RS485总线在智能抄表系统中的应用
RS485通讯接口在电能表使用中的常见问题及分析
在电能表中的应用由于历史的原因，我国在制定DL／T614－1997《电子式多功能电能表》及DL／T645－1997《电子式多功能电能表通讯协议》时将RS－485标准串行通讯接口作为电表的通讯接口，并详细地定义了物理层、链路层、应用层，结束了以前电表厂家规约各不兼容、互相不能抄的尴尬局面。
各电表厂家遵循相同的协议标准对电表进行读写操作，简化了电表抄表应用及维护的工作量。
使得国内的智能电表基本上可以做到互联互通。
但是目前国内的485抄表还存在一些问题，主要是通信成功率低、不能做到即连即通、易损坏等。
RS485通讯接口物理层、链路层及数据传输1.物理层A）共模输入电压：－7V～＋12V。
B）差模输入电压：大于0．2V。
C）三态方式输出。
D）半双工通信方式。
E）驱动能力不小于32个同类接口。
F）总线是无源的，由费率装置或数据终端提供电源。
G）逻辑“1”以A、B两线间的电压差为＋（2～6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为－（2～6）V表示。
2. 链路层及数据传输通讯链路的建立与解除由主站发出的信息帧来控制，帧的组成如表：由上表可知，帧由起始符、地址域、控制码、数据长度、数据域、校验码及结束符等7个域组成，每部分由若干字节组成。
DL／T645－1997规定，在发送帧信息之前，先发送1～4个字节FEH，其目的是预先拉高控制总线，以唤醒接收方，保障帧信息的顺利接收。
DL／T645－1997规定了主—从结构的半双工通讯方式。
每次通讯都是由主站向从站发出请求命令帧开始，从站根据要求作出响应。
收到命令帧后的响应延时称作帧间延时Td：20ms ≤Td≤500ms。
字节之间停顿时间称作字节间延时Tb：Tb≤500ms。
RS485在电表通讯中的常见问题及解决方案1收发时序不匹配现象1：485通讯不成功，用逻辑分析仪查看，发送的码字正确，电能表返回码字也符合规约。
再细看，主站发送的码字的最后一位同电能表应答的数据帧的第一位之间几乎没有停顿。
RS485总线通信技术在实践中的应用
RS485总线通信技术在实践中的应用RS485总线通讯技术RS485采用主-从结构的半双工方式通讯，即一问一答方式。
对外通讯口一般为RS485-A、RS485-B，可设计为无极性、有极性两种方式。
无极性设计即RS485-A/RS485-B不区分正、负极；有极性是指RS485-A为正极，RS485-B为负极。
通常用RS485-A和RS485-B或者RXD+和FXD-来表示。
逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示，因此RS485实际上是一种典型的差分通信技术。
RS485 接口在电能表、采集终端内部电路设计采用光耦器件进行电气隔离，并有失效保护电路，满足 DL/T 645-2007 电气要求，并能耐受交流电压 380V、2 分钟不损坏的试验。
RS485 接口通信速率可设置，标准速率为1200bps、2400bps 、4800bps 、9600bps，缺省值为 2400bps，DL/T698.45协议表计通讯默认9600bps。
为避免通讯干扰产生，RS485总线推荐采用屏蔽双绞线（STP）传输，线质采用铜质材料，线径为KVVP的0.5～0.75mm2，阻抗38～88Ω/km，容抗30～50nF/km，总长不超过1200米，布线尽量远离高压电线，禁止与电源线并行。
使用电脑进行协议调试时，RS485串口调试连接器一般采用DB-9的9芯插头。
可以配合USB/232转接线与笔记本或台式电脑通讯。
RS485通讯网络布线时，必须是手牵手式的总线结构布线方式，坚决杜绝星型连接和分叉连接，否则会导致RS485芯片损坏或光耦损坏，或影响通讯成功率。
采集设备与智能电表RS485通讯时，为保证通讯成功率，每路RS485接口最多不超过32只表计，如果超过这个数量，要提升接口带载能力（128只、256只等），布线距离较远时可以选用RS485信号中继器，一般100米通讯距离内，点对点通讯时速率可达10Mb/S，最远1200米通讯时，速率最高不超过100Kb/S。
485远程水表的原理
485远程水表的原理引言：随着科技的不断发展，远程监测技术在各个领域得到了广泛应用。
在水务行业中，485远程水表作为一种新兴的水表技术，其原理和应用也备受关注。
本文将介绍485远程水表的原理和工作方式，以及其在水务行业中的应用。
一、485远程水表的基本原理485远程水表是基于RS485通信协议的一种智能水表。
其基本原理是通过RS485总线通信，将水表读数等信息传输到远程监测系统中。
1. RS485总线通信RS485是一种串行通信协议，具有传输距离长、传输速率快、抗干扰能力强等特点。
485远程水表通过RS485总线与远程监测系统进行通信，实现数据的传输和交互。
2. 智能水表485远程水表内置了微处理器和通信模块，能够实时采集水表的用水数据，并将其转化为数字信号进行处理。
通过RS485总线与远程监测系统通信，将水表的读数等信息传输到远程监测系统中。
二、485远程水表的工作方式485远程水表的工作方式主要包括数据采集、数据处理和数据传输三个过程。
1. 数据采集485远程水表内置的传感器能够实时监测水表的用水情况，包括水表读数、流量、温度等数据。
传感器会将这些数据转化为电信号，并发送给水表内的微处理器。
2. 数据处理水表内的微处理器会对采集到的数据进行处理，包括数据的校验、压缩和加密等。
处理后的数据会存储在水表内部的存储器中，以备传输使用。
3. 数据传输通过RS485总线，水表将处理后的数据传输到远程监测系统中。
远程监测系统可以实时接收和解析水表的数据，并进行存储和分析。
