积成电子 iESE70厂站采集终端机架式用户手册.docx
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积成电子iESE70厂站采集终端机架式用户手册
第1章终端概述
1.1系统概述
随着电力体制改革的深入，以厂网分开、竞价上网为基础，以区域电力市场建设为重点的电力市场建设工作日益深入。
在此形势下，建立电能量计量系统，全面提高计量管理水平，控制和降低电网线损，提高生产效率就成为电力企业提高效益的重要手段。
电能量计量系统作为电力市场技术支持系统主要子系统之一，主要完成对变电站、发电厂等重要关口的电能量数据进行自动采集、存储、处理、统计分析，以支持电力市场的运营、电费结算、辅助服务费用结算和经济补偿计算。
电能量计量系统涉及到计量表计、厂站采集终端、通信网络、主站计算机及网络等设备。
iES-70厂站采集终端是积成电子股份有限公司以最新的嵌入式系统软、硬件技术为基础，针对我国电力行业商业化运营的需求，结合我们多年来在该领域的知识及经验积累而开发的新一代厂站采集终端设备。
可满足普通及数字化智能变电站、发电厂、大用户等多种场合的需求。
iES-70厂站采集终端作为电能量计量系统的重要组成部分，主要完成对变电站、发电厂等重要关口的电能量数据的自动采集、存储、处理并上传至主站，以支持实现电能量自动统计、考核、结算，全网网损计算与分析，设备监测、用电监查、防窃电，营销决策支持等应用功能。
iES-70厂站采集终端具有数据采集准确、存储容量大、通信方式多样、人机交互界面友好、安装调试方便、运行稳定可靠、抗干扰能力强、易维护、易扩展等特点。
1.2终端型号
iES–E70
产品序列号（两位数字）
应用领域（电能量采集）
企业标志
1.3工作条件
Ø安装方式：
室内19英寸标准3U机架式安装。
Ø电源：
AC85V～285V，50Hz；DC100V～375V。
Ø正常工作环境温度：
－30℃～＋70℃。
Ø正常工作相对湿度：
10%～100%。
Ø储存及运输环境温度：
－40℃～＋85℃。
Ø储存及运输相对湿度：
10%～100%。
Ø正常工作大气压力：
63.0kPa～108.0kPa（海拔4000m及以下）。
1.4关联设备
Ø通道防雷器
第2章系统结构及工作原理
2.1系统结构
电能量计量系统由电能表计、iES-E70厂站采集终端、通信线路和电能量管理主站组成。
iES-E70厂站采集终端安装在电厂、变电站（或大、中用户）内，采集各路电能表（数字智能电能表或脉冲电能表）电能量或开关变位等遥信量，并进行预处理、存储，经电话拨号、专线、以太网、光纤、无线等方式传送给主站；主站可以随时或定时召唤、抄取终端数据，进行处理，形成各类报表、曲线和历史数据库等，以满足用户需求，并且数据可与其他系统共享。
图2-1电能量计量系统示意图
2.2工作原理
iES-E70厂站采集终端主要完成电能量数据的采集、预处理和存储，并通过多种通信线路将数据传送到主站。
对于不同类型的智能电能表，终端通过调用相应的电表规约实现数据的读取，并对接收到的数据进行处理后带时标存储，定时或根据主站召唤发送到主站系统；对于脉冲电能表，终端首先对脉冲表的输出脉冲进行隔离、脉冲整形等处理，然后根据预先设置的电表参数将接收的脉冲数据转换成电度数据，再进行必要的处理后带时标存储，最后传送给主站系统；同时终端还可根据用户需求采集开关变位信息生成相关事项或执行遥信输出，遥控操作等功能。
第3章功能特性及技术指标
3.1功能特点
3.1.1数据采集
可通过RS485或电流环接口定时采集电能表的各项数据（如正反向有功、无功电能量、最大需量、电压、电流、事项记录等）。
也可通过脉冲采集接口采集脉冲电能表数据。
可采集开关变位等遥信量触发事项生成或执行相关操作。
3.1.2数据存储
数据存储容量标准配置为1GB，在断电情况下保证数据10年不丢失。
同时可选配数据镜像存储，确保数据可靠存储。
3.1.3数据通信
可通过电话拨号、专线、以太网、光纤、GSM/GPRS/CDMA等多种通信方式与主站通信。
与主站通信规约可采用DL/T719（IEC60870-5-102）、DL/T860（IEC61850）、DL/T698.41（Q/GDW376.1）等规约，支持TCP/IP协议。
3.1.4校时
具有实时时钟和日历，时钟可由主站定期校准，也可在当地通过GPS（TTL接口或IRIG-B码接口）、网络时钟服务器或人工对时。
同时终端也可对智能电能表校时。
3.1.5状态监视及事项记录
可检测自身运行状态并形成事项记录，如开关机时间、参数修改、电表参数设置等。
3.1.6安全功能
具有三级密码设置和权限管理，防止非法操作。
3.1.7自恢复
具有看门狗电路，可使系统从异常状态自动恢复。
3.1.8人机交互
可通过键盘和中文彩色液晶显示器进行查询数据、设置参数、设备调试、程序升级，也可用专用维护软件在当地或通过主站在远方进行。
