干擾,如果多點(diǎn)接地適得其反??煽拷拥貢r(shí)整個(gè)485線路的地線必須要有良好的接觸,從而保證電壓一致,因?yàn)樵趯?shí)際施工中,為了接線方便,將線剪成多段再連接,但是沒有將屏蔽線作良好的連接,從而使得其地線分成了多段,電壓不能保持一致,導(dǎo)致共模干擾。2.485信號線不可以和強(qiáng)電電源線一同走線。在實(shí)際施工當(dāng)中,由于走線都是通過管線走的,施工方有的時(shí)候?yàn)榱藞D方便,直接將485信號線和電源線綁在一起,由于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號對弱電進(jìn)行干擾

23、,從而導(dǎo)致485信號不穩(wěn)定,導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。3.選擇合格的電纜由于原材料價(jià)格上漲,導(dǎo)致現(xiàn)在市場上的線材魚龍混雜,有不良商人利用某種合金來頂替銅絲來做網(wǎng)線,在外面鍍銅以蒙混客戶。具體區(qū)別方法:看網(wǎng)線截面,如果是銅色的話,就是銅絲,如為白色,則是用合金以次充好。合金一般比較脆,容易斷,而且導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如銅絲,很容易在工程施工中造成問題。線材一般建議選擇標(biāo)準(zhǔn)的485線,其為屏蔽雙絞線,傳輸線不是像網(wǎng)線那樣為單股的銅絲,而是多股銅絲絞在一起形成一根線,從而即使某根小銅絲斷掉,也不會(huì)影響整個(gè)的使用。4.485信號線可以使用屏蔽線作為布線,也可以使用非屏蔽線作為布線。由于485信號是利用差模傳輸?shù)?,即?8

24、5+與485-的電壓差來作為信號傳輸。如果外部有一個(gè)干擾源對其進(jìn)行干擾,使用雙絞線進(jìn)行485信號傳輸?shù)臅r(shí)候,由于其雙絞,干擾對于485+,485-的干擾效果都是一樣的,那電壓差依然是不變的,對于485信號的干擾縮到了最小。同樣的道理,如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話,外部干擾源對于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。5.485布線不可以布置成星型接線與樹形接線。485布線規(guī)范是必須要手牽手的布線,一旦沒有借助485集線器和485中繼器直接布設(shè)成星型連接和樹形連接,很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在485布線過程中,使用了星型接線和樹形接線,有的時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)非常穩(wěn)定,但是有的時(shí)候則總是出現(xiàn)問

25、題,又很難查找原因,一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。如果由于現(xiàn)場的限制,必須要進(jìn)行星型連接或者樹形連接,則必須配置485集線器來保證系統(tǒng)通訊穩(wěn)定。第九章:抄表的實(shí)現(xiàn)方法及監(jiān)控中心功能1.集多塊電表采集、存儲(chǔ)、無線傳輸于一體的工業(yè)級產(chǎn)品。終端采用國內(nèi)外最先進(jìn)的微電子技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)和嵌入式軟件技術(shù),同時(shí),在嚴(yán)格遵循有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,充分考慮了我國電力工業(yè)用戶的實(shí)際運(yùn)行狀況。它具有采集精度高、存儲(chǔ)容量大、兼容性好、抗干擾能力強(qiáng)、安裝使用方便、外形美觀等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)三相電能表與城鄉(xiāng)居民單相用電用戶電能表信息實(shí)時(shí)采集。智能電表、電力儀表:采用帶RS485通信接口的電子式智能電

26、表或電力儀表;RS485接口傳輸協(xié)議:DL/T645-1997規(guī)約協(xié)議或DL/T645-2007規(guī)約協(xié)議或ModBus協(xié)議;2現(xiàn)場安裝:配電房智能電表安裝在同一個(gè)配電箱或相鄰配電箱方便RS485總線連接采用一臺(tái)無線抄表終端,若電表距離較遠(yuǎn)不方便RS485總線連接,則一個(gè)配電房采用多臺(tái)無線抄表終端,一個(gè)無線抄表終端可以同時(shí)抄讀1到24塊智能電表,配電房智能電表RS485總線連接示意圖如下:2.1監(jiān)控中心功能(系統(tǒng)軟件安裝在服務(wù)器)(1)、監(jiān)聽抄表終端連接請求和客戶端請求:監(jiān)控中心監(jiān)聽站點(diǎn)抄表終端的連接請求,系統(tǒng)允許隨時(shí)增加新的站點(diǎn)抄表終端同時(shí)不會(huì)對監(jiān)控系統(tǒng)造成影響,新的連接建立之后,就可以在站點(diǎn)

