低压集抄概要
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重庆市城区供电局
低压集抄概要
制作日期： 制作日期：2010年3月 年 月
主要内容纲要
低压集抄的概念 2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标 通信网络构成 RS485概要 RS485概要 低压电力载波概要 低压集抄系统的功效
第 2 页
<主题> 主题>
主题 1:
Click to edit Master text styles 低压集抄的概念
— 是串行数据接口标准，由电子工业协会（EIA）制订并发布的，以 是串行数据接口标准，由电子工业协会（EIA）制订并发布的，以 保证不同厂家产品之间的兼容。 保证不同厂家产品之间的兼容。 — 它通信稳定，理论通信距离可达1200米。 它通信稳定，理论通信距离可达1200米。 电表通信采用485连接时，有“手拉手” 电表通信采用485连接时，有“手拉手”和“星形”两种基本方式 星形” 下面是“手拉手” 下面是“手拉手”和“星形”图解 星形”
第 9 页
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
（三表合一前景图）
煤气公司 集抄 系统 自来水公司
电信网，通信专网 集 中 器 煤气 水
380/220V 民用电网
电
居民小区
第 10 页
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
目标： 利用5年时间（2010~2014），建成覆盖公司系统全部用户、采集 利用5年时间（2010~2014），建成覆盖公司系统全部用户、采集 全部用电信息、支持全部电费控制，即“ 全部用电信息、支持全部电费控制，即“全覆盖、全采集、全费 控”的采集系统，用电信息采集成果在电网规划、安全生产、经 营管理、优质服务工作中得到全面应用。 -----国家电网营销（2010）119号文“ -----国家电网营销（2010）119号文“关于加快用电信息采集系 统建设的意见” 统建设的意见”
温家宝总理 ：继续深化电价改革
— 十一届全国人大二次会议上作政府工作报告 — 完善上网电价、输配电价和销售电价形成机制 — 人工走抄，将逐渐不能适应新形势的要求
第 8 页
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
商机巨大
—
电网不仅是电能输送的媒介，还可以作为通信的媒介。国外的顶级
公司，如microsoft、motolora、echelon、interlon、3com、施伦贝谢， 公司，如microsoft、motolora、echelon、interlon、3com、施伦贝谢， 无不投入巨资，正在开发这条遍及全球每个角落、千家万户的低压载波 信道。它的价值在于低投入，就可以大大增加低压配电网的商业价值， 而这个资产所有权施属于电力部门的！ — 三表合一 ：电表 水表 气表 — 四网合一 ：宽带数据网、电话网、有线电视网和低压配电网
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Second level Third level
Fourth level Fifth level
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
低压集抄历来已久，各有成败
— — — — — 国外起步于上世纪中叶；国内起步于上世纪90年代 国外起步于上世纪中叶；国内起步于上世纪90年代 意大利的Enel公司，3500万个,92％ 意大利的Enel公司，3500万个,92％ 2008年年底，我国775.44万台，其中包括两次省级招标 2008年年底，我国775.44万台，其中包括两次省级招标 广东省招标，在首批产品验收测试后，叫停 黑龙江省级招标，在现场安装集中器5000台，选取其中3500台的 黑龙江省级招标，在现场安装集中器5000台，选取其中3500台的
第 20 页
RS485概要 RS485概要
手拉手
第 21 页
RS485概要 RS485概要
星形
第 22 页
RS485概要 RS485概要
“手拉手”与“星形”的异同点 手拉手” 星形”
— 有无端子排不是两者的本质区别。 — 相同：忽略导线电阻，各表在电气结构上都是并接于采集器A、B端。 相同：忽略导线电阻，各表在电气结构上都是并接于采集器A — 不同：“手拉手”总线长，除尾表外，其余表并接线短。 不同：“手拉手” “星形”总线可能很短，各表并接线均可能较长。 星形”
第 23 页
<主题> 主题>
主题 5:
低压电力载波概要
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Fourth level Fifth level
低压电力载波概要
电力载波概念
— 电力线载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字 信号进行高速传输的技术。 — 是唯一不需要追加线路投资的有线通信方式。
R j2πfL 值大 1/j2πfC 值小 1/j2πfC
第 26 页
低压电力载波概要
通信模式与建立路由的方式
