分户计费系统技术手册1.docx
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分户计费系统技术手册1
多联式空调（热泵）机组分户计费系统
珠海格力电器股份有限公司
一、多联式空调（热泵）机组分户计费系统概述
随着格力电器中央空调制造技术的不断发展和提高，为解决中央空调在楼宇中分布复杂分散，不易进行集中控制、维护的问题，必须提供给用户一个操作简单，运行可靠的平台对空调机组进行日常管理和维护，这个平台就是格力中央空调远程监控系统。
随着经济的不断发展，中央空调在民用住宅、商业性大楼中已被广泛采用。
收费方式则基本上沿用暖气系统按面积平摊计费方式。
即：
由物管部门定出每平方米价格，各用户按承租总面积付费。
这种收费方法存在种种弊端：
用户的恶性消费：
由于收费是按面积分摊，用户交费均为定值，与使用情况无关，这就形成了各用户“用与不用一样，用多用少一样”；各种不合理的恶性消费现象随处可见，形成“供多少用多少”的局面。
运行费用增加：
由于用户不能按量交费，每月费用是一个定额。
这种“大锅饭”现象形成的消费观念，造成能源浪费，运行费用增加、维护费用加大，其结果就是用户负担加重。
造成物管部门与用户的纠纷：
由于不能了解用户的使用情况，没有收费依据，采用按平方米收费，这种收费方式就变成了强迫消费，用户往往拒绝付费。
这样就造成了客主之间的收费纠纷，加大物业管理难度，影响物管的企业形象。
为了解决上述弊端，同时，为了贯彻落实国家节约能源，建筑节能的要求，在多联式空调（热泵）机组节能，机组数据采集的基础上，增加对空调机组的能耗计量和分析，促使人们提高节能意识的培养和节能技术，节能产品的应用，设计开发了多联式空调（热泵）机组分户计费系统。
二、多联式空调（热泵）机组分户计费系统
1.多联式空调（热泵）机组分户计费系统简介
多联式空调（热泵）机组分户计费系统通过采集目前格力电器的多联机组（热回收机组除外）的运行数据，将机组的用电量根据各个内机的运行状态分配到各个内机。
多联式空调（热泵）机组分户计费系统最多可以对253套多联机组（热回收机组除外）进行管理、控制和计费。
可以屏蔽接入系统内机的开关机，设定温度，风速等参数。
该系统适用的具体机型有：
多联机1-16内机、单机变频多联机、模块化变频多联机,模块化数码多联机、900数码多联机、R22数码热水机、1-32数码多联机等。
采用自动抄表系统,利用低压电力线来传输用户用电数据，实现及时有效收集和统计。
2.多联式空调（热泵）机组分户计费系统网络拓扑图
2.1.拓扑图通讯线说明
通讯线代号
说明
L1
两芯五类双绞通讯线，一头水晶头,一头接入接焊接点（用户自配）
L2
两芯五类双绞通讯线，两头水晶头（格力标配）
L3
两芯五类双绞通讯线，一头水晶头，一头接入RS232-485光电隔离转换器（用户自配）
R1
DB9串口线（格力标配）
请特别注意：
每个通讯模块下所连接的内机最多只能为16台，所以当外机所接的内机超过16台的情况下需要转接板转接（转接板的作用和接法请参阅机组的说明书），此时通讯模块接入的方式请看下图
2.2.拓扑图说明
由拓扑图可以看出，分户计费系统由4大部分组成：
第一部分是监控室的电脑部分，这部分包括安装在电脑中的分户计费软件和把计算机串口的RS232信号转换成远程监控网络的RS485信号的光电隔离转换器。
第二部分是通讯网络连接部分，这部分在硬件上的表现是各种通讯线的连接。
第三部分是通讯模块部分，通讯模块负责在空调和电脑之间传递数据，是整个分户计费系统中比较重要的一环，每个通讯模块都有一个地址（通过8位拨码器实现），在同一个系统中通讯模块的地址是不允许重复的，同时为了安装的规范和日后管理的方便，通讯模块统一安装在集中控制柜中，以上所提到的设备的详细安装、使用方法请看硬件介绍部分。
第四部分是抄表部分,该部分实现了自动抄表.通过低压集中器将各个电表读数读取到分户计费系统中,进行计算.
