低压电力无线集中抄表系统数据采集终端设计
中国南方电网有限责任集团公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范标准
中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范前言按照中国南方电网有限责任公司实现电能计量“标准化、电子化、自动化、智能化”的战略目标要求，参考国家和行业标准，结合公司目前和未来的应用需求，对2008年颁布的《营销自动化系列标准》进行了修订，形成计量自动化终端系列标准。
本系列标准包括《中国南方电网有限责任公司负荷管理终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司负荷管理终端检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器检验技术规范》、《中国南网电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端检验技术规范》、《中国南方电网有限公司计量自动化终端外形结构规范》、《中国南方电网有限责任公司计量自动化终端上行通信规约》等12个标准。
本标准与《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器检验技术规范》《、中国南方电网有限公司计量自动化终端外形结构规范》，对低压电力用户集中抄表系统集中器外形结构、技术要求和检验验收等规则做出了规定，是中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器招标采购、检验验收及质量监督等工作的技术依据。
自本标准生效之日起，2008年颁布的《营销自动化系统低压集抄集中器技术条件》即行废止。
本标准由中国南方电网有限责任公司市场营销部归口。
本标准由中国南方电网有限责任公司市场营销部提出并负责解释。
本标准起草单位：广东电网公司电力科学研究院。
本标准主要起草人：肖勇、郑龙、石少青、党三磊、陈锐民、危阜胜、陈蔚文。
低压电力线载波集中抄表系统浅议
两者 又可 进一步 按其通 讯方 式分 为三种 ， ： 线方 即 无
式、 专线 方 式和 电力 线 方 式 。对 它们 的分 析 比较 如
下 ：
合 成本低 、 不受 环境条 件限制等 优 点 。
２ １ 预 付 费 方 式 ．
４ 卡 式 预 付 费 电 表 、 波 电表 及 卡 式 载 预付 费 载 波 电表 的 比较
采 用 预付 费 电表 ， 户 预购 电量于 Ｉ 用 Ｃ卡 中 ， 将 卡插 于电 表便可使 用相应 电量 。有 利于 电费 回收但 无法进 行 电费 的复杂计 算 ， 失去实 际用 电量信 息 ， 失 去线损 量 、 损率 信 息 ， 适应 我 国电价 体 系 ， 户 线 不 用 需接触 电表 ， 量 箱难 锁 ， 利于 防窃 电。 计 不
数 据录入 问题 ， 但其 本 质 上还 不 是 自动 化 的 抄 表方
式。
电力线 传 输 电表 数 据 ， 核 心 是 Ｐ Ｃ（ ｏ ｒ ｉｅ 其 Ｌ Ｐ ｗｅＬｎ
Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ电力线通讯 ） 术 ， ｏ ｎｃ ｉ ａｏ 技 即载 波方式 。综
合 成本 低 ， 施工 量小 ， 够 支持 电网上 漫 游 电表 ， 能 能
分 载波 表 和远 程通 断 电载 波表 两 大类 ； 决 了 解 供 电部 门抄表 问题 ， 量 准确 、 计 抄表 迅 速 ， 用 低 压 使
中 图分 类 号 ： ＴＭ９ ３ ４ ３ ．
讯 ， 功 率高 。施 工量 大 ， 合 成本 高 ， 成 综 专线 维 护运
１ 抄 表 技 术更 新 的必 要性
日常抄 录用 户 电能表指 示数 ， 手段 主要有 两种 ： 人 工抄 表 、 掌上 机抄 表 ； 这两 种手段 都要求 抄 表员逐 户 登 门手 工 录数 ， 管 掌 上机 可 以解决 计 费 系统 的 尽
低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范(条文解释)
目
1 2 3
录
范围 ..........................................................................................................................................................1 规范性引用文件 ......................................................................................................................................1 术语和定义 ..............................................................................................................................................1 3.1 集中器 ..................................................................................................................................................1 3.2 采集器 ..................................................................................................................................................1 3.3 手持设备 ..............................................................................................................................................1 4 技术要求 ..................................................................................................................................................2 4.1 环境条件 ...........................................................................................................................................2 4.2 机械影响 ...........................................................................................................................................2 4.3 工作电源 ...........................................................................................................................................2 4.4 外观结构 ...........................................................................................................................................3 4.5 绝缘性能要求 ...................................................................................................................................3 4.6 数据传输信道 ...................................................................................................................................3 4.7 功能要求 ...........................................................................................................................................6 4.8 电磁兼容性要求 ...............................................................................................................................7 4.9 可靠性指标 .......................................................................................................................................8 4.10 包装要求 ...........................................................................................................................................8 5 检验规则 ..................................................................................................................................................8 5.1 检验分类 ...........................................................................................................................................8 5.2 全性能试验 .......................................................................................................................................8 5.3 到货抽检 ...........................................................................................................................................8 5.4 到货验收 ...........................................................................................................................................9 5.5 结果处理 ...........................................................................................................................................9 5.4 检验项目 ...........................................................................................................................................9
无线电表 水表 电能表远程集中抄表系统解决方案
Ø 系统自动记录各种运行日志，以备查询： Ø 数据采集日志（采集时间、采集内容、操作结果）。 Ø 数据统计日志（统计时间、统计内容、操作结果）。 Ø 数据修改日志（记录修改人员、操作机器、修改内容）。 Ø 系统操作日志（记录操作人员、操作机器、操作内容、操作结果）。 Ø 系统登录日志（登录人员、登录机器、退出登录时间）。
电压：AC176～253 V 频率：50Hz
工作温度 工作环境
相对湿度
-40℃～+70℃ 10%～95%
功率消耗 --------
≤15W
时钟
时钟精度 时钟电池
＜±1s/d CR2032
工频耐压 绝缘性能
冲击耐压
2.5KV 6KV
静电放电
8KV
电磁兼容
信号回路：2KV
快速瞬变脉冲群
电源回路：4KV
1
业务报表
系统在商用电子表格的基础上，增加相应定义数据功能，支持用户需要的各类表报，并把生 成的报表自动打印和发布。提供历史数据日、月、年或任意时间段报表。
远程操作
系统可对远方终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、 远程终端复位、远程终端软件升级等。
三、系统分析
3.1、系统功能
本地传输接 4 路 RS485 或 4 路 M-Bus 抄表接口+1 路微功率无线，RS485 接口及 M-Bus 接口支Βιβλιοθήκη 口持插拔方式2
存储容量 ≥16MB 可靠性 MTBF≥7.6×104h
集中器安装时可以放置在下图所示的 200*400*500mm 的基业箱中。
2.3、1 主干网通信设计方案
小区集中抄表系统总体设计采用树型拓扑网络结构，以 24 号楼为中心，通过以太网总线分 别向各个楼群延伸，沿小区内预留的管道（埋地管道、架空桥架），直达在每栋楼宇的地下 室（电表房）中的数据集中器，集中器连接每层楼的采集器。通过采集器把所有居民家的电 表、水表、燃气表连接起来。通信主干网如下图所示，其中红色线部分为各楼宇和数据中心 的通信主干网。通信主干网可采用以太网线连接，也可以使用光纤传输。所有总线都汇聚到 24 号楼。主干通信线缆采用主备方式，预留一路备用通信线路。在 24 号楼汇聚处需预留 8 根网线的管道接入室内。
中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范QCSG-11109003-2013综述
南方电网市场〔2013〕3号附件中国南方电网有限责任公司 发 布低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范Q/CSG中国南方电网有限责任公司企业标准目录1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)3.1采集器 (1)3.2集中器 (1)3.3手持设备 (1)3.4计量自动化主站 (1)3.5测量点 (2)4技术要求 (2)4.1环境条件 (2)4.2机械影响 (2)4.3工作电源 (2)4.4外观结构 (3)4.5绝缘性能要求 (3)4.6温升 (4)4.7数据传输信道 (4)4.8功能要求 (6)4.9电磁兼容性要求 (14)4.10可靠性指标 (15)5检验规则 (15)5.1检验分类 (15)5.2全性能试验 (16)5.3到货抽检 (16)5.4到货验收 (16)5.5结果处理 (16)5.6检验项目 (16)中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范Q/CSG XXXXX-XXXX前言按照中国南方电网有限责任公司实现电能计量“标准化、电子化、自动化、智能化”的战略目标要求，参考国家和行业标准，结合公司目前和未来的应用需求，对2008年颁布的《营销自动化系列标准》进行了修订，形成计量自动化终端系列标准。