3.1.9维护
支持当地或远方在线升级程序和断点续传。
3.2性能特点
3.2.1支持多种抄表通道和规约
Ø支持RS485、电流环等多种抄表通道。
Ø每路RS485通道可采集32块智能表计。
Ø每路电流环通道可采集8块智能表计。
Ø每路抄表通道可同时支持多种电表规约、通讯速率。
Ø支持DL/T645、IEC62056（DLMS）、IEC61107兰吉尔（ZB、ZC、ZD、ZU、ZQ）、ABB、红相、威胜等多种智能表通讯规约，可灵活扩展。
3.2.2抄表方案灵活方便
Ø支持十套抄表方案。
Ø每套抄表方案中可根据需求灵活选择电能量、最大需量、瞬时量、电压合格率、事项记录、负荷曲线、告警信息等多种电表数据和采集密度。
Ø支持抄表通道切换功能。
3.2.3数据存储准确、可靠，存储容量大
Ø数据存储时采用带校验差错控制的数据存储技术，在整个数据存储区，每一条数据记录都具有校验差错控制，从而确保送往主站的电能量数据准确和可靠。
Ø对于重要数据可采用数据镜像存储技术，进一步提高了数据的可靠性。
存储容量1GB，确保大容量数据长时间存储。
3.2.4支持多种上传通道和规约
Ø支持以太网、拨号、专线、GSM/GPRS、CDMA1X、光纤等多种上传通道与主站进行数据通信。
Ø支持真正的10M/100M以太网口，保证长时间高速通讯。
Ø支持DL/T719（IEC60870-5-102）、DL/T860（IEC61850）、DL/T698.41（Q/GDW376.1）等规约或其它特定规约。
3.2.5灵活的校时方式
Ø具有实时时钟和日历，时钟可由主站定期校准，也可在当地通过GPS（TTL接口或IRIG-B码接口）、网络时钟服务器或人工对时。
Ø终端可对智能电能表校时，支持强制校时、越限校时和越限告警三种方式。
3.2.6详细的事项记录、操作过程可追溯
3.2.7完善的告警方案
Ø可记录多种告警事项。
Ø光（告警灯）、主动上传等多种告警方式可选。
3.2.8可靠的安全措施
Ø按操作权限分为三级用户。
3.2.9可靠性高
Ø先进的软、硬件平台。
Ø元器件均选用著名厂家工业级产品，工作环境范围宽，抗电磁干扰能力强，确保内在质量。
Ø交、直流双电源供电，自动完成电源无缝切换，电源输入范围宽。
Ø输入、输出采用隔离技术。
Ø对于通信输入/输出端口、电源输入端等易引入雷击的接点，终端具有良好的防雷击措施。
Ø硬件冗余设计，充分考虑耐压、功耗等因素。
Ø物理上独立的镜像数据存储技术，确保数据可靠。
3.2.10抗干扰能力强
Ø满足严酷级的电磁兼容性要求，高频干扰、快速瞬变、浪涌及静电等的抗干扰能力都达到DL/T698.31-2010的4级标准，适合于在受到严重干扰的工业环境中使用。
3.2.11友好的人机界面
Ø640×480点阵、65K色大屏幕彩色液晶，显示内容直观、全面，键盘采用18键键盘，用户可方便输入数字、大小写字母。
人性化菜单、功能设计，易用性强。
Ø中文提示操作步骤、注意事项、参数异常，用户无需多看说明书就可轻松掌握操作技巧，无需了解终端技术实现细节。
3.2.12强大的调试手段
Ø可通过查询“终端状态”、“采集统计”、“通道缓冲”，执行“运行测试”、“单表测试”、“出厂测试”等功能，全面、系统分析、调试终端异常。
3.2.13强大、灵活的维护、在线升级
Ø人机界面友好，可直接由终端设置和查询各种数据，也可通过专用维护软件在现场或远程进行各种设置、查询工作。
Ø可在不影响终端正常运行的情况下进行在线软件升级工作，升级支持断点续传。
3.2.14灵活、方便的配置、扩展
Ø各功能模块可灵活配置、安装、扩展。
Ø支持终端级联。
3.3技术指标
3.3.1外形尺寸：
482.6mm×132.5mm×340mm（长×高×深）。
3.3.2人机界面：
640*480点阵、65K色大屏幕液晶、18键键盘、12个指示灯。
3.3.3数据采集
Ø最大16路RS485、电流环采集通道。
Ø每路RS485通道可接入32块智能表计。
Ø每路抄表通道可同时支持兰吉尔、ABB、红相、威胜、华隆、东方等几十种表计规约（只要提供规约，原则上均可接入）。
Ø支持10套抄表方案满足不同数据需求。
Ø采集间隔1~60分钟灵活可设。
Ø最大128路脉冲/遥信端口。
3.3.4数据通信：
支持4个以上采用不同通道、规约的主站。
3.3.5数据存储
Ø标配1GB。
Ø掉电数据保存>10年。
Ø具有磁盘镜像功能。
3.3.6时钟精度：
≤±0.5s/d。
3.3.7电源输入范围
ØAC85V～285V，50Hz；DC100V～375V。
ØAC/DC双路输入，自动无缝切换。
3.3.8工作条件
Ø环境温度：
－30℃～＋70℃。
Ø相对湿度：
10%～100%。
Ø工作大气压：
63.0kPa～108.0kPa（海拔4000m及以下）。
3.3.9抗干扰能力：
DL/T698.31-20104级标准。
3.3.10平均无故障工作时间：
MTBF≥50000h。
第4章终端配置及功能定义
