摘? 要：近幾年來(lái)由于電網(wǎng)使用范圍日漸擴(kuò)大以及智能電網(wǎng)科技的蓬勃發(fā)展，運(yùn)用電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)是必然趨勢(shì)。本文以電能計(jì)量自動(dòng)化采集終端的概念為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)一步探究終端經(jīng)常出現(xiàn)的故障以及其解決方案和應(yīng)對(duì)措施，在低壓載波集中抄表科技和現(xiàn)場(chǎng)電能量采集終端以及其他部分采用計(jì)量自動(dòng)化采集終端運(yùn)維的方式，本文為實(shí)際操作提供指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng);電能量采集終端;低壓載波抄表

1 電能計(jì)量自動(dòng)化終端簡(jiǎn)介

1.1 電能計(jì)量自動(dòng)化終端概述

在所有電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)成部分中，其中一大主要構(gòu)成部分是收集電能量的終端設(shè)備，這一部分位置在計(jì)量主站和電能表兩者之間，這一設(shè)備的構(gòu)成多種多樣，如采集、保存、加工、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)傳輸功能等裝置。電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)主要由終端設(shè)備與主站組成，通常安置于現(xiàn)場(chǎng)連接表計(jì)中，起著收集和傳輸遠(yuǎn)方的原始電量以及一部分負(fù)荷數(shù)據(jù)的作用。

即使是不一致的通信端口和不同的主站，電能量采集終端也能夠允許其在同一時(shí)間通信，同時(shí)還能夠按照不同主站需要的差異設(shè)定不完全一致的數(shù)據(jù)傳送信息。采集終端內(nèi)部包含著眾多不同功能的模塊，其中根據(jù)其通訊方式的不同，將其劃分成為： CDMA通訊模塊、GPFIS通訊模塊、PSTN采集模塊、FSK模塊等等，因此按照自身的需求，電力企業(yè)能夠挑選出最適合的模塊，我國(guó)通常使用RS485通訊模塊。

1.2 電能計(jì)量自動(dòng)化終端的功能

電能計(jì)量采集終端的基本功能：

①能夠精準(zhǔn)的收集廠站電能量的數(shù)據(jù)。收集的周期時(shí)長(zhǎng)通常在一分鐘到二十四小時(shí)之間，根據(jù)特定安排的起始時(shí)間、內(nèi)容，采集終端能夠?qū)⑿畔魉偷街髡?②能夠根據(jù)相關(guān)需求將電流、功率、電表窗口的用電量、電壓、月凍結(jié)電量、需求量、分時(shí)電量、電表內(nèi)情況（比如失去壓力、失去電流等情況）以及自身情況記錄等內(nèi)容傳輸至主站并且進(jìn)行儲(chǔ)存;③允許連接脈沖電能表以及多功能電子表。通常情況下，通過(guò)RS232或者RS485途徑連接上多功能電子表，通過(guò)無(wú)源脈沖輸入途徑連接上脈沖電能表。電能采集終端不僅能夠拓寬其輸入的脈沖量的渠道，而且允許同一時(shí)間插入多個(gè)多功能電子電能表，通常外國(guó)一些出名的多功能電能表能夠擴(kuò)展成為CS（電流環(huán)）接口;④能夠連接廠站中比較常規(guī)的多功能電子電能表;⑤電能量收集數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量具有一定的限制，能夠儲(chǔ)存電能量數(shù)據(jù)一定的天數(shù)。

2 終端常見(jiàn)故障類型及處理方法

解決電能計(jì)量自動(dòng)化采集終端中的故障，即在運(yùn)行過(guò)程中，解決廠站、客戶采集終端數(shù)據(jù)、功能中的故障，從而保障采集終端的各個(gè)基本功能都能夠滿足計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)需求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的故障種類的不同，可以將其劃分為三大類，下面對(duì)三種故障類型分別說(shuō)明。

2.1 不能采集電表數(shù)據(jù)

2.1.1 影響終端與電表的RS-485通信的常見(jiàn)因素

①硬件原因：終端485口出現(xiàn)問(wèn)題、沒(méi)有電壓或者是電壓過(guò)低;電表485口出現(xiàn)問(wèn)題、電壓值為零或者電壓值過(guò)低;通信線路中斷或者水晶頭處接觸、壓接情況不良。②人為原因：終端或者電表的485口端口連接位置錯(cuò)誤或者是連接了相反方向; 通信線極性連接成了反方向。③參數(shù)設(shè)置原因：終端RS485通道號(hào)設(shè)置錯(cuò)誤;終端測(cè)量點(diǎn)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤：其中包含電表通信地址、數(shù)據(jù)位、停止位、電表通信波特率、效驗(yàn)位、測(cè)量點(diǎn)有效標(biāo)志、電表通信規(guī)約等內(nèi)容。

