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电力线载波集中抄表系统方案

电力线载波集中抄表系统方案
一、 系统介绍 随着两网改造工作的不断深入进行,供电质量有了很大提高。同时,“一户一表”工程的实施 也有效增加了用电透明度,提高了顾客满意率;但抄表及催费的工作量却大量增加。只有实 现自动抄表才能提高工作效率,节省人力、财力达到省公司要求的“减员增效”的目标要求; 而且可以方便地实现电费结算,正确计算台区线损,有效防止窃电,使供电管理向电子化、 信息化方向迈进。 我公司研制生产的低压电力载波集中抄表系统采用了窄带直序扩频技术, 产品具有抗干扰能 力强,抄到率高的显著特点。自动中继技术的应用,使产品更加适应我国目前电力质量差的 实际情况。 系统利用低压电力线载波方式将同一配变台区内的所有用户的实际用电量 (电能表读数) 集 中抄收到数据集中器,各配变台区的数据集中器再通过电话线/无线通讯将数据传送到管理 主站。整个系统自动化程度高、运行可靠,是实现用电管理自动化、加强用电安全监察理想 的技术手段。 集中器最多可管理 1024 个电力载波终端,足以管辖一个居民小区或一片商业区。集中器利 用电力线载波通信方式, 可定时或实时抄取所辖所有载波表数据, 并保存在内部数据存储器 中,以备中心站计算机随时调用。 管理中心可以是仅以单台计算机构建的简单系统, 也可以是大型的计算机网络系统, 中心站 计算机可实时自动抄取所辖集中器内的数据。 本系统可管理小到一个居民小区, 大到一个地 区、一个城市。 二、 系统构成 系统内的各类脉冲输出电表, 通过传感器把电表走度转换为电脉冲方式, 传输给载波表的采 集模块, 采集模块接收到脉冲后进行处理,并将结果存储;载波表和集中器之间通过电力载 波通信,载波表平时处于接收状态,当接收到集中器的操作指令时,则按照指令内容操作, 可将本载波表有关数据通过电力线传送至集中器。 (一) 、系统组成 载波表抄表系统主要包括两个部分: a) 新竹电力载波集中器、新竹载波表系统。 载波表与集中器通过电力线载波方式进行通讯, 载波表为一户一表, 集中器为一个台区一个 集中器,每个台区视情况需要安装一套至多套三相载波表做为台区总表。 b) 管理主站系统。 各配变台区的数据集中器通过电话线 (MODEM) 或 GSM 等通讯方式将数据传送到管理主站, 管理主站只需一个,以单台计算机构建的简单系统,也可以是大型的计算机网络系统,一个 管理主站配套申请一个独立电话帐户或 SIM 卡帐户用来与集中器通讯,管理主站可实时自 动抄取所辖集中器内的数据。 (二) 、系统图

三、 系统方案 (一) 上行通讯方案(主台—集中器通讯采用 Q/GDW 376.2)

1、 电话线通讯方式 (1) 、适用情况:该方案适用于供电所/供电局、小区物业统一集中抄表; (2) 、通讯方式:主站与集中器通过之间的电话调制解调模块(主台使用外置电话调制解调 器、集中器通过内置调制解调模块)进行连接,各配变台区的数据集中器通过电话线通讯方 式将数据传送到管理主站; (3) 、设备要求:需要管理主站有一个专用电话和一个电话调制解调器;每个集中器配套申 请一个独立电话帐户用来与管理主站通讯; (4) 、抄表方式:主台主动连通集中器进行抄表等操作(可以设置任务功能主台定时根据需 要自动连接集中器进行抄表等操作) 。 2、 无线 WAP 通讯方式 (1) 、适用情况:该方案适用于供电所/供电局、小区物业统一集中抄表; (2) 、主站与集中器通过之间的无线通讯模块(主台使用外置 GSM 通讯模块、集中器通过 内置 GSM 通讯模块)进行连接,各配变台区的数据集中器通过 WAP 通讯方式将数据传送到 管理主站; (3) 、设备要求:需要管理主站有一个外置 GSM 通讯模块和一张开通 WAP 业务(或开通双 向数据传输业务)的手机 SIM 卡;每个集中器配套一张开通 WAP 业务(或开通双向数据传 输业务)的手机 SIM 卡用来与管理主站通讯; (4) 、通讯方式:主台主动连通集中器进行抄表等操作(可以设置任务功能主台定时根据需 要自动连接集中器进行抄表等操作) 。 3、 无线 GPRS 通讯方式 (1) 、适用情况:该方案适用于供电所/供电局、小区物业统一集中抄表; (2) 、主站与集中器通过之间的无线通讯模块(主台使用外置 GSM 通讯模块、集中器通过 内置 GSM 通讯模块)进行连接,各配变台区的数据集中器通过 GPRS 通讯方式将数据传送 到管理主站; (3) 、设备要求:管理主站需要能上网有一个固定的 IP 地址,申请静态 IP 专线;每个集中 器配套一张开通 GPRS 业务的手机 SIM 卡用来与管理主站通讯 (4) 、通讯方式:集中器通过 GPRS 通讯方式主动登陆到主台,主动上传数据;主台可以连 通集中器进行抄表等操作。 4、 专线方式/小区内部电话通讯 (1) 、适用情况:该方案适用于小区物业统一集中抄表,主台放置于小区物业管理处; (2) 、 各配变台区的数据集中器通过专线通讯方式将数据传送到管理主站; 该专线可以是电 话线直接连接、内部电话连接、其他通讯线。 (3) 、设备要求:根据所使用的通讯方式,主台安装配套的调制解调装置和交换机; (4) 、通讯方式:主台主动连通集中器进行集中抄表等操作(可以设置任务功能主台定时根 据需要自动连接集中器进行抄表等操作) 。 (二) 下行方案 1、集中器+普通载波表组成系统 集中器与载波表之间通过电力线载波通讯方式, 无需在重新布线, 集中器与管理中心可通过 电话电缆专线方式、电信网电话方式、GSM 方式、GPRS 方式等。 集中器利用电力线载波通信方式, 可定时或实时抄取所辖所有采集器内的基表数据 (或载波 表数据) ,并保存在内部数据存储器中,以备中心站计算机随时调用。一集中器可最多采集 1024 只载波表。 该系统主要功能:

