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集中器技术说明

一、     硬件技术说明

1.    硬件设计资源

 

分类

参数说明

处理器

CPU: GSC3281,主频可配至300MHz 256BGA封装

存储器

DDR2:64MB
NANDFlash:128MB

系统键盘

操作键:6键,标准中断驱动方式

LCD显示

160X160点阵,32级灰度,LED背光

LED指示

系统电源、告警指示、RS485抄表指示、RS485级联指示、有功脉冲指示、无功脉冲指示、以太网数据指示、以太网链路指示、以太网速率指示等

红外通讯

标准38K红外,发送调制,接收集成,通讯速率1200Bps

下行信道

即左模块,低压电力线载波通信模式,载波频率270K,支持最大1500个载波节点。硬件可支持微功率无线模块。硬件端口支持热插拔功能。

系统时钟

实时时钟,后备3.0V电池,时钟信息掉电不丢失。设备启动自动同步系统时钟。

以太网

1路10M/100M自适应网卡,带网络变压器和指示灯,远程通信支持TCP、UDP协议,支持服务端及客户端模式。

上行信道

支持SMS短信、GSM数传、GPRS等通讯模式,短信主要用于部分参数设置及唤醒等操作。GPRS可支持点对点通讯模式。GPRS通讯协议支持TCP、UDP协议,支持服务端及客户端模式,在线方式可支持唤醒及永久在线方式。硬件端口支持热插拔功能。

遥信

5路隔离遥信量输入端口,端口输入支持硬件保护。

有功脉冲

1路隔离有功脉冲输出。

无功脉冲

1路隔离无功脉冲输出。

秒脉冲

1路隔离秒脉冲输出。

RS485端口

2路。
第1路用于抄表,软件最多支持2040块表计,硬件支持总线挂载300块表计;
第2路用于级联,一台主集中器能够通过级联485 接口级联最多5 台从集中器,并通过主集中器的远程上行通信通道与主站通信,从而实现主集中器及其级联的从集中器与主站之间的数据交换。参与级联的所有集中器只有一台可以设置为主集中器,其余均为从集中器;
两路端口均硬件保护设计,支持400VDC不损毁。

交流采样

支持,三相四线模式,电流互感器规格1.5(6)A/5mA,支持测量各相及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量、无功能量,同时可测各相电流有效值、电压有效值、功率、相角、频率等参 数,支持逆相序及过零检测功能,支持全软件校表。

断相检测

支持,3组,对应A、B、C三相。

调试串口

1路,115200Bps,无校验,8位数据位,1位停止位模式,PS2硬件接口类型。

USB端口

1路USB 2.0 Host接口。

板载ADC

3组,分别用于检测系统RTC时钟电池电压,检测外部电源以及检测备用电源。

备用电池

支持,650mAH/5.8V可充电电池,满足掉电后终端维持30分钟续航能力。

语音

支持,BEEP语音告警。

系统电源管理

三相供电,防雷保护设计,抗载波信号设备内衰减吸收设计,功能电源隔离设计。

 

2.    软件设计资源

 

分类

说明

操作系统

Linux3.0.4稳定版。

启动代码

U-boot。

文件系统

YAFFS2,可支持JFFS2,NFS 等。

开发工具

Eclipse IDE。

虚拟机

Vmware。

虚拟机内操作系统

Ubuntu 12.04。

数据库

Sqlite3,比access 、文件存储、原始flash 存取快速、安全、方便,并支持T-SQL 标准。

应用软件

集成BusyBox,支持telnet 、tftp 等常用的Linux 脚本命令。

集抄程序

多线程多任务架构。

屏幕显示程序

模块化架构,容器采用控件形式,易操作,易扩展

维护升级

本地或远程升级,支持插U 盘后自动升级,支持GPRS,以太网等远程升级。

                         

二、     功能介绍

1.    数据采集、处理

 

      系统采集的主要数据项有:

1)    电能量数据:总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量等;

2)    交流模拟量:电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等;

3)    直流模拟量采集:对一些非电气量监测点(如:温度、压力等),经变换器转换成直流模拟量;集中器可实时采集直流模拟量测量温度、压力等非电气量,直流模拟量测量准确度在±1%范围内。

