集抄培训01低压集抄培训教材.docx
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集抄培训01低压集抄培训教材
低压集抄调试教材
一现有的低压集抄原理及采集方案
1.1电力线载波通信原理
1.1.1电力线载波（PLC）
电力线载波（PLC）是电力系统特有的、基本的通信方式，电力线载波通讯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。
由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。
1.1.2电力线载波的特点：
1、配电变压器对电力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；
2、三相电力线间有很大信号损失（10dB-30dB）。
通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；
3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。
线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；
4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。
目前使用的交流电有50HZ和60HZ，其周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，因此干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交流波形同步不好控制，现代通讯数据帧又比较长，所以难以应用；
5、电力线对载波信号造成高削减。
当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。
实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。
但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。
11 定义和缩略语
集中器
采集各载波从节点的数据，并进行处理存储，同时能和主站计算机或手持单元进行数据交换的设备，简称集中器。
抄控器
指在本地能够直接与载波从节点交换数据的便携式设备。
该设备通常用于设备检测、现场调试或者电量补抄。
单/三相电能表
具备（单/三相）计量功能或兼具载波通信功能的设备。
采集器
具备485采集功能和载波通信功能的从设备。
相别
相别是相差120度角的三相电网的每相线路的标识，取值为A，B，C。
12 电能表安装
电表与电源进线的连接
3.1.1单相表
单相电表结构示意图及接线图如图1所示：
保证电表带电，单相表的进户的火线、零线一定要接，单相表的进户线一般是电源端子的1和3号端子。
图1单相电能表安装示意图
3.1.2三相表
三相电表结构示意图及接线图如图2所示：
保证三相表各相均接电，三相火线应该接电表的1，3，5端子，零线接7号端子，现在应以实际表尾上的标记为准。
图2三相电能表接线示意图
电表安装注意事项
3.2.1避免表计断电
需要注意的是不管是否切断用户用电，电表必须带电，因为这是采集能够成功的必要条件，所以在日常的维护中请注意避免切断电表进线电源。
如果有必须断电的情况，可以断表后电，保证电表可以正常通信。
3.2.2电能表通信地址
电能表的通信地址是载波抄表系统中通信的唯一标识，每块表对应唯一的通信地址，在一个台区内绝对不允许有两个同样的通信地址，并且不同台区也不应存在两个同样的通讯地址。
这就要求现场的安装人员在使用掌机现场采集录入表计通讯地址的时候，不要使同一只表计重复录入，以保证录入采集系统的表地址的唯一性，这也是确保整个系统正常运行的前提条件。
影响抄读成功率的原因及问题的解决方法
1用户电表未上电或间歇性停电。
解决办法：
电表上电；
2三相电表必须三相都有电，否则也会影响抄表成功率。
解决办法：
三相电表三相全部通电；
3电能表本身损坏。
电能表不能正常工作、烧毁、不显示示数或者使用专用测试工具进行通信也无法成功的电能表。
解决办法：
及时更换，重新按要求连线后观察它的工作状态
4电表485接线错误。
包括：
线束反接、短接、虚接等。
解决办法：
正确连接485线。
13 采集器安装
采集器与电源进线的连接
采集器结构示意图及接线图如3所示：
图3采集器接线示意图
采集器器指示灯说明：