2.1.2 故障處理步驟

核查終端計(jì)量點(diǎn)參數(shù)數(shù)值：核對(duì)自動(dòng)化終端內(nèi)的電表參數(shù)（包括規(guī)約、停止位、表地址、校驗(yàn)位 、數(shù)據(jù)位? 等內(nèi)容）與實(shí)際電表參數(shù)的一致性。

核查電表和終端485性能：第一，使用萬(wàn)用表直流電壓檔確定電表485口是否有電壓存在。485口輸出電壓通常在1.5-4.5V之間，一旦出現(xiàn)零電壓或者出現(xiàn)電壓不正常的情況，就能夠基本認(rèn)定電表（終端）485口存在故障;然后使用電表工廠制定的讀表軟件或借助掌機(jī)采集電表中的數(shù)據(jù)。假使能夠采集電表正常的數(shù)據(jù)，就表明電表的485口沒(méi)有故障，從而間 接地表明問(wèn)題出現(xiàn)在終端485口。

2.2 終端不能上線

2.2.1 終端不能上線故障分類

根據(jù)終端通訊通道種類的不同將其劃分為兩大類：第一類是終端不能通過(guò)電話通道（PSTN）上線，第二類是終端不能通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上線。

在終端不能通過(guò)電話通道（PSTN）上線方面，對(duì)它進(jìn)行故障檢測(cè)過(guò)程主要包括三個(gè)重要部分：①核對(duì)通訊參數(shù)的設(shè)定的正確性。②對(duì)電話的通道進(jìn)行核查。檢查電話通道有無(wú)異常。通過(guò)萬(wàn)用表直流檔的使用來(lái)確定電話通道的電壓大小是不是在四十五到五十二伏特之間?；蛘哌B接電話機(jī)，檢測(cè)電話是否可以隨時(shí)接入和打出以及通話時(shí)的通話質(zhì)量。③檢測(cè)防雷器能否正常使用。借助萬(wàn)用表直流檔確認(rèn)經(jīng)防雷裝置的電話通道中的電壓大小有無(wú)在四十五到五十二伏特之間。

當(dāng)出現(xiàn)終端不可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上線的情況時(shí)，通常將這一個(gè)故障歸結(jié)于下面幾大主要原因：①安裝因素： SIM（UIM）卡信號(hào)不良;天線的安置不夠到位或者出現(xiàn)破損、天線連接不緊的情況;②無(wú)線運(yùn)營(yíng)商因素：區(qū)域沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋或者信號(hào)強(qiáng)度過(guò)弱;SIM（UIM）卡受到損害、出現(xiàn)故障或者后臺(tái)運(yùn)行中的檔案不正常等;③參數(shù)的設(shè)定因素：設(shè)定的通訊參數(shù)以及主站通道有錯(cuò)誤;登錄的方式存在故障（UDP與TCP）;終端邏輯地址的設(shè)定不正確。

2.2.2 故障處理方法

①核查終端通訊的設(shè)定參數(shù)數(shù)值。②核查終端通訊方式。③確認(rèn)SIM卡，SIM卡有無(wú)氧化或者接觸不好的問(wèn)題。④對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行檢查，如果信號(hào)比較差，則必須重置天線，改變外置天線的安裝位置。

2.3 終端黑屏或白屏

如果出現(xiàn)這種問(wèn)題，則需要首先確認(rèn)直流電壓以及外接交流電壓是否正常連接到裝置。如果接入，就可以初步的判定故障出現(xiàn)在裝置本體中。

3 計(jì)量自動(dòng)化采集終端的運(yùn)行和維護(hù)

3.1 RS485總線在遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用

RS485總線指的是工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用中一項(xiàng)水平相當(dāng)高的科學(xué)技術(shù)，同時(shí)它還是現(xiàn)代化通訊技術(shù)的一項(xiàng)重要的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 RS485總線應(yīng)用借助兩個(gè)雙絞線，通過(guò)這一對(duì)雙膠線就能夠方便地做到多點(diǎn)互相連接。RS485總線運(yùn)用差分接收以及平衡傳送的模式，當(dāng)它發(fā)送端往外輸出的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)器把TTL電平信息信號(hào)轉(zhuǎn)變成為差分訊號(hào)，在接收端處，接收器進(jìn)一步把差分 訊號(hào)變成TTL電平，所以RS485總線具備抗干擾的基本功能。依據(jù)RS-485的常規(guī)要求而言，傳輸信息的速度假如可以達(dá)到100 kbit/s，那么傳送的長(zhǎng)度可以達(dá)到1200m?？偩€包括兩個(gè)單獨(dú)的分系統(tǒng)，一是收集數(shù)據(jù)的裝置，即數(shù)據(jù)收集器;二是集中數(shù)據(jù)的裝置，即數(shù)據(jù)集中器。在這樣一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)點(diǎn)的連接情況中，集中數(shù)據(jù)的裝置是主要機(jī)器（也指上位機(jī)），采集數(shù)據(jù)的主要裝置作為從屬機(jī)（也稱下位機(jī)）。它的網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)如圖1：

