电力用户用电信息采集系统通信接口转换器技术规范

1、电力用户用电信息采集系统通信接口转换器技术规范LOGOYOUR LOGO电话：010 - 0000 0000网址：www. xxxx. com 由Bf牛：xxxxxxxxx. com地址：某某广告设计有限公司I点击此处添加中国标准文献分类号SQ/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW XXXX电力用户用电信息采集系统通信接口转换器技术规范power user electric energy data acquire system communicationinterface converter technical specification点击此处添加与国际标准一致性程度的标识文稿版次选择XXX

2、X - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施国家电网公司 发布Q/GDW XXX-XXXX电力用户用电信息采集系统技术规范是根据国家电网公司关于开展四表集抄 工作的要求而制定的。本部分是电力用户用电信息采集系统系列标准之一，本部分规定了通信接口转换器的技术指 标、机械性能、适应环境、功能要求、电气性能、抗干扰及可靠性等技术要求，并对其检验规则以及 运行质量管理要求等做了进一步的规定。本部分由国家电网公司营销部提出并负责解释：本部分由国家电网公司科技部归口；本部分主要起草单位：本部分主要起草人：通信接口转换器技术规范1范闱本部分规定了电、水、气、热通信接口转换器（以下简称“转换

3、器”）的技术要求、功能要求、 试验项目及要求、检验方法等。本部分适用于电、水、气、热采集系统建设中转换器及相关设备的制造、检验、使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2829-2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T 42082008 外壳防护等级（IP代码）GB/T -2006电工电子产品着火危险试验第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝 可燃性试验方法GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T

4、GB/T DL/T 1 Q/GDW Q/GDW Q/GDW Q/GDW Q/GDW Q/GDW Q/GDW Q/GDW15464-1995仪器仪表包装通用技术条件20082006200820082008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验交流电测量设备通用要求试验和试验条件一第11部分：测量设备交流电测量设备特殊要求第21部分静止式有功电能表 交流电测量设备特殊要求第22部分静止式有功电能表 交流电测量设备特殊要求第21部分静止式无功电能表645多功能电能表通信规约1373-2013电力用户用电信息采集系统功能规范2013201320132013201320132013电力用户用

5、电信息采集系统技术规范 电力用户用电信息采集系统技术规范 电力用户用电信息采集系统型式规范 电力用户用电信息采集系统型式规范 电力用户用电信息采集系统通信协议 电力用户用电信息采集系统通信协议CJ/T 188-2004（1级和2级）（级和级）（2级和3级）第一部分：专变采集终端技术规范第三部分：通信单元技术规范第二部分：集中器型式规范第三部分：采集器型式规范第一部分：主站与采集终端通信协议第二部分：集中器本地通信模块接口协议电力用户用电信息采集系统检验技术规范第三部分：集中抄表终端检验技术规范 户用计量仪表数据传输技术条件3术语和定义转换器Converter转换器是指收集电、水、气、热表数据，

6、并对水、气、热表数据进行处理储存，同时能和集中器 或手持设备进行数据交换的设备。4技术要求4.1 环境条件4.2 1.1参比温度及参比湿度参比温度为23C；参比湿度为40%60%。4.3 1.2温湿度范围转换器正常运行的气候环境条件见表1。表1气候环境条件分类场所类型级别空气温度湿 工范围 C最大变化率.C/h相对湿度' %最大绝对湿度 g/m3遮蔽C1一5-455-9529C2-25+5510100户夕卜C3-40+70135协议特定CX温度变化率取3 min时间内平均值。 k相对湿度包括凝露。4.4 1. 3大气压力（海拔4000m及以下），特殊要求除外。4.5 机械影响转换器应能

7、承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。机械振动强 度要求：频率范围：10Hz150Hz：位移幅值：0.075mm （频率W60Hz）：加速度幅值：10m/（频率60Hz）。4.6 工作电源转换器使用交流单相供电。4.7 额定值及允许偏差工作电源额定电压：220V,允许偏差-20%+20%：频率：50Hz,允许偏差-6%+2%。4.7.1 功率消耗转换器在非通信状态下，消耗的视在功率应不大于5VA、有功功率应不大于3W：通信状态下，消耗 的视在功率应不大于10VA、有功功率应不大于7孔4.7.2 失电数据和时钟保持转换器供电电源中断后，数据和时钟保持两个月。电源恢复时，

