基于电力行业远程抄表解决方案
操作方法
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随着电力行业自动化程度越来越高，自动抄表系统将电表等仪器数据自动采集、传输和处理进行智能化电能供与用电管理。从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，给电能管理的现代化带来了新的契机。 简单可靠的自动抄表方法是电力抄表系统研究开发者一直比较关注的问题。主要是信号集中智能处理和电力信息的传输方面，在电力信号集中处理器方面，目前业内有多种解决方案，我司采用的记录仪采集板嵌入式模块方案以其大量的成功开发案例、低廉的价格、优异的稳定性和大容量信息存储技术在业界为广大远程抄表系统开发工程师所热衷。 在信息传输中，最受关注的还是电力线载波通信，这是由于PLC线路遍布各地，从发电厂到各个居民家庭无所不至，不需重新布线，可以节省大量的人力物力。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。 下面我们就详细介绍以公司记录仪采集板嵌入式模块为基础的解决方案的具体内容。 一、记录仪采集板产品简介 记录仪采集板是一款极高性价比、尺寸及为紧凑的嵌入式控制模块。在一张比名片还小的板子上实现了几乎所有的工业计算机所需要功能。记录仪采集板板载嵌入式高性能16位处理器，该处理器内部为32位RISC架构并且与80C186 处理器兼容，具有极高的性能，主频高达100MHz，内置了100M的以太网，并且支持1MB的SDRAM。其指令与其他X86微处理器兼容。板上功能包括10/100M高速以太网接口，支持标准IDE接口、两个串口。在一单片闪存芯片上集成了系统BIOS和1.44M 闪存（Flash Flopy Disk -- FFD），以最少数量的芯片实现最小尺寸的模块的最多的功能。如果需要更多的其他功能可以通精简ISA总线和用户片选信号去扩展相关的功能模块。 二、基于记录仪采集板模块的集中抄表系统架构该系统由监控中心计算机通过传输媒体（无线、有线、电力线载波等信道）将多个电能表电能量记录值的信息集中抄读的系统。该系统主要由采集用户电能表电能量信息的采集终端（或采集模块）、集中器（记录仪采集板）、信道和监控中央计算机等设备组成。集中器（记录仪采集板）数据可通过信道远距离传送到监控中心计算机。 以下是对抄表系统架构各部分的功能定义描述： 1、监控中心计算机,监控中心计算机是通过信道对记录仪采集板集中器中的信息采集，并进行处理和管理的设备。 2、监控中心计算机抄收间隔,监控中心计算机抄收间隔是指主站定时抄收记录仪采集板集中器中信息的周期时间，以下简称为抄收间隔。 3、记录仪采集板集中器抄收间隔。 4、采集模块,采集模块是用于采集单个用户电能表电能量信息，并将它处理后通过信道将数据传送到记录仪采集板集中器的专用模块。 5、采集终端,采集终端是指用于多个用户电能表电能量信息，并经处理后通过信道将数据传送到系统上一级（中继器或集中器记录仪采集板）的设备。 6、记录仪采集板集中器,记录仪采集板集中器主要用来收集各采集终端或采集模块的数据，并进行处理储存，同时能和主站进行数据交换的设备。 7、信道,信道是指信号（数据）传输的媒体，如无线电波、电力线、电话线、专线等。集中器、采集终端等设备的信道有上行信道和下行信道。集中器年上行信道是指集中器和主站之间的信道，下行信道一般是指采集终端和用户电能表之间的信道。 三、记录仪采集板解决方案的技术实现记录仪采集板，集中器抄收间隔指集中器定时抄读采集终端（或采集模块）中用户电能表电能量信息的周期时间，以下简称为抄读间隔。 1、通讯信道,记录仪采集板有多个RS485接口，支持GPRS，4(GPIO)+3(中断或GPIO可选)路双向可编程数字I/O （3.3/5V电平兼容，支持多路多方式通讯，在电力抄表系统主要采用信道如下：记录仪采集板集中器和监控中心计算机之间的通讯可采用公用电话网或GPRS，集中器与采集终端之间的通讯采用RS485总线或低压电力线载波2、数据采集、处理,记录仪采集板板载486级别的CPU，应用了RISC的技术，64bit指令队列，5级流水线，相对于传统的CISC技术，指令周期短。不分频的系统时钟（386是2分频），外部时钟100MHz，内部时钟100MHz。高速内存总线（200Mbyte/S），在数据通讯应用方面可以充分发挥大数据量吞吐的优势。8KB的高速缓存。性能高，速度快，足够满足抄表系统的各项数据采集和处理要求。 高效的处理器和内部通讯支持复杂的应用程序，以实现灵活自动化的系统功能，开发工程师可设定记录仪采集板的抄读间隔自动采集各用户电能表的累计电能量，并根据设定的抄收间隔及抄表周期自动生成各用户电能表的累计电能量，电量数据保存时带有时标。同时可设定数据补抄、报警、自诊断和异常信息启示、电表冻结等相关复杂的功能。 3、储存容量 一般来说，抄表系统的集中器至少保存两个抄表周期、两个抄收间隔和两个抄读间隔的各用户电能表的累计电能量数据，同时集中器的应用程序也将占用一定的存储空间，这要求集中处理模块本身或者外接一定容量的存储器。 记录仪采集板模块BIOS中集成了完全自主知识产权的高性能1.44M Flash电子软盘,用于存贮应用程序及数据，同时其标准的IDE硬盘可支持两个IDE设备，足够满足以上存储需求。 4、记录仪采集板现场抄读功能 记录仪采集板通过串口，虚拟显示/键盘技术可支持当地通信，供手持抄读器现场抄读电量数据并输入到监控中心。 （三）监控中心计算机功能的实现 监控中心计算机通过GPRS或者公用电话网收集到记录仪采集板集中处理器发送过来的信息，可以对各电表进行严格的监控，同时操作人员也可通过监控中心计算机对记录仪采集板下达相关指令，以达到远程智能抄表的目的。 在实际的电力智能抄表过程中，公司记录仪采集板嵌入式模块经受住了实践的检验，以其高稳定性、486级别的处理能力和低廉的价格，赢得了众多开发工程师的亲睐。