基于计量自动化公网终端采集故障诊断分析及处理

基于计量自动化公网终端采集故障诊断分析及处理

发表时间：2018-10-17T10:04:00.423Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：魏鹤婵

[导读] 摘要：目前电力系统计量自动化终端覆盖率已超过了99%，公司的目标是力求达到100%覆盖，目的是运用远程抄表技术代替原始的手工抄表，要求不断提高自动抄表结算率。

（广东电网有限责任公司湛江供电局供电服务中心）

摘要：目前电力系统计量自动化终端覆盖率已超过了99%，公司的目标是力求达到100%覆盖，目的是运用远程抄表技术代替原始的手工抄表，要求不断提高自动抄表结算率。在目前的形势下，每个终端的采集故障都直接影响到每个月的抄表结算，因而快速判断故障和处理故障、分析到底需现场处理还是后台处理，到底是软件故障还是硬件故障，都可以缩短故障处理时间，提升指标。本文主要通过对公网终端采集故障进行研究分析，总结经验，探讨因上行或下行通信故障导致无法采集的处理方法。

关键词：无线公网拨号故障诊断处理

1 前言

经SIM卡进行GPRS拨号通信的终端简称为GPRS无线公网终端。目前电力系统计量自动化除了变电站应用的电能量数据采集终端是通过光纤网通信通道把数据传送至主站外，剩余的都为公网终端（负控、配变、集中器），它们是通过专用的无线公网通道传送采集数据至主站。由于公网终端数量庞大，维护量繁重，而计量运维人员如果无法掌握整个拨号过程，无法排查安装调试过程中由于各种原因导致终端与主站无法建立连接，导致调试工作停滞;或计量自动化人员无法快速判断分析终端抄表故障是属于上行通信还是下行通信哪个环节出问题，无法及时排查故障，影响运维进度，从而影响自动抄表结算。本文通过深入剖析整个GPRS公网终端拨号过程及至主站建档等会出现的各种问题，通过长期的分析及研究总结出各种故障的分析方法及应对措施。

2计量自动化GPRS公网终端拨号流程

2.1GPRS模块

每个终端都装有GPRS模块插有sim卡，可向主站发送数据和与主站建立联接，是整个无线拨号流程最重要的硬件。因此，卡的好坏，模块的好坏也直接影响到整个拨号流程。

2.2拨号流程第一步：硬件监测

终端使用AT指令对通信模块进行拨号操作，终端判断通信模块与通信卡是否正常工作的依据是通信模块是否响应其发出的指令。终端上电后，首先进行硬件初始化，终端通过串口发出AT指令给通信模块。如果模块响应“OK”,则表示模块正常工作；若未接收到正常返回值，则模块工作异常。同理，终端判断SIM卡是否正常工作，是依据模块是否返回通信卡的国际移动识别码（IMSI)。

2.3拨号流程第二步：网络注册

通信模块与通信卡检测正常后，则通信模块开始查找运营商的网络信号，并申请注册到相应的GSM网络。与手机原理相同，通信模块上电后，会查找附近的基站,读取可用的信道信息和信号强度。如果信号强度满足要求，则通信模块就开始网络注册过程，即建立“PPP连接”。因此，信号的好坏也直接影响到整个拨号流程。

2.4拨号流程第三步：建立PPP连接

PPP连接的最终目的是为了获取IP地址，首先设置接入点名称APN，然后通信模块通过基站发出“GPRS附着请求”发送到GPRS服务支持点SGSN（即指定网关）对用户信息进行鉴别，同时反馈给鉴权中心HLR对用户位置信息进行更新将结果返回给SGSN，最后发送确认信息给通信模块。简而言之，设置APN正确非常重要，APN是通信运营商指定名称和域名专给电力网专用。如果设置错误，即GPRS身份无法鉴别，无法获取IP地址，即无法获取进入电力专网的“通行证”或“身份证”，就无法与主站连接。

3计量自动化GPRS公网终端故障排查

3.1终端与主站通讯故障

终端与主站通信故障也称终端上行通信故障，排除停电状况分为三部分：终端本体故障、终端拨号故障、终端上行通信通道故障、后台故障。

3.1.1终端本体故障

终端自身硬件故障或终端死机。

3.1.2终端拨号故障

3.1.2.1终端硬件监视故障

（1）通讯模块：与终端接触不良，模块故障或通信串口故障。

（2）SIM卡：接触不良或损坏、欠费、卡槽坏、通信商问题。

3.1.2.2网络注册故障

（1）天线：制作工艺不良或损坏、不够长或安装位置不好。

（2）信号：现场信号小于90dbm,信号受干扰或屏蔽无信号，或不稳定。

3.1.2.3建立连接故障

通信参数协议、地址、端口、APN设置错误或没有设置

3.1.3终端上行通信信道故障

前置机死机较常见，无论防火墙、路由器、交换机、前置机哪一环节出现问题，都会影响数据是否最后进入数据库。

3.1.4主站建档错误

主站显示终端为离线状态，但是现场检查发现终端注册成功，心跳回应正常。此类异常我们称为“假在线”，是存在逻辑地址重复现象，是主站档案设置错误造成的。或终端内部逻辑地址与铭牌上的逻辑地址不一致，导致终端在主站登录时以另一个逻辑地址登录。

3.1.5终端软件版本过期

每个厂商的终端都有自己的版本，需要经常升级维护，在升级前后有时会出现故障。

3.1.6系统故障

3.2终端抄表故障

终端与电表的通信连接依靠RS-485通信线，称为下行通信，下行通信出现异常情况，会影响抄表数据采集失败或采集错误。

3.1.1RS-485故障

3.1.1.1RS485线断、接触不良或AB端接反；

3.1.1.2终端或电表RS485端口故障；

3.1.2电能表参数设置错误

计量点号、计量点状态、计量点性质（类型）、计量点端口、通信规约、计量点通信地址、波特率、校验位、数据位、停止位设置错误。

3.1.3终端和电表不兼容

如新型终端与旧型表计不兼容

3.1.4终端与电表时钟不一致

如终端时钟已经达到1号0点，而表计时钟仍然滞后，可能只到达22点，然后终端采集的是表计上月1号0点的数据。

3.1.5电表软件版本过期