AA电能数据投标采集系统方案讲解.docx
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AA电能数据投标采集系统方案讲解
技术方案总体说明
根据平安大厦电能数据采集的相关要求，以及国家对于大型公共建筑能耗监控管理的相关规定，本公司编制了系统的技术方案，技术方案内容包括集中器、载波电表和抄表软件系统的功能、性能指标等内容。
二、技术方案
2.1总体技术方案
2.1.1系统概述
数据采集子系统和营管子系统之间通过大厦内部以太网实现互联，集中器上行通过大厦以太网连接到数据采集子系统，下行通过电力线载波连接到电能表。
2.1.2技术标准
1.／T645—1997多功能电能表通信规约
2.／T188—2004户用计量仪表数据传输技术条件
3.130-2005电力负荷管理系统数据传输规约
4.535-96电力负荷控制系统数据传输规约
5.162-2004住宅远传抄表系统数据专线传输
6.17215-2002 1级和2级静止式交流有功电能表
7.15284-2002 复费率电能表特殊要求
8.17442-1998 1级和2级直接接入静止式交流有功电度表验收检验
9.596-1999 电子式电能表检定规程
10.778.1-1996冷水水表第一部分：
规范
11.224-2006电子远传水表
2.1.3电能数据采集系统建设原则
1.稳定可靠性优先原则
2.先进性和实用性相结合的原则
3.开放性原则
4.可扩展性原则
5.易维护性原则
6.安全性原则
2.1.4系统主要技术指标
1.系统抄读准确率：
100%。
2.系统一次抄读成功率：
＞99%
3.系统抄读总差错率：
≤1%
4.集中器：
交流供电，断电48小时后系统仍能正常工作。
不丢失数据。
5.系统主要设备平均无故障时间：
＞20000小时，辅助设备平均无故障时间：
＞10000小时；
6.集中器时钟走时误差≤±3。
2.2电能数据采集系统方案设计
2.2.1系统结构
采集系统采用“数据采集系统—集中器—电力线载波电表网络”三级架构。
在楼内每台中压变压器配电室内安装14台载波抄表集中器，负责管理各中压变压器下的计量电表，在楼内283处精装修机电配电箱和114处增加的窗幕风机配电箱，共计397台配电柜处安装三相四线电子式载波电能表397台，组建大厦的电能数据采集系统。
各集中器通过大厦的物业管理网络或者大厦内的综合布线系统及数据采集服务器连接，完成抄表工作及数据集中统计存储，营业管理终端可动态查询管理楼内载波电表，数据采集服务器可通过网络接口向大厦物业管理系统上传电能数据采集信息。
Ø数据采集服务器：
将来自远端的进行采集服务的集中器采集传输来的电能数据信息或命令进行解释、预处理、处理，负责控制及集中器的接口，实现数据采集、联机命令服务、数据交换、数据搜索等功能。
2.2.2系统开发语言及网络环境
系统开发语言：
2005（）
中心数据库：
。
各终端运行环境：
服务器运行环境：
2000
软件运行模式：
及相结合的混合模式
2.3数据采集系统功能
数据采集系统主要功能模块：
基本信息管理、数据采集系统、数据接口服务、网络服务系统、统计查询系统、设备管理系统、备份及权限管理等。
系统从用户、抄表、能耗统计报表管理入手，兼顾用户、表务管理以及用户分析、用量分析，实现整体管理的全面信息化、自动化、现代化。
2.3.1基本信息管理
基本信息管理，通过定义完整的基础信息建立起完善的、规范的、全方位的基础数据，为实现全面信息化构架好基础平台。
对系统用到的基本信息进行设置，包括各种表具信息、建筑信息、部门信息、换表员、换表原因、抄表员等基本信息的设置。
都具有增加、修改、删除功能。
2.3.2数据采集系统
2.3.3数据接口服务
数据采集系统可以提供多种类型的数据接口。