4.1终端配置
4.1.1标准配置
项目
终端标准配置
人机界面
E70G液晶板：
640×480点阵65K色大屏幕彩屏液晶，18键键盘，12个指示灯
接口配置
E70G液晶板：
1路USB接口
E70G主板组件：
2路10/100M自适应以太网口（或2路光纤接口）
通道配置
E70G主板组件：
通道1配置为1路RS232（3线）
E70G主板组件：
通道2~9配置为8路RS485
E70G扩展MUX-RS232/485板：
2路RS485或RS232，2路多功能口（空）
存储容量
E70G核心板：
1GB
输入电源
E70G电源板：
AC85V～285V，DC100V～375V，AC/DC双输入自动无缝切换
表4-1标准配置
图4-1终端前视图
图4-2终端标准配置后视图
4.1.2扩展配置
项目
终端扩展配置
存储扩展
可扩展磁盘镜像存储
通道扩展
E70G扩展MUX-232/485板：
2路RS485或RS232，2路多功能口（模块可选配）
E70G扩展MUX-NET板：
2路10/100M以太网口，2路多功能口（模块可选配）
E70G扩展MUX-OPT板：
1路IRIG-B码对时光口，2路多功能口（模块可选配）
E70G扩展RS485板：
4路RS485
注：
终端最大同时支持2块上述板卡
开入/出量扩展
E70G扩展遥信遥脉板：
32路开入量
E70G扩展遥控板：
32路开出量
注：
终端最大同时支持4块上述板卡
模块扩展
RS232-485板，与E50/E60通用
拨号MODEM板，与E50/E60通用
拨号MODEM板（带放大功能），与E50/E60通用
专线MODEM板，与E50/E60通用
无线MODEM板，与E50/E60通用
IRIG-B码对时板：
支持电口、光口两种接口
告警继电器控制输出接口
其他定制模块
注：
安装在E70G扩展MUX板的C、D插座，各提供一路通道
如扩展了IRIG-B码或告警继电器控制输出接口，则对应的通道不能扩展
为RS232或专线MODEM功能
表4-2扩展配置
图4-3终端最大配置后视图-1
图4-4终端最大配置后视图-2
4.2板卡定义
4.2.1E70G电源板
Ø接线端子定义：
●AC-L：
交流输入电源火线
●AC-N：
交流输入电源零线
●E：
保护地线
●DC+：
直流输入电源正极
●DC-：
直流输入电源负极
●E：
保护地线
Ø开关定义：
●AC：
交流输入电源开关，ON-打开电源，OFF-关闭电源
●DC：
直流输入电源开关，ON-打开电源，OFF-关闭电源
4.2.2E70G主板组件
4.2.2.1两路以太网主板组件
Ø接线端子定义：
●NET-1：
第一路10/100M以太网口，接线标准采用T568B
●NET-2：
第二路10/100M以太网口，接线标准采用T568B
●CH1-232：
通道1，RS232口，从上到下依次为RXD、TXD、GND
●CH2-A/B：
通道2，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH3-A/B：
通道3，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH4-A/B：
通道4，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH5-A/B：
通道5，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH6-A/B：
通道6，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH7-A/B：
通道7，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH8-A/B：
通道8，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH9-A/B：
通道9，RS485口，从上到下依次为A、B
●
4.2.2.2两路光纤主板组件
Ø接线端子定义：
●OPT-1：
第一路光纤接口，采用ST接头标准
●OPT-2：
第二路光纤接口，采用ST接头标准
●CH1-232：
通道1，RS232口，从上到下依次为RXD、TXD、GND
●CH2-A/B：
通道2，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH3-A/B：
通道3，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH4-A/B：
通道4，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH5-A/B：
通道5，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH6-A/B：