2.3.电度表接入示意图
请特别注意：
每个电表所计量的机组的总功率不能大于1000KW
每一套机组单独接电表。
●正确的接法：
每一套机组的外机接一个电表，所有内机接一个电表
●错误的接法：
每一套机组的所有内机和外机共同接一个电表
2.4.电表接入要求说明
1.低压集中器和最末端的电表距离不超过1000m
2.空调电源需单独接入.
3.空调动力分支不能超过300m
4.低压集中器分支不能超过300m
5.低压集中器和计算机网线距离不能超过50m
6.低压集中器需接入空调主动力线（为3相4线）;
7.过载,过压自动跳闸;
8.电表和低压集中器工作环境:
温度:
-40~50度;免日晒雨淋
9.单次抄表成功率98%以上.
10.提供上门安装调试支持
3.硬件介绍及安装
3.1.零部件清单
名称
型号
物料编码
供应范围
备注
光电隔离中继器
光电隔离中继器RS485顶
LN02200010
选配
满足条件才需选配
远程监控分户计费套件FC2-232/422顶
FC2-232/422
LN02400020
标配
内销用，包括软件光盘、光电隔离转换器等
通讯模块ZJ206
ZJ206
30200014
标配
内销用，包含通讯模块等
集中控制柜
用户自备
\
自配
3.2.光电隔离转换器介绍
3.2.1.功能介绍
光电隔离转换器的作用是对计算机串口的RS232信号和RS485总线的信号进行转换。
3.2.2.外形图片
3.2.3.外形及安装尺寸
3.2.4.使用说明
●电源接口：
输入AC220V～50HZ输出12～30VDC800mA。
●通讯接口：
RS485的A线接485接线端子的R+,B线接R－。
RS232接口和电脑的RS232相连。
●电源指示灯：
通上电源时常亮。
●通讯指示灯：
正常通讯时TX灯闪烁。
●详细使用方法请看远程监控套件内附带的说明书
3.2.5.安装使用注意事项
●必须固定安装在室内，避免碰撞、暴晒或雨淋，建议和计算机一起放置在监控室内
●必须要使用厂家原配的设备，不允许自行购买其他型号或品牌的替代产品
●需要独立的电源，必须安装足够的220V交流插座提供电源
3.3.光电隔离中继器介绍
3.3.1.功能介绍
光电隔离中继器的作用是：
1）.当整个通讯网络节点距离超过800米后，为保证信号完整性，防止信号在长距离通讯情况下出现衰减。
2）.目前一般的光电隔离转换器能够支持30个节点通讯信号完整性，当网络中通讯节点数超过32个节点后，通讯信号将不完整。
为了保证信号的可靠传输，我们要求在网络中节点数超过30个时必须用中继器中转信号，以保证通讯信号的完整性。
3.3.2.外形图片
3.3.3.外形及安装尺寸
3.3.4.使用说明
●电源接口：
输入AC220V～50HZ输出12～30VDC800mA。
●通讯接口：
RS485的A线接485接线端子的R+,B线接R－。
●电源指示灯：
通上电源时常亮。
●通讯指示灯：
正常通讯时Data灯闪烁。
●详细使用方法请看中继器包装盒中附带的说明书
3.3.5.安装使用注意事项
●必须固定安装在室内，避免碰撞、暴晒或雨淋，建议和计算机一起放置在监控室内
●必须要使用厂家原配的设备，不允许自行购买其他型号或品牌的替代产品
●需要独立的电源，必须安装足够的220V交流插座提供电源
3.4.通讯模块ZJ206介绍
3.4.1.功能介绍
通讯模块（数码多联选用ZJ206）的作用是在计算机与空调系统的通讯中，将二者的信息进行转换和传递，即起到一个通讯控制器的作用。
3.4.2.外形图片
3.4.3.外形及安装尺寸