采集器有2个指示灯，一个“运行”灯、一个“状态”灯。
1运行灯：
电源指示灯，红色单色灯，正常运行态以0.5Hz的频率在闪烁。
安装时确定此等正常闪烁，作为采集器正常上电依据；
2状态灯：
状态灯是采集器通讯状态指示灯。
红绿双色灯，其中绿色指示灯指示上行通信，即载波通信状态；红色指示灯指示下行通信，即RS485通信状态；
3一次正常抄表过程指示灯闪烁是这样的：
绿色灯亮一下表明收到一帧完整报文，红色灯亮一下表明报文发送到RS485总线上，红色灯连续闪烁几下表明收到485电表的回复数据；
4绿色灯连续闪烁几下表明采集器将485的响应数据发送到电力线上。
安装时注意指示灯闪烁情况，主要观察运行灯和状态灯是否正常。
采集器485线与电表485线的连接
485电表与采集器的连接示意图如图4所示：
图4采集器与485电能表接线示意图
1表计485接口与采集器连接时应注意连接准确性；
2单相表的485端子一般位于辅助端子最右侧，如图所示；
3三相表的485端子一般位于辅助端子的右侧倒数第5和第4端子；现场实际连接应以表尾标注的为准；
4在连接采集器的485线到电表时，电表485端子一定要保证螺丝上紧，采集器连接电表端口卡紧；
5上海用标准Ⅱ型采集器，建议下接电表数量以20只为易。
RS485在电表上的应用最重要的应用就是信号电平和总线负载。
由于上海用的485电表厂家不同、485表计的批次、型号不同、使用时间不同，进而表计的485口的信号电平的高低和负载能力存在差异；随着485总线上不同负载能力各异的表计数量增加，总线上的负载随之加重，同时存在的信号衰减、信号反射、信号干扰必将对485总线上的信号质量产生极大的影响。
注意：
1确保采集器供电线束及与电表485通讯线连接正确、可靠，避免需接、短接；
2注意不同厂家电表线束连接的差异，避免错接线束情况；
3安装过程注意记录，建议有详细的安装清单，按清单进行安装，避免漏装用户的情况；
④安装过程中，如发现电表损坏、电表未安装、用户销户、机械表等情况，要做好安装清单上的记录，并通知相关部门进行处理解决，以便问题处理及后期维护。
现场表计通讯观察
另在采集器安装完成后，可以通过掌机+超控器进行抄表，以保证现场485接线及运行正常。
其操作方法可参见下文现场调试内容。
影响抄读成功率的原因及问题的解决方法
1采集器漏装。
解决办法：
及时安装漏装采集器。
2采集器485线束接错、断路、反接、虚接导致采集器无法与电表正常通讯。
解决办法：
检查连线，正确连接。
3采集器未接电源或电源线脱落。
解决办法：
正确连接采集器供电线路。
4现场未安装采集器。
解决办法：
及时安装采集器。
5不同载波方案采集器混装。
解决办法：
更换采集器，使台区内方案统一；
14 集中器安装
集中器的外观示意图
图5集中器的外观
集中器的接线示意图
图6接线示意图
集中器安装的注意事项
5.3.1安装位置
1.保证所有采集器，集中器安装在同一台区，集中器安装位置必须能保证GPRS的信号，同时对天线进行保护。
2.集中器安装位置首先在PMS系统图中进行确定，可以选择集中器位置的时候，尽量将集中器安装在台区线路的中心位置，大部分台区的变压器处就是很理想的位置，尽量将集中器安装在线路的三相电的主干线上，不要装在线路末端。
5.3.2集中器的电源接线
根据载波通信要求，图3和图4中的A相必须供电，且三相对地电压为220V（范围-30%~+20%），三相间电压为380V。
在单相台区要特别注意给A相供电，注意保证三相集中器的电压A、B、C三根线都并接在单相电上。
5.3.3安装SIM卡及天线
集中器的安装位置必须要保证有稳定的手机信号，否则当召测数据的时候有可能会导致集中器掉线，一次召测数据的成功率下降。
另外如果是封闭的金属箱要保证GPRS天线拉到箱体外面，以确保GPRS的信号稳定。
在GPRS模块/CDMA模块的SIM卡槽中装入所需SIM卡，并确认安装到位。
5.3.4确定集中器通讯参数设置正确
检查通信参数如心跳，IP地址、端口号、集中器ID，APN等是否按本地供电部门要求设置正确，具体参数内容咨询本地供电部门。
保证集中器GPRS信号良好
观察集中器显示屏上的左上方的信号指示
，格数指示信号的好坏，格数越高信号越好。
安装时调整天线位置，确保信号良好。
最好能到达3格以上强度。
通过观察集中器液晶屏左上角大G图标不再闪烁固定不变时，既表示集中器已经上线。
影响抄读成功率的原因及问题的解决方法
1集中器零线未接。
解决办法：
连接集中器零线；
2集中器A/B/C三相电源未全部连接。
解决办法：
确保集中器A/B/C三相供电正常；
