电能表的通信方式

电表通方（块码ZY2900203001

）随着我国市场经济改革日趋成熟和电力行业体制改革的不断深化大发电集团已成立力市场引入竞争机制，电厂、电网各自独立经营和承担风险，参与电力市场的竞争，厂网分离，竟价上”电厂向电网公司卖电，投资方与运营、管理方签定上网协议，构成了以电能量为基础的买卖电关系网内部管理也逐步走向商业化市场化厂局局地局等之间开始将电力交换接点的电量作为其计量结算核奖惩的主要依据商业化运行的核心就是供电和购电双方以电力交换点的电能量作为计量结算依据工抄表和统计结算的抄表方式显然不能适应市场商业化运营的需要此必须建立以自动化为基础的电能量计量计费自动化系统提电能量的采集输理的精确性靠和及时性。电能量采集系统由系统主站、数据通道、厂站设备（电能量数据采集器、电能表计等）三部分组成。实现了对电网和电能表实时数据采集与监测，独立完成分时计费量计、电能量平衡、电能量管理以及电力营业考核自动化等功能；并具有远程维护，授权Internet用户远程查询等远程管理功能；并且通过与MISSCADADMS、EMS系统实现数据交换与共享，为其他子系统提供了准确、完整的信息数据。一电表信式概随着微电子技术的不断进步多的通信方式被应用到电能表通讯中中比较常用的有以下几种：(1)红通讯红外通讯包括近红外通讯、远红外通讯。近红外通讯指光学接口为接触式的红外通讯方式。远红外通讯指光学接口采用非接触方式的红外通讯方式于容易受到外界光源的干扰以一般采用红外光调/解调来提高抗干扰度。红外通的主要特点是没有电气连接、通讯距离短，所以主要用于电能表现场的抄录、设置。(2)有通讯有线通讯主要包括RS-232接通讯接通讯接通讯等。由于有线通讯具有传输速率高、可靠性好的特点，被广泛采用。(3)无通讯无线通讯包括无线数传电台通讯GPRS、GSM讯等。随着信息传递技术的飞速发展，无线通讯技术在通讯领域发挥着越来越重要的作用无数传电台可以在几百米到几公里的范围内建立无线连接，具有传输速率高靠性较好、不需要布线等优点。使用GPRS或GSM网通讯，还可以充分地利用无线移动网络广阔的覆盖范围，建立安全、可靠的通讯网络。(4)电载波通讯。电力载波通讯是通过220V电线进行数据传输的一通讯方式。在载波电能表内部，除了有精确的电能计量电路以外需载波通讯电路的功能是将通讯数据调制到电力线上。常见的调制方式有FSKASK和。处于同一线路上的数据集中器则进行载波信的解调将接收到的数据保存到储器中此构成载波通讯网络电力载波通讯的特点是

不需要进行额外的布线便安但由于电力网络上存在着各种电器具有噪音高、衰减大的特点，这就限制了通讯传输的距离和速率。二RS-232RS-422、通方及点是行数据接口标准，最初是由电子工业协会EIA）订并发布的在1962年布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。由发而来，它是为弥补不足而提出的。为改进RS-232通信距离短率低的缺点RS-422定了一种平衡通信接口传速率提高到10Mb/s传输距离延长到4000英（速率低于100kb/s时，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器是种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为标。为扩展应用范围又1983年基上制定了RS-485标增加了多点、双向通信能力允许多个发送器连接到同一条总线上时加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标。由于EIA提的建议标准都是“RS作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习将上述标准以RS作缀称谓。1.RS-232通方是前最常用的串行通讯接口之一。它的全名数据终端设备（DTE）和数通讯设备）间串行进数据交换接口技术标”。物理接口定义：标规定采用一个25引的DB25接器插在DCE端插在DTE端连接器的每个引脚的信号内容如下图：图ZY2900203001-1引表ZY2900203001-1RS-232引标准引脚

名称

描述

引脚

名称

描述DB25

DB25DB913

保护地2RxD接收数据

24

3TxD发数据7RTS请发送

5

8CTS清除发送

6

6DSR数据设备就绪7

5GND信号地

8

1DCD载波检测20

4DTR数据终端就绪22

9RI振铃指示其他引脚用做第二通讯通道或为定义于在实际应用中很少用到第二通讯通道所有很多场合使用DB9的接器。电气特性定义：标规定，在RS-232中何一条信号线的压均为负逻辑关系。即：逻”为5；逻辑“0+～+15V。声限为2V即要求接收器能识别低+3V信号作为逻“0，到-3V的号作为逻辑“1。传输速率：标规定最大传输速率为20kbps传输距离：RS-232C标规定在码元畸变于的情况下，传输电缆长度应为英尺其实这个的码元畸变是很保守的，在实际应用中，有99%用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过尺。目前接是机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口其发展比较早，难免有不足之处，主要是以下几点：是点对点通讯（即只有一对收发设备）而设计的，不具备网络功能；传输速率较低，在异步传输时，波特率为20kbps。接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。传输距离有限，最大传输距离标准值为50英，际上也只能用在米右。因此，接口合本地设备之间的通讯。表ZY2900203001-2RS-232、RS-422电气参数工作方式节点数最大传输电缆长度