8、保存数据不丢失，内部时钟正常 运行。1.1 4. 3抗接地故障能力转换器应具备抗接地故障能力。4.5 结构转换器外形结构在外形尺寸、安装尺寸、接线端子、通信接口、铭牌、标志标识应符合Q/GDW -2013电力用户用电信息采集系统型式规范第三部分：采集器型式规范中所规定的要求，详见附 录A。4.6 绝缘性能要求4.6.1 绝缘电阻转换器各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表2所示:表2绝缘电阻额定绝缘电压 V绝缘电阻测试电压 V正常条件湿热条件CW602102225060VUW250>10>2500U>250210221000与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用

9、U>25OV的要求。4.6.2 绝缘强度转换器各电气回路对地和各电气回路之间，应耐受如表3中规定的50Hz的交流电压，历时lmin的绝 缘强度试验。试验时不得出现击穿、闪络现象，泄漏电流应不大于5mA0表3试验电压单位：V额定绝缘电压试验电乐有效值额定绝缘电压试验电压有效值UW60500125VUW250200060VCW1251500250VUW40025004.6.3 冲击电压转换器各电气回路对地和各电气回路之间，应耐受如表4中规定的冲击电压峰值，正负极性各5 次。试验时应无破坏性放电（击穿跳火、闪络或绝缘击穿）现象。表4冲击电压峰值单位：V额定绝缘电压试验电乐有效值额定绝缘电压试验

10、电压有效值UW602000125VUW250500060<U<1255000250VUW4006000M-BUS. RS-185接口与电源回路间试验电压不低于4000V4.7数据传输信道4.7.1通信方式上行通信方式可采用RS-485、微功率无线、电力线载波。下行通信方式可采用RS-485、M-BUS,微功率无线。通信方式内置（端子）外置（模块）上行RS-485微功率无线、电力线载波卜.行RS-485、 M-Bus微功率无线4.7.2数据传输误码率专用无线、电力线载波信道数据传输误码率应不大于101 微波信道数据传输误码率应不大于10一 6,光纤信道数据传输误码率应不大于10、其他

11、信道的数据传输误码率应符合相关标准要求。数据传 输其他指标如：数据丢包率、回复率、响应时间、信道时延等应符合系统功能规范要求。1.1.3 通信协议上行通信协议应支持DL/T 645-2007. DL/（详见四表集抄通信协议方案）。下行通信协议应支持DL/T 6452007. CJ/T 188-200 通信单元要求通信单元性能应符合Q/GDW -2013相关要求。1.1.5 转换器带载能力每个M-BUS口带载不少于64只表计，每个RS-485口带载不少于64只表计。1.8 功能要求1.9 . 1时钟召测和对时转换器应有计时单元，计时单元的日计时误差忘士丸转换器可接收集中器或本地手持

12、设备的时钟 召测和对时命令。1.10 2自动识别功能转换器应记录不同端口下接入的水、气、热表地址，收到抄读水、气、热表命令后，若该表地址 有记录，则按相应端口转发：若无记录或按相应端口转发3次无应答，则对其它所有端口进行转发：转 发后若有应答，则修改记录。1.11 3数据采集功能实时数据与当前数据序号数 据 项转换器数据源必备选配1当前正向有功电能示值（总、各费率）J电能表2当前正向无功电能示值V电能表3当前反向有功电能示值（总、各费率）电能表4当前组合有功电能示值电能表5三相断相统计数据及最近一次断相记录电能表6电能表日历时钟V电能表7电能表运行状态字及其变位标志V电能表8电能表远程控制状态

13、及记录V电能表9电能表远程控制操作次数及时间电能表序号数 据 项转换器数据源10电能表参数修改次数及时间电能表11电能表预付费信息V电能表12累计水流量示值J水表13累计燃气量示值J燃气表14累计热量示值J热量表15水表阀控V水表16燃气表阀控V燃气表17热量表阀控V热量表4.8.4数据转发功能支持集中器与电、水、气、热表之间的数据转发功能。1.12 5本地功能1.13 8. 5. 1本地状态指示应有电源、工作状态、通信状态等指示。1.14 5.2本地维护接口提供本地维护RS485接口，支持手持设备通过红外通信口等本地维护接口设置参数、设置电水气热 仪表通信方案、通信协议规约、现场抄读电水气热

14、计量数据。本地参数设置和现场抄表应用权限和密 码管理。转换器维护接口通信协议支持DL/T 645。4. 8. 5. 3转换器维护5. 8. 5. 3. 1转换器初始化转换器接收到本地维护接口下发的初始化命令后，分别对硬件、参数区、数据区进行初始化，参 数区置为缺省值，数据区清零。6. 8.6外壳及其防护性能7. 8. 6. 1机械强度转换器的机箱外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形应不影响其正常工作。8. 8. 6.2阻燃性能非金属外壳应符合GB/T 2006的阻燃要求。9. 8. 6. 3外壳防护性能转换器外壳的防护性能应符合GB/T 42082008规定的IP51级要求，即防尘和防滴水。

