485总线及无线集抄系统.doc

1、集抄系统方案简介集抄系统构成：主站、集中器、采集终端、表计、传输通道、系统软件等。目前我国根据抄表通道的不同，集抄系统有以下3种类型：无线集抄系统、载波集抄系统、485集抄系统。1.1 无线、载波集抄系统载波集抄系统中电力线载波虽然无需增加初始成本，但由于高衰减、低阻抗、谐波干扰、一次抄表成功率低。载波集抄系统中集中器到电表，现场连接关系简洁，易于管理维护；需对原有表计本身需要更换，成本相对较高。一次通信成功率达不到100%，需要多次重复采集才能获取全部数据。无线集抄系统中无线自组网是一种低功耗、低成本、传输速高、高可靠性的双向无线通信技术。同时由于不会出现相互干扰，并且一次抄表成功率达到99.5。两个系统均适用于用户表计分散安装、用电类型对采集间隔及时效性要求不高的环境。适用于城市小区、城乡结合部、农村地区。1.2 485集抄系统：适用于用户表计相对集中安装、用电类型对采集时效性要求不高的环境。适用于城市、城乡结合部、农村地区。特别适合客户原有表计具有RS485接口、不愿更换表计而又想上集抄系统的地区。该采集装置和计量装置分离，之间的RS485接口形式规范统一，易于分专业管理和施工，对计量装置本身无特殊要求。适应于已经有RS-485接口的电表，不需要对表计进行更换，但要求表箱集中布置。与全载波(或全无线)形式相比，数据完整性和同时性能够保证，有利于线损分析，但相对工程维护量增大。1.3 方案比较选择根据锡矿的供电系统的实际情况，1个110KV变电站，2个35KV变电站，8个开关柜，7个移动变，13个箱变。在这3个变电站中的电表集中，易实现布线，且原有表计具有RS485接口，不用更换电表，减少成本，因此变电站比较适合应用485集抄系统。无线集抄系统实时性强，由于采用无线网络，无需现场布线，建设成本低，集抄范围广，数据传输速率高，通信费用低，采用包月计费方式，运营成本低。而载波系统抗干扰能力差，一次抄表成功率低。所以在经常移动且分散的供电设备上，如开关柜、移动变、箱变等，将采用无线集抄系统。2、485总线方式组建的远程抄表系统经上简述，3个变电站集抄系统将采用485总线方式组建的远程抄表系统。2.1 系统组成系统组成：表计、采集器、集中器、主站、数据传输通道。 DTSD79电度表（110kv变电站）DTSD79电度表（2#35kv变电站）DTSD79电度表（1#35kv变电站）485通讯485通讯采集器DH6200-JZ4通讯服务器485通讯485通讯光纤主站采集器DH6200-JZ4采集器DH6200-JZ4485通讯集中器485通讯485通讯2.2 系统结构图 485总线方式组建的远程抄表系统结构图2.3 系统硬件2.3.1 表计选用DTSD79型电表，该表实现了分时计量、设定自动转存数据、手持抄表器或PC机编程及抄表、LCD显示等功能。可进行4 种费率、10个时段、4个时区及12个公共假日等参数的设置，并具有远动脉冲输出功能。主要技术参数型号类别参比电压Un额定电流In脉冲常数DTSD79三相四线357.7/100V31.5(6)A12800 imp/kWh3220/380V31.5(6)A6400 imp/kWh35(20)A1600 imp/kWh35(30)A800 imp/kWh310(60)A400 imp/kWh315(60)A400 imp/kWh320(80)A200 imp/kWh330(100)A200 imp/kWh准确度等级：有功：0.5级，1级。无功：2.0级。额定频率50Hz。正常工作电压0.9Un1.1Un极限工作电压0.70Un1.3Un电压线路功耗1.5W和6VA电流线路功耗1VARS485通讯波特率1200bps，2400bps，4800bps，9600bps2.3.2、采集器用DH6200-JZ4采集器，用于采集多个用户电能表的电能量数据及相关用电信息，经存储处理后通过信道将数据上传到集中器，并能给用户电能表下发集中器命令。2.3.3、集中器负责管理该范围的采集装置（采集器），并完成特定的抄收、采集任务；同时能与监控主机或手持设备进行数据交换的装置。2.3.4、中继器中继器是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。在本项目中，由于采集器与集中器之间距离较远，485通讯信号传输弱，所以在采集器与集中器之间使用中继器，从而是信号有效的传输。2.3.5 串口通讯服务器是为RS485串口到TCP/IP网络之间完成数据转换的通讯接口转换器。提供RS485终端串口与TCP/IP网络的数据双向透明传输，提供串口转网络功能，RS485串口转网络的解决方案。可以让串口设备立即联接网络。从而将数据传输到主站。2.3.6 主站主站将串口通讯服务器传输过来的数据进行处理、加工、统计等操作，负责管理该范围内的集中器、具有选择集中器并与集中器进行信息交换、提供数据查询、生产报表等功能。2.3.7 抄表通道：RS485总线抄表通道RS485 总线是一种多点差分数据传输的电气规范，允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，它具有噪声抑制能力强、数据传输速率高、传输可靠性高、传输距离远等特点。RS485抄表通道的优缺点：使用RS485抄表通道，由于表计侧不用另外安装具备远程抄表功能的通讯模块（载波模块或RF、ZigBee模块）从而减少了表计及整个集抄系统的成本；缺点是：需要现场布线，且RS485线路现场易被人为破坏，从而影响集抄系统的抄读效果。