可以为以下内容提供服务：
用户服务系统的信息查询，网页上的用户数据和水、电、气数据的浏览。
同时系统提办公自动化系统接口等第三方软件接口。
2.3.4网络服务系统
系统借助先进的计算机程序开发和互联网技术，最大限度的利用现有软、硬件资源及环境，为用户提供各种基于互联网的办公服务，方便用户利用网络平台，按分配好的网络权限访问中心服务器，对自己关心的所有信息进行查询，同时系统提供用户在本系统平台上进行各种形式的交流及互动。
系统结合最新的技术，采用全结构进行设计。
2.3.5统计查询系统
支持模糊或精确查询：
用户表卡信息、用电信息、档案变更情况、拆换表情况，以及相应用量的统计处理。
单个用户信息的全方位查询：
包括基本信息、档案变更信息、拆换信息等等。
自定义查询：
可以自由设置过滤条件和显示列，进行查询；可以保存查询模板，可以设置查询时动态参数。
支持查询结果输出报表打印。
支持用量大户的异常报警和历史查询（上月或历史同期），并能够输出报表。
支持用户历史数据同比和环比分析，建立考核表及所属分表的对应关系，支持考核表及所属分表的数据分析，并能输出报表。
2.3.6设备管理系统
设备管理是系统管理的重要组成部分。
系统为用户建立详细的设备档案、制定并执行设备保养计划、把设备的维修保养工作及其相关员工挂钩，撰写安全操作规范、岗位职责，对员工进行考核。
同时根据设备保养和检修记录，进行科学分析，有效控制维修费用，以最少的维修经费达到最高的设备利用率。
设备管理系统包括设备采购计划、设备台帐管理、设备领用管理、设备保养管理、设备维修管理、设备报废管理。
2.3.7备份及权限管理
1）数据备份及恢复：
数据库的备份则是将数据服务器以及各数据库或事务日志进行复制。
如果数据采集数据库因意外而损坏,这些备份文件将在数据库修正或重建时，被用来恢复数据库。
系统提供了手动、自动、定期等方式对数据库进行备份。
2）安全信息管理：
为了保证系统及数据的安全及保密，系统提供操作员设置功能。
2.4集中器、电表等技术性能及技术指标
2.4.1集中器
载波抄表集中器（以下简称集中器）应用最新通讯技术及电子技术研制的自动抄表产品。
该产品及单、三相电子式载波电能表、载波采集模块+光电直读网络水表、载波采集模块+光电直读网络气表及数据采集站一同组成电力线载波自动抄表系统，完成计量数据远距离传输和控制功能。
电力线载波智能集中器
2.4.1.1规格及主要技术参数
1、额定工作电压：
220±20%
2、额定频率：
50
3、抄表功耗：
＜15
4、时钟精度：
≤±0.5。
5、接口：
※三相五线供电线路接口：
A、B、C、N、
※现场232维护口:
1路
※以太网接口:
1路
6、终端数量：
1000
7、通讯距离：
整个配变台区
8、最多中继级数：
3级
10、环境条件：
正常工作温度：
-10℃～50℃
极限工作温度：
-25℃～60℃
相对湿度：
5%～100%
13、性能：
防静电、瞬变脉冲群耦合；防磁干扰功能；具有防雷击、防浪涌电压措施等。
14、结构防护等级：
4208－1993规定的51级要求。
15、集中器具有丰富的规约库，可同时支持多种表计规约。
2.4.1.2工作原理
原理框图如下所示：
Ø电源管理：
负责整个系统的供电
Ø抄读控制器：
负责通过电力线载波（）及电能表或其它数据设备进行通讯
Ø上行信道：
负责集中器和主站计算机之间的数据交换
Ø存储器：
负责存储用户电量、集中器工作参数以及集中器工作记录
Ø显示单元：
负责显示集中器工作状态
Ø调试串口：
负责调试设备和集中器之间的串口连接
Ø核心管理器：
负责系统各部分协调工作、数据管理、抄表管理等
2.4.1.3主要功能
1.参数设置功能：
可设置、修改初始参数、抄表时间、冻结时间和下级设备配置。