本系列标准包括《中国南方电网有限责任公司负荷管理终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司负荷管理终端检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器检验技术规范》、《中国南网电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端检验技术规范》、《中国南方电网有限公司计量自动化终端外形结构规范》、《中国南方电网有限责任公司计量自动化终端上行通信规约》等12个标准。
基于ZigBee的无线抄表系统的集中器设计_龙玉湘
现代建筑电气篇龙玉湘(1983)),男,硕士研究生,研究方向为电能管理和负荷终端控制。
基于Z ig Bee 的无线抄表系统的集中器设计龙玉湘, 章 兢, 戴瑜兴(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410012)摘 要:采用G PR S 网络和Z i gBee 无线通信技术,构建了一种无线抄表系统,设计了基于Z i gBee 无线通信的集中器。
该集中器避免了长距离布线和复杂的线路干扰,可以快速抄读电表实时数据,数据传输可靠。
关键词:无线抄表系统;Z i gB ee ;集中器;G PRS 网络;双向通信;居民小区中图分类号:T P273+.5B TN 92 文献标识码:B 文章编号:1001-5531(2007)20-0014-04D esign of Concentrator Based on Z igBeei nW i rel essM eter R eadi ng Syste mLONG Yux iang, Z HANG J i n g, DAI Yux i n g(Co llege of E l e ctrica l&I n for m ati o n Eng i n eering ,H unan Un i v ersity ,Changsha 410012,China)Abstract :U si ng GPRS net work and Z i gBee w ire l ess co mmunicati on techno logy ,a w ire less m eter read i ng sys -tem w as dev eloped .The concentrator based on the technology o f Z i gBee w ireless communicati on w as desi gned .Itcou l d avo i d l ong d i stance l ayout and co m plex route d isturbance ,rea lized to read rea l ti m e da ta qu ick l y and trans m i tda ta reli ably .K ey word s :w ire l e ssm e ter read i ng syste m;Z i gB ee ;concen trator ;G P R S n et w ork ;b i d irectional co m -m un i cation ;resi dent i al co mm unity章 兢(1957)),男,教授,博士生导师,研究方向为控制理论与控制工程,复杂系统计算机控制。
低压电力用户集中抄表系统II型采集器技术要求(2016版)
低压电力用户集中抄表系统 II 型采集器技术要求（2016 版）
目
录
1 范围..........................................................................................................................................- 0 2 规范性引用文件......................................................................................................................- 0 3 术语和定义..............................................................................................................................- 0 3.1 集中器 .............................................................................................................................. - 0 3.2 采集器 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 手持设备 .......................................................................................................................... - 0 4 技术要求..................................................................................................................................- 1 4.1 环境条件 .......................................................................................................................... - 1 4.2 机械影响 .......................................................................................................................... - 1 4.3 工作电源 .......................................................................................................................... - 1 4.4 外观结构 .......................................................................................................................... - 1 4.5 材料及工艺要求 .............................................................................................................. - 2 4.6 标志与标识 ...................................................................................................................... - 2 4.7 绝缘性能要求 .................................................................................................................. - 3 4.8 数据传输信道 .................................................................................................................. - 3 4.9 功能要求 .......................................................................................................................... - 6 4.10 电磁兼容性要求 ............................................................................................................ - 7 4.11 气候影响试验 ................................................................................................................ - 8 4.12 可靠性指标 .................................................................................................................... - 9 4.13 包装要求 ........................................................................................................................ - 9 5 检验规则..................................................................................................................................- 9 5.1 检验分类 .......................................................................................................................... - 9 5.2 全性能试验 ...................................................................................................................... - 9 5.3 到货抽检 .......................................................................................................................... - 9 5.4 到货验收 ........................................................................................................................ - 10 5.5 结果处理 ........................................................................................................................ - 10 5.6 检验项目 ........................................................................................................................ - 10 附录 A II 型采集器外观型式要求 ...........................................................................................- 12 -
低压电力用户远程集中抄表系统的实施
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .03SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 工业技术低压电力用户远程集中抄表系统的实施宇文肖1 张志宽1 王东方2（1.廊坊供电公司河北廊坊065000; 2.北京煜邦电力技术有限公司北京100045）摘要：通过对廊坊供电公司实施集中抄表中出现的一些问题的剖析，提出了大面积推广的建议。
关键词：低压载波集中抄表中图分类号：TM 5文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2008)01(c)-0024-01随着城乡电网改造工程的完成和电力市场改革的深化，要求用电管理、配电管理实现智能化、自动化和科学化，配电网的自动抄表系统是用电营业管理自动化的一个重要手段和组成部分。
自动抄表系统是迈向配电自动化的第一步，本文以低压载波抄表技术为基础并结合华北电网公司在廊坊载波集中抄表系统运行的实际情况，分析了目前存在的问题及大面积推广建议。
1电力载波抄表主要技术及面临的主要问题1.1电力载波抄表主要技术一种是485总线方式。
主要由电能表、采集终端、集中/转发器、数据信道机以及主台计算机所组成。
其中采集终端负责将若干个电表的用电数据集中进行处理、计算及打包向上发送。
若干个采集器通过双绞线与集中/转发器相连，组成一个485网络。
集中/转发器负责与主台计算机和采集器进行通信，它与主台计算机之间的通信可选用电话线、无线电、专线电缆等多种方式。
此系统的不足之处是需要布线)，并且通信线有被恶意破坏的可能，对厂家的技术要求和组网经验要求较高。
近年，一些厂家开发了基于超窄带载波传输技术远程抄表系统，但也存在传输速率较低、实时性较差等问题。
另一种是载波自动抄收方式。
采用较多的方案是用户终端到数据集中器采用电力线，数据集中器到上位机用GP R S 进行通信。
现在国内外厂家使用的电力线载波技术主要有:窄带载波技术、多音多频调制方式、线性调频脉冲方式、多载波调制方式、超窄带通信方式、基于数字信号处理（DS P ）的通信方式、扩频通信方式等，以上技术各有优缺点。
低压电力线载波通信的远程抄表系统架构设计
第41卷第12期 2020年12月自动化仪表Vol .41 No . 12Dec . 2020PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION低压电力线载波通信的远程抄表系统架构设计摘要：相对于传统基于RS -485总线架构，以及GPRS 、WiFi 、Zigbee 等无线架构的远程抄表系统而言，低压电力线载波通信的远程抄 表系统具有成本低、大规模部署难度小、接人方便的优势，因此成为研究热点。
但由于低压电力线信道具有阻抗匹配性差、信号衰减 大、噪声干扰时变性强等特点，信号在通信传输过程中容易产生较高的误码率，导致难以稳定、可靠地进行数据通信。
为改善低压电 力线载波通信传输过程中存在的上述问题，使用电信息采集系统能够更稳定、可靠地工作，对低压电力线信道特性进行了详细的分 析。
设计了低压电力线载波通信的用电信息采集系统架构。
设计了低压电力线载波通信芯片并进行实测验证。
经试验验证，该系统 能够在能够降低误码率的同时提高任务下发过程中任务处理的并发性，对于智能电网等相关研究与应用具有借鉴意义。
