集中器和采集器

1. 概述

1.1引言

集中器是集中抄表系统中的关键硬件。能够通过下行信道自动抄收并存储这些具备载波通信功能的科技仪表、采集终端或采集系统还有各类载波通信终端的电能数据，并能采集外部485表数据，其下行信道可以是低压电力线载波及RS-485串行通信通道；同时能通过承压信道与主站或挥舞设备进行数据交换，其承压信道采用公用通讯网，支持GPRS、CDMA等通信手段，并且采用模块化设计，可通过更换通信系统直接改变通信手段。

符合Q/GDW374.2-2009《国网公司用电信息采集功能技术规范第二部分：集中抄表终端技术规范》的全部规定。

1.2功能方法

基于GSM短信息/GPRS的集中抄表系统，以公共的GSM/GPRS移动通信网络为载体，辅助以现场RS485总线、红外线等通讯手段，将居民户等为主要控制管理对象，实现电能用户的综合供用电监测、控制和管理。

本终端主要有五部份组成：电源单元、处理单元、通信单元、交流采样单元、GPRS单元，框图如下图1所示。

2.功能介绍

2.1数据采集

2.1.1采集数据类型

集中器采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结能源示值、抄表日零点冻结能源示值。电能数据留存时应带有时标。

2.1.2采集手段

集中器可用下列形式采集电能表的数据：

a)实时采集：集中器直接采集指定电能表的对应数据项，或采集采集器存储的各类能源数据、参数和风波数据。

b)定时自动采集：集中器根据主站设置的抄表方案自动采集采集器或电能表的数据。

c)自动补抄：集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表应有自动补抄系统。补抄失败时，生成事件记录，并向主站报告。

2.1.3状态量采集

终端实时采集开关位置状况和其余状态资料，发生变位时应记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或终端主动上报。

2.1.4交流模拟量采集

集中器可按应用要求选配电容、电流等模拟量采集系统，测量电位、电流、功率、功率因数等。交流模拟量采集要求应合乎DL/T698.34-200的4.6.1.3条要求。

2.1.5直流模拟量采集

对一些非电气量监测点（如：温度、压力等）集中器和采集器，经变换器转换成直流模拟量；集中器可实时采集直流模拟量测量温差、压力等非电气量，直流模拟量测量准确度要求在±1%范围内。

2.2数据管理和存储

2.2.1存储数据类型

集中器应能按要求对采集数据进行细分存储，如日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数据等。曲线冻结数据体积由主站设置，最小冻结时间间隔为1h

2.2.2存储容量

集中器数据存贮容量不得低于32M。

集中器分类存储下列数据：每个电能表至少31个日零点（次日零点）冻结能源数据，12个月末零点（每月1日零点）冻结能源数据，10个重点用户10天的24个整点能源数据。

2.2.3重点用户采集

集中器能按要求确定那些用户为重点用户，按照采集间隔1h生成曲线数据，采集数据内容见表2。

2.2.4电能表运行状态监测

终端监视电能表运行状态，电能表发生参数变更、时钟超差或电能表故障等状态时，按事件记录要求记录发生时间和异常数据。

2.2.5公变储能计量

当集中器配置交流模拟量采集系统，计算公变各机电量时，应能实现公变电能计量系统，计量并存储正反向总及分相有功电能、最大需量及发生时刻、正反向总无功电量，有功电能计量准确度达到1.0级，无功电量计量准确度达到2.0级，并符合DL/T614的有关规定。

2.3参数设置和检索系统

2.3.1时钟召测和对时系统

集中器应有计时单元，计时单元的日计时误差≤±1s/d。集中器可接收主站或本地手持硬件的分针召测和对时指示。集中器应能通过本地信道对功能内采集器进行广播对时或对电能表进行广播校时。

2.3.2终端参数设置和查询

可远程查询或本地设置和查询下列参数：

——集中器档案，如采集点编号等；

——集中器通信参数，如主站通讯地址(包括主通道和焯水通道)、通信协议、IP地址、振铃次数、通信路由等。

2.3.3抄表参数

可远程或本地设置和检索抄表方案，如集中器采集周期、抄表时间、采集数据项等。

2.4事件记录

集中器应能按照设置的风波属性，将事件按重要事件和一般事件分类记录。事件包含终端参数变更、抄表失败、终端停/上电，电能表时钟超差等集中器和采集器，记录的主要事件见表6。

当集中器采用双工传输信道时，集中器应主动向主站发送告警信息；当采用不具备主动上报的近程信道时，集中器在应答主站抄读电能量数据时将请求访问位（ACD）置1，请求主站访问。

2.5数据传输

2.5.1与主站通信

集中器与主站通信，接收并响应主站的军令，向主站传送数据，对重要数据和取值设置、控制报文的传输应有安全加固措施。。

2.5.2中继路由管理

集中器应具备固定中继路由或自动中继路由管理系统。

2.5.3数据转发

集中器应能接收并转发主站命令对电能表进行数据采集和控制。

2.6本地功能

2.6.1本地状态指示

应有电源、工作状况、通信状况等命令。

2.6.2本地维护接口

提供本地维护接口，支持手持硬件设置参数和现场抄读电能量数据，并有权限和私钥管理等安全举措，防止非授权人员操作。

2.6.3本地扩展接口

提供本地通信接口，可抄读台区考核表数据，并可支持用来配变监测的交采设备和无功补偿装置进行通信。

2.7终端维护

2.7.1自检和异常记录

集中器可自动进行自检，发现硬件（包括通信）异常应有事件记录和告警系统。

2.7.2初始化

终端接收到主站下发的初始化命令后，分别对算法、参数区、数据区进行初始化，参数区置为缺省值，数据区清零，控制解除。

2.7.3远程软件升级

集中器支持主站对集中器进行近程插件下载升级，并支持断点续传方式，但不支持电话通信升级。

3.电气性能

3.1供电电源

三相四线供电：A、B、C、N；

供电电容：在额定电源（220/380V）20%内能正常工作；

正常工作频度：50HZ±5%；

整机性能：视在电机≤30VA，有功功率≤10W；

3.2环境条件

标准工作室温为-25℃～55℃，相对湿度：5%～95%

3.3机械型号

能遭受正常运行中的机器震动及常规运输条件下的冲击，设备不发生维修和松动脱落。

3.4电磁兼容性(EMC)：

静电放电：8KV；

电快速瞬变脉冲群：4KV；

浪涌电路：4KV；

3.5数据留存有效期：30年；

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