通道6，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH7-A/B：
通道7，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH8-A/B：
通道8，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH9-A/B：
通道9，RS485口，从上到下依次为A、B
●
4.2.2.3一路以太网+一路光纤主板组件
Ø接线端子定义：
●OPT：
第一路光纤接口，采用ST接头标准
●NET：
第二路10/100M以太网口，接线标准采用T568B
●CH1-232：
通道1，RS232口，从上到下依次为RXD、TXD、GND
●CH2-A/B：
通道2，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH3-A/B：
通道3，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH4-A/B：
通道4，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH5-A/B：
通道5，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH6-A/B：
通道6，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH7-A/B：
通道7，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH8-A/B：
通道8，RS485口，从上到下依次为A、B
●CH9-A/B：
通道9，RS485口，从上到下依次为A、B
●
4.2.3E70G扩展MUX-RS232/485板
Ø指示灯定义：
●TXD-A、B、C、D：
从左至右依次为通道A、B、C、D发送状态；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、闪烁、闪烁
●RXD-A、B、C、D：
从左至右依次为通道A、B、C、D接收状态；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、闪烁、闪烁
●GPRS-P、N、P、N：
从左至右依次为通道C无线模块电源、网络，通道D无线模块电源、网络；正常通讯状态依次为常亮、闪烁、常亮、闪烁
Ø接线端子定义：
●CHA-MUX：
通道A，RS485口或RS232口，从上到下依次为A、B或RXD、TXD、GND
●CHB-MUX：
通道B，RS485口或RS232口，从上到下依次为A、B或RXD、TXD、GND
●CHC-MUX：
通道C，多功能口，从上到下依次为1~4，根据配置模块定义如表4-3。
●CHD-MUX：
通道D，多功能口，从上到下依次为1~4，根据配置模块定义如表4-3。
模块配置
1
2
3
4
RS232
RXD
TXD
GND
RS485
B
A
专线MODEM
L-O1
L-O2
L-IN1
L-IN2
拨号MODEM
LINE1
LINE2
╳
B码+
B码-
告警+
告警-
表4-3模块配置端子定义
注意：
通道C或者D配置成B码或告警控制输出时，不能再扩展为RS232或者专线MODEM！
4.2.4E70G扩展MUX-NET板
Ø指示灯定义：
●TXD-A、B、C、D：
从左至右依次为网口A、网口B链接状态，通道C、D发送状态；正常通讯状态依次为常亮、常亮、闪烁、闪烁
●RXD-A、B、C、D：
从左至右依次为网口A、网口B数据状态，通道C、D接收状态；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、闪烁、闪烁
●GPRS-P、N、P、N：
从左至右依次为通道C无线模块电源、网络，通道D无线模块电源、网络；正常通讯状态依次为常亮、闪烁、常亮、闪烁
Ø接线端子定义：
●NET-A：
网口A，10/100M以太网口，接线标准采用T568B
●NET-B：
网口B，10/100M以太网口，接线标准采用T568B
●CHC-MUX：
通道C，多功能口，从上到下依次为1~4，根据配置模块定义如表4-3。
●CHD-MUX：
通道D，多功能口，从上到下依次为1~4，根据配置模块定义如表4-3。
4.2.5E70G扩展MUX-OPT板
Ø指示灯定义：
●TXD-C、D、P、P：
从左至右依次为通道C、D发送状态、通道C、D无线模块电源；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、常亮
●RXD-C、D、N、N：