3.4.4.使用说明
●电源接口：
输入AC220V～50HZ输出9～12VDC800mA
●通讯接口：
COM1口接空调机组,其余的两个COM2功能一致，都是用来接监控电脑或两个通讯模块之间串接。
●电源指示灯（红色）：
通上电源时常亮。
●通讯指示灯（绿色）：
通讯正常时常亮，如每2秒闪一次为和电脑通讯故障，每2秒闪2次为和机组通讯故障。
常灭表示通讯模块与机组和电脑均通讯故障。
●按键：
按键为预留，目前无任何作用
3.4.5.拨码示意图
✧注意：
重新拨码后通讯模块需要掉电再上电新地址才生效。
✧拨码示意图中，黑色部分表示拨码拨杆。
首先将通讯模块的底部的机型拨码拨到如下图位置，然后才可以设置地址拨码。
设置地址拨码前需要将通讯模块的外壳拆下，可以看到8位的地址拨码器，如下图所示
8位拨码由S2的5位拨码和S3的3位拨码组成，拨码拨到ON端表示0，拨到数字端表示1，低位在左高位在右，请看下图
拨码S2可以设置31个通讯模块的地址（1～31），如果通讯模块的地址不超过31，则不需使用拨码S3，只需要设置拨码S2即可，但此时要将拨码S3全部拨到ON端。
下图为通讯模块地址为11时拨码拨的位置和对应的拨码表对照。
地址拨码表
拨码S2
拨码S3
地址值
1
2
3
4
5
1
2
3
1
1
0
1
0
0
0
0
11
S2S3
如果通讯模块的地址超过31，则需要使用拨码S3，下图为通讯模块地址为43时拨码拨的位置和对应的拨码表对照。
地址拨码表
拨码S2
拨码S3
地址值
1
2
3
4
5
1
2
3
1
1
0
1
0
1
0
0
43
S2S3
3.4.6.安装适用注意事项
●确保电源适配器的规格，否则通讯模块将不正常工作甚至被损坏。
●确保整个工程中每个通讯模块的拨码地址为唯一，否则将通讯故障。
●确保通讯线接入正确的接口，否则将通讯故障。
●请勿把通讯模块置于太阳直照或高温潮湿环境中，统一放置在集中控制柜中。
3.5.集中控制柜
3.5.1.功能介绍
集中控制柜能将通讯模块统一放置其中，起到管理集中方便，运行安全可靠的作用。
3.5.2.外形图片
集中控制柜由用户根据自己的需求根据本技术手册的要求自制，以下的图片仅供参考，并不是唯一标准。
3.5.3.外形及安装尺寸
以下尺寸仅供用户参考，它是按照装入10个通讯模块的集中控制柜的标准设计的，如果需要同时装入超过十个通讯模块以上的控制柜，必须按照相应的比例重新设计。
另外柜体内部的设计也需要用户根据工程的实际情况，参考通讯模块的尺寸和布线要求自行设计制作。
箱体外形尺寸（单位：
mm）：
3.5.4.安装使用注意事项
●制作集中控制柜之前要先按照通讯模块的数量和排列方式以及要放置的位置情况进行设计
●每个通讯模块需要独立的电源，因此集中控制柜里必须安装足够的220V交流插座提供电源，不允许多个通讯模块同时接入一个电源变压器的安装方式
●必须确保通讯线和强电线要分开15CM以上，绝对不能捆扎到一起，如果无法分开15CM必须加屏蔽钢管，以免产生电磁干扰导致通讯故障
●控制柜应安装在室内，防止被暴晒和雨淋，并上锁，防止非专业管理人员的接触
3.6.通讯线介绍
3.6.1.安装使用注意事项
●要保证每一根通讯线导通良好，必须通过导通测试。
●通讯信号线不可与其他高频强电线或高频信号线置于一个线槽内，更不可以与此类强干扰信号线捆绑走线，通讯线与高频强电线至少需保持15cm以上距离，其他高频信号线需根据信号的频率及电压计算出最小间隔距离；如果遇到必须与强干扰信号线并行的情况，则必须要求施工方增加屏蔽钢管。