关键词：低压电力线载波通信;远程抄表系统;用电信息采集系统;误码率;信号传输;数据通信;任务下发;智能电网 中图分类号：TH 702文献标志码：AD 0I ： 10. 16086/j . cnki . issn 1000-0380. 2020030041Design of Remote Meter Reading System Architecturefor the Carrier Communication with Low Voltage Power LineY A N GJincheng 1 ,L I U H a i y a n g ' ,S H E N Li 1 ,W A N G L u 1, Z H A N G Z h e n y u a n 2, H U A N G D a r o n g 2A b stra c t ： Compared with the traditional remote meter reading system based on RS -485 bus architecture,or wireless architecture such as G PRS,W iFi and Zigbee,the remote meter reading system for the carrier communication with low-voltage power line has the advantages of low cost ,small-scale deployment difficulty and convenient access . Therefore,it has become a research hotspot . However,due to the characteristics of low impedance power line channel,poor impedance m atching,large signal attenuation and strong time variability while noise interference , the signal is prone to generate a high bit error rate during communication transmission , which makes it difficult to carry out stable and reliable data communication . In order to improve the above mentioned problems in the transmission process of carrier communication with low-voltage power lin e，the use of electrical information collection system can work more stably and reliably . The channel characteristics of the low-voltage power line are analyzed in detail , the architecture design of the power consumption information collection system for the carrier communication with low - voltage power line is completed , The carrier communication chip with low-voltage power line is designed and verified by actual measurement . It is verified by experiments that the system can reduce the bit error rate and improve the concurrency of task processing in the task delivery process , which has reference significance for smart grid and other related research and applications . K ey w o rd s ： Carrier communication with low-voltage power lin e ； Remote meter reading system ； Electricity information collection system ; Bit error rate ; Signal transmission ; Data communication ; Task distribution ; Smart grid近年来，物联网技术在电力相关领域中得到了广便的优势，已成为当前的研究热点[4—7]。
支持多种通信模式的远程抄表系统采集终端设计
实现 混 合 组 网 ， 强 系统 的 适 应 性 。 增
［ 关键 字 ］ 抄 表 ； 采集终 端 ； 多种 通信 方式 ［ 中图分 类号 ］ Ｔ １ Ｐ３ ６ ［ 文献标志 码 ］ Ｂ
式 和 内容传 递给集 中器 。
ＲＳ ８ 模 块 ４５ 短距 无 线 模 ± 电力 载 波 模
Ｌ篓
Ｈ 外
扩展Ｉ ／ Ｏ
目前在 电力行业 较流 行 的采 集终 端通 信方 式有 ：
Ｒ ４ ５总线 式 、 Ｓ８ 电力 线 载波 方式 和 短距无 线 方式 。 由 于电网状况过于复杂 ， 电网干扰远 比国外 电网干扰大 ， 电力线载波方式尽管采用 的比较多但 实现的效果都 不 太好 ， 主要是误码率 高 ； 国内的一些 小 区倾 向于采用 无
行 Ｒ ４ ５方 式 的通 信 ， Ｓ８ １个 ＩＣ接 口（ 外 包 括控 制 ２ 另
信号线 ） 集 中器进 行 电力 线 载 波 方 式 的 通 信 ， 和 １个 Ｓ Ｉ 口（ Ｐ接 另外 包 括控 制 信 号线 ） 和集 中器 进 行 短 距 无线方 式 的通信 。每 一 种 通信 方 式 除 了接 口以外 都 要加一个 额外 的 ＩＯ来 实现 通信 方式 的 自动识 别 ， ／ 类 似于 Ｕ Ｂ接 Ｌ 的 自动 识 别 拔 插 行 为 ， Ｓ ］ 当没 有 插 入 相 应模块 时 ， Ｏ 口为高 电平 ， Ｉ ／ 当插 入 相 应模 块 时 ，／ ＩＯ
白文保 马旭 东 丁 志稳
（ 南 大 学 自动 化 学 院 南京 东 ２ ０９ ） １０ ６
［ 要 ］ 为 了适应 远程抄表 系统 复杂 的应 用环 境 ， 摘 以模块 化 的思路 设 计适应 性 强 、 本低 的 采集 终端 成
低压远程集中抄表系统的组成及其应用
Ｃａｗｅｏｉ ｎｒｃ嗣囵囫翟蓬豳 ＿■ ｈ ｈｏｓｄｏｔ 嵋 咀■■■ ｉＮ Ｔ ｎｇａＰｕ ●■ 瞄■■ ｎｅ ｃｌ 盟 ｓ 晒 ｅ ｄ
低压 远程 集 中抄 表 系统 的组成 及其 应用
乐 宗 明
（ 重庆 市 电 力公 司杨 家坪 供 电局 ， 庆 ４ ０ ５） 重 ０００
组 成 以及 重庆 市 电力公 司杨 家坪供 电局 应 用该 系统后 产 生 的效益 。
关 键 词 ： 压 ； 程 ； 中抄表 ； 低 远 集 系统 ； 成 ； 组 应用
中图 分类 号 ： ６ ．２ Ｕ６ ５１
文 献标 识码 ： Ａ
引言 近年来 ， 随着 国家 “ 两改一同价 ” “ 及 一户 一 表” 工程 政策 的全面 实施 ， 乡居 民 、 事业 和 城 企 房产 开发 （ 物业管理 ） 位 申办一户一 表用 电的 单 客户数量激增 ， 层供 电企业 负担相应亦大 幅 基 增加 （ 诸如抄核 收人员工作量加 大 、费用增加 等）是 目 。 前摆在 各基 层供电部 门的—个崭新课 题 。从 近段时期对 我局试 点的低 压抄表系统地 建设 和运行 清况来看 。 对居住相对集 中 、 环 客观
架设 额外 的通信线路 ，载波表只需要 接上电源 即可 ， 工程施工 和 日 的系统维护方便。 后 适用那 些对远程 停送 电实 时 『要求不高 、 生 电表 分散 、 工 程施工难度 大的地 方。 计量方 面 ：系统采 用一体化 的电力线载波 表， 电表计 量精度高 ， 的时候直接 读取 电表 通信 的内存 电能量数据 ， 免了电能量的二次计量 。 通 适用范 围 ：由于现 场条件下 电力 线存在有 断续 的尖 峰噪声干扰 、负 载阻抗随机变化 和信 号衰减强烈 ， 因此电力线 的通信条件非 常恶 劣。 目前 电力 线通信技 术依 然在发展 阶段 ，尚不能 保证实 时通信 ，所 以系统适 用那些不需要 远程 停送 电功能 、 月用 电量少 、 电表 特别 分散 、 工程 施工难度很大 的乡镇 、 农村地 区。 系统结构如 图 ２ 所示 。