3集中器天线信号不好。
解决办法：
调整天线位置，保证信号强度；
4SIM卡安装不可靠或卡欠费。
解决办法：
检查SIM卡，确保SIM卡可靠连接，欠费时，及时处理；
5集中器安装完毕，必须保证集中器上线，即集中器显示屏左上角稳定显示字母G后，再离开。
注意：
1确保集中器电源线、天线安装正确；
2确保集中器三相电压稳定，以便达到最好的抄读效果；
3确保SIM卡接触良好，无欠费情况；
4天线安装位置合理，安装后查看集中器信号强度，保证通信信号强度。
1.2低压集抄系统方案说明
1.2.1低压集抄系统工作原理
集中抄表系统是指利用微电脑技术，通信技术和数字信号处理技术，通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理的系统。
根据采用通讯载体的不同，目前主要有专线通信技术、无线通信技术和电力线载波通信技术。
利用电力线作为通信介质实现电力线载波集中抄表系统是完成电力行业自动抄表的最佳解决方案。
如图1所示，安装在用户电能表侧的采集器模块（采集器）或直接使用的载波电能表，采集并存储电能表数据，并与采集终端或集中器进行双向通讯，集中器再通过GPRS/PSTN/GSM/RJ45等方式的传输媒介将电能数据发送至系统主站。
同时，也可实现手持抄表器对现场电能表、采集器、集中器的数据抄读和参数设置。
图1系统工作原理
1.2.2系统示意图
根据现场实际运行环境不同，集抄系统也有不同的运行模式。
对于电表集中表箱的情况，可采用采集器配置485表的模式（我们通常称之为：
半载波模式），集中安装的抄表系统如图2所示。
对于分散与集中安装电能表进行集中抄表的情况，可以在单个电能表处加装采集模块或直接使用载波电能表，将数据经低压电力线加入载波信号灯多种方式上送到本地采集终端或集中器中去，如图3所示。
当然，现场最方便、经济、有效的方式，还是采用全部载波表方式（我们通常称之为：
全载波模式）。
图2集中安装的抄表系统
图3分散与集中安装电能表的抄表系统示意图
1.3常见系统组网方案
1.3.1全载波方案
1.3.1.1全载波方案系统结构图
1.3.1.2全载波方案说明
集中器与电表之间直接通过电力线载波方式进行通信，无需采集终端。
1.3.1.3全载波方案特点
优点：
系统简单、成本低；无需布线，工程施工方便。
缺点：
通信实时性差，但可通过补抄或抄电表的冻结电量来解决数据抄收问题，成功率可以达到100％；另外采用此方案时个别载波信号特别差的测量点较难实现可靠的远程断复电控制。
1.3.1.4适合范围
首先是适用于供电半径小的台区，供电线路不应太远；适用于电表分散安装的台区，如农村、单户型的高档住宅小区。
1.3.2半载波方案
1.3.2.1半载波方案系统结构图
1.3.2.2半载波方案说明
集中器与电表之间不是直接通信，中间连接了一个载波型采集终端；
集中器首先与采集终端通过电力线载波方式进行通信；
采集终端与电表直接通过RS485总线方式进行通信。
1.3.2.3半载波方案特点
优点：
系统得到了简化，适用范围广；比总线方案降低了工程量和成本。
缺点：
仍有一部分布线工程量；通信实时性较差，但可通过补抄或抄电表的冻结电量来解决数据抄收问题，成功率可以达到100％；另外采用此方案时个别载波信号特别差的安装位置比较远的电表较难实现可靠的远程断复电控制。
1.3.2.4半载波方案适合范围
首先是适用于供电半径小的台区，供电线路不应太远；
适用于那些电表集中安装、但楼栋之间不允许敷设通信线缆的的住宅小区。
1.3.3混合载波方案
1.3.3.1混合载波方案系统结构图
1.3.3.2混合载波方案说明
对于集中安装的电表，表箱旁边安装载波型采集终端，采集终端与电表之间用RS485总线方式进行连接；集中器与采集终端通过电力线载波通信；
1.3.3.3混合载波方案特点
优点：
适应性强。
缺点：
通信实时性差，但可通过补抄或抄电表的冻结电量来解决数据抄收问题，成功率可以达到100％；另外采用此方案时个别载波信号特别差的安装位置比较远的电表较难实现可靠的远程断复电控制。
1.3.3.4混合载波方案适合范围
首先是适用于供电半径小的台区，供电线路不应太远；
适用于那些电表集中安装、但楼栋之间不允许敷设通信线缆的的住宅小区，同时存在小部分电力用户分散的环境。
三故障现场排查二调试前准备
2.1设备工具
维护工作应具备以下设备和工具：
掌机及配用的RS232连接线、RS485连接线
载波抄控器
螺丝刀、剥线钳、万用表
笔记本电脑
相关软件（主站软件、监控软件、抄控器软件等）
2.2文档