4)    状态量采集:终端实时采集开关位置状态和其它状态信息,发生变位时应记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或终端主动上报。

5)    电能质量越限统计数据:电压、电流、功率、功率因数等越限统计数据;

6)    事件记录数据:终端和电能表记录的事件记录数据;

 

2.    集抄居民用户划分

 

   通过需求分析,按照电力用户性质和营销业务需要,将电力用户划分为24种类型(按照协议定义的大类、小类、表协议),并分别定义不同类型用户的采集要求、采集数据项和采集数据最小间隔。

  1)     三相一般工商业用户(C类):包括低压商业、小动力、办公等用电性质的非居民三相用电。

  2)     单相一般工商业用户(D类):包括低压商业、小动力、办公等用电性质的非居民单相用电。

  3)     居民用户(E类):用电性质为居民的用户。

  4)     公用配变考核计量点(F类):即公用配变上的用于内部考核的计量点。

 

3.    校时功能

 

    具有主站对采集器终端远程校时功能和采集终端到系统内电能表的广播校时功能。

4.    设置功能

 

    可通过远方或本地设置初始运行参数、抄表间隔。抄表周期等参数,并具有防止非法授权人员操作和保证数据安全的措施。

5.    自诊断和异常信息记录功能

 

  自动进行系统自检,发现设备(包括通信)异常进行事件记录和报警。

6.    事件记录

 

    终端根据主站设置的事件属性按照重要事件和一般事件分类记录。事件包括终端参数变更、抄表失败、终端停/上电,电能表时钟超差等。集中器能保存最近512条事件记录。

重要事件及一般事件按发生的时间顺序分两个队列记录,队列按先进先出方式刷新。每条记录的内容包括事件类型、发生时间及相关情况。

7.    重要事件上报

 

  主站设置的重要事件,当事件发生后终端实时刷新重要事件计数器内容,作记录并通过ACD 置位或直接主动上报事件记录及时报告主站。

8.    一般事件记录

 

     主站设置的一般事件(如:终端停电、越限记录等),当事件发生后终端实时刷新一般事件计数器内容,作事件记录,等待主站查询。终端电源每次停电时,记录停电的起止时间及当前电能量。

9.    初始化

 

    终端接收到主站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。

10.    停电数据保存

 

    采集终端供电电源中断后,至少保持数据和时钟一年以上。电源恢复时,保存数据不丢失,内部时钟正常运行。

11.    其它功能

 

软件远程下载:终端软件可通过远程通信信道实现在线软件下载。

断点续传:终端进行远程软件下载时,终端软件具有断点续传能力 。·

终端版本信息:终端能通过本地显示或远程召测查询终端版本信息 。

通信流量统计:终端应能统计与主站的通信流量。

 

三、    电气性能

1.    供电电源

 

1)   三相四线供电:A、B、C、N ;

2)   供电电压:在额定电压(220/380V)±20%内正常工作;

3)   正常工作频率:50HZ 偏差6%~+2% ;

4)   整机功耗:视在功率≤15VA,有功功率≤10W ;

5)   集中器使用交流三相四线供电。三相四线供电时,在断一相或两相电压的条件下,交流电源应能维持集中器的正常工作和通信。

2.    环境条件

 

根据安装场所,温度和湿度条件分为以下三级:

1)    机房:温度为+5℃~+40℃,相对湿度≤75%

2)    户内:温度为 -25℃~+50℃,相对湿度≤90%

3)    户外:温度为 -45℃~+70℃,相对湿度≤95%

3.    机械性能

 

能承受正常运行中的机械振动及常规运输条件下的冲击,设备不发生损坏和零部件松动脱落。

4.    电磁兼容性(EMC)

 

          1)    静电放电:8KV;

2)    高频电磁场:10V/m;

3)    电快速瞬变脉冲群:4KV;

4)    浪涌电压:4KV;

5)    其他电气性能

6)    载波信道要求:120KHz ± 10KHz;

7)    中继深度:8级;

8)    内部时钟精度:<0.5s/d;

9)    数据保存有效期:30年;

 

 
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