无线抄表系统脉冲采集模块的应用设计
６ 可 靠性设 计 ．
工 业 现 场 的环 境 一 般来 说 较 为 恶 劣 ， 在 多 存 种干 扰 。为保 证通 讯 的准 确 无误 ， 长 硬件 使 用 延
２ ｍ 发 射 电流 ＜４ ｍ ， 眠 时 电 流 仅 为 ＜ ０ Ａ， ０Ａ休
２ ｚ 。 ０１Ａ
数 据能 保存 １ Ｏ年 ， 有 产 品 都 是 工业 级 ； 写 次 所 擦
数多 ，Ｖ供电的擦写次数是 １０亿次 ， 电压的 ５ ０ 低 的擦写次数为 １ 亿亿次 ； 速度快 ， 串口总线 的时钟 频率高达 ２ Ｍ ｚ并且没有 １ｍ 的写等待周期 ； ０ Ｈ， ０ｓ
后 续工 作 。
一
机 。它由电表数据 的采集 、 数据保存及用户断电 处理 、 日历 时钟 电路 、 线 通 信模 块 等 部 分 组 成 ， 无 其 电路组 成如 图 １所示 。 …
２ ．电表 数据 的采 集 目前 ， 市场 上 的电表 基 本上 为脉 冲 电表 ， 即输 出标 准脉 冲信 号 。 以本 系统 调试 采用 的单 相 电子 式 电能 表为例 。 电表输 出 的脉 冲信号 输入 到采 集 模块 ， 过 上 拉 电 阻 ， 后 送 到 单 片 机 的 Ｐ 与 经 然 Ａ Ｐ Ｃ端 口。 工 作 电路 如 图 ２所 示 。 本 设 计 利 用
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第 ５卷
第１ 期
济 源 职 业 技 术 学 院学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＪｙ ａ ｏ ａｉｎ ｌａ ｄＴ ｃ ｎｃ ｏｌｇ ｏ ｒ ｌ ｉｕ ｎ Ｖ ｃ ｔ ａ ｎ ｅ ｈ ｉａ Ｃ ｌ ｎ ｏ ｏ ｌ ｅ
Ｖ０ ． Ｎｏ． １５ １ Ｍａ ． ０ ６ ｒ２ｏ
１ 模 块 的 构 成 ．
浅谈低压电力用户集中抄表系统
工艺与设备
浅 谈低 压 电力用户 集 中抄表 系统
陈俊 强
（ 东 电 网 公 司汕 尾 供 电 局） 广
摘 要： 本文主要阐述了低压电力用户集中抄表系统主要功能 、 现状及发展趋势 。并介绍 了电力线 载波技术及 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ通信技术， 该技 术 的应用更进一步推进 了电能计量管理 自动化 的发展进程 。为电力部门的高效管理提供了有力的帮助 。 关键词 ： 电能计量： 抄表系统； 自动化
１ 前 言
近 几年来 ， 随着电力体制改革的深化和发展， 电力需求 不断
增 加 ， 应 日趋 紧 张 ， 家 及 电 力 部 门 投 入 了 大 量 的 人 力 、 力 供 国 物 和 财 力 ， 行 城 网 、 网建 设 改造 。如 今 的 电 力系 统 已成 为 一 个 进 农 庞 大 复 杂 的 多元 化系 统 。 由于 电力 行 业 不 断 的 深 入 改 革 与 发 展 ． 对用 电营 业 管 理 工
电 远 程操 作 。 由于 抄 表 要 处 理 的 数 据 量 大 ， 因 此 要 求 中心 工 作 站 的 硬 件 必 须 有 一 定 的 运 算 和 存 储 能 力 。软 件 上 要 求 操 作 系 统 稳 定 可 靠 ， 抄表 软 件 必 须 具有 处 理 大 量 数据 的 能 力 。
择不合理 ， 相邻信道会相互干扰 。 （） ３ 租用 电话线通信是利 用 电话网络 ， 在数据 的发 出和 接收 端分别加装调制解调￣（ ｄｍ） ｍｏｅ 。该方法的数据传输率较高且可
作提出了更 高的要求 。为 了保证 电网正确 、 安全的商业化运营， 必须有 一套计量精确 、 多功能及 自动化的电能计量计费系统。 因
用 的远 程 自动抄表系统大 多采用两级式数据汇集结构 ，即由安
电力用户低压集中抄表系统终端设备及电能表安装规范
低压电力用户集中抄表系统终端设备及电能表安装规范目录1112488899910101011111212131515RS48517181919212121212223电力用户低压集中抄表系统终端设备及电能表安装规范232323254概述为了规范居民集中自动抄表系统（以下简称系统）电能表和终端设备安装工程施工，一致施工工艺和标准要求，保证工程质量，依据国家和电力行业的有关规范、标准和国网公司输变电工程通用设计要求，特拟订本施工及查收规范。
本规范对集中抄表箱设计、安装和系统终端设备安装作出相应规定，所有系统设备的安装施工在履行国家和行业的有关规程、规范的基础上，同时恪守本规范，本规范也作为对改造和新装集抄系统终端设备及电能表安装施工工程的查收依照。
本规范所指终端设备为集中器和收集终端，电能表指载波电能表和 RS485 电子式电能表。
本规范依照标准以下：●《国家电网公司输变电工程通用设计 220V电能计量装置分册》●《国家电网公司输变电工程通用设计 400V电能计量装置分册》●《XXXXX公司低压集抄系统技术标准——简易式集中器订货及查收技术条件》●《XXXXX 公司低压集抄系统技术标准——采集终端订货及查收技术条件》●《DL/T698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件》●《DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程》●《DL/T743-2001电能量远方终端》●《DL/T645-1997多功能电能表通信规约》●《电气装置安装工程施工及查收规范》第一章低压远程集中抄表安装规范本规范依据《国家电网公司输变电工程通用设计》要求拟订，合用于 220V 、 400V 电能计量装置新装、改造和业扩工程。
一、计量点设置设置原则：对电力客户应在产权分界处设置计量点，应尽量靠近客户负荷中心，且保证电气安全、计量正确靠谱和关闭性，还应试虑不扰民和方便客户使用，以及供电公司抄表、换表、平时保护、用电检查等工作。
低压远程集抄系统的分析及优化
系统将载波信号耦合 至低 压供 电网络进行传输 ，低 压电网 中会由于用户用 电设备的开断及负荷性质等原因产生干扰 ，使得 用户电表的传输距离大大降低 ， 在电缆线路上 的影响更为显著。
低压 台区的合理供 电半径 为 ５ ０ｍ，用 户到台 区的距离 过 ０ 长， 也是造成信号传输不稳定的主要原 因。特别是在线路的负荷
山西科技
Ｓ Ａ Ｘ Ｃ Ｅ Ｃ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｈ Ｎ Ｉ ＩＮ Ｅ Ａ ＤＴ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｓ
２１年 ０２
第２ ７卷
第 ２期
●应 用 技 术
低压远程集抄系统的分析及优化
郭 子 君 一叶春 明 ． ．
（． １ 上海理工大学 ， 上海市 ，００ ３ ２ ２０ ９ ；． 山西电力职业技术学 院， 山西太原 ，３０ １ ００ ２ ）
摘 要： 通过 智能 电表更换 ， 可以实现低压用 户电能表 的数据信 ．采 集 ， ｇ － 并对数 据统一保存 ， 进
一
步降低供 电所人 力成本 。
文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ６２ （０ ２ ０ — ０ ９ ０ １０ — ４ ９ ２ １ ）２ ０６ — ２
关键词 ： 低压远程 采集 系统 ； 智能 电表 ； 分析
抄表方式可选择实时或定 时抄 表。
低压远程集抄 系统将 多个 电能表的 电能量数 据及相关用 电 信息通过远程通信信 道送 至主站进 行集 中抄读 ，并能实施用 电 管理增值服务的网络抄 表系统 。该 系统 主要 由用户 电能表 、 台区 总表 、 通信信道 、 集中器和主站等设备组成 。 （） １ 低压用户 ： 是指配 电变压器低压侧接入的所有用电客户 。