RS232单端1收、1发50英尺

RS422差分1发收400英尺

R485差分1发32收400英尺

最大传输速率最大驱动输出电压

20Kb/S+/-25V

10Mb/s-0.25V+6V

10Mb/s-7V～驱动器输出信号电平(负载最小值)驱动器输出信号电平(空载最大值)

+/-5V～+/-15V+/-2.0V+/-25V+/-6V

+12V+/-1.5V+/-6V驱动器负载阻抗(Ω)3K～7K100

54摆率(最大值)接收器输入电压范围

30V/μs+/-15V-10V+10V-7V～+12V接收器输入门限接收器输入电阻(Ω)驱动器共模电压接收器共模电压

+/-3V3K7K

+/-200mV+/-200mV≥4K≥12K-3V～+3V-1V～+3V-7V～+7V-7V～+12VRS-422通讯方针对接口不足EIA发布EIA-422-A标。标准称“衡电压数字接口电路的电气特性。RS-422和RS-232不样，数据信号的传输采用平衡传输方式（也称作差分传输个道使用对双绞线一定义为A一定义为RS-422采用一般采用线口，实际使用时还有一根信号地线，共5根线由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS-232强的驱动能力，故允许在相同传输线上接多个接收节点，最多可接个点四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因不必控制数据方向。电气特性：

标规定，发送端A、之的电平+2～+6V时为逻辑“1，负电平-2～6V时逻“0。在接收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻电平，小于-200mV时输出负逻辑电平。接收器接收平衡上的电平范围通常在200mV至6V之间。AB线地的共模电平限制-7～之。传输速率：标规定最大传输速率为。传输距离：标规定最大传输距离为英双线的长度和传输速率成反比。在100kbps的率下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的情况下，传输速率才能达到最大值。需一个终接电阻阻值等于传输电缆的特性阻抗接阻应当接在传输电缆的最远端。传输距离短时可以不用终接电阻。RS-485通讯方为增强RS-422的网络能力EIA对标进行了修订，形成EIA-485-A标准，即标准增加了多点通讯能力由发展来的，此他的电气特性继承了标。它采用平衡传输方式，有4线和2线两种传输方式4线制方式和全兼容，只能实现点对多点的通讯。线制式则实现了多点双工通讯能力发送器包含一个使能端，这在RS-422下可用可不用的。当发送器使能不起作用时，发送器处于高阻状态，相当于断开发送器和总线的连接。和的同还在于其输出的共模电压是同的接的共模输出电压为至+12V之。标修改了接收器的输入阻抗，由的4k修为，一个发送器可以连接多达32个收器由集成电路技术的发展，现在的一些厂商可以提供更强驱动能力的驱动器和更高输入阻抗的接收器，能够使一个发送器连接高达256个收器。传速率和传输距离是和一的。最大传输速率为，大传输距离为4000英。但是，平双绞线的长度和传输速率成反比。在100kbps的率下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的情况下，传输速率才能达到最大值。标要求两个终接电阻阻值等于传输电缆的特性阻抗接阻应当接在传输电缆的两端。传输距离短时可以不用终接电阻。RS-485网络组注事：通方式由于组网简便讯率高离远电表通讯中获得了广泛的应用。但是如果组网不适当，则会引起通讯不畅、甚至通讯不上的问题。

1.总线一般采用总线型结构，不支持数形或星形网络。应当采用条双绞线作为总线将个节点连接起来个节点到总线的引出线要尽可能地短以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。2.

应注意总线各段的特性阻抗的连续性，降低阻抗突变点引起的信号反射。避免在不同的区段使用特性阻抗不同的电缆，或某一段总线上收发器紧靠在一起安装。3.

使用终端电阻。一般地低速、近距离通讯可以不接终端电阻。高速、长距离通讯必须安装终端电阻。4.

接地问题与RS-485传网络的接地是很重要的为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性其在工作环境比较恶劣和传输距离较远的情况下于接地的要求更为严格。否则接口损坏率较高。很多情况下，连RS-422信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口“A、”连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，主要有下面二个原因a．

共模干扰问题与RS-485接均采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号统只需检测两线之间的电位差就可以了人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围共电压范围为～+7VRS-485收发器共模电压范围-～，只有满足上述条件整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。b．

电磁干扰（EMI）问题：发驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。三CS电环式讯式础识和点CS流环通信方式发展较早，大约在世60代，美国长途电传打字机采用电流环进行通讯60年中期，20mA电流环被广泛地应用在传打字机领域。到年代初期，电流环被应用到越来越多的领域。在工业现场，仪表进行长线传输信号主要有以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题了解决上述问题和避开相关噪声的影响电来传输信号，因为地阻抗的传输线对噪声并不敏感，并且容易实现电气隔离20mA的流环便是用4mA表零信号，用20mA表信号的满刻度，而该电流可同时解决仪表的供电问题。图ZY2900203001-2CS电环通信方式示意图电流环通讯能被广泛地应用，得益于它是一种廉价的、具有较强的抗干扰能力的通讯方式。它采用线接实现单向的通讯功能。随着以及RS-485总的发展，电流环的使用已经迅速地减少。在电能表通讯中，一般使用电流断开表示逻“0，使用电流接通表示逻辑“1进行通讯。

四模小本模块了介绍电能表几种通信方式和主要特点在