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。

扩展：
表1：实验条件下数据采集成功率指标
集中器下行信道类型采集成功率%
RS485≥99
微功率无线、载波通讯及其它≥98.5
3、低压集抄采集器：用于采集多个电能表电能信息，并可与集中器交换数据的设备。

低压集抄采集器直接转发低压集抄集中器与电能表间的命令和数据。

低压集中采集器最大可接带32户智能电表。

采集器采集数周期：15min~24小时可设。

采集器依据功能分为基本型采集器和简易型采集器。

基本型采集器抄收和暂存电能表数据，并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。

简易型采集器直接转发低压集中器与电能表间的命令和数据。

采集器I型：远程通道可选用微功率无线、电力线载波、RS485总线、以太网，本地通道可选用RS485总线，可接入1～32路电能表，温度选用C2或C3级，采集器装置电源采用三相电源供电
（AC220/380V）。

采集器II型：远程通道可选用微功率无线、电力线载波，本地通道可选用RS485总线，可接入1路电能表，温度选用C2或C3级，采集器装置电源采用单相电源供电（AC220V）。

随着电网智能化，对终端数据采集周期的要求增高，采集器已不能满足以后发展的需求，逐步淘汰。

4、集中器：指收集各采集器或电能表的数据，并进行处理存储，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。

集中器采集周期：
1min~24小时可设。

主要是负责保存电力宽带抄表终端传输过来的电表数据和提供相关
抄表协议与主站进行通信，抄表集中器可以GPRS或有线的TCPIP网
络通过INTERNET与远程安装的供电公司抄表主站通信，实现居民用电数据的远程上传。

集中器通常一个台区设置一个，安装在配变附近，如配电室，箱变，其最大可接带1024户智能电表。

5、电能信息采集终端
电能信息采集终端是负责各信息采集点的电能信息的采集、数据管理、数据传输以及执行或转发主站下发的控制命令的设备。

电能信息采集终端按照应用场所可分为厂站采集终端、专变采集终端和低压集中抄表终端（包括集中器、低压采集器）等类型。

扩展1：集中器相关知识点
1、类型标识代码
2、分类
1）按照功能分为：集中器I型、集中器II型两种型式。

2）集中器I型、集中器II型两者区别：
A.I型外形尺寸：290mm×180mm×95mm；II型外形尺寸：290mm
×180mm×95mm；
B、集中器I型具有2路485通讯接口，集中器II型具有3路485
通讯接口；
C.集中器I型可安装窄带载波、宽带载波、微功率无线等本地通
讯模块;
D.均可采集1组电压信号、1组电流信号；
E.集中器数据存储容量不得低于32M;
3.集中器设备选择
每个集中器I型终端带两个RS485接口，原则上每个RS485接口可连接电能表数不超过32只，每台集中器可连接电能表数不应超过64只。

集中器终端安装箱的安装位置应从利于电缆敷设、减少电缆长度、满足GPRS信号强度要求等方面优选，箱内设置集中器终端电源用断路器（2P或3P）。

需新增的集中器终端箱共1种：集中器终端箱（塑料材质）。

如集中器终端安装处位置GPRS信号不能满足要求，应采用外置天线，经馈线引至GPRS信号强度满足要求处设置。

扩展2：终端设备正常运行的气候环境条件分类，如表1：
二、常见的低压电力用户远程抄表系统组网方案有哪几类？
根据建筑的型式、电能表及配变的布置特点，采用楼栋（道）局
部集中和配置GPRS无线电能表相结合的方式实现低压电力用户及配变电能量数据的采集、用电异常监测，并对采集的数据实现管理和远程运输；本地通道：RS485通讯网络、电力载波通讯网络，远程通道：GPRS专线网络、光线网络。

依据本地通信的不同，推荐采用如下三种技术方案。

方案一、低压电力线载波抄表（全载波）。

适用范围：对实时性要求不高、电表分散、工程施工难度大的居民区。

方案二、RS485总线和低压电力线载波混合抄表（半载波）。

适用范围：电表分布较集中、容易铺设通讯线路、集中器分布有一定距离的居民区。

方案三、RS485总线抄表。

适用范围：电表分布集中、工程施工方便、容易铺设通讯线路的新建居民小区。

案例一、低压电力线载波抄表（成都、西安地区习惯、山东部分地区）
电力用户安装载波电能表，载波电能表和集中器之间通过低压电力线载波通信。

1、适用于地下配电室类
光纤材料提报：
2、适用于地上配电室类、箱变类、台架类
扩展：1、提报宽带载波（HPLC）智能电表时，注意提报载波通讯模块；
3、若低压电力用户末端采用互感式电度表，由于没有载波模块，无法上传到变压器侧的集中器终端或主站，该如何去实现?
1)可采用I型或II型采集器通讯模块（远程：载波通讯，本地：485通讯）传到集中器；
2)采用互感器式电度表+集中器I型直接传到主站。

案例二、RS485总线和低压电力线载波混合抄表（半载波）
电力用户安装带有RS485通讯口的电能表，采集终端使用485双绞线与电能表通信，采集终端和集中器之间通过低压电力线载波进行通信。