15、10. .7接线端子11. 8. 7. 1 一般要求转换器对外的连接线应经过接线端子，接线端子及其绝缘部件可以组成端子排。强电端子和弱电 端子分开排列，具备有效的绝缘隔离。电流出线端子的结构应与截面为4n而6mm二的引出线配合。其它 出线端子的结构应与截而为L 5nmi'2. 5mm二的引出线配合。12. . 7.2绝缘强度端子排的绝缘强度应符合本部分4.5. 2的要求。13. 8. 7. 3阻燃性能端子排的阻燃性能应符合GB/T 2006的阻燃要求。1.1.1 8. 8天线采用无线信道时，应保证在不打开转换器封印的情况下无法使天线拔出或拆下。4.8.9 电气间隙和爬电距离裸露的带电部

16、分对地和对其它带电部分之间，以及出线端子螺钉对金属盖板之间应具有表10规定 的最小电气间隙和爬电距离。对于工作在海拔高度2000m以上的终端的电气间隙应按GB/T -2008的规 定进行修正。表5最小电气间隙和爬电距离额定电压V电气间隙 mm爬电距离 mmUW25125VCW6022额定电压电气间隙爬电距离Vmmmm60VUW25031250<U380454.8. 10加封印转换器应能加封印。4.8.11 金属部分的防腐蚀在正常运行条件下可能受到腐蚀或能生锈的金属部分，应有防锈、防腐的涂层或镀层。4.9采集数据可靠性4.9.1 采集数据准确度转换器采集表计的数据时，采集的表计累计读数E应

17、与表计示值琨一致。4.9.2 数据采集成功率转换器和一定数量的表计组成一个数据采集网络。在试验条件下以小时的采集周期自动定时采集 各表计数据，运行时间7天，统计采集表计数据的成功率应满足表7的规定。表6试验条件下数据采集成功率指标下行信道类型一次采集成功率有线99无线984. 10电磁兼容性要求转换器应能承受传导的和辐射的电磁骚扰以及静电放电的影响，设备无损坏，并能正常工作。电磁兼容试验项目包括：电压暂降和短时中断、工频磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、射频 场感应的传导骚扰抗扰度、静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、阻尼振荡波抗扰度、浪涌抗 扰度、无线电干扰抑制。试验具体要求见Q/GDH

18、 -2013相关条款规定。试验等级和要求见表8。表7电磁兼容试验的主要参数试验项目等级试验值试验回路电压暂降和短时中断3000:1 (60%) ,50:1,1:1整机工频磁场抗扰度lOOA/m整机射频辐射电磁场抗扰度3/410V/m (80MHz-1000MHz) 30V/m (-2GHz)整机射频场感应的传导骚扰抗扰度310V （非调制）电源端和保护接地端静电放电抗扰度48kV,直接和间接外壳电快速瞬变脉冲群抗扰度（耦合）通信线脉冲信号输入线3状态信号输入回路4电源回路阻尼振荡波抗扰度2（共模）状态信号输入回路RS-485接口4（共模）（差模）电源回路浪涌抗扰度2（共模）状态信号输入回路4（

19、共模）（差模）电源回路无线电干扰抑制B/整机4.11连续通电稳定性转换器在正常工作状态连续通电72h,在72h期间每8h进行抽测，其功能和性能应满足相关要求。4. 12可靠性指标转换器的平均无故障工作时间（MTBF）不低于XlOh4. 13包装要求应符合GB/T 154641995可靠包装要求。5检验方法4.1 结构和机械试验同第3部分：集中抄表终端检验技术规范4.2 气候影响试验同第3部分：集中抄表终端检验技术规范4.3 绝缘性能试验同第3部分：集中抄表终端检验技术规范4.4 电源影响试验5. 4.1电源电压变化试验同第3部分：集中抄表终端检验技术规范5. 4.2功率消耗试验在转换器非通信状

20、态下，可用准确度不低于级的标准表或其他合适方式测量，整机消耗的视在功 率应不大于5VR、有功功率应不大于3W。在终端通信状态下，可用准确度不低于级的标准表或其他合适方式测量，整机消耗的视在功率应 不大于10VA,有功功率应不大于7W.5. 4.3数据和时钟保持试验同第3部分：集中抄表终端检验技术规范5. 4.4抗接地故障能力试验将单相220V供电的终端电源电压升至倍的标称电压：三相供电的终端由三相四线试验电源供电， 终端应工作正常。然后，将终端电源的中性端与三相四线试验电源的地端断开，并与试验电源的模拟 接地故障相（输出电压为零）连接，三相四线试验电源的另外两相的电压升至倍的标称电压。试验时间