三、485远程水表的应用485远程水表在水务行业中具有广泛的应用前景。
它可以实现对水表的远程监测和管理，提高了水务行业的运行效率和管理水平。
1. 远程抄表485远程水表可以实现对水表读数的远程抄表。
通过远程监测系统，水务公司可以随时获取水表的用水情况，大大简化了抄表工作，提高了工作效率。
2. 水量监测485远程水表可以实时监测水表的流量变化，对水量进行精确计量。
RS485应用介绍
RS485应用介绍RS485采用差分电平传输信号，将数据信号通过一对正负相对的电信号线传输，有效地提高了抗干扰能力。
通过对正负线进行差分测量，可以在信号传输过程中减小电磁干扰对数据的影响，从而保证数据传输的稳定性。
除了差分信号传输，RS485还采用了半双工的通信方式，即允许发送和接收数据的节点交替使用同一根电信号线，提高了通信效率。
RS485的应用广泛而多样。
在工业自动化领域，RS485常被用于PLC （可编程逻辑控制器）之间的通信，实现设备之间的数据交互。
基于RS485的工业总线，如Modbus和Profibus，也得到了广泛应用，用于连接多个设备，实现远程监控和控制。
在建筑物自动化领域，RS485常被用于智能楼宇的控制和管理。
通过RS485总线，可以将各个设备（如照明系统、空调系统、安防系统等）连接到一个集中的管理系统中，实现对各个设备的远程监控、调节和管理。
此外，RS485还广泛应用于数据采集和监控系统。
通过RS485接口，可以连接多个传感器和执行器，将实时的环境数据通过总线传输到中央处理器或监控系统中，实现对环境参数的实时监测和控制。
RS485的优点不仅在于其强大的抗干扰能力，还在于其传输距离较长。
RS485的传输距离一般可以达到1200米，在特殊情况下，甚至可以达到数千米。
这使得RS485非常适用于需要长距离数据传输的应用场景，如大型工厂、仓库、机场等。
另外，RS485支持多点通信，可以连接多个设备到同一条总线上，从而减少了布线的复杂度。
这使得RS485更具成本效益，尤其是在大规模应用时。
虽然RS485在工业自动化等领域有着广泛应用，但也存在一些局限性。
首先，RS485采用串行通信方式，传输速率相对较慢，一般在几十kbps到几百kbps之间，不适合高速数据传输。
其次，RS485通过不同的物理层实现，如电缆、光纤等，因此在布线和接口选型方面需要进行一定的考虑。
综上所述，RS485是一种可靠且灵活的串行通信协议，广泛应用于工业自动化、建筑物自动化和数据采集等领域。
几种电能表远程抄表系统的分析与比较
几种电能表远程抄表系统的分析与比较摘要：社会经济的发展给国家电网带来了更高的要求，国家电网以发展智能电网作为战略目标，通过改变原有人工抄表的方式来实现对电网运行的自动化控制管理。
随着智能电网的不断年发展，数字通信技术与电子技术等先进的科学技术被应用到抄表系统中，用于采集电网运行数据，智能电网的工作方式开始向着远程抄表的方向转变。
本文选择几种常用的电能表远程抄表系统，试对其进行分析与比较。
关键词：电能表；远程抄表系统；性能；比较我国幅员辽阔，虽然用电者数量众多，但是在地理分布上较为分散，人工抄表方式需要投入大量的物力与人力，且耗时较长，容易出现错抄或漏抄等结果[1]。
好在电子技术与数字通信技术的引入使得抄表系统实现了“远程”的目标，现阶段国家电网已经可以利用电能表远程抄表系统来自动采集用电者的用电数据，RS-485总线方式自动抄表系统、载波抄表系统以及GPRS电能表远程自动抄表系统等作为几种常见的电能表远程抄表系统，在现实中的应用大大提高了电网运行的工作效率。
一、RS-485总线方式自动抄表系统这种抄表系统有单、双两种分型，单型抄表系统是由集中器、信道、站、采集器、电能表组成，而双型抄表系统除了由上述几部分组成，还多了一个RS-485模块。
就适用范围而言，单型抄表系统适用于城市居民小区与密集商业楼内部，其通过电能表与采集器收集集中式表象中每一个用电户电能表的脉冲，但是这种抄表系统对距离有较大的限制，若是距离大于100米则要单独安装采集器，并且每一个集中器只能承载不到50个采集器，但同时其网线的长度却需要控制在1.2km以下；而双型抄表系统适用于分散在城市中的商业用户与居民居住区，在电能表中内置的RS-485模块具有转化数据的作用，可以经由RS-485接口将转化后的数据传输至采集器中[2]。
对比单型和双型抄表系统，双型系统可靠性更高，但是因为施工布线量大，所以网线容易遭到人为破坏，而单型系统虽然可靠性稍低，但是因为施工布线量相对较少，反而网线不容易遭到人为破坏。
rs485在电表中的应用
下载，PDF格式(78kB)应用笔记3776电表应用中RS-485收发器的设计考虑自动抄表技术为电表提供一个通信端口，以电子方式远程读取数值。
本应用笔记讨论Maxim RS-485收发器的不同特性，这些特性使RS-485收发器非常适合用于电表通信端口。
自动抄表技术在电表应用中越来越流行，该技术为电表提供通信端口读取数据，而且大部分情况下采用远程读数方式。
对于电表应用来说既安全又节省了时间和金钱。
实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠，RS-485是一种简单、廉价而且可靠的通信规范，可理想用于自动抄表系统。
本文讨论Maxim RS-485收发器的各种特性，这些特性使RS-485收发器成为电子式电能表的理想选择。
图1. 采用RS-485端口的电表结构图图1所示为采用RS-485端口的电表结构图，通过光耦合器和变压器，端口与MCU和模拟前端之间实现了电气隔离。
隔离功能可有效保护电路不受RS-485传输线上浪涌电流的损害。
电缆断开时，A、B线的上拉和下拉电阻决定接收器的状态。
使用这些电阻能够在电缆断开时使接收器输出一直保持高电平，由此带来很多益处。