2.集中器存储器。
支持日（60天）冻结数据、月（6个月）冻结数据及重点监控计量表小时（30天）冻结数据采集。
3.自动和手动补抄：
根据设定的抄表时刻自动运行抄表任务，并将数据保存在集中器中以备上位机查询或主动上报，数据中转站（数据采集站）跟踪抄表进度，若数据不能抄收成功时，进度不更新，数据中转站（数据采集站）系统将自动予以补抄，若出现漏点的数据，还可以通过数据中转站（数据采集站）系统分析处理漏掉的数据点，人工可通过手持抄表仪进行补抄。
4.具有实时监测网络工况、设备工况、通断电记录功能。
5.集中器的上行通信可配置多种通信模块，具备45接口和无线通信接口。
集中器采用模块化设计，支持热插拔，方便维护更换。
6.能够进行3级级联组网，便于今后集中器级联系统扩容。
7.自诊断和异常信息记录功能：
可自动进行自检，发现设备（包括通信）异常有记录和报警功能。
8.集中器内置计时单元，可被系统校时，计时单元的日计时误差：
≤±0.5。
支持对下级设备进行广播校时。
9.具备程序升级功能，可远程或本地升级集中器嵌入式程序，支持单独对某个功能模块进行升级。
远程升级需验证文件完整性、准确性，支持断点续传。
10.每台集中器有唯一的地址编码。
11.集中器可同时响应几个应用工作站的数据请求、操作等功能。
12.集中器的处理芯片选用32位的芯片，预留功能扩展和系统升级空间。
13.安全性：
集中器设计有可靠的安全措施，防止非授权人员设置参数。
集中器的设计充分考虑了电磁兼容、数据安全、抗干扰等方面的要求。
14.面板上设备工作状态、信息报警等显示直观。
并具有故障信息，通讯故障信息，系统报警信息，停电及状态信息等。
15.集中器内具备防雷击等安全措施，以保障产品自身的安全。
16.外壳采用阻燃材料，耐腐蚀，抗老化，有足够的硬度。
17.集中器各种输入、输出接线端均有标记说明。
18显示器和指示灯指示集中器的运行状态并给出故障指示。
19.产品采用过滤器、压敏电阻，具有专门的抗雷击浪涌、抗静电、抗快速脉冲群的功能，每台产品都使用专用测试台对上述功能进行全部测试。
20.软件方面：
使用看门狗定时器，设置软件陷阱，防止程序跑飞；设备故障自检，实时监控上层输出接口的工作状态，使集中器及上位机联机更可靠；防止非授权人员设置参数。
该产品采用了先进的微电子技术及制造工艺，工作更可靠。
21.数据传输可靠性：
集中器的设计充分考虑了电磁兼容、数据安全、抗干扰等方面的要求。
具有通讯适应能力强、性能稳定、功能全面、维护方便等优点。
2.4.1.4安装及使用
1、集中器在出厂前检验合格，即可安装使用。
2、一般将集中器安装在室内或室外的表箱中，安装集中器的底板应放置在坚固耐火、不易振动的墙上，建议安装高度为1.8米左右。
3、参考端子盖内侧的接线图将集中器正确接入配电网。
4、记录每一只集中器的表号、对应的安装位置，为管理站的数据库录入做好准备，集中器的安装即告完成。
5、本项目集中器需安装于中压变压配电室内，尽量接近配电柜以便于接线抄表。
2.4.2电子式三相电表
121型三相四线电子式载波电能表是应用最新电力线载波通讯技术及电子电能计量技术研制的低压电力线载波自动抄表电能表。
该产品及电力线载波抄表集中器和中继器及管理站一同组成低压电力线载波自动抄表系统，完成计量数据的远距离传输和通断电控制功能。
该产品符合17215-2002《１级和２级静止式交流有功电能表》和698-1999《低压电力用户集中抄表系统技术条件》的全部技术要求。
三相电能表
2.4.2.1规格及主要技术参数
1、额定电压：
3×220/380V
2、额定频率：
50
3、标称电流：
1.5（6）A10（50）A20（100）A
4、载波信号频率范围：
3～95
5、准确度等级：
1.0级
6、环境条件：