— 下行通道采用静态组网，需建立初始拓扑结构，然后进行动态修 正，静态组网不是中继路径“静态” 正，静态组网不是中继路径“静态”的意思。 — 指定路由。即按照事先规定好的路线通讯（淘汰）。 (第一代载波表) 第一代载波表) — 自学习路由。计算机穷举所有路径，按一定的规则归纳并记忆住 所有可通过的路径，然后按此规定路径进行通讯。 （第二代载波表） — 动态智能路由。根据当前网络的状况，通过拓扑分析及自适应算 法，动态组织通讯网络。（遗传算法、群蚁算法、动态规划） （第三代载波表）
载波网络通信原理图
第 18 页
<主题> 主题>
主题 4:
RS485概要 RS485概要
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Fourth level Fifth level
RS485概要 RS485概要
RS485概念 RS485概念
第 4 页
低压集抄的概念
低压集抄系统与其他系统的关系图
调度自动化 电能信息采集与 管理系统主站 其他营销系统
低压集中器
公变采集终端
低压采集器
专变采集终端
站采集终端
电 能 表 表 能 电
电 能 表 表 能
电 能 表
电 电 能 表
电 能 表 表 能 电
第 5 页
<主题> 主题>
Leabharlann Baidu
主题 2:
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
第 16 页
通信网络构成
上行通道构成（续） 上行通道构成（续）
— 光纤网络 优点：速度快、信号稳定、产权自 主 缺点：施工难度大
半载波
下行通道构成
— 半载波：电表经485采集器 半载波：电表经485采集器 — 全载波: 电表不经485采集器 全载波: 电表不经485采集器
全载波
第 17 页
通信网络构成 半载波与全载波区别要点: 半载波与全载波区别要点: — 485信号传输比电力载波稳定，传输距离更长。 485信号传输比电力载波稳定，传输距离更长。 — 以上页第1图为例，从集中器到终端点由 1对6 变为 1对1。 以上页第1 — 全载波工程量小，只需换表 — 市公司：规范的小区建房，半载波稳定优势并不明显（理论说明见 下图）
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Fourth level Fifth level
低压集抄的概念
低压集抄概念内核 —低压：380V/220V 低压：380V/220V —集：集中（空间、时间） —抄：抄表 —内核：对低压电表进行批量、同时（以多少天为单位）抄表 概念辨析 — 低压集抄与低压电力载波集抄 — 低压半自动集抄与低压远程集抄 — 重庆：低压电力载波远程集抄 电能信息采集与管理系统：主站+电能信息采集终端+ 电能信息采集与管理系统：主站+电能信息采集终端+受控对象（电表等）（见 后图） 电能信息采集终端：低压集抄终端、厂站采集终端、专变采集终端、共变采集 终端 （DL/T 698.1-2009） 698.1-2009）
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通信网络构成
低压集抄通信网络与采集终端
上 行 通 道
下 行 通 道
通信网络构成
上行通道构成：
— GPRS/CDMA 优点：施工简单，利用既成的商业通信网。 缺点：地下楼层信号差； 产生流量费用； 商业外网存在网络安全隐患； 网络不属于自己，被动。 — 230M无线专网 230M无线专网 优点：国家特许的电力通信网络，有主动权 因释放户外天线，故通信信号很好 缺点：需敷设天馈线，施工难度增大 容量有限。
现场抄收数据统计，日数据采集成功率95％；周数据采集成功率98％。 现场抄收数据统计，日数据采集成功率95％；周数据采集成功率98％。
第 7 页
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
节约性社会建设的要求
— 全球面临节能减排，国家建设资源节约型社会
包含在四万亿的救市计划中
— 685亿元的电能营业管理系统建设的计划 685亿元的电能营业管理系统建设的计划
第 25 页
低压电力载波概要
电力载波技术难点
— 低压电网本身是为50Hz电能输送设计的，在50Hz上，它的频率响应 低压电网本身是为50Hz电能输送设计的，在50Hz上，它的频率响应 特性最好；高频信号在低压线路上衰减严重，路径以不超过200M为宜。 特性最好；高频信号在低压线路上衰减严重，路径以不超过200M为宜。 — 各种干扰严重。 — 负荷变化大，通信信道具有时变性 — 接头多，存在反射等问题。
全费控 （支撑电价调整）
— 远程费控 — 本地费控 （最终目标） （近期目标，暂缓) （近期目标，暂缓)
第 12 页
<主题> 主题>
主题 3:
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通信网络构成 Second level
Third level
Fourth level Fifth level
第 11 页
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
全覆盖
— 大型专变用户、中小型专变用户、低压单相一般工商业用户、低压 大型专变用户、中小型专变用户、低压单相一般工商业用户、低压 三相一般工商业用户、城乡居民用户、 三相一般工商业用户、城乡居民用户、公用配变