21、每相4K试验后，终端不应出现损坏，保存数据应无改变，功能和性能应符合要求。5. 5安全防护试验采用专门的安全防护仿真测试平台，依据信息截获、篡改、重放攻击、身份伪造等进行安全测 试。对终端的本地数据和远程传输数据的安全防护能力进行综合评定。5.6功能要求5. 6.1数据采集试验转换器应能正确采集本规范中规定的数据项。5. 6.2数据处理试验5. 6. 2. 1实时和历史数据存储试验测试主机分别发出实时数据和历史数据查询命令，经过适当延迟后，测试主机显示接收到的数据 项目应符合要求。5. 6. 2. 2运行状况监测试验测试主机发出表计状态字查询命令，经过适当延迟后，测试主机显示接收到的数据项目应

22、符合要 求。5. 6. 3时钟对时和走时误差试验连续运行96小时，计时误差不大于2S。5. 6.4终端带载能力试验转换器的通信模块单元12V电源输出接口接入96Q纯阻性负载，应满足接口输出电压在11V13V 之间。每路RS-485分别接入64只电能表；每路M-Bus主优点信号发送规格要求（电压源）逻辑值标识取值范围5. 8.2抽样1Vmark22VVmark<42V0Vspace12V W Vs paceW Vmark-1OV每路M-Bus主廿点信号接收规格要求（电流源）逻辑值标识取值范围1ImarkOmAImark0IspaceImark+11mAWIspace WImark+20mA

23、要求：转换器每路RS-485和M-Bus连接至少64块表计，抄读每只表计当前示值100次，成功率 不低于99%O5. 6.5本地功能试验6. 6. 5. 1本地状态指示试验观察终端显示屏或信号灯应能正确显示终端电源、通信、抄表等状态。7. 6. 5. 2本地维护接口试验通过计算机或其它设置工具连接终端维护接口设置终端参数，终端应能正确设置。8. 6.6端口自动识别试验转换器第一路M-bus端口下接入试验表计，设置试验表计参数至接口装换器，并将端口设置为第 二路M-bus,终端应能正确抄收表计数据。9. 6.7数据采集可靠性试验10. 6. 7. 1 一次抄读成功率试验此项试验与数准确度试验同时

24、进行，将试验终端的M-BUS. RS-485.微功率模块至少各接入6只 表计，自动抄收间隔设为lOmin,每个信道共计进行不少于400次抄读后，统计系统一次抄读成功率。一次抄读成功：所有表的读数全部抄读成功，若有一个表计的读数没有抄读到或数据不正确，则 认为这次抄读失败。试验条件下，一次抄读成功率指标满足要求。11. 6. 7. 2数据抄读总差错率此项试验与一次抄读成功率试验同时进行，检查数据中不满足准确度要求的数据个数。总差错率 都应为零。12. 7电磁兼容性试验同第3部分：集中抄表终端检验技术规范5.8型式试验5.8.1 周期终端新产品或老产品恢复生产以及设计和工艺有重大改进时，应进行型式

25、试验。批量生产或连续 生产的终端，每两年至少进行一次型式试验，由国家电网计量中心对样品进行检验。可靠性验证试验在生产定型时进行，或按客户要求，在系统试运行时进行。型式试验的样品应在出厂检验合格的终端中随机抽取。按GB/T 28292002选择判别水平I ,不合 格质量水平RQL=30的一次抽样方案，即/ Ac Re = 3 0 1 a A /式中：n样本大小；Ac合格判定数；Re一一不合格判定数。5. 8.3不合格分类按GB/T 28292002规定，不合格分为A、B两类。各类的权值定为：A类，B类。5. 8.4合格或不合格判定检验项目不合格类别的划分见表14,当一个样本不合格检验项目的不合格

26、权值的累积数大于或等 于1时，则判为不合格品：反之为合格品。对一个样本的某个试验项目发生一次或一次以上的不合格，均按一个不合格计。5.9全性能检验全性能检验一般在产品招标前进行，全性能检验由国家电网公司计量中心负责组织实施，样品通 过抽样方式确定，抽样方案符合5. 3. 2要求。5. 10项目和顺序检验项目和建议顺序如表14所示。表8试验项目明细表建议顺序检验项目型式试验验收检验出厂检验不合格类别1结构JJA2功能bA3数据传输信道J*A,4通信协议一致性J*A5电源影响（电源断相、电压变化）J*A6功率消耗J*B7接地故障能力A8连续通电稳定性JJ*A9高温J*A10低温J*A11温开J*A