从左至右依次为通道C、D接收状态、通道C、D无线模块网络；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、闪烁
Ø接线端子定义：
●IRIG-B：
GPS钟IRIG-B码对时接口，采用ST接头标准
●CHC-MUX：
通道C，多功能口，从上到下依次为1~4，根据配置模块定义如表4-3。
●CHD-MUX：
通道D，多功能口，从上到下依次为1~4，根据配置模块定义如表4-3。
4.2.6E70G扩展RS485板
Ø指示灯定义：
●TXD-A、B、C、D：
从左至右依次为通道A、B、C、D发送状态；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、闪烁、闪烁
●RXD-A、B、C、D：
从左至右依次为通道A、B、C、D接收状态；正常通讯状态依次为闪烁、闪烁、闪烁、闪烁
Ø接线端子定义：
●CHA-485：
通道A，RS485口，从上到下依次为A、B
●CHB-485：
通道B，RS485口，从上到下依次为A、B
●CHC-485：
通道C，RS485口，从上到下依次为A、B
●CHD-485：
通道D，RS485口，从上到下依次为A、B
4.2.7E70G扩展遥信遥脉板
Ø指示灯定义：
●SIO-1、2、3、4：
从左至右依次为该遥信遥脉板当前序
号指示1、2、3、4。
正常状态为该SIO板当前序号指示灯亮，其他3路序号指示灯灭
Ø接线端子定义：
●01-16：
第01路-第16路遥信遥脉的正
●GND：
所有遥信遥脉的负
●17-32：
第17路-第32路遥信遥脉的正
4.2.8E70G扩展遥控板
Ø指示灯定义：
●SIO-1、2、3、4：
从左至右依次为该遥控板当前序号
指示1、2、3、4。
正常状态为该SIO板当前序号指示灯亮，其他3路序号指示灯灭
Ø接线端子定义：
●01-16：
第01路-第16路控制输出
●+12V：
电源
●GND：
地
●17-32：
第17路-第32路控制输出
4.3模块定义
4.3.1RS232-485板（借用E50_RS232/485板）
Ø拨码开关位置及功能：
板卡上方SW601-1~4、SW600-1~4共8位拨码开关，用于配置该模块的通道类型及是否选择120欧姆匹配电阻（如配置为RS485），以调整RS485总线的通信性能。
Ø拨码开关定义：
（“╳”表示无效）
功能定义
SW601
SW600
1
2
3
4
1
2
3
4
RS232
ON
OF
ON
OF
ON
OF
╳
╳
RS485（并入120欧姆匹配电阻）
OF
ON
OF
ON
OF
ON
╳
ON
RS485（不并入120欧姆匹配电阻）
OF
ON
OF
ON
OF
ON
╳
OF
表4-4
4.3.2拨号MODEM板（带放大功能，借用E50_MP2400板）
Ø拨码开关位置及功能：
板左下方SW1-1~4共4位拨码开关用于配置该模块收发数据放大倍数。
Ø拨码开关定义：
功能定义
SW1
1
2
3
发送250mv
ON
ON
ON
发送450mv
ON
ON
OF
发送650mv（出厂设置）
ON
OF
OF
发送850mv
OF
OF
OF
功能定义
SW1
4
接收不放大（出厂设置）
ON
接收放大1.5倍
OF
表4-5表4-6
4.3.3专线MODEM板（借用E50_M1200板）
Ø拨码开关位置及功能：
板卡上方SW700-1~4共4位拨码开关用于配置该板卡收发数据的正反码方式。
Ø拨码开关定义：
功能定义
SW700
1
2
RXD正码（出厂设置）
OF
ON
RXD反码
ON
OF
功能定义
SW700
3
4
TXD正码（出厂设置）
OF
ON
TXD反码
ON
OF
表4-7表4-8
Ø电位器功能定义：
W700（靠近变压器侧）调节发送电平，W701调节接收电平，出厂发送电平设置为600~800mV。
第5章安装接线及参数设置
5.1安装尺寸
终端为标准19英寸3U柜装结构，482.6mm×132.5mm×340mm（长×高×深）的长方体，采用柜装安装形式，通过前面板固定孔与机架固定。
终端不能单独裸露于室外，要求水平安装
图5-1终端前视图
图5-2终端俯视图
图5-3终端侧视图
5.2配置接线
5.2.1终端上电前应完成工作
Ø终端安装牢固、合理，工作环境满足终端技术要求。
Ø终端板卡、模块配置、拨码开关定义正确、合理。
Ø终端电源、通讯线路连接正确、可靠，注意电源输入范围满足终端技术要求。
5.2.2终端上电后正常运行状态
Ø终端面板“电源”指示灯常亮，“运行”指示灯周期闪烁，“告警”指示灯常灭。
5.3参数设置
设置终端参数时，基本上按照下拉菜单的排列顺序一一设置，为了方便管理，建议用户不要留有空白项。
具体操作请参考附录B“厂站采集终端键盘液晶操作说明”，基本步骤如下：
5.3.1设置终端时间
终端上电后，应先查看终端时间是
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