图1系统中，IrDA电路有一个开漏输出，电缆断开时，如果RS-485收发器错误的将线路拉低，光耦合器输出晶体管将会接通，使总线保持低电平，禁止开漏IrDA模块和MCU之间的任何通信连接。
电缆断开时产生一个高电平输出，系统可以在同一UART 总线上使用其它开漏输出器件。
当RS-485总线与电力线(例如，220VAC)短路时，PTC和TVS可提供差模过压保护。
反激变压器的附加绕组为隔离电路供电，图1中，反激转换器有两路输出：第一路为MCU和模拟前端供电；第二路进行电气隔离，为RS-485端口供电。
如果上述反激电源配合后备电池使用，MCU的供电电源(图中的V CC)实际经过了“二极管或操作”。
这意味着电池供电时，不存在隔离的isolated_V CC。
因此，RS-485电路没有“接通”，所以电表在断电期间不能进行通信，也无法通知已经停电。
RS485_在智能电表中的防雷设计
RS-485在多功能电能表中的防雷设计智能电表系统已经广泛地应用到工业和生活的领域。
在电表中使用自动抄表技术通过通信端口读取数据，而且大部分情况采用远程读数方式。
对于电表应用来说既安全又节省了时间和金钱。
实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠。
由于RS-485标准具有长距离传输(1200米以上)，最大传输数率可以达到10Mbps，且高信号噪声印制。
同时，RS-485电路具有控制方便，成本低等优点，使多点连接成为可能。
因此，RS-485成为智能电表的标准通信接口。
但RS-485口传输线通常暴露于户外，因此极易因为雷击等原因引入过电压。
而RS-485收发器工作电压较低（5V左右），其本身耐压也非常低（-7V~+12V），一旦过压引入，就会击穿损坏。
在有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。
因此防雷击保护成为RS-485接口设计必须要考虑的。
通常，如图1所画，使用PPTC和TVS作为RS-485的防雷击保护图1：电表RS-485接口保护当雷击发生时，感应过电压由A/B线引入，经过PPTC，然后GDT作为初级共模防护，通常GDT可以承受10KA(8x20us)浪涌冲击。
之后残压已经大大降低到1KV以下，然后TVS作为二级保护进行共模/差模保护，到收发器的电压被钳制在12V以下，同时，通过A/B线上的上拉电压可以保证A/B线上的电压保持在高电平。
而实现对收发器的浪涌保护。
通常，对于4KV以下过电压，可以省去初级保护—--GDT。
单用TVS就能实现浪涌保护的要求。
当RS-485总线与电力线（例如220VAC）搭接短路时。
A/B线上的PPTC可以提供短路保护。
但这种传统方式有问题需要考虑1：GDT浪涌击穿电压较高，这就意味着后面的电阻值比较大。
这可能会影响传输距离减少2：TVS的漏电流较高，以SMBJ6.0CA来讲大致在800uA左右。
这样会影响点对点通讯的可靠性3：PPTC的响应速度较慢，因此在电力塔接时，可能会造成TVS被交流击穿因此综上所述，是否有更好的RS-485防雷保护方案呢？ 这里，我们提出了自己的一种方案来满足更高可靠性的要求众所周知，TVS 是半导体保护器件，具有响应速度快，可靠性高的优点。
关于RS485在远程抄表中的应用及常见问题的探讨
般抄 表 系 统采 用 Ｒ ４ ５ 线 ，然 后 通 过 Ｓ８ 总 ４５２２ ８ ／ ３ 模块与监控计算机连接 ，计算机 通 过 串口轮 巡采集 电表数 据 。
一
通讯方式 ，收和发不能同时进行 ，从 发送 完成到变为接收状态 ，无论是软 件的处理 还是硬件的切换都需要一定的延时 ，因此 ＤＬ Ｔ６５ ／ ４ 规定帧间延时 Ｔ ２ ｍｓ Ｔ ｄ：０ ≤ ｄ≤ ５ ０ ，主要是给发送方一个由发转为收 ０ ｍｓ 的时 间，保证接受方返 回的数据能完整的 被 接 受 方 所收 到 。 而 有 些 电能 表 尤 其 是 一 些早期的多功能表 对此 考虑不够 ，在接收 到主站的请求命令帧后 ，未进行 帧响应延 时 ，而是立 刻发送应答 帧，而此时主站还 处于 发送 状态 ，等 主站 返 回到接 收状态 时 ，电能表前面的码字 已发送完 ，主站接
的应用及常见 问题的探 讨
刘先虎 广 东电网公司江门供 电局 ５ ９ ０ ２ ００
壤 ０。 慕 ０
Ｉ ｜ｌ
便地建 立起设 备 网络 。
本 文介 绍 了 ４ 线 在 国 内 远 程 抄 表 行 业 ｜ ８ ５总
中应 用 的历 史 及现 状 ，描 述 了利 用 ｇ ４ ５ 行 ｓ８ 进
RS485总线在集中抄表中的应用
图 １ 集 中器功 能框 图
２通信链路设计 Ｌ Ｐ Ｃ Ｉ ５ ７ ４有 ４ 个 Ｕ Ａ Ｒ Ｔ接 口 ， Ｕ Ａ Ｒ Ｔ ２ ， Ｕ Ａ Ｒ Ｔ １ 应 用 在 集 中抄 表 系统的下行通信信道 Ｕ Ａ Ｒ Ｔ １ 和Ｕ Ａ Ｒ Ｔ ２通过 ＭＡ Ｘ ４ ８ ５ 芯片实现将 ， Ｉ ’ Ｉ ’ Ｌ电平信号转换为 Ｒ Ｓ ４ ８ ５电平信号， 通常波特率设置为 ９ ６ ０ ０ 。 在本文设计 中集 中器通过一对双绞线利用 Ｒ Ｓ ４ ８ ５数据信号差 分传输 的方式进行通信 。根据 Ｒ Ｓ ４ ８ ５总线特点『 ４ ］ ， 连接方式可为主 从式方式 。 集 中器与水表通信时集 中器作为主机 ， 水表作为从机 ， 使 用双绞线挂接水表和集 中器。为了区别各水表 ， 在 系统 中为每个水 表都分配唯一的地址号。 集 中器与集中器通信时把每栋楼的第一单
校 验码 Ｃ Ｓ
结束符 Ｏ Ｏ Ｈ
３ ． １集 中器 与水 表 通信 帧格 式 说 明 ： （ １ ） 目的集中器为主集中器 ， 源集 中器为从集 中器 ， 都是有 ８位 ２ 进制数组成。（ ２ ） 数据长度 Ｌ为数据域 的字节数 ， 当Ｌ ＝ ０时表示无 数据 。（ ３ ） 校验码 ｃ ｓ 为所有各字节模 ２ ５ ６的和 ， 即各字节二进制算 术和 ， 忽略超过 ２ ５ ６的溢出值 。 ３ ． ２集中器与水表通信帧格式说明 ：