3.2 終端與電能表計(jì)通訊不成功的排查方法

①相同的RS485接口處所有表計(jì)通信假如都失敗，那么就需要核查終端接口和這個(gè)接口的RS485總線能否成功的運(yùn)行。首先核查終端RS485接口處是否完整，有無(wú)受到損害，如果接口處出現(xiàn)破損，那么就需要重置集成電路芯片;如果 RS485接口處沒(méi)有受到損害，就需要確認(rèn)接口處RS485總線是否出現(xiàn)線路斷裂或者接線位置不對(duì)的情況，特別是終端以及表計(jì)遠(yuǎn) 距離連接傳送的狀態(tài)。

②如果相同的RS485接口中有一部分表計(jì)通信失敗，那就表示終端RS485接口以及總線沒(méi)有故障。這時(shí)，第一應(yīng)該核查通信故障表計(jì)，檢查它設(shè)定的參數(shù)有無(wú)錯(cuò)誤，然后再進(jìn)一步檢查表地址、計(jì)規(guī)約、波特率等內(nèi)容同表計(jì)有無(wú)不一致的地方;接著仔細(xì)核查電能表計(jì)接線和接口是否具有故障。

③在表計(jì)通訊距離比較遠(yuǎn)的情況下，如果通信過(guò)程中通信情況不良好，那么應(yīng)該首先判定布線是否有故障。再一次核查布線確認(rèn)它是否符合需求，尤其是屏蔽層接地方面的故障。如果故障始終無(wú)法有效的解決，那么可以賦予終端RS485口一些改變，可以加大上下拉電阻，進(jìn)而提升一整個(gè)總線抵抗干擾的能力。

④假如某一個(gè)RS485端口連接的電能表計(jì)的數(shù)量過(guò)多，那么終端將總線上所有的表計(jì)都采集完所花費(fèi)的時(shí)間有可能大于一輪抄表的時(shí)間間隙，這使得其中有幾個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)缺乏應(yīng)有的信息，進(jìn)而對(duì)終端的收集成效造成不利影響。

3.3 低壓載波集中抄表技術(shù)在低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的所有構(gòu)成部分中，低壓集抄系統(tǒng)是其中一個(gè)重要的構(gòu)成要素，它的重要作用是可以收集低壓居民小區(qū)中的單相電子表。截止目前，因?yàn)榈蛪壕用竦娜藬?shù)多而且分布廣泛，計(jì)量點(diǎn)附近的環(huán)境多種多樣，所以低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程緩慢。制定低壓集抄系統(tǒng)的第一要素就是需要一個(gè)合適的通訊模式，這對(duì)促進(jìn)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定具有促進(jìn)作用。如今，在低壓集抄系統(tǒng)中，比較常規(guī)的通訊網(wǎng)包括低壓電力線載波通訊網(wǎng)、RS-485總線網(wǎng)。由于提供電力的企業(yè)公司掌控者電力線，如果電力線能夠完成載波通訊，那么就不再需要額外投資用來(lái)建設(shè)通訊線路，這就能夠大大的節(jié)省投資費(fèi)用，而且非常靈活便捷地就可以做“即插即用”。所以，這些年來(lái)低壓電力線載波通訊普遍應(yīng)用于低壓小區(qū)集抄系統(tǒng)。

結(jié)? 語(yǔ)

近年來(lái)隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與創(chuàng)新，電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的使用范圍日漸擴(kuò)大，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新而逐漸完善發(fā)展，顯然在國(guó)家電力行業(yè)中已經(jīng)占有了舉足輕重的地位。如果需要完成電網(wǎng)操作的自動(dòng)化，需要不間斷地推動(dòng)電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的革新，而且對(duì)終端的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)也至關(guān)重要，必須使工作人員集體協(xié)作，團(tuán)結(jié)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：蔣福德（1987-），男，本科學(xué)歷，助理工程師，主要從事電能計(jì)量自動(dòng)終端維護(hù)等方面的工作。