第２ 期
在三相上 的衰减也不 同 ， 用户电能表接在不 同相上 ， 产生 的误 码 率不同 。
低压集抄方案
-提供全面的培训和技术支持，确保系统的顺利运行和用户的熟练操作。
四、合法合规性保障
1.严格遵守国家电力行业相关法律法规，确保方案设计、设备选型、施工安装等环节的合法合规性。
2.选择具备相应资质的供应商和承包商，确保设备质量和施工安全。
3.进行环境影响评估，确保项目对环境的影响在可控范围内。
二、方案目标
1.提高抄表准确性，降低抄表误差。
2.减少人工抄表工作量，提高工作效率。
3.实现远程集中抄表，降低线损，提高供电质量。
4.合法合规，确保系统稳定可靠运行。
三、方案设计
1.抄表设备选型
选用符合国家标准的低压集抄设备，具备以下特点：
a.高精度、高稳定性、高可靠性；
b.适应性强，能够满足不同环境下的使用需求；
c.支持远程通信，实现数据实时上传；
d.易于安装、维护，操作简便。
2.通信网络设计
a.选用有线与无线相结合的通信方式，确保数据传输的实时性和稳定性；
b.通信网络应具备良好的扩展性，便于后期扩容；
c.通信协议遵循国际标准，保证与其他系统的兼容性；
d.采取加密措施，保障数据传输的安全性。
3.数据处理与分析
1.抄表设备
-选择符合GB/T 17215.321-2008等国家标准的高精度电能表。
-设备应具备较强的环境适应性，能够在复杂环境下稳定工作。
-支持远程通信功能，确保数据传输的及时性和可靠性。
2.通信网络
-采用有线与无线相结合的通信方式，确保通信网络的覆盖范围和稳定性。
-通信协议遵循IEC 62056等国际标准，确保系统的开放性和互操作性。
-实施严格的数据加密措施，保障数据安全。
电力用户低压集中抄表系统终端设备及电能表安装规范
低压电力用户集中抄表系统终端设备及电能表安装规范目录概述第一章低压远程集中抄表安装规范 (1)计量点的设置 (1)电能表的配置 (1)集抄电能计量箱 (2)计量箱安装 (4)第二章终端设备装用原则 (8)终端设备数量的确定原则 (8)终端设备交流电源的选取原则 (8)第三章工程设备及材料 (9)主要材料 (9)所需材料及工具 (9)第四章工程的工序及规划 (10)工程的主要工序 (10)现场勘察 (10)制定工程施工方案 (11)施工前准备 (11)第五章安全注意事项 (12)安全技术措施 (12)注意事项 (13)第六章现场施工 (15)集中器安装 (15)RS485通信线的敷设 (17)安装天线 (18)电缆敷设的基本要求 (19)剥缆接线的基本要求职 (19)第七章现场调试 (21)检查线路 (21)信号调试 (21)与主站进行终端上线的联调确认 (21)数据的核对 (22)第八章工程完工检查与补遗 (23)施工质量标准 (23)施工队施工预验收 (23)施工质量总体验收 (23)第九章工程资料整理及移交 (25)概述为了规范居民集中自动抄表系统（以下简称系统）电能表和终端设备安装工程施工，统一施工工艺和标准要求，保证工程质量，根据国家和电力行业的有关规范、标准和国网公司输变电工程通用设计要求，特制定本施工及验收规范。
本规范对集中抄表箱设计、安装和系统终端设备安装作出相应规定，所有系统设备的安装施工在执行国家和行业的相关规程、规范的基础上，同时遵守本规范，本规范也作为对改造和新装集抄系统终端设备及电能表安装施工工程的验收依据。
本规范所指终端设备为集中器和采集终端，电能表指载波电能表和RS485电子式电能表。
本规范依据标准如下：●《国家电网公司输变电工程通用设计220V电能计量装置分册》●《国家电网公司输变电工程通用设计400V电能计量装置分册》●《XXXXX公司低压集抄系统技术标准——简易式集中器订货及验收技术条件》●《XXXXX公司低压集抄系统技术标准——采集终端订货及验收技术条件》●《DL/T698-1999 低压电力用户集中抄表系统技术条件》●《DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程》●《DL/T743-2001电能量远方终端》●《DL/T645-1997多功能电能表通信规约》●《电气装置安装工程施工及验收规范》第一章低压远程集中抄表安装规范本规范根据《国家电网公司输变电工程通用设计》要求制定，适用于220V、400V电能计量装置新装、改造和业扩工程。
基于SCM701的电力数据采集终端设计
基于SCM701的电力数据采集终端设计
张小龙;程鑫;王勇
【期刊名称】《物联网技术》
【年(卷),期】2022(12)8
【摘要】为解决现有电力数据采集终端采集速度慢、功能扩展差的问题,提出了一种基于SCM701的电力数据采集终端设计方案。
该方案以新一代自主研发的SCM701型处理器为管理核心,以操作系统平台为基础,以独立应用为支撑,以硬件模块化、软件功能APP化为设计思路。
经过实验室大量试验和现场长时间运行表明,基于该方案设计的采集终端采集速率和数据传输稳定性均有较大提升,可扩展性强,可根据现场用户需求,灵活配置硬件功能模块和软件应用APP,大大降低了现场运维成本,是新一代电力数据采集终端面向未来需求的一种较好发展方向。
【总页数】4页(P42-45)
【作者】张小龙;程鑫;王勇
【作者单位】安徽南瑞中天电力电子有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP39
【相关文献】
1.低压电力无线集中抄表系统数据采集终端设计
2.基于云技术的电力数据采集与管理终端系统
3.基于dsPIC的电力数据采集终端设计
4.基于载波通信的电力终端数
据采集检测技术研究5.基于离散域采样数据模型的电力移动终端边缘节点数据采集系统设计
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低压电力无线集中抄表系统数据采集终端设计庄克玉，胡继珍，张超(青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛 266042)2009-07-06摘要：讨论了无线抄表系统的系统架构，介绍了低压电力采集终端的整体结构和工作原理，以及一种基于Zigbee技术的无线集抄系统数据采集终端硬件设计和软件设计。
关键词：无线抄表；采集终端；Zigbee协议；CC2430目前的自动抄表系统，从数据传输角度可分为有线、无线两大类，这两大类抄表系统各有其适用的应用领域，但就抄表系统的投资、建设、维护等方面，无线抄表系统显然具有更大优势。
综观国内外无线抄表产品，除2006年法国公司在东欧建立的首个大规模抄表系统外，还没有其他系统可以大规模应用于居民小区，大部分只是前期试点，部分产品还没有应用在实际生活中[1]。
无线抄表系统不但要完成新的数据采集，而且还要保证数据的可靠性。
所以通信过程的可靠性和有效性是整个抄表系统的重要质量指标，关系到系统能否可靠运行。
本文分析了无线抄表系统的结构，介绍了低压电力集抄系统采集终端的整体结构和工作原理，以及一种基于Zigbee技术的数据采集终端硬软件设计。
1 低压电力无线抄表系统的整体结构某公司致力于电能计量自动化系统的开发，该公司现有的电力载波远程集抄系统有2种方案：(1)全载波方案。
系统由后台软件、集中器和表计部分组成。
(2)半载波方案。
系统由后台软件、集中器、现场采集终端和表计部分组成，集中器上行与后台通信，通道方式包括：GPRS/CDMA、电话线、GSM等。
方案(1)中，集中器下行与表计通信，通道方式主要采用低压电力载波进行数据传输。
方案(2)中,集中器下行与采集终端通信，通道方式采用低压电力载波方式；采集终端和表计通信通道采用RS-485方式。
图1为国家标准DL/T 698-1999中规定的低压电力用户集中抄表系统结构。
低功率无线抄表系统与电力载波抄表系统具有相似的系统架构：集中器的上行通道都采用拨号网/专用网/GPRS/CDMA等网络实现电表数据的远程传输，采集器的下行通道采用RS 485总线实现电表数据的读取。
它们的区别在于集中器的下行信道和采集器的上行信道的不同，电力载波抄表系统以电力线为信道载体传输数据，而无线抄表系统则以无线信道传输数据。