３ ． ２ ． １帧起始符标志一帧信息的开始 ，结束符标志着一帧信息
的结 束 。 ３ ． ２ ． ２地址域 Ａ ０ ～ Ａ ７是水表的地址号 ，由 ８ 位 ２进制数组成 。 当地址为 Ｆ Ｆ Ｈ时 ， 为广播地址。控制码是执行相关操作的依据。 ４通信线路防雷措施 由于集 中抄表系统的通信线路较长 ， 而且传输线通常暴露在户 外极易因为雷击而引入过 电压导致烧坏通信芯片。 为了能较大程度 上防止雷击本文对通信线路设计五层防护措施 ： （ １ ）传输线置于金 属护管中。（ ２ ） 采用屏蔽双绞线进行数据传输。（ ３ ） 在电路 中加入放 电管 。（ ４ ） 加保护电阻。（ ５ ） 瞬间过压保护二极管嘲 。 ５结 论 通过采用 “ 十字相连” 通信链路 以及横 向、 纵 向都是通过 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 总线连接 ， 大大降低了系统的成本有利于集 中抄表的普及。通信链 路防雷措施 的设计能有效 的减轻遭到雷击时对通信芯片的破坏 。
抄表系统的布线规范和调试方法
RS-485通讯方式抄表系统的布线规范RS－485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，具有抑制共模干扰的能力，又因价格低廉、能进行长距离通信的优点，在要求通信距离为几十米到上千米的场所得到了广泛的应用。
本系统中的主干网、中继网以及扩展网均采用RS-485通讯方式，以下是RS-485总线现场布线的一些基本原则：（一）终端匹配的总线型结构：RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，采用一条总线将各个设备串接起来。
从总线到每个设备的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
RS-485总线本身的特点决定其不能在线上直接分支，但借助QBT-AMR-A的链路单元可有效解决RS-485总线现场需要树型分支布线的需要。
通过链路设备可扩展出若干路RS-485网，利于现场分支布线。
但扩展后的每段RS-485总线本身并不能直接在线上分支，应保证每段总线均符合RS-485总线本身的特点、要求。
（二）通讯距离及负载能力：现场布线时要求使用不小于0.5mm2的4芯屏蔽电缆。
在现场布线时要综合考虑通讯距离与负载能力之间的关系：通讯距离越远，负载能力越低。
考虑线路供电、线路压降等因素，规定实际可接的设备和可延长的距离为：每条主干总线总长不得超过1200米，即集中器到中继器的有效距离不得超过1200米，下接中继器的每一通道的个数不得超过128台；每条中继总线总长不得超过300米，即中继器到采集器的有效距离不得超过300米，下接采集器的个数每一通道不得超过10台；每条扩展总线总长不得超过300米，即采集器到表的有效距离不得超过300米，下接表单元的个数每一通道不得超过64台。
布线方式485总线布线时不得使用星型布线方式，只能使用串行方式布线，俗称手拉手方式。
如下图a、b和c是错误接法，d、e和f是正确接法注1：红色小圈代表系统设备，黑色小圈代表了表设备，绿色小圈代表最末端的表设备。
注2：当线路存在干扰时，可在末端设备A线和B线之间并联一个匹配电阻，阻值在500-2000欧姆之间。
RS485芯片介绍及典型应用电路
RS485芯片介绍及典型应用电路1. 高传输速率：RS485支持最高10Mbps的传输速率，可以满足大部分应用场景的需求。
2.长传输距离：RS485可以支持最长1200米的传输距离，适用于需要跨越大面积的数据传输场景。
3.多节点通信：RS485支持多节点的串行通信，最多可以连接32个节点，可以灵活实现多节点之间的数据传输。
4.抗干扰能力强：RS485采用差分信号传输方式，具有较强的抗干扰能力，适用于工业环境等电磁干扰较大的场景。
1.工业控制系统：RS485适用于工业自动化领域的数据传输需求，可以连接传感器、执行器等设备与主控系统进行数据交互。
例如，将温湿度传感器、压力传感器等设备通过RS485接口连接到PLC（可编程逻辑控制器）上，实时采集数据并控制工业过程。
2.电力系统监测：RS485经常用于电力系统的远程监测和控制，可以连接电表、断路器等设备与监测中心进行数据传输。
例如，电网运营商可以使用RS485通信将多个电表的电能数据传输到监测中心，实现对电力系统的远程监控和管理。
3.楼宇自动化系统：RS485可以应用于楼宇自动化系统中，实现楼宇内各种设备的控制和管理。
如，将空调、照明、门禁等设备连接到一台中央控制器，通过RS485通信与中央控制器进行数据传输，实现智能化的楼宇管理。
4.网络通信设备：RS485芯片可以用于网络通信设备的数据传输，如路由器、交换机等设备与服务器之间的通信。
通过RS485接口，这些设备可以实现高速、长距离的数据传输，提高网络通信的稳定性和可靠性。
在RS485通信电路中，常见的典型应用电路是星型拓扑结构和总线拓扑结构。
星型拓扑结构下，每个设备都与主控制器直接相连，主控制器可以独立与每个设备进行通信。
这种拓扑结构适用于相对较小的系统，例如楼宇自动化系统中的一栋大楼。
总线拓扑结构下，多个设备通过RS485通信连接成一条总线，主控制器与总线相连，可以与总线上的任意设备进行通信。
这种拓扑结构适用于较大规模的系统，例如电力系统监测中的多个监测点。
RS485集线器抄表系统中的应用
RS485集线器抄表系统中的应用
随着社会的不断发展，我们生活中的点点滴滴都与人工操作渐渐疏远了，
而更快的走向智能化，告别那复杂而繁琐的操作了。