●要求通讯线沿制冷剂管路布线，走专门的线槽。
●需要压制水晶头的通讯线，原则上先穿管再制作水晶头，如果实际施工中必须要带水晶头的通讯线进行穿管时，必须对水晶头实施保护措施，防止水晶头在穿管过程中线头脱落或磨损破坏。
●水晶头的压线方法：
首先水晶头为四芯水晶头，线扣方向朝下，用压线钳将通讯线的绝缘护套去除适当长度，将信号线头剪齐（注意:
不要去除信号线线皮），然后将四芯或两芯双绞通讯线中两条信号线A线和B线插入水晶头四个接线槽中的中间两个，用压线钳压紧水晶头，最后用测试仪器测试通讯线的导通。
●通讯线的焊接方法：
将两端双绞线通讯线线头的绝缘皮拨开，使铜芯露出大于2CM，将铜芯然后互相缠绕,将缠绕部分加锡固定,特别注意在加锡固定后再将接口的部分用绝缘胶布或者用绝缘套保护好,以免氧化。
●通讯线接入光电隔离转换器的方法，如下图所示：
将两端双绞线通讯线线头的绝缘皮拨开，使铜芯露出大于0.5CM左右，将通讯线的A线端接入R＋接线柱，B线端接入R－接线柱，然后将两个接线柱上的螺丝拧紧，让螺丝紧紧压住线头即可。
●通讯线接入光电隔离中继器的方法，如下图所示：
同上述转换器的接法。
二格力空调多联机组分户计费系统自动抄表子系统
1格力空调多联机组分户计费系统自动抄表子系统简介
格力空调多联机组分户计费系统自动抄表子系统--低压电力载波集中抄表系统采用了窄带直序扩频和网络层中继通信技术，利用低压电力线载波方式将同一配变台区内的所有用户的实际用电量（电能表读数）集中抄收到数据集中器，各配变台区的集中器再将数据传送到分户计费系统服务站。
该系统具有以下特点：
（1）系统抗干扰能力强，抄到率高。
系统设计有网络层中继通信技术，并能够有效克服恶劣环境，更加适应我国目前电力网中信道衰减和电网污染严重、负荷波动大的实际情况；
（2）系统容量大。
集中器最多可管理1000个采集器，足以管辖一个居民小区或一片商业区；
（3）系统组建灵活，可伸缩性强。
本系统可管理小到一个居民小区，大到一个地区、一个城市；主站可以是仅以单台计算机构建的简单系统，也可以是大型的计算机网络系统，而且扩容也十分方便。
（4）系统自动化程度高、运行可靠。
2自动抄表子系统架构及功能简介
系统由抄表管理模块、载波集中器、采集终端、计量仪表等组成。
2.1抄表管理模块
抄表管理模块是自动抄表子系统的重要组成部分，主要任务是将集中器传输上来的用户数据进行汇总、整理，实现系统的自动抄表功能。
2.2CL818C载波集中器
集中器安装于配电变压器附近，是整个系统的中心层。
集中器向上与抄表管理模块通讯，向下通过电力线载波通讯方式与采集器通讯，可直接采集变压器附近的台区总表的数据，主要有以下功能：
（1）接收抄表管理模块的指令，将从采集器取来的用量数据上传到抄表管理模块；
（2）根据设置，定时将采集到的用户计量数据保存并送向抄表管理模块，作为向用户收费和计算线损的依据；
（3）为采集器提供自动路由中继链路和抄表参数。
2.3计量仪表（用户单/三相载波电能表/台区总表）
计量仪表直接计量用户电量数据，并监测用户用电情况，并通过载波通讯口将数据传输给集中器。
3自动抄表子系统工作原理详细说明
3.1上行部分说明（抄表管理模块—集中器通讯）
上行通讯采用TCP/IP通讯方式。
（1）、适用情况：
该方案适用于供电所/供电局、小区物业统一抄表；
（2）、抄表管理模块与集中器通过TCP/IP进行连接，各配变台区的数据集中器通过TCP/IP通讯方式将数据传送到抄表管理模块；
3.2下行部分说明（集中器—台区总表—用户电能表）