在进行系统日常维护、设备调试时应拟制工作计划单，计划单内容应包括：
工作人员、工作时间、完成情况、系统、设备问题记录。
进行调试工作之前，应提前导出台区的营销MIS档案，
在设备安装、调试时应绘制工程图纸，记录现场情况，并形成文件。
在故障处理的过程中，应做好操作记录，记录故障处理结果，形成文件。
3.1.2现场维护一般流程：
1.整理好档案资料，提前确定集中器、各电能表的位置以及隶属变压器台区；
2.现场排查，现场读取电表档案；
3.根据现场情况，按照“发现问题及一般处理方法”依次找到仪表表计处理解决；
4.及时记录总结现场存在问题，以Excel形式汇总。
3.2现场排查发现问题及一般处理方法
3.2.1集中器故障
集中器常见故障现象及原因如下：
序号
故障现象
原因及解决方法
1
加电后电源灯不亮
1.电源接线部分接触不好：
重新接线即可
2.载波底板部分电源烧坏：
更换集中器
2
总表抄收失败
1）485接口线接线错误：
重新接线
2）485总表不是符合省局要求的总表（DLT645-1997）：
更换总表
3）集中器485接口无输出：
485接口坏，更换集中器
3
本地调试端口无反应
1）调试模块坏，更换调试模块
2）连接地址等参数设置错误，重新校对连接参数
3）集中器485口无输出：
更换集中器接口板
4
GPRS连接失败
1）GPRS无信号：
作信号覆盖或加装天线
2）确保集中器主站参数设置正确：
正确设置APN，主站IP地址，端口号等
3）确保SIM卡上的余额充足，并开通了GPRS/CDMA功能
4）GPRS模块损坏：
更坏GPRS模块
5
没有冻结数据
1）使用笔记本对集中器进行实时电表召测正常，但不能保存冻结数据：
集中器内存芯片损坏，更换集中器
3.2.2采集器故障
采集终端常见故障现象及原因如下：
序号
故障现象
原因及分析
1
不能正常加电
1.电源线与端子间接触不好：
重新接线
2.端子到主板间接线松动：
重新接线
3．电源损坏，更换采集器
2
所有灯常亮
1．主板损坏：
更坏采集器
3
485接口没有输出
1.485输出电路部分损坏：
更换采集终端
2．485接线错误：
重新接线即可
3.485线存在短路或者与地相接：
检查线路，排查短路点
4
抄表失败
电表局编号不对应或者485电表不是符合省局技术条件电表：
更换电表
采集终端485端口损坏：
更换采集终端
485接线错误，检查A、B线是否接反或者存在短路现象，重新接线
3.2.3线路故障
线路常见故障现象及原因如下：
序号
故障现象
原因及分析
1
全部抄不到表
1.485线断裂或者短路：
确认集中器和采集器正常工作，单独抄总表可以抄到，就可以判断为485线存在断裂或短路现象，分段检查485线，排除短路点和连接断裂点
2.485线A、B线接反：
分段检查采集器上行接线端子，重新接线
3．电源损坏，更换采集器
2
部分电表不能抄收
1．部分线路断裂或短路：
检查不能抄收的电表所属的采集器处线路，重新接线
3
电表有时抄收正常，有时抄不到
部分线路有短路现象：
检查抄收不正常部分电表所属的线路部分，重新接线
电表不是符合省局技术条件电表：
更换电表
3.2.4系统问题
序号
故障现象
原因及分析
1
集中器不能上线
1.计量自动化主站前置机停机：
确认主站前置机正常工作。
2.主站集中器参数设置错误：
检查主站集中器参数设置，确保与该台区集中器参数对应。
3．主站通讯地址改变：
确认主站通讯IP地址和端口APN等没有变化，和现场集中器对应。
2
部分电表不能抄收
1．主站用户档案与集中器不同：
检查主站用户档案，确保与该台区集中器档案相对应。
附录一：
集中器现场故障手册
1通信故障
故障编号
故障现象
故障排查
故障解决办法
备注
1-01
现场通讯失败，不显示通讯符号G
3.检查集中器通讯IP、PORT、APN是否正确
4.通讯模块是否接触良好
5.模块内SIM卡是否接触良好
6.检查SIM卡是否已开卡、停卡
7.检查集中器天线是否损坏，连接紧固
（1）通讯参数不正确，修改通讯参数
（2）集中器断电情况下拔插通讯模块
（3）集中器断电情况下拔插SIM卡
（4）使用正常通讯的设备SIM卡替换测试，若正常上线说明原SIM故障，须更换
（5）更换天线，紧固天线
解决问题后重启集中器
1-02
不上线，模块灯常亮
通讯模块硬件故障
更换通讯模块
1-03
不上线，模块灯不亮，不闪
通讯模块硬件故障
更换通讯模块
1-04
不上线，信号强度超出范围
确认现场信号是否不足
与客户协调解决信号问题
1-05
不上线，没有信号强度
可能是天线问题，检查排除
更换天线
1-06