举个简单的例子：水表、
电表、电气表的数据抄送，以前总是大量的人力去抄送，自从有了抄表系统之后，给我们大大降低了成本，而且数据查询更加准确快捷。
RS485 集线器是抄表系统中不可缺少组成部分，例如HigghTek HK-5110A 4 口RS85 集线器在抄表系统中的应用，不可缺少理由如下： 1.RS485 传输距离只有1200 米，RS485 集线器HighTek HK-5110A 传输距离5000 米；
2.RS485 集线器提供了星型网络结构，大大提高了系统的扩展性；
3.每线带有光电隔离，600W 防雷保护，提高了抄表系统的抗干扰的能力；
4.每路RS485 可接128 台RS485/RS422 设备，大大提高了系统的负载能力；
RS485 集线器顾名思义就是多路RS485，也称RS485 HUB，常见的有：1 路RS485(RS485 中继器)、4 路RS485 集线器、8 路RS485 集线器。
集线器被广泛应用于工业控制自动化、道路交通控制自动化、智能卡、考勤、门禁、售
饭系统、工业集散分布系统、闭路监控、安防系统、POS 系统、楼宇自控系统、自助银行系统等。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
多功能电能表rs一485接口多主通信方式分析
调度自动化系统与电能采集系统、负荷管理系 统分别或同时并接同一个４８５接口时，调度自动化 系统通信正常能够采集到数据，另外２个系统无法 通信。因当调度自动化系统与电能表建立通信链路
中国电机工程学会电力通信季＿王｝垂另会第七届学术含议论主
·３５７·
单元或其他数据终端为主站，费率装置为从站。每 个费率装置均有各自的地址编码。通信链路的建立 与解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起 始符、从站地址域、控制码、数据长度、数据域、 帧信息纵向校验码及帧结束符等７个部分组成。每 部分由若干字节组成，其结构如图ｌ所示。
２多功能电能表的规约
２．１ 物理层 ＤＬ／Ｔ ６４５－１９９７《多功能电能表通信规约》中规
定电能表采用Ｒｓ一４８５标准串行电气接口，除上述 规格还应符合下列要求ｂ１。
１）驱动与接收端耐静电放电（ＥＳＤ）±１５ ｋＶ（人 体模式）。
２）差模输入电压大于０．２ Ｖ。 ３）在负载阻抗５４ Ｑ时，驱动的输出电压最大 为５ Ｖ，最小为１．５ Ｖ。 ４）三态方式输出。 ５）半双工通信方式。 ６）总线是无源的，由费率装置或数据终端提 供隔离电源。 ２．２链路层 协议采用主一从结构的半双工通信方式。手持
·３５６·
中回电机Ｚ程学会电力通僧号趾垂另会第七届孝木金仪论支
多功能电能表ＲＳ－４８５接口多主通信方式分析
刘建戈
（淮安金湖供电公司，江苏金湖２１１６００）
摘要：根据多功能电能表的规约和４８５通信接口的技术标准，提出了电能表４８５通信接１３实时系 统、非实时异步系统及非实时同步系统３种情况下的系统多主通信方案。
抄表系统常见的通讯方式
抄表系统常见的通讯方式抄表系统常见的通讯方式一、概述1、RS485通讯：RS（Recommand Standard）是英文“推荐标准”的缩写，485为标识号。
目前典型的串行通讯标准是RS232和RS485。
随着智能电表的出现，企业在电表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口，虽然RS232出现较早，但这种方式不能实现联网功能，随后出现的RS485解决了这个问题。
现在市场上的多数智能电表都有RS485接口，通过RS485专线就能将让电表联网通讯，485专线布线简单，稳定可靠，广泛应用于智能抄表、门禁对讲等领域中。
RS485通讯抗噪声干扰性好，最大传输距离实际可达3000米，数据最高传输速率为10Mbps。
由于RS485抄表方式数据采集效果好，实时性和准确度高，目前已经成为数据传输的首选标准。
劣势：其最大的劣势是需要铺设专用的RS485线路，施工周期相对较长，施工难度相对较大。
另外拉线易被人为破坏，特别是现在许多小区不允许拉明线，使这种总线方式难于施工。
适用场景：适合应用于电表相对集中且布线方便的地区，如果电表比较分散，成本较高。
2、电力载波通讯:即PLC(英文Power line Communication的简称)，指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。
根据所用频段的不同，低压电力载波通讯一般分为窄带电力线载波通讯（10kHz～500kHz）和宽带电力线载波通讯HPLC（2MkHz～20MHz）。
窄带载波抗谐波干扰能力差，逐步退出历史舞台，HPLC 采用OFDM技术，抗干扰能力强，逐步地进行推广。
优点：不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。
缺点：抗干扰能力较差，同时还存在输入阻抗变化大、高频信号衰减等问题，容易导致抄表数据不全，影响数据精确度。
同时，变压器对载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。
适用场景：目前电力载波多用于电表过于分散，铺设RS485专线成本太高的场合。
电能表RS485通信压力测试方法与应用研究
电能表RS485通信压力测试方法与应用研究本文针对电能表现场运行过程中RS485通信问题，存在通信不稳定、成功率低、通信死机等问题。
分析其主要原因有现场环境变化导致的信号质量变差、时钟频率变化、数据延时发生变化，或由于网络节点数量和现场布线的不同引起，或由于电能表的通信部分对信号的软件滤波能力、带载能力、误码处理能力、波特率冗余度、协议延时准确度不够导致。