集中器利用电力线载波通信方式，可定时或实时抄取所辖区域内所有采集器在内的载波表数据，并保存在内部数据存储器中，以备分户计费系统计算机随时调用。
主要功能：
Ø可实时抄表，实时收集下辖全部电表的累计电量、各种数据、参数；
Ø可以实现对有窃电行为进行监控；
Ø自诊断功能，系统自动检测控制模块、数据存储等单元是否工作正常。
检测到故障时自动记录故障情况和故障发生时间；
4系统功能详细说明
4.1数据采集处理
Ø可实时召测或根据设定的抄读间隔自动采集各电能表的实时电量、月末零点冻结电量、日零点冻结电量；
Ø可抄读三相多功能载波电能表失流、失压、编程状态等事件记录。
4.2储存容量
Ø每台集中器管理的单相电能表数量不少于1000块，三相多功能载波电能表数量不少于200块；
Ø按照集中器设计的最大用户数对每个用户电能表电能量数据至少保存60个日零点冻结电量数据、6个月末零点冻结电量数据，有专用的存储空间对上述2种数据分别存储。
Ø数据储存容量为4M。
4.3数据补抄/报警功能
Ø集中器对在规定的抄读间隔时间内未抄读数据的电能表有补抄功能；
Ø集中器对在规定的抄读间隔时间内未抄到数据的电能表应能向主站发送报警信息：
4.4校时功能
Ø集中器有计时单元可被主站校时，计时单元的日计时误差≤±0.5s/d；
Ø集中器能通过电力线载波对系统内电能表进行广播校时。
4.5现场抄读功能
提供手持抄读器通过本地红外口现场抄读电量数据并输入到主站。
4.6自诊断和异常信息记录功能
可自动进行自检，发现设备（包括通信）异常有记录和报警功能。
4.7安全性
Ø集中器设计有可靠的安全措施，防止非授权人员设置参数。
集中器能够保存最近500次的事件记录（异常告警等）。
Ø集中器采用二级密码管理。
一级密码：
超级用户（用户名、口令可更改，便于厂家向供电局移交），可进行授权二级用户、误差调整、所有功能设置；二级密码：
设置用户，由超级用户授权（分配用户名及初始口令），可进行所有功能设置、抄表。
Ø集中器能判别并拒绝非法主站的召测和控制指令。
4.8停电数据保持
Ø停电数据至少保持10年以上；
Ø电源恢复时，保存数据不丢失，内部时钟正常运行。
5系统主要部件技术指标和特点
5.1CL818C集中器
6.1.1CL818C集中器主要特点
Ø采用高速32位嵌入式处理器和嵌入式实时多任务RTOS操作系统；
Ø集中器电磁兼容性能优良，能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰、且具有较强的温度自适应能力范围；
Ø宽电压范围设计使其具有更高的可靠性，更加适应工作环境；
Ø全新的维护概念：
具有功能强大的组态功能，可以在当地/远方方便地修改设备参数，支持当地/远方软件的在线升级；
Ø大容量的主板FLASH存储芯片保证各种数据的方便存储；
Ø密封式设计，ABS防水阻燃材料，壁挂式结构、体积轻巧、安装方便。
6.1.2CL818C集中器主要技术指标
电压规格
电压
3×220V/380V
工频耐压
2KV
冲击电压
6KV
静电放电
8KV
快速脉冲群
电源回路4KV
信号回路2KV
浪涌
共模4KV
差模2KV
工作温度
-20～65℃
极限工作温度
-25～70℃
相对湿度
≤95%
电压范围
额定电压±30%
频率范围
50Hz±5%
MTBF
≥5104h
设计寿命
15年
外形尺寸
长×宽×厚=287mm×175mm×95mm
净重
3.2kg
电池寿命
10年
电池工作时间
≥3年
硬件接口
RS485：
2路
红外接口：
1路
GPRS/CDMA通信口：