全采集
— 电能表计量信息 （电量、电费结算等） — 电网供电信息 （电压、电流、功率、停电等）
使用“星形” 使用“星形”注意点
— 各表并接到端子排的线较长时，会产生反射波，影响通讯质量。总 线到各表计的485线以不超过5M为宜。 线到各表计的485线以不超过5M为宜。 一个采集器可驱动载波表的数目 — 根据485总线理论，可同时并接32个输入电阻为12k 的接收器。 根据485总线理论，可同时并接32个输入电阻为12k — 表计输入电阻越大，能并接数目则越多。（欧姆定律）
通信网络构成
方式一 从电表直接通过无线信号到主站（不可行）
— 电表没有足够的发射功率，需通过信号增强放大
方式二 从电表直接通过电力线载波到主站（不可行）
— 载波信号不能夸变压器有效传送 — 距离太远，载波信号会迅速衰减
方式三 可行方式
— 电表 -中继环节（集中器） -— 电表到中继（集中器）称为下行通道 电表到中继（集中器）称为下行通道 — 中继（集中器）到主站称为上行通道 主站
第 27 页
<主题> 主题>
主题 6: 低压集抄系统的功效
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Fourth level Fifth level
低压集抄系统的功效
逐步实现远程抄表，节约抄表人力。 抄表数据准确，有助于线损分析 有效监控异常负荷 最终实现预付费模式，解决电费回收问题 逐步实现“停电不断电”，消除“复火” 逐步实现“停电不断电”，消除“复火”模式，快速回复送电 主站系统与SG186有接口，自动传输 主站系统与SG186有接口，自动传输 为今后的多表合一、多网合一奠定基础
通常只能采用高频载波
— 载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波；要求正弦载波 的频率远远高于信号波的带宽，否则会发生混叠，使传输信号失真。 — 我国低压载波通信频段规定在40－500KHZ左右。 我国低压载波通信频段规定在40－500KHZ左右。 — 目前国内主要使用的载波频率有三种： 132kHz、115kHz双频载波频率； 132kHz、115kHz双频载波频率； 270kHz； 270kHz； 120kHz
低压集抄概要
制作日期： 制作日期：2010年3月 年 月
主要内容纲要
低压集抄的概念 2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标 通信网络构成 RS485概要 RS485概要 低压电力载波概要 低压集抄系统的功效
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主题 1:
Click to edit Master text styles 低压集抄的概念
— 是串行数据接口标准，由电子工业协会（EIA）制订并发布的，以 是串行数据接口标准，由电子工业协会（EIA）制订并发布的，以 保证不同厂家产品之间的兼容。 保证不同厂家产品之间的兼容。 — 它通信稳定，理论通信距离可达1200米。 它通信稳定，理论通信距离可达1200米。 电表通信采用485连接时，有“手拉手” 电表通信采用485连接时，有“手拉手”和“星形”两种基本方式 星形” 下面是“手拉手” 下面是“手拉手”和“星形”图解 星形”
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2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
（三表合一前景图）
煤气公司 集抄 系统 自来水公司
电信网，通信专网 集 中 器 煤气 水
380/220V 民用电网
电
居民小区
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2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
目标： 利用5年时间（2010~2014），建成覆盖公司系统全部用户、采集 利用5年时间（2010~2014），建成覆盖公司系统全部用户、采集 全部用电信息、支持全部电费控制，即“ 全部用电信息、支持全部电费控制，即“全覆盖、全采集、全费 控”的采集系统，用电信息采集成果在电网规划、安全生产、经 营管理、优质服务工作中得到全面应用。 -----国家电网营销（2010）119号文“ -----国家电网营销（2010）119号文“关于加快用电信息采集系 统建设的意见” 统建设的意见”
温家宝总理 ：继续深化电价改革
— 十一届全国人大二次会议上作政府工作报告 — 完善上网电价、输配电价和销售电价形成机制 — 人工走抄，将逐渐不能适应新形势的要求
第 8 页
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
商机巨大
—
电网不仅是电能输送的媒介，还可以作为通信的媒介。国外的顶级
公司，如microsoft、motolora、echelon、interlon、3com、施伦贝谢， 公司，如microsoft、motolora、echelon、interlon、3com、施伦贝谢， 无不投入巨资，正在开发这条遍及全球每个角落、千家万户的低压载波 信道。它的价值在于低投入，就可以大大增加低压配电网的商业价值， 而这个资产所有权施属于电力部门的！ — 三表合一 ：电表 水表 气表 — 四网合一 ：宽带数据网、电话网、有线电视网和低压配电网