本文主要研究了电能表RS485通信压力测试方法，包括RS485带载能力测试、RS485共模通信能力测试、RS485波特率精确度等测试。
从而检测出电能表的RS485通信能力，降低电能表现场运行故障率。
0.引言在智能电能表的全面推广和应用中，RS485作为主要的通信方式，发挥着非常重要的作用，但现场通信时，由于温度不同、网络节点数量不同、现场布线不同、外部环境干扰量不同、采集装置RS485通信接口波特率偏移等各方面因素的影响导致RS485通信失败，为了确保用电信息采集系统本地抄表的可靠应用，建立一套完整的智能电能表RS485通信压力测试方法是十分必要的。
其可嵌入到现有的电能表校验台，自动完成大批量的电能表压力通信测试，大大提高检测效率。
同时，在电能表检验环节可检出大量的通信成功但性能指标不满足需求的电能表，有效地降低电能表现场运行故障率。
通过该系统测试方法可以模拟现场环境中的真实模型，检测出表计的RS485通信能力。
本文从多个方面论述了影响RS485通信可靠性的因素及实际中模拟的检测措施、方法与原理。
1.电能表RS485通信功能压力测试原理电能表RS485通信功能压力测试包含：RS485带载能力测试、RS485共模通信能力测试、RS485通信波特率精确度测试。
测试原理：上位机测试软件下发命令给RS485通信压力测试模块，使其与电能表进行通信。
RS485通信压力测试模块接收到上位机的指令后通过负载调整电路切换负载，测试出与电能表的极限通信带载能力。
共模电压输出电路通过调整电能表COM端的电位来改变电能表输入端A、B线相对COM端的接受共模电压，RS485通信压力测试模块与电能表通信可检测出其极限共模电压通信范围。
485芯片运用场景
485芯片运用场景【引言】在我国的电子市场中，485芯片是一种广泛应用的芯片，其具备较高的性能和稳定性，赢得了众多用户的青睐。
本文将详细介绍485芯片的运用场景、优势和特点，并通过对实际应用实例的分析，让大家更加深入了解这款芯片。
【485芯片的概述】485芯片，全称为串行通信接口芯片，是一种用于实现串行通信的集成电路。
它主要通过RS-485接口实现数据传输，具有较高的传输速率和较远的传输距离。
在工业自动化、通信、家电等领域有着广泛的应用。
【485芯片的运用场景】1.工业自动化：485芯片在工业自动化领域主要用于实现设备间的数据通信，如PLC（可编程逻辑控制器）与上位机之间的通信。
2.通信设备：在通信设备中，485芯片常用于数据传输模块，实现设备之间的远程监控和控制。
3.家电控制：在家电控制领域，485芯片可用于实现智能家居系统中的设备互联，如智能门锁、智能照明等。
4.楼宇自控：在楼宇自控系统中，485芯片可用于实现楼宇设备间的数据通信，如空调、电梯等设备的监控和控制。
【485芯片的优势和特点】1.高速传输：485芯片支持较高的传输速率，最高可达10Mbps。
2.远距离传输：485芯片具有较远的传输距离，一般在1-2公里范围内。
3.抗干扰能力强：485芯片具有较强的抗电磁干扰和抗噪声能力，适用于复杂的环境。
4.易于扩展：485芯片支持多节点通信，便于系统扩展。
5.成本较低：与其他通信接口相比，485芯片具有较低的成本优势。
【应用实例】以一款智能家居系统为例，采用485芯片实现照明设备的控制。
通过上位机发送指令，控制照明设备的开启、关闭和亮度调节等功能。
系统具有以下优点：1.稳定性：485芯片具有较强的抗干扰能力，确保通信的稳定性。
2.扩展性：系统支持多节点通信，可方便地添加或删除设备。
3.成本优势：与其他通信方式相比，485芯片具有较低的成本。
4.易于维护：485芯片具有较强的兼容性，便于后期的维护和升级。
智能电能表RS485接口设计方案综述
智能电能表RS485接口设计方案综述张志，李琮琮，王平欣，代燕杰（国网山东省电力公司电力科学研究院，济南250001）摘要：随着国家电网公司用电信息采集系统“全采集”建设目标的推进，对采集成功率的要求越来越高。
影响用电信息采集系统采集成功率的因素很多，但近年来由于电能表RS485通信接口设计不合理造成采集失败的现象呈上升趋势，因此保证RS485接口设计方案的合理性及可靠性至关重要。
文章对目前智能电能表RS485通信接口设计方案进行了分析和总结，给出了各种方案的设计原理，结合现场实际使用情况，对方案的优缺点进行了综合评述，从RS485芯片本身、数据接收灵敏度、带载能力、通信可靠性等多方面对485接口设计提出了建议及解决方案。
关键词：智能电能表；RS485接口；采集成功率中图分类号：TM93 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2015）00-0000-00 Overview of design for the RS485 interface of smart meterZhang Zhi, Li Congcong, Wang Pingxin, Dai Yanjie(State Grid Shandong Electric Power Research Institute, Jinan 250001, China)Abstract：The demand of acquisition success rate is higher and higher with the progress of the goal of the construction of all acquisition in SGCC. There are many factors which can affect the acquisition success rate, but in recent years, the acquisition failure phenomenon is on the rise because of the unreasonable