1路
载波通信：
1路
6.1.3CL818C工作环境要求
Ø集中器必须安装在干燥通风灰尘小的地方，并要远离各种电磁干扰源（如各种动力电机﹑电力变频设备等）。
Ø安装集中器的地点到各个载波表的线路要尽量避开各种负荷开关，避免电力载波信号的大衰减而影响到载波的通信成功率。
6.1.4CL818C电力载波集中器安装方式
Ø集中器采用顶部单点悬挂，尾板两点固定的安装方式。
Ø集中器与外部的连线有电话线：
用于与中心站计算机的通讯；RS232接口线：
用于与中心站计算机通讯；电源线：
采用标准的微机电源线；电力载波信号线：
四色线（红﹑绿﹑黄﹑黑），分别与外电源的A相、B相、C相及零线相连接，以便集中器与处于不同相上的载波表进行通信。
5.2DDSI720单相电子式载波电能表
6.3.1DDSI720单相电子式载波电能表主要功能及特点
Ø采用专用大规模集成电路，具有外围元件少、结构简单、可靠性高、功耗低、寿命长等特点，可用于计量参比频率为50Hz的单相交流有功电能。
适用于低压电力线载波抄表系统。
Ø该产品可安装在室内或室外电表箱内、适应于环境温度为-45℃~+70℃、相对湿度不大于85%的条件下使用。
Ø各项性能指标符合《GB/T17215-20021级和2级静止式交流有功电度表》、《JJG596-1999电子式电能表检定规程》、《DL/T698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件》的全部技术要求。
Ø通过低压电力线实现数据的准确、可靠传输，实现远程抄表；
Ø计量正、反向有功电能，且以同一方向累计有功电能；
Ø掉电后，数据能保存10年以上不丢失；
Ø通过集中器进行自动时钟校对；
Ø具有光耦隔离脉冲测试输出；
Ø表内置磁保持继电器，可远程控制拉合闸；
Ø具有红外接口，通讯协议满足《DL/T645—1997多功能电能表通信规约》的要求；
Ø具有载波通信功能，采用福星晓程载波通信方案；
Ø采用内含数字乘法器的国外最新电能专用集成电路，大大提高了仪表的动态工作范围，使实际过载能力达10倍以上；
Ø有功电能表在1%Ib~Imax范围内均有良好的误差线性；
Ø电表内所有元件均选用长寿命、高可靠的电子元器件，因而具有寿命长、可靠性高的特点；
Ø宽工作温度范围：
-45℃~+70℃。
6.3.2DDSI720单相电子式载波电能表工作原理简述
如图1所示，电能表的计量采用专用电能计量芯片ADE7755。
将取样的电压电流信号经AD变换后，进行乘法及累加运算，再变换成数字脉冲信号（CF）输出，由单片机采集数字脉冲信号并处理，然后通过记度器显示计量结果。
数字脉冲信号同时输出到电能脉冲指示灯。
电能表通过电力线载波与集中抄表系统通讯，实现自动抄表。
图1.DDSI720单相电子式载波电能表原理框图
6.3.3DDSI720单相电子式载波电能表主要技术参数
供电方式
单相
额定电压
220V
额定电流
5（30）A、10（60）A、20（80）A
参比频率
50Hz
准确度等级
1.0级
防潜电流
0.0004Ib
功耗
≤1.5W/6VA
正常工作温度
-25℃～55℃
极限工作温度
-45℃～70℃
存贮和运输温度
-25℃～70℃
相对湿度
≤85%
设计寿命
>10年
6.2.4DDSI720单相电子式载波电能表机械参数
外形尺寸
长×宽×厚=151mm×125mm×57.5mm
净重
0.6kg
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