不上线，按键操作无反应
集中器死机。
若重启后无反应，需连接电脑升级系统软件。
1-07
不上线，重启后正常
不稳定。
需更换集中器
1-08
不上线
通讯参数，模块，SIM卡，天线，信号等都没有问题，还是不上线
主站心跳周期设置时间过长
之前有３０分钟和１５分钟的，现在设置为５分钟
1-09
不上线
现场集中器各种参数设置正确，主站侧不在线
换新的ｓｉｍ卡之后主站侧在线
旧的ｓｉｍ卡填满垃圾短信
1-10
不上线
看看负控集中器内的id与铭牌的是否一致
若不一致，改成铭牌值
1-11
不上线
检查集中器软件版本
若软件版本过低，升级软件版本
2抄表问题
故障编号
故障现象
故障排查
故障解决办法
备注
2-01
现场集中器不抄表
检查表地址规约等参数
配置正确的抄表参数（表地址，波特率、规约、端口号、测量点号）
2-02
485线连接是否正确
检查485接线A、B口是否接反，接线是否牢靠，485线是否断裂
2-03
确认电能表485口是否正常
可使用万用表测量485口若有3-8V直流电压则485口正常
2-04
集中器下接多块电表，其中有个别电表不能抄读
检查不能抄读电表的485线路连接和抄表参数设置
2-05
查看集中器抄表端口是否和参数设置一样
带交采集中器端口1为集中器本身，端口2以后才是电表抄表端口，第一块电表的表序号为2，第二块电表的表序号为3，以此类推
2-06
主站远程不抄实时数据
集中器接多块电表时，有时只能抄1块电表
应该在主站上单独下发一遍“测量点参数”，问题基本上就能解决
2-07
检查主站抄表参数与集中器抄表参数是否一致（表地址，波特率、规约、端口号、测量点号）
重新下发抄表参数
2-08
查看主站抄表端口、抄表序号设置是否正确
带交采集中器端口1为集中器本身，端口2以后才是电表抄表端口，第一块电表的表序号为2，第二块电表的表序号为3，以此类推
2-09
集中器主站智能抄读64块电表，超出64以后的电表不能抄读
需要进行系统升级
2-10
主站远程不抄实时数据
检查集中器是否离线、拆除、注销
现场核实集中器状态
2-11
检查集中器在主站系统中是否建立档案
建档
2-12
检查集中器时间是否正确
校时
2-13
主站远程抄不到历史数据
检查是否下发集中器任务
下发任务
2-14
检查任务下发是否正确
核对任务下发
2-15
检查集中器是否离线、拆除、注销
现场核实集中器状态
2-16
检查集中器时间是否正确
校时
2-17
检查集中器在主站系统中是否建立档案
建档
3采集器故障
故障编号
故障现象
故障排查
故障解决办法
备注
3-01
采集器与集中器成功组网，集中器读不到表码
电表厂家出厂时提供的表地址不对。
修改表地址后，集中器能正常抄表。
明确电表参数（地址，规约）
3-02
采集器与集中器能成功组网的，失电后采集器与集中器又不能组网的。
小无线模块失电后可能会进入死循环状态，不能与集中器正常组网。
更换模块
3-03
采集器与集中器成功组网，但不抄表
1.干扰2.超时（组网更不稳定）3.可能是采集器的485口坏
更换采集器
3-04
所有采集器都不能抄表。
查看集中器左侧无线模块的电源灯是否亮，NET灯（RXD灯）是否不停闪烁（以0.5秒亮/0.5秒灭）
如果更换无线模块不能解决问题，集中器需要返修
3-05
集中器离最近采集器是否遮挡比较严重，且离最近采集器超过100米。
将集中器放至采集器比较集中的区域。
3-06
部分采集器不能抄表。
查看采集器的红绿灯是否不停闪烁（以0.5秒亮/0.5秒灭），如果不停闪烁，表示已连接上集中器。
此时需要查看采集器的485的抄表A、B端是否与电表的485的A、B端连接一致；电表的规约类型、波特率及地址是否正确。
3-07
查看采集器天线是否为底座标有”470MHz”的微功率无线天线
查看模块是否接触良好。
3-08
查看采集器的绿灯是否不停闪烁（以0.5秒亮/0.5秒灭），并且过十几秒会出现红绿灯同时亮，然后绿灯继续不停闪烁。
表示采集器运转正常，但信号弱，不能连上集中器。
需加强信号
3-09
查看采集器与附近采集器或集中器之间是否有较多遮挡物。
将5米天线移至箱外，并放至高一些空旷的地方，与附近采集器集中器遮挡物少的地方。
同时也可以调整附近其它采集器，保证采集器间遮挡物尽量少。
3-10
采集器下部分电表不能抄读。
查看电表的485的A、B端与采集器的485的抄表A、B端是否一致，并且485线与端子接触良好
查看不能抄读的485接线
3-11
通过主
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