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2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
低压集抄历来已久，各有成败
— — — — — 国外起步于上世纪中叶；国内起步于上世纪90年代 国外起步于上世纪中叶；国内起步于上世纪90年代 意大利的Enel公司，3500万个,92％ 意大利的Enel公司，3500万个,92％ 2008年年底，我国775.44万台，其中包括两次省级招标 2008年年底，我国775.44万台，其中包括两次省级招标 广东省招标，在首批产品验收测试后，叫停 黑龙江省级招标，在现场安装集中器5000台，选取其中3500台的 黑龙江省级招标，在现场安装集中器5000台，选取其中3500台的
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RS485概要 RS485概要
手拉手
第 21 页
RS485概要 RS485概要
星形
第 22 页
RS485概要 RS485概要
“手拉手”与“星形”的异同点 手拉手” 星形”
— 有无端子排不是两者的本质区别。 — 相同：忽略导线电阻，各表在电气结构上都是并接于采集器A、B端。 相同：忽略导线电阻，各表在电气结构上都是并接于采集器A — 不同：“手拉手”总线长，除尾表外，其余表并接线短。 不同：“手拉手” “星形”总线可能很短，各表并接线均可能较长。 星形”
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主题 5:
低压电力载波概要
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Fourth level Fifth level
低压电力载波概要
电力载波概念
— 电力线载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字 信号进行高速传输的技术。 — 是唯一不需要追加线路投资的有线通信方式。
R j2πfL 值大 1/j2πfC 值小 1/j2πfC
第 26 页
低压电力载波概要
通信模式与建立路由的方式
— 下行通道采用静态组网，需建立初始拓扑结构，然后进行动态修 正，静态组网不是中继路径“静态” 正，静态组网不是中继路径“静态”的意思。 — 指定路由。即按照事先规定好的路线通讯（淘汰）。 (第一代载波表) 第一代载波表) — 自学习路由。计算机穷举所有路径，按一定的规则归纳并记忆住 所有可通过的路径，然后按此规定路径进行通讯。 （第二代载波表） — 动态智能路由。根据当前网络的状况，通过拓扑分析及自适应算 法，动态组织通讯网络。（遗传算法、群蚁算法、动态规划） （第三代载波表）
载波网络通信原理图
第 18 页
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主题 4:
RS485概要 RS485概要
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RS485概要 RS485概要
RS485概念 RS485概念
第 4 页
低压集抄的概念
低压集抄系统与其他系统的关系图
调度自动化 电能信息采集与 管理系统主站 其他营销系统
低压集中器
公变采集终端
低压采集器
专变采集终端
站采集终端
电 能 表 表 能 电
电 能 表 表 能
电 能 表
电 电 能 表
电 能 表 表 能 电
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主题 2:
2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
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通信网络构成
上行通道构成（续） 上行通道构成（续）
— 光纤网络 优点：速度快、信号稳定、产权自 主 缺点：施工难度大
半载波
下行通道构成
— 半载波：电表经485采集器 半载波：电表经485采集器 — 全载波: 电表不经485采集器 全载波: 电表不经485采集器
全载波
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通信网络构成 半载波与全载波区别要点: 半载波与全载波区别要点: — 485信号传输比电力载波稳定，传输距离更长。 485信号传输比电力载波稳定，传输距离更长。 — 以上页第1图为例，从集中器到终端点由 1对6 变为 1对1。 以上页第1 — 全载波工程量小，只需换表 — 市公司：规范的小区建房，半载波稳定优势并不明显（理论说明见 下图）
Second level Third level
Fourth level Fifth level
低压集抄的概念