design of RS485 interface which design are analyzed and summarized. So it’s vital to ensure the reasonbility and reliability of the design scheme for RS485 interface. The design principle of various schemes are given, and the advantages and disadvantages of the scheme are conducted with the combination of actual usage on field. Suggestions and solutions are put forward from RS485 chip itself , data receiving sensitivity, on load capacity, and communication reliability for RS485 interface design.Keywords: smart meter, RS485 interface, acquisition success rate0 引言随着国家电网公司用电信息采集系统“全采集”建设目标的推进，对采集成功率的要求越来越高[1-2]。
智能电网远程抄表系统所选网络技术有哪些
虚拟现实和增强现实技术
12.2 高效的故障排查和维修
通过增强现实技术，可以将远程专家或机器人的视野和操作传递给现场工作人员，帮助他 们快速定位故障和进行维修。这样可以提高故障排查和维修的效率和质量
虚拟现实和增强现实技术
12.3 智能巡检和管理
利用增强现实技术，可以实现智能巡检和管理。通过预设的巡检路线和检查点，系统可以 自动进行巡检并记录数据。同时，系统还可以根据巡检结果进行预警和预测维护，提高设 备的运行稳定性和可靠性
无线通信技术
2.2 NB-IoT通信技术
NB-IoT是一种基于蜂窝网络的窄带物联网技术，具有覆盖范围广、连接数量多、低功耗等 优点。在智能电网远程抄表系统中，NB-IoT通信技术可用于连接智能电表和网关设备，实 现数据的无线传输
电力线载波通信技术
电力线载波通信技术
01.
电力线载波通信技术是一种利用电力线作为传输媒介的通信技术， 具有无需布线、传输距离远、信号稳定等优点
5G通信技术
10.1 数据高速传输
利用5G的高速传输特性，可以实现智能电表、集中器、网关设备等之间的快速数据传 输和通信。这样可以提高数据传输的效率和准确性，减少数据延迟和丢失的问题
5G通信技术
10.2 实时监控和控制
5G通信技术的低延迟 特性使得远程监控和 控制成为可能。在智 能电网远程抄表系统 中，可以通过5G网络 实现对电力设备的实 时监控和控制，及时 发现并处理异常情况
虚拟现实和增强现实技术
虚拟现实和增强现实技术
虚拟现实和增强现实技术可以提供更加直观和 形象的用户体验和管理方式
虚拟现实和增强现实技术可以提供更加直观和 形象的用户体验和管理方式
55
虚拟现实和增强现实技术
智能电表抄表系统工作原理
智能电表抄表系统工作原理
第一种是NB-IoT/4G无线抄表方案。
这种方案不需要集中器和采集器，可直接通过以太网实现云端系统和设备层的信息交互。
原理是智能电表内置了NB-IoT或4G模块，这两种模块可实现电表的数据直接传入平台，省去网关、采集器等网络层设备，最后系统对数据进行处理加工，最后生成用户想要的数据报表。
第二种是RS-485有线抄表方案。
此方案属于有线抄表，它需要借助第三方设备采集器/集中器，通过485传输线将多台智能电表与集中器/采集器连接，从而建立数据传输网络。
第三种是载波方案。
该方案通过电力线载波技术实现数据信号的高速传输，其特点是不需要重新架设通讯线路，就能实现系统对智能电表数据进行采集、分析和存储，最后生成报表供用户查询、下载报表等。
智能电表抄表系统工作原理的分享就到这里了。
抄表系统的广泛应用得益于现代信息技术的发展，它也已经成为了电工行业的发展趋势，智能电表抄表系统正逐步走向每一户的生活中，带给人们更加便捷的生活方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
RS485总线在智能抄表系统中的应用
引言
智能抄表系统由主站通过传输媒体将多个用户仪表的数据集中抄读的系统。
它是用现代化的通讯手段去抄读这些仪表的数据，而不用到现场。
智能抄表系统一般是集中抄表系统与数据远程通讯的组合。
网络远程集中抄表是工业和民用中新兴的一项实用技术，结合了计算机、网络、信和工业自动化等现代化技术，并随着技术的不断发展而出现许多不同的实现手段。
本文详细介绍了RS485总线在这种智能抄表系统中的应用。
一智能抄表系统硬件设计
1.1 RS485通讯网络设计
RS485总线是工业应用中非常成熟的技术，是现代通讯技术的工业标准之一，采用RS485总线设计网络也是基于这些原因。
RS485总线用于多站互连十分方便，用一对双绞线即可实现，由于采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出;在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抗共模干扰的能力。
根据RS-485标准，传送数据速率达100kbit/s时通讯距离可达1200m。
本文中RS485总线包括数据采集器和数据集中器两个独立的子系统。
在这种主从式的一点对多点的连接中，数据集中器是主机（即所谓的上位机），数据采集器为从机（即下位机）。
网络结构图如图1所示。
网络拓扑结构为总线型。
网络中只能有一个主设备（Master），从设备从不进行主动通讯。
