基于公网通信采集电能信息系统

1.公网通信采集电能信息系统的技术选择

本系统技术实现方案中以建筑单元为基础单位，每个集中的建筑单元安装数据采集器，采集器与电能表组成本地RS485通信网络，电能表数据汇总到数据采集器内，在每个数据采集器上加装网络通信模块，数据采集器与主站组成无线局域网，主站可实时查询数据采集器数据内各电能表数据，采集用户用电信息。

2.系统结构和框架

2.1功能介绍

2.1.1主站系统部分

主站系统包括前置机软件[规约插件]、应用服务器，WEB服务器。

2.1.1.1表现层

利用WEB方式实现，为客户操作界面，系统的客户功能大部分在这里实现，可运行于网络的任何节点

2.1.1.2应用层

接收客户端命令并做相应处理后转发前置机，接收前置机数据转发后台;实时数据统计、分析，根据分析结果形成相应的事项或结果数据;计划任务的处理

2.1.1.3支撑层

应用服务器远程操作命令，调用相应规约解析，并下发到远方终端;接收终端数据调用规约，解析为应用服务认知的数据格式，并将数据发送到应用服务器;动态管理、维护通道，监测通道运行状况.各种接口的实现;

2.1.1.4数据层

定义数据的存储和备份机制，确保数据的安全和准确.

2.1.2、通信系统部分

2.1.2.1、无线采集器部分

HY-GP01A远程集中抄表终端(以下简称终端)是用电现场管理系统中的重要终端设备之一。主要用于解决抄表全覆盖问题。终端通过一个485抄表口可以实现32电能表的召测，并以GPRS无线通信的方式将电表内相关信息随时按主台的命令发向主台。同时，本终端具有全播和选播功能，便于电力部门有效管理。

本终端由性能优良的工业用GPRS模块、高性能的ARM7主控芯片为核心的主控单元以及指示模块、电源模块等组成。终端采用阻燃型ABS外壳，外形小巧轻便，电磁兼容性好，抗干扰能力强。终端体积小巧，壁挂式结构，调试及维修方便，可在强电磁干扰等恶劣环境下长期可靠地工作。

2.1.2.2功能和基本配置

抄表RS485接口：1个，速率600bps～9600bps。

当地RS232通信接口：1个，速率9600bps，信号TD，RD，RTS。

工作状态指示：运行、报警、GPRS在线、参数变更、遥信、485收发和GPRS电源、网络、RX、TX。

参数设置与查询

终端地址可用PDA设置及查询。

终端能由PDA和主站设置与查询GPRS参数、表计参数等。

电能表数据采集

1路485接口，实现32块电表的有功电能示值等基本数据的采集及数据冻结功能，包括小时冻结、30天日数据冻结等。

信道特征

信道采用GPRS公网信道，通信模块采用中兴的ME3000模块。

模块传输特性

符合《中兴通讯ME3000模块技术规格书(V1.0)》。

频段转换

模块自动在850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz间切换。

结构和机械性能要求

结构

终端外壳应密闭，符合室内使用条件。

机械性能

外壳要密闭并加封，防止非法操作。能承受常规运输条件下的振动、冲击，设备不损坏，零部件不脱落。

振动试验

受试设备不包装，不通电，固定在试验台中央。

试验频率：10HZ～150HZ。

交越频率：60HZ。

f≤60HZ：定振幅0.075mm。

f>60HZ：定加速度10m/s(1.0g)。

每轴线扫描周期数：10。

安全性及电磁兼容特性

绝缘电阻：输入、输出回路对地和各回路之间的绝缘电阻值：正常试验条件，不低于10MΩ;湿热条件下，不低于2MΩ。

工频耐压：电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地及电气隔离的各回路之间以及输出继电器常开触点回路之间，能承受额定频率为50Hz、有效值为2kV的交流电压，泄漏电流小于5mA，时间1min的工频耐压试验。试验中不应有电弧、放电、击穿、损坏。

冲击耐压：以峰值6kV，波形1.2/50μs的脉冲，加于电源回路、交流电量输入回路和无电气联系的各回路之间，正负极性各10次，不应有电弧、放电、击穿、损坏。

抗工频磁场影响：50Hz，400A/m。

抗静电放电影响：8kV。

抗电源瞬变影响：终端在电源电压突降及短时中断时，终端不应发生死机、错误动作或损坏，电源电压恢复后，存储数据无变化，工作正常。

抗传导性高频电压影响：1MHz高频衰减振荡波，电源共模2.5KV，差模1.25KV，其余1KV。

抗浪涌干扰：电源口共模4KV，差模2KV，其他口1KV。

抗电快速脉冲群干扰：电源口4KV，其他口1KV。

辐射电磁场抗扰度：射频辐射，80MHz~1000MHz，10V/m。

可靠性指标：终端的平均无故障工作时间(MTBF)大于25000小时。

3.技术特点

现场组网采用电表与采集器组成RS485总线网络，RS485总线网络可靠性好;

电表连接在本地RS485总线网络，与无线远程网络隔离，不易受攻击，安全性高;

采集器与主站通过GPRS网络组成无线局域网，取消了传统模式下的载波通信层，网络层次少，可靠性增强;

系统组网简单，现场设备层次节点少，便于排查故障;

4.结束语

基于公网通信采集电能信息系统是在开展智能化配电网的建设中，为提高电力用户电能信息采集可靠性等性能，结合海盐的实际条件，开展了基于GPRS公网通信采集低压电力用户电能信息的科学研究。该项目实用性强，操作方便，与国网“SG186”平台实现了无缝对接，并在浙江省范围内全面推广，实现了企业管理效益的提升。

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