案例三、电力用户安装带有RS485通讯口的电能表，采集终端使用485双绞线与多个电能表通信；台区集中器和数个采集终端之间采用RS485总线方式进行通信。

低压电力用户信息采集以楼道或楼栋为单位进行设计，分为五种情形，分别如下：
A类.多层独立表箱，以常规1栋6层楼住户为例，共计3个单元，每单元1梯2户。

考虑两种情形：A-1，单元间可相互连通；A-2，单元间不能相互连通。

其中A-1，单元间可相互联通：
1)电能表装设于各楼层住户门边的电能表箱内，各单元可直接连通或通过在墙面、楼层开孔实现互相连通；
2)在中间单元一层电能表箱处装设集中器终端，各单元一层至顶层电能表箱旁设一垂直的RS-485总线干线，各层电能表经RS485传输线依次连接入总线干线，各单元的总线干线统一接入中间单元的集中器终端；
3)集中器终端设于独立终端箱内，电源就近取自一层开关箱，经专用断路器引入；
4)集中器终端箱宜靠近电能表箱安装，底部与电能表箱底部高度一致。

5)适用于小区改造项目。

A-2，单元间不能相互连通：
1）电能表装设于各楼层住户门边的电能表箱内，各单元不能互相连通；
2）各单元一层装设集中器终端（现场条件受限制时可装设于其他楼层），各单元一层至顶层电能表箱旁设一垂直的RS485总线干线，各层电能表经RS485传输线依次连接入总线干线，各单元的总线干线在一层分别接入集中器终端；
3）集中器终端的安装、电源等要求同A-1。

4）适用于小区新建、改造项目。

B类.多层或小高层集中表箱，以常规1栋6层楼住户为例，共四个单元，每个单元一梯两户。

考虑两种情形：B-1，单元间可相互连通；B-2，单元间不能相互连通。

B-1，单元间可相互连通:
1)集中表箱设置在一层，各单元可直接连通或通过在墙面、楼层开孔实现互相连通；
2)在中间单元一层电能表箱处装设集中器终端，各单元集中表箱电能表经RS485传输线依次连接后统一接入集中器终端。

3）集中表箱有安装位置的，集中器终端优先选择在集中表箱内安装；集中表箱无安装位置的，集中器终端装设于独立终端箱内，宜靠近集中表箱安装，上部与集中表箱上部高度一致；
B-2，单元间不能相互连通:
1)集中表箱设置在一层，各单元不能互相连通；
2)各单元集中表箱处装设集中器终端，各单元集中表箱电能表经RS485传输线依次连接后接入本单元集中器终端。

3）集中表箱有安装位置的，集中器终端优先选择在集中表箱内安装；集中表箱无安装位置的，集中器终端安装要求同B-1。

C类.高层集中表箱，考虑两种情形，分别为C-1，集中表箱同层设置；C-2,集中表箱分层设置。

C-1,集中表箱同层设置:
以常规1栋18层楼住户为例，每单元一梯两户，因每单元住户较多，不跨单元设置采集子单元，以下说明针对一个单元。

1）3个集中表箱设置在一层；
2）在集中表箱处装设集中器终端，各集中表箱电能表经RS485传输线依次连接后统一接入集中器终端；
3）集中表箱有安装位置的，集中器终端优先选择在集中表箱内安装，集中表箱无安装位置的，集中器终端安装要去同B-1类。

4）集中表箱同层布置在配电间时，配电间内应完全覆盖全网通网络信号，便于集中器终端向后台传送数据；或根据当地供电公司的要求，
将每个单元的集中器安装在室外，此处注意提报集中器电源线，可选用单相电源供电或三相电源供电（在断一相或两相电压的条件下，交流电源仍能维持集中器或采集器正常工作和通讯），即采用BVR-450/750V-2×1.5mm²或KVVP2/22-450/750V-4×1.5mm²给终端供电。

C-2类，集中表箱分层设置：
以常规1栋18层楼住户为例，每单元一梯四户，因每个单元住户较多，不跨单元设置采集子单元，以下说明针对一个单元。

1）集中表箱分层设置，每三层设一个集中表箱，分别设置在一、四、七、十、十三、十六层，各层之间由强电竖井沟通；
2）1—9层、10—18层各设一台集中器终端，分别设置在四层、十三层集中器表箱层处，一、四、七层集中表箱电能表经RS485传输线依次连接后统一接入四层集中器终端，十、十三、十六层集中表箱嗲能耐表经RS485传输线依次连接后统一接入十三层集中器终端；
3）集中表箱有安装位置的，集中器终端优先选择在集中表箱内安装，集中表箱无安装位置的，集中器终端安装要求同B-1。

D类.主要针对采用独立表箱、空间上连续排布的工商业户门面房，具备相同特点的其他低压电力用户（居民用户或居民、工商业户混合）同样适用。

1）敷设明管或暗管，保护管规格PVC：Φ20，将多只独立电能表经RS485传输线依次连接，接入1台集中器终端，要求该集中器终端连接尽可能多的独立表计。

此种方式下，RS485电缆应满足本采集子单元所有RS485电缆总长不超过100米。

2）集中器终端设置于独立集中器终端箱内，集中器终端宜靠近电能
表箱安装，底部与电能表箱底高度一致。

E类.分散分布比较零散的三相用户（＜50kVA）和三相居民用户（≥50kVA）均独立采集，用户电能表更换为带GPRS模块的智能电能表，表计上下行信息直接通过无线公网传输。

专变采集终端
分类：按照外形结构和I/O配置分为I型、II型、III型三种型式；
2、类型标识代码
3、外形尺寸
I型外形尺寸：400mm×300mm×（125±5）mm；
II型外形尺寸：305mm×195mm×90mm；
III型外形尺寸：290mm×180mm×95mm；
配变终端：即配电变压器终端，一般用于公变，监测变压器运行情况，三相四线。

专变终端：又叫负控终端：即负荷控制终端，一般用于专变，大用户计量点，监测用户负荷变化情况，具有遥控功能，能根据用电负荷情况自动跳闸，三相三线。

集中器，采集器则是一套采集居民电表，GPRS上传数据，也可通过配变级联传输。