电能表时钟对时解决方案

电能表时钟对时通信解决方案

根据国家电网公司《关于加快用电信息采集系统深化应用的意见》要求，远程集抄、费控管理、线损监测、双向互动等业务提出具体标准，而这些业务需要实时、可靠准确的数据支撑。由于电能表时钟的漂移或者其他原因造成时间不准、时段错误都严重影响到营销业务的开展。前言目录12433

概述时钟同步指标要求电能表时钟对时方式比较电能表对时通信技术35结束语利用GPS或北斗对主站服务器进行校时，然后由主站服务器对集中器通过身份认证进行校时，再由集中器对辖区内电能表点对点身份认证进行校时，从而实现全系统电能表时间准确、可靠、统一，为电网安全稳定监视和控制系统创造了良好的技术条件，为实施实时费控、阶梯电价等业务奠定基础。一、概述二、时钟同步指标要求业务类型数据类型应用模式响应时间数据完整性安全性时钟同步对时信息基本应用对时误差<5s；残留差错率<10-6较高高级应用对时误差<3s；残留差错率<10-14高三、电表时钟对时方式比较-广播式

集中器

电能表

集中器远程信道

集中器接收主站或本地手持设备的时钟召测和对时命令。集中器能通过本地信道对系统内电能表进行广播校时。安全性差1、广播对时不需要身份认证，当电能表时钟与校时时钟相差在5分钟内，且符合时钟对时协议，任何人均可以修改电能表时间；保障性差1、每层广播后无应答，不能确定对时是否成功；2、对时失败次数增多，误差会累计超过5分钟，则不能再校时；时间限制1、电能表时钟与校时时钟相差5分钟以上不能进行广播校时2、广播校时每天只允许校对一次；三、电表时钟对时方式比较-广播式

主站发送批量电表下发身份认证任务主站接收应答主站发送批量电表下发对时任务主站接收应答接受任务并存储验证报文的合法性,返回确认/否认应答接受任务并存储验证报文的合法性,返回确认/否认应答电表1身份认证，认证通过，返回随机数和电表安全模块序列号接收电表1对时命令并执行发送电表1身份认证命令按照645规约格式组织报文电表N身份认证，认证通过，返回随机数和电表安全模块序列号接收电表N对时命令并执行发送电表N身份认证令按照645规约格式组织报文主站终端电表安全完整三、电表时钟对时方式比较-点对点式各厂家校时身份认证时间比较通信方式通信速率bps开销（字节）中继（秒）一级二级三级四级五级六级七级载波11003016.9833.2249.4665.7081.9498.18114.4载波2330305.6610.5915.5020.4325.3530.2735.19载波3500303.997.2410.4913.7416.9820.2323.48微功率无线10K1001.021.291.571.842.122.392.67以安全身份认证指令（下发90字节，上报53字节）为例：基于上表数据分析如下:载波1和载波2一级路由就无法满足国网时钟同步指标要求;载波3在二级路由无法满足国网时钟同步指标要求;

微功率无线一级路由至七级路由都满足国网时钟同步指标要求。三、电表时钟对时方式比较-速率国家电网公司《用电信息采集通信技术应用》分析报告指出：应用模式通信方式各类业务实时抄表稽查监控需求侧管理时钟同步最全模式窄带电力线载波满足不满足不满足不满足微功率无线满足满足满足满足四、电能表对时通信技术载波通信采用洪泛法动态组网路由，永远不保留历史路径记忆，每次根据具体的通信环境，调整中继路径与中继链路。所以，不能计算路由总时延，根本无法实现电能表准确对时。

微功率无线通信具有确定的优化路径，能对路由延时进行精确计算，可靠的实现电能表对时。基于国网公司时钟同步指标要求，以及《用电信息采集通信技术应用》分析报告的结果，提出时钟校时本地通信采用互联互通微功率无线自组织网络通信方式，该通信方式有着优异的网络覆盖性和10Kbps的高速数据传输特性。在国网的信息采集系统中已经有超过1000万的节点应用，目前已经升级为国网微功率无线互联互通标准，主站集中器集中器无线模块无线模块无线模块电表采集器GPRS/以太网/专网串口从节点串口串口主节点:集中器本地通信模块网络管理（组网）；收集数据并上传；主站数据下发监管；实现网内节点同步。中心节点从节点从节点:电表、采集器通信模块进行数据收集；数据的上传；网络协同管理。四、电能表对时通信技术

MESH网络拓扑结构，多路由优化，具有瞬间自我路由修复功能，适应各种复杂、多变的现场环境四、电能表对时通信技术频分复用技术支持对10组40个频点的频分复用，相邻微蜂窝小区使用互不相同的频点组。四、电能表对时通信技术跳频技术采用固定慢速跳频模式；在每个微蜂窝小区内，模块和电表模块在四个频点间跳转；如果出现通信失败，自动跳到另一频点。四、电能表对时通信技术8M带宽干扰8M带宽干扰频点1频点2频点3频点4互联互通微功率无线自组织网络优点:■传输可靠性高，不受用电负荷及电力线干扰的影响；■MESH网络特征，支持全路由优化，保障实时通信；■传输速率快，达10Kbps，实时性好。■支持无线掌机接入，调试简便，操控性好；■设备软件升级简单方便。■工作频率为免费的公共计量频段470MHz～510MHz。频率和业务受国家无线电管理机构的保护。四、电能表对时通信技术