(1) 远程集中抄表,节省人工抄表费用; (2)数据采集处理及存储功能,可设置每月自动冻结电量,自动抄表时间,可设成每小时 自动抄收载波表电量(每天/每月/每年) ; (3) 可实时集中抄表,实时收集下辖全部电表的累计电量、各种数据、参数; (4) 可设置电价,根据抄读的电量进行自动电费结算; (5)远程控制电表, 可以对有窃电行为或其他需要进行停电操作的用户进行跳闸停电操作; (6) 自诊断功能,系统自动检测控制模块、数据存储等单元是否工作正常。检测到故障时 自动记录故障情况和故障发生时间; 2、集中器+单相电子式防窃电载波电能表 集中器利用电力线载波通信方式, 可定时或实时抄取所辖所有采集器内的载波表数据, 并保 存在内部数据存储器中, 以备中心站计算机随时调用。 每个台区配套一只集中器和一只三相 载波总表, 每个居民用户使用一只单相电子式防窃电载波电能表或是一只三相四线电子式载 波电能表。载波模块采用新竹数码的 XZ386 载波芯片 该系统主要功能: (1)远程抄表,节省人工抄表费用; (2)数据采集处理及存储功能,可设置每月自动冻结电量,自动抄表时间,可设成每小时 自动抄收载波表电量(每天/每月/每年) ; (3)可实时抄表,实时收集下辖全部电表的累计电量、各种数据、参数; (4)可设置电价,根据抄读的电量进行自动电费结算; (5)远程控制电表, 可以对有窃电行为或其他需要进行停电操作的用户进行跳闸停电操作; (6) 自诊断功能,系统自动检测控制模块、数据存储等单元是否工作正常。检测到故障时 自动记录故障情况和故障发生时间; (7) 防窃电数据分析。 (8) 线损分析,通过抄录某一时刻分表与总表冻结的数据,主站自动计算出线损。 (9)在电量计量方面, 使用 ADE7761/ADE7751 防窃电计量芯片,单相防窃电电表主要功能: 具有防止反向窃电、一火一地窃电、分流窃电、短路窃电、强磁窃电、断零窃电等功能,在 以上窃电行为时电表均能按用户正常使用的电量进行电量计量, 并有窃电指示灯表示窃电行 为。 3、集中器+单相多功能表 单相多功能电度表与普通单相载波表一样是个独立的载波终端装置, 是一种新型全电子式电 度表。 该方案除了具有方案一的全部功能外具有以下主要功能: (1)电表实现了正反向有功电能计量、过流保护、自诊断、远程通讯和控制等功能。电力 管理部门可在中央控制室通过集中器随时对电表进行实时抄表、查询、检测、监控,在线修 改用户最大负荷,关闭指定负载。 (2 )具有预付费功能; (3) 具有多费率功能; (4) 具有数据大容量的数据存储功能和异常情况数据存储功能。 4、集中器+采集器+脉冲电表 采集器通过脉冲线采集脉冲电表的数据在传给集中器, 与方案一基本一致, 采集器最多可采 集 16 只脉冲电表。 该方案除了具备方案一的所有功能外, 有一特点, 就是可以在载波系统不变的情况下根据需 要更换各种脉冲电表,包括机械表和全电子表,如普通单相表,单相防窃电电表、单相预付 费表、单相多费率表等。


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