27、抄表終端與監(jiān)控中心之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令傳輸。需要接入的抄表終端數(shù)量越大,對監(jiān)控中心的配置要求越高。監(jiān)控中心同時(shí)還監(jiān)聽客戶端的請求,允許客戶端訪問。(2)、賬戶管理功能:為了防止未授權(quán)用戶非法進(jìn)入系統(tǒng),確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全性,設(shè)置不同級別賬號管理、密碼并分配操作權(quán)限。普通用戶:只有查看數(shù)據(jù)功能不具備其他操作功能;管理員:只有查看數(shù)據(jù)功能和管理管轄區(qū)域內(nèi)的部分權(quán)限,添加管理管轄區(qū)域內(nèi)新的抄表終端和增加智能電表等;超級管理員:具備系統(tǒng)所有功能,可創(chuàng)建新的賬戶和密碼并分配不同的操作權(quán)限,添加新的抄表終端和增加智能電表等;(3)、數(shù)據(jù)采集功能設(shè)定每塊智能電表的數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)間和上報(bào)間隔,抄表終端內(nèi)部具有時(shí)鐘,到

28、達(dá)指定時(shí)刻后自動(dòng)上報(bào)智能電表的數(shù)據(jù)(有功總電能、無功總電能、三相電壓、三相電流、有功功率、功率因素等信息)。(4)、存儲(chǔ)功能:對智能電表數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理,根據(jù)互感器變比等參數(shù)計(jì)算用戶實(shí)際的電能消耗;智能電表數(shù)據(jù)的定時(shí)存儲(chǔ),可根據(jù)用戶的需要每間隔一定時(shí)間對智能電表數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),系統(tǒng)可保存十年以上的歷史數(shù)據(jù)。第十章:Modbus通訊協(xié)議傳輸方式及網(wǎng)絡(luò)傳輸在ModBus系統(tǒng)中有2種傳輸模式可選擇。這2種傳輸模式與從機(jī)PC通信的能力是同等的。選擇時(shí)應(yīng)視所用ModBus主機(jī)而定,每個(gè)ModBus系統(tǒng)只能使用一種模式,不允許2種模式混用。一種模式是ASCII(美國信息 HYPERLINK /item/%E

29、4%BA%A4%E6%8D%A2%E7%A0%81 t _blank 交換碼),另一種模式是RTU(遠(yuǎn)程 HYPERLINK /item/%E7%BB%88%E7%AB%AF%E8%AE%BE%E5%A4%87 t _blank 終端設(shè)備)。用戶選擇想要的模式,包括 HYPERLINK /item/%E4%B8%B2%E5%8F%A3%E9%80%9A%E4%BF%A1 t _blank 串口通信參數(shù)( HYPERLINK /item/%E6%B3%A2%E7%89%B9%E7%8E%87 t _blank 波特率、校驗(yàn)方式等),在配置每個(gè)控制器的時(shí)候,在一個(gè)Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須

30、選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。所選的ASCII或RTU方式僅適用于標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò),它定義了在這些網(wǎng)絡(luò)上連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃?,以及決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。在其它網(wǎng)絡(luò)上(像MAP和Modbus Plus)Modbus消息被轉(zhuǎn)成與串行傳輸無關(guān)的幀。傳輸模式特性ASCII可打印字符便于故障檢測,而且對于用高級語言(如Fortran)編程的主計(jì)算機(jī)及主PC很適宜。RTU則適用于 HYPERLINK /item/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E8%AF%AD%E8%A8%80 t _blank 機(jī)器語言編程的計(jì)算機(jī)和PC主機(jī)。用RTU模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8位二進(jìn)制字符。如欲轉(zhuǎn)換為ASCII模

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