数据集中器作为主设备，主动开始一个通讯过程，即发送指令和数据。
而数据采集器作为从设备监听总线，随时准备响应总线指令，回应数据集中器。
图1 基于RS485总线网络的集中器与采集器结构图
1.2 数据集中器通讯设计
数据集中器硬件原理框图见图2，主要由以下几部分组成:单片机系统、调制解调器、与计算机间的通讯接口电路、摘机电路、隔离驱动电路、与数据采集器间的通讯接口电路、LED显示单元、收发控制电路。
数据集中器设有小键盘输入和LED显示模块，在系统中有承上启下的作用，即可作为上位机与数据采集器进行通讯（主动模式），也可作为下位机与管理计算机进行通讯（被动模式）。
工作模式如下:
1、主动模式:在没有上层管理计算机联机控制下，数据集中器作为主控设备，可通过小键盘设置下位机从节点（数据采集器，下同）地址进行主动通讯，然后通过LED显示模块循环显示接收到的该下位机从节点发送来的组数据。
2、被动模式:在有上层管理计算机的联机控制下，数据集中器成为一个通讯中转站，一方面与上层计算机通讯，一方面与RS48网内从节点通讯。
通过这种方式，计算机的指令和数据可传达到RS48｝网内的任何节点，网内的任何节点的数据也可回送到计算机。
图2 数据集中器原理框图
1.3 数据采集器通讯设计
数据采集器是一种通用的多路数据采集处理装置，可以采集脉冲式水农、电能表、气表、热表等工作脉冲，或者采集温度、电压、电流等信号。
为了正确采集有效脉冲，防止外界的电磁干扰，外接信号先经过滤波和整形等硬件抗干扰电路进入下一级。
然后进行软件抗干扰过程，软件以极高的速度进行采样，判断丢弃干扰脉冲，对符合条件的脉冲输入计数并处理。
对于温度、电压、电流等模拟信号，先通过A/D电路的转换后再处理。
数据采集器设有LED显示器循环显示每一路的数据。
为保证数据的可靠，采集器设计了两级数据存储器，并确保数据为一个一个写入X5045的串行EEPROM。
由于X5045需要一系列的复杂的SPI总线操作才能正确写入，因此X5045的EEPROM的数据是可靠和可信的。
系统配备后备可充电池，正常使用中由交流220V供电，并对电池进行涓流充电。
一旦交流供电出现问题，后备电池立刻切换为系统供电，在一定时间内确保系统正常工作。
系统设计有串行实时钟为CPU提供日期和时间，为各个用户仪表的数据处理与故障检测提供时间参数。
二数据集中器与计算机的远程通讯设计
2.1 数据集中器远程通讯部分设计
管理计算机或数据集中器与Modem的接口为RS232接口。
PC机一般将RS232口做为标准配置设备，单片机设备则一般是通过RS232接口芯片得到RS232电平。
MAX232产品是由德州仪器公司（TI）推出的一款兼容RS232标准的芯片。
该器件包含两路接收器和驱动器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F 电平。
该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5V TTL/CMOS电平。
每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。
MAX232芯片只需采用单一的+5V电源，可提供RS232电平，这在使用中非常方便。
图3为PC机与MCS51系列单片机通过MAX232接口连接的通讯电路。
图3 RS232与单片机连接电路图
2.2 数据集中器的振铃检测电路
数据集中器振铃检测电路如图4。
该电路在检测到电话线上有振铃信号后，产生外部中断请求，外中断响应后进入中断服务程序。
首先关闭中断，然后接通MODEM电源，初始化串行口及MODEM，发送AT指令，与上位PC机MODEM建立连接，允许中断后返回。
图4 振铃检测电路
三系统可靠性设计介绍
在系统设计中，无论是数据集中器还是数据采集器，都采用了Xicor公司的X6045芯片作为看门狗及电源监控电路，其EEPROM作为一个二级数据存储保护装置可以使系统更加可靠。
采用X6045使线路板简化设计，省去了很多的繁琐电路。
当然，由于普通AT89系列单片机没有SPI接口，所以必须用通用I/O 口在软件设计中模拟其工作时序，进行读、写等各种操作。
X5045可设定看门狗超时时间，典型时间200ms、600ms、1.4s或禁止，一旦设定好该时间，则软件在该时间内必须喂狗一次，以不引起看门狗复位。
当程序跑飞或者死机，则看门狗电路能及时检测到并复位以确保程序正常运行。
系统设计中，为保证系统免受外界干扰，确保系统的可靠运行。
内系统与外系统的隔离基本上采用了光电隔离器件。
器件用光进行信号的传递，以使两个系统在电气上不再有连接，防止了相互之间的影响。
四智能抄表系统软件设计
通过与硬件的配合，完成计算机软件的编程，实现整个系统的功能。
主要是人机界面的设计、通讯模块的设计、数据库技术的应用及管理应用的具体实现。
遵循从顶向下，逐步细化的软件设计思想，对以上功能描述进行分析。
整体而言，远程抄表管理软件应有如下几个模块:硬件信息模块、抄表控制模块、查询打印模块、系统设置模块、数据库操作模块等几大模块。
图5 软件模块结构图
硬件信息模块:包含整个系统的硬件信息，包括集中器、计量表信心及由此而得到的用户初始化信息。
抄表控制模块:完成通讯功能，即指令的发送和数据接收。
通讯包括各种硬件条件下的通讯，如:485直接方式、电话拨号方式、TCP/IP方式及电力线载波方式。
查询打印模块:完成原始数据的处理，得到对管理员和用户有用的数据。
包括各种查询打印方式，如:单元查询打印、单户查询打印、所有用户查询打印。
系统设置模块:系统中管理员管理接口，主要有通讯设置、密码管理、价格设置、报警设置。
数据库模块:数据库应是软件系统的核心，各种数据处理实际是对数据库的操作，原始数据的存储、处理等都在数据库的支持下进行。