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1.2 通信信道
上层数据的采集采用星型结构,即一个后台管理系统对多个集中器;上层通信系统以安装在供电企业管理中心的系统工作站为中心点,通过通信信道与分散于各台变的集中器连接所形成的1对N连接形式的系统。在这种方式下,信道的通信数据量较大,要求有一定的传输速率和带宽。目前,蜂窝移动无线网(GSM)覆盖面几乎遍及全国,因此,构建这种抄表系统时完全可以利用现成的GSM无线网络而不必重新建设新的基站。基于移动无线网络的抄表系统必须在管理中心和采集器中加装无线通信模块,由于这种无线通信模块结构简单、控制容易,后台管理系统与各个采集器都装有这种无线通信模块,它们之间的通信是通过拨号或以短消息SMS的模式接入GSM网来进行传数据、下达命令。利用移动无线网使用和维护都相当方便。
底层数据的采集采用低压电力线载波通信。电力线载波通信是指将信息调制为高频信号后叠加在电力线路上进行通信的技术,在同一变压器区域下,一个集中器采集若干个采集器或电能表的数据,构成一个基于电力线的通信网。其优势在于:电力线是属电力部门完全控制的通信信道,不必另外铺设通信信道;电力线是所有住房和建筑物的基础设施,以电力线作为通信信道可大大节省铺设通信信道的投资;几乎不需要维护或维护量极小;以电力线为通信信道可以灵活地实现即插即用。因此,底层数据采用电力线载波通信,运行成本低、安全性好、可维护性强。
1.3 集中器
集中器是本系统的中心设备,是连接后台管理系统和前端电能表的桥梁。它能集中抄录和存储所在台区的电能表数据,可以将抄读的电表数据传回后台管理系统,并将系统控制信息传递至电能表,以实现抄表和远程通断电控制。
集中器的主要功能:设置参数,可由后台系统或掌上电脑进行设置,包括数据库表号、时钟、时段、冻结抄表时间、自动周期抄表日、中继参数以及启动抄读、停止抄读状态参数等;抄读和存储数据,集中器在抄表时段内集中抄读台区电表数据并存储起来。中继功能,集中器能够依据学习结果自动启用中继,实现中继抄表;冻结功能,集中器能够依据后台设置对台区电表进行冻结抄表;远程监控,支持后台系统远程实时监控电表,对电表情况进行分析;自诊断功能,可自动进行系统检测,发现异常即进行记录和报警;智能化,具备记忆与感知电网结构的智能,对抄读结果自行分析与自我学习,一旦某只电表直接抄读不成功,能够通过学习结果迅速选择合适的中继电表实现中继抄读。
1.4 载波电能表
载波电能表是载波集抄系统的最基础的组成部分,是电能计量和远程控制通断电的执行部件,它包含电能计量模块、通信模块、和通断电控制模块三个主要功能模块。计量模块实现电能数据采集、故障和窃电检测,能够按峰、谷、平时段累计计量交流有功电能;其计量性能指标应符合GB/T 17215-2002 (IEC61036)、GB/T15284-2002的要求,计量精确,误差稳定,线性好。
通信模块包含两个部分,一是采用扩频方式进行电力线载波通信模块,通过低压电力线实现电表数据的传送和控制;各个电能表通信模块之间具有相互自动中继功能,确保电能表和集中器之间通信畅通。红外通信模块作为备用通信手段,主要用于现场抄录,红外通信协议应符合行业标准DL/T 645-1997。
主控模块根据集中器发送的控制信息实现通断电,并具备一次手动复位功能,还可以限定用电的最大负荷,实现超负荷自动断电。
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