该系统虽需全程布线，但由于110KV、35KV两个变电站的实际情况，表计比较集中，而且表计、采集器、集中器、主站之间的距离较近，通讯线均走地下通道，所以该缺点在本项目应用中可以忽略。3、GPRS/CDMA无线抄表组建的远程抄表系统对于锡矿除两个变电站以外分散且不定期移动的表计采用GPRS/CDMA无线集抄系统。（锡矿整个供电系统有13个箱变，7个移动变，8个开关柜）3.1 系统组成 系统组成：表计、无线采集器、主站、抄表通道3.2 结构图移动变电度表箱变电度表开关柜电度表485通讯无线采集器（插STK卡）无线采集器（插STK卡）无线采集器（插STK卡）485通讯485通讯主站GPRS/CDMAInternetGPRS/CDMA无线抄表组建的远程抄表系统结构图3.3 系统硬件3.3.1 表计具体型号及实现的功能同上DTSD79型电表。3.3.2 无线采集器GPRS网络的采集器是DH6200-GPRS，CDMA网络的采集器是DH6200-CDMA，根据锡矿GPRS、CDMA信号强弱的实际情况而选择。无线采集器使用移动通信公司统一的STK卡。无线采集器通过485总线连接智能电表实现集中抄表，然后经GPRS/CDMA网络与抄表系统软件双向交互。实现现场电能计量、数据采集、实时监测、数据通信等功能的远程终端设备。3.3.3 主站将通过GPRS/CDMA网络传输过来的数据进行加工、运算、统计、分析等处理，负责管理该范围内的无线采集器并与无线采集器进行信息交换、提供数据查询、生产报表等功能。同时主站对各电表数据采集点进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。3.3.4 传输通道本系统下行通信使用485总线连接通信，上行通信使用GPRS/CDMA无线网络通信，变电站所用的485总线集抄系统与分散点所用的GPRS/CDMA无线集抄系统基本原理相同，区别在于GPRS/CDMA无线集抄系统的上行通讯用的GPRS/CDMA无线网络进行数据传输交换。无线采集器采集的数据经GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的GPRS/CDMA无线数据网络进行传输，最终传送到主站固定IP地址。3.4 GPRS/CDMA的特点：（1）高速数据传输：10倍于GSM速度，可稳定地传送大容量的高质量音频与视频文件。（2）永远在线：一旦建立连接，设备即可一直保持与网络的连接，无需为每次数据的访问建立呼叫连接。（3）仅按数据流量计费：根据您传输的数据量(如：网上下载信息时)来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传输，哪怕您一直“在线”，也无需付费。总之，它真正体现了少用少付费的原则。（4）建设成本低：由于采用GPRS的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远程抄表进行专门的布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低。（5）集抄范围广：GPRS覆盖范围广，在无线网络的覆盖范围内，都可以完成对集抄的控制和管理。而且扩容无限制，接入地点无限制。（6）系统的传输容量大：主站要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点众多，系统要求能满足突发性数据传输的要求，而GPRS技术能很好的满足传输突发性数据的需要。4、系统软件 系统软件由厂家指导安装调试5、电表具体位置110KV变电站4（已有）+22共26块电表；1#35KV变电站4（已有）+34共38电表；2#35KV变电站12（已有）+28共40电表。经统计变电站共有104块电表。8个开关柜，每个含2块电表共16块；7个移动变每个含2块表共14；13个箱变电表待统计。6、成本分析约485的采集器是DH6200-JZ4 700元/个 3个GPRS的采集器是DH6200-GPRS 700 元/个 28个CDMA的采集器是DH6200-CDMA 900元/个 28个市场价上浮50%三相多功能的 DTSD79-W1 620元/块 84块系统软件50000（3个点）485通讯线一卷100米，320/卷现场调试费20000附件1：1#35KV变电站盘柜名称编号干燥厂产品仓至装车站带式输送机变配室（一）681干燥厂产品仓至装车站带式输送机变配室（二）682M214/314带式输送机变配室（二）680外部道路照明674二次破碎站破碎机672M104/M105箱式变电站670M106箱式变电站668缓冲仓箱式变电站665M103箱式变电站667M102箱式变电站671地面制备工作站及爆破器材库673M214/314带式输送机变配室（一）679采矿部653进线（一）601进线（二）6021#消弧及过电压保护装置6192#消弧及过电压保护装置6291#所用变2#所用变油库（一）655油库（二）656机修车间657配水厂、污水处理厂、材料库装车站（一）661装车站（二）658锅炉房（一）663锅炉房（二）666母联612隔离6122矿本部664储煤场消防泵房660铁路环线6541#备用6772#备用6753#备用6764#备用6785#备用6836#备用684附件2：110KV变电站盘柜名称