本文中，在集中器、现场采集终端或表计中分别集成无线数据收发模块，将电表数据采集的电力载波方案改成无线通道方案。
这样，与2种电力载波集抄系统相应的无线抄表系统则可以被称为全无线抄表系统和半无线抄表系统。
通常在一个小区中使用星型网络即可形成一个由中心节点(集中器)和多个终端节点(表计或现场采集终端)组成的无线抄表网络。
考虑到小区内有的终端节点离中心节点较远，数据传输可靠性低，因此采用网状网络。
多个终端节点组成无线自组网络，将采集到的数据以多跳的方式发送到中心节点中，由中心节点实现数据存储和远程传送。
2 无线数据采集终端硬件设计2.1 数据采集终端采集终端是自动抄表系统安装在现场的低端设备，它主要负责对单个电表的数据进行采集，并且将每个用户的数据分别存储，当接收到集中器的命令时，将用户数据发给集中器。
如果为每个电能表都配备1个数据采集器，将会导致系统结构复杂、成本高。
因此，要求每个采集器可采集多个电能表的电量数据，并把统计的电量保存到相应的存储器空间，方便集中器进行抄读和控制。
本文设计的无线采集终端基于Chipon公司的Zigbee SoC解决方案，采用低功耗的CC2430-F128无线通信芯片。
采集终端的下行通道采用RS-485总线与多台电能表连接，用于电能表的数据采集和对电能表的通断电控制。
采集器的上行通道采用Zigbee无线传感器网络技术，每个采集终端都作为Zigbee网络的1个终端节点，多个终端节点和1个集中器组成网状网络，采集终端通过网络与数据集中器进行数据交互，实现电表数据的远传。
图2 所示为本文设计的低压电力无线抄表系统结构。
2.2 采集终端硬件设计系统的硬件结构如图3所示。
它实现的功能是与外界的通信和数据的存储，其结构主要包括：CC2430-F128无线单片机、电源单元、485通信单元、红外通信单元、状态指示单元。
电源单元电路用于为其他各单元供电；采集终端利用485通信单元连接多个电能表，组成485总线网络，实现对电能表的控制和电能表数据的抄读。
该单元使其采集终端适合应用在带有RS-485接口的多功能电能表的场合；红外通信单元用于实现采集终端的参数设置和数据的半自动化抄读，用于解决无线抄表系统无法自动读取采集终端数据的情况；状态指示单元用于指示采集终端的组网、通信等各种工作状态。
指示灯及电源电路如图4所示，RS-485通信单元如图5所示。
CC2430-F128及其外围电路如图6所示。
CC2430-F128无线单片机是采集终端的的核心单元，它在单个芯片上整合了Zigbee射频(RF)前端、内存和微控制器。
CC2430-F128芯片是Chipcon公司生产的首款符合Zigbee技术的2.4 GHz射频系统单芯片，适用于各种Zigbee或类似Zigbee的无线网络节点，包括调谐器、路由器和终端设备。
它使用1个8 位MCU(8051)，具有128 KB 可编程闪存和8 KB的RAM，还包含模拟数字转换器(ADC)、几个定时器(timer)、AES128 协同处理器、看门狗定时器(Watchdog timer)、32 kHz 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(Power On Reset)、掉电检测电路(Brown out detection)以及21个可编程I/O 引脚。
Zigbee采用IEEE802.15.4标准，利用全球共用的公共频率2.4 GHz。
应用于监视、控制网络时，CC2430-F128具有非常显著的低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远等优势，目前被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的技术之一。
CC2430-F128中运行Zigbee协议栈，在协议栈的应用层中添加抄表系统的应用程序，应用程序初始化过程中完成系统参数的初始化、查表等功能，根据电能表通信协议，周期性地读取电能表数据，并将数据存储在存储器中。
响应来自集中器的指令，实现对电能表的控制或发送电表数据，数据在网络中以多跳的方式向集中器传送。
3 无线数据采集终端系统软件设计3.1 Zigbee协议栈Zigbee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网。
Zigbee标准基于802.15.4协议栈而建立，具备了强大的设备联网功能，支持3种主要的自组织无线网络类型：星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree)，特别是网状结构，具有很强的网络健壮性和系统可靠性。
自动抄表是Zigbee联盟选定的3个主要应用目标之一。
采用Zigbee技术与Internet/GPRS/CDMA技术结合，可以为电表的无线抄表提供很好的解决方案。
TI公司已经免费提供Zigbee协议栈，在协议栈的应用层中加入电能表数据采集及管理功能，就可以搭建一个完整的无线电能表数据采集网络。
电能表的数据采集程序是指采集终端根据电能表通信规约，周期性地读取电能表的数据。
管理功能包括电表数据的存储、采集终端的自动查表、红外通信的参数设置和数据读取、处理来自集中器的指令和向集中器的数据发送管理等。
3.2 采集终端自动查表功能自动查表功能，就是利用计算机的人工智能技术，自动搜索电表地址，并自动配置在采集器、集中器以及抄表中心的上位机软件中，使得系统在设备安装、更换时的参数配置完全不需要人工干预，自动完成系统中的设备档案管理功能。
早期的低压居民集中抄表系统在安装调试时，首先由技术人员到现场排查，对每个集中器、采集器下安装的所有电表的通信地址进行人工统计，然后再在抄表中心的上位机软件中进行档案录入，最后还要逐一对现场的采集器、集中器进行电表通信地址参数配置。
除调试时工作非常繁琐、耗力耗时外，运行中换表操作时仍需大量的人工干预，使低压居民集中抄表系统应用的难度大、成本高。
本文设计的采集终端中，在Zigbee协议栈应用层添加自动查表功能，每个采集器与其下接电表组成一组，使多个采集器可以多组同时找表。
采集器与电表之间通过RS-485通道，按部颁规约交换数据，采集器采用哈希算法对其下接电表地址进行压缩编码，将完整的电表地址映射到有限的特征值范围内，搜寻采集器下接的所有电表地址。
3.3 数据传输规约采集终端与电能表的数据交换采用国家标准《多功能电能表通信协议》DL/T645-2007：采集终端上行与集中器的的数据交换中，集中器为主站、采集终端为从站，采集终端下行与多个电能表之间的数据交换中，采集终端为主站，多功能电能表为从站。
该协议格式为主-从结构的半双工通信方式。
每个采集器及多功能电能表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、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码及结束符7个域组成，每部分由若干字节组成。
本文介绍了一种基于Zigbee技术的无线集抄系统数据采集终端，由于CC2430模块丰富的片上外围功能，大大简化了外围电路的设计，以及其超低的功耗模式，从而降低了成本，提高了运行的可靠性。
参考文献[1] 陈立万，汪宋良.无线抄表系统低功耗控制电路的设计与实现[J].合肥工业大学学报(自然科学版)，2008(8)：1198-1203.[2] 许晶菁，曾国宏，张佳基.基于PL3200的自动抄表系统采集器的设计[J].电子产品世界，2006(7)：84-86.[3] Chipcon公司.CC2430 Datasheef[EB/OL].2005.[4] 中华人民共和国国家和发展改革委员会.DL/T645-2007多功能电能表通信协议[S].2007.[5] 国家电网公司.Q/GDW 130-2005电力负荷管理系统数据传输规约[S].2005.[6] Zigbee Specification 2006[EB/OL].2006.[7] 中华人民共和国电力行业电测量标准化委员会.DL/T 698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件[S].1999.。