低压集抄概念内核 —低压：380V/220V 低压：380V/220V —集：集中（空间、时间） —抄：抄表 —内核：对低压电表进行批量、同时（以多少天为单位）抄表 概念辨析 — 低压集抄与低压电力载波集抄 — 低压半自动集抄与低压远程集抄 — 重庆：低压电力载波远程集抄 电能信息采集与管理系统：主站+电能信息采集终端+ 电能信息采集与管理系统：主站+电能信息采集终端+受控对象（电表等）（见 后图） 电能信息采集终端：低压集抄终端、厂站采集终端、专变采集终端、共变采集 终端 （DL/T 698.1-2009） 698.1-2009）
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通信网络构成
低压集抄通信网络与采集终端
上 行 通 道
下 行 通 道
通信网络构成
上行通道构成：
— GPRS/CDMA 优点：施工简单，利用既成的商业通信网。 缺点：地下楼层信号差； 产生流量费用； 商业外网存在网络安全隐患； 网络不属于自己，被动。 — 230M无线专网 230M无线专网 优点：国家特许的电力通信网络，有主动权 因释放户外天线，故通信信号很好 缺点：需敷设天馈线，施工难度增大 容量有限。
现场抄收数据统计，日数据采集成功率95％；周数据采集成功率98％。 现场抄收数据统计，日数据采集成功率95％；周数据采集成功率98％。
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2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
节约性社会建设的要求
— 全球面临节能减排，国家建设资源节约型社会
包含在四万亿的救市计划中
— 685亿元的电能营业管理系统建设的计划 685亿元的电能营业管理系统建设的计划
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低压电力载波概要
电力载波技术难点
— 低压电网本身是为50Hz电能输送设计的，在50Hz上，它的频率响应 低压电网本身是为50Hz电能输送设计的，在50Hz上，它的频率响应 特性最好；高频信号在低压线路上衰减严重，路径以不超过200M为宜。 特性最好；高频信号在低压线路上衰减严重，路径以不超过200M为宜。 — 各种干扰严重。 — 负荷变化大，通信信道具有时变性 — 接头多，存在反射等问题。
全费控 （支撑电价调整）
— 远程费控 — 本地费控 （最终目标） （近期目标，暂缓) （近期目标，暂缓)
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通信网络构成 Second level
Third level
Fourth level Fifth level
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2009低压集抄启动背景与目标 2009低压集抄启动背景与目标
全覆盖
— 大型专变用户、中小型专变用户、低压单相一般工商业用户、低压 大型专变用户、中小型专变用户、低压单相一般工商业用户、低压 三相一般工商业用户、城乡居民用户、 三相一般工商业用户、城乡居民用户、公用配变
全采集
— 电能表计量信息 （电量、电费结算等） — 电网供电信息 （电压、电流、功率、停电等）
使用“星形” 使用“星形”注意点
— 各表并接到端子排的线较长时，会产生反射波，影响通讯质量。总 线到各表计的485线以不超过5M为宜。 线到各表计的485线以不超过5M为宜。 一个采集器可驱动载波表的数目 — 根据485总线理论，可同时并接32个输入电阻为12k 的接收器。 根据485总线理论，可同时并接32个输入电阻为12k — 表计输入电阻越大，能并接数目则越多。（欧姆定律）
通信网络构成
方式一 从电表直接通过无线信号到主站（不可行）
— 电表没有足够的发射功率，需通过信号增强放大
方式二 从电表直接通过电力线载波到主站（不可行）
— 载波信号不能夸变压器有效传送 — 距离太远，载波信号会迅速衰减
方式三 可行方式
— 电表 -中继环节（集中器） -— 电表到中继（集中器）称为下行通道 电表到中继（集中器）称为下行通道 — 中继（集中器）到主站称为上行通道 主站
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主题 6: 低压集抄系统的功效
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Fourth level Fifth level
低压集抄系统的功效
逐步实现远程抄表，节约抄表人力。 抄表数据准确，有助于线损分析 有效监控异常负荷 最终实现预付费模式，解决电费回收问题 逐步实现“停电不断电”，消除“复火” 逐步实现“停电不断电”，消除“复火”模式，快速回复送电 主站系统与SG186有接口，自动传输 主站系统与SG186有接口，自动传输 为今后的多表合一、多网合一奠定基础
通常只能采用高频载波
— 载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波；要求正弦载波 的频率远远高于信号波的带宽，否则会发生混叠，使传输信号失真。 — 我国低压载波通信频段规定在40－500KHZ左右。 我国低压载波通信频段规定在40－500KHZ左右。 — 目前国内主要使用的载波频率有三种： 132kHz、115kHz双频载波频率； 132kHz、115kHz双频载波频率； 270kHz； 270kHz； 120kHz