27、12电压暂降和短时中断A13工频磁场抗扰度A14射频电磁场辐射抗扰度A15射频场感应的传导嘛扰抗扰度A16静电放电抗扰度A17电快速瞬变脉冲群抗扰度JA18阻尼振荡波抗扰度A建议顺序检验项目型式试验验收检验出厂检验不合格类别19浪涌抗扰度JA20无线电干扰抑制A21绝缘电阻J*A22绝缘强度J*A23冲击电压J*A24机械振动B25湿热B功能和性能中数据采集、控制功能。»通信单元性能可按"B一类不合格分类进行判定。'出厂检验中，c表示功能检验时，只检数据通信、参数配置和控制功能。验收检验中“ J ”表示应做的项目，“ J*”表示批次抽查的项目。6运行管理要求6.1

28、监督抽检由监督抽检工作组按照统一的监督抽检方案进行抽样和监督抽检试验，对运行的终端进行监督、 考核管理，及时排查故障隐患，对抽检结果不满足判定标准要求的及时通报.6.2 周期检测由当地网省级或地（市）级电能计量中心按照有关管理规定要求组织开展终端周期检验。6.3 故障统计分析按照制造单位、产品型号等信息分类统计终端故障类型、故障次数、故障原因、故障率，并及时 将统计分析结果上报国家电网计量中心进行统计汇总，分析查找影响终端质量的关键因素，及时消除 故障隐患，并定期发布统计分析结果。附录A（规范性附录）转换器外观型式要求A. 1转换器外观尺寸示意图转换器的整机结构尺寸如图、图、图所示。RXDT)

29、DNo XXXXXXXXXX -五家电区llllll III Illi iXXXXXXXXXXXXXX) :xxxxxxx注：未注字高2.5mm生产日期：XXXX年XX月oi通信模块。q 60.0n厂家商标I XXXXXXXXXX有限公司字高字高字高字高字高3.7图转换器尺寸示意图（-）112. d：5§D <=>1 -co co 1图转换器尺寸示意图（二）A-A图转换器尺寸示意图（三）loo.o+b % ；8 .0 (gd i技术要求：1、图中未注尺寸公差为-0.2mm；2、图中螺钉杆长度尺寸L厂家自定。图铅封螺钉尺寸图A. 2转换器侧视/后视尺寸示意图转换器的侧视/后

30、视尺寸如图所示。图转换器侧视/后视尺寸示意图A.3转换器接线芯尺寸示意图转换器接线芯尺寸示意图如图所示。17.410,5 10.5 9.0 8.79.0 9.0 9.0 r 图接线芯尺寸示意图A.4转换器接线端子示意图转换器接线端子示意图见图。图接线端子示意图A.5转换器主/辅助端子接线图转换器主、辅助端子接线如图所示，接线端子功能标识见表。心/+ - + - A B A BMBUS-I MBUS-II RS-4851 RS-4851112 3 4L N图转换器主/辅助端子接线图 表接线芯端子功能标识序号接线端子序号接线端子1L相线端子7M-BUS II +2空8M-BUS II -3空9RS

31、-485 I A （下行）4N中性线端子10RS-485 I B （下行）5M-BUS I +11RS-485 II A （维护、上 行）6M-BUS I -12RS-485 II B （维护、上 行）A.6转换器状态指示转换器的状态指示如图所示。运行告警上行通信下行通信图转换器状态显示图终端LED状态指示灯如下：运行灯一一运行状态指示灯，红色，灯亮一秒火一秒交替闪烁表示采集器正常运行，灯常火表示 未上电：告警灯告警状态指示，红色，灯亮一秒灭一秒交替闪烁表示采集器告警：上行通信灯一一上行通信状态指示灯，红绿双色，红灯闪烁表示采集器上行通道接收数据，绿灯 闪烁表示采集器上行通道发送数据：下行通信灯一一下行通信状态指示灯，红绿双色，红灯闪烁表示采集器下行通道接收数据，绿灯 闪烁表示采集器下行通道发送数据。A.7转换器通信模块要求A. 7.1载波通信模块通信模块的外形尺寸见图。A. 7.2微功率无线通信模块通信模块的外形尺寸见图。长计与插口 T 图微功率无线通信模块30.0 5.0123' 半浮HIM8-匚 磊A. 7.3双模通信模块双模（电力线载波与微功率无线双模）通信模块的外形尺寸见图。F直RJ.UJ图双模通信模块A. 7.4通信模块弱电接口管脚定义通信模块弱电接口管脚定义如图及表。Inos/VLIJ12 14 16 18 209 11 13 15 17 1