正常工作温度：
-10℃～45℃
极限工作温度：
-30℃～55℃
相对湿度：
≤85%
2.4.2.2主要结构及工作原理
电能表的主要工作原理：
电能计量采用大规模专用将电流量转换成及有功功率成正比例的脉冲，实现电能计量；数字信号处理器完成电能数据的存储、载波信号的产生、检测、解调和收发控制；显示器供用户读取相关数据；耦合回路提供载波信号的出入口；脉冲输出端子供校验电能表使用；1.5（6）A表有拉闸指示灯，用来指示电能表有断电信号，由断电控制端子控制外部继电器完成断电功能；其它表均内置断电器。
2.4.2.3主要功能
1、计量功能
实现电量数据的采集、计量、存储；产生并显示上上月用电量、上月用电量、本月用电量、累计用电量；完成指定日期的累计用电量冻结。
2、功率测量
实时测量用户当前的用电功率，并记录最大功率和最大功率发生时间。
3、抄表功能
及集中器和管理主站一起构成电力线载波抄表系统，实现电力线载波抄表功能。
通过电力线传送计量数据和控制信息，实现远程抄表，远程控制。
4、工作于定期付费模式或预付费模式
⑴、定期付费模式：
可通过载波抄表系统，设定断电日期。
当距离断电日期小于７天时，预警功能启动，提示用户及时缴费；如果到达断电日期，用户仍然没有付费，则电表会自动切断输出继电器，停止向用户供电。
⑵、预付费模式：
可通过载波抄表系统，将用户购买的电量存入载波电能表。
当剩余电量小于预定的报警电量时，断电预警功能启动，提示用户及时购电；如果剩余电量为零，则电表会自动切断输出继电器，停止向用户供电。
5、显示功能
显示区域如图所示：
断电代码的含义：
E000电表工作于定期付费模式时，表示到达断电日期，电表输出被切断；工作于预付费模式时，表示已购电量用完，电表输出被切断。
E001表示系统命令断电。
E002表示瞬时电流超过电表最大额定电流的200%，导致断电保护。
E003表示短时电流超过电表最大额定电流的150%，导致断电保护。
E004表示实际用电功率大于电表允许功率，导致断电保护。
未涉及到的显示内容是系统运行状态指示，供系统查询使用。
6、保护功能
⑴、过电流保护：
当用户端的负载电流超出电表规定质时，电表的输出继电器被切断，延时４分钟后自动接通。
如果仍然过流则再次切断输出，直到用户端负载减小，电流小于规定值后，继电器自动吸合，恢复供电输出。
⑵、功率保护：
当用户端的负荷超出预先设定的最大允许功率时，产生功率断电保护动作。
最大允许功率值可以通过管理主站设定。
7、监控功能
通过管理主站实时监控电表的运行状态、及时发现电表异常状态。
2.4.2.4安装及使用
1、电能表在出厂前检验合格，即可安装使用。
2、一般将电能表安装在室内或室外的电表箱中，安装电能表的底板应放置在坚固耐火、不易振动的墙上，建议安装高度为1.8米左右。
3、参考端子盖内侧的接线图将电能表正确接入配电网。
4、记录每一只电能表的表号、对应的安装位置及用户名，为管理主站的数据库录入做好准备，电能表的安装即告完成。
5、安装示意图见图2
2.5培训计划
为了配合整个项目的建设以及后期项目的正常运行，建议专门固定人员做后期的网络管理和维护，对于固定人员，会对专门人员进行培训。
培训系统维护人员、管理人员等。
培训内容包括所提供设备的原理和技术性能、安装测试、维护保养等全部内容，并提供全套教材。
2.5.1培训方式：
培训分初级培训，中级培训和高级培训，初级培训安排用户在现场培训。
初级培训由当地客服人员组织现场培训，时间约7天。
中级培训由全国客服中心在总公司统一安排，时间大约三天，培训完成后给予考核并颁发结业证。
高级培训是人员是从中级培训中挑选技术条件好的人选，高级培训后，同样会给予一个考核，考核通过者方可进行后期设备的维护及管理，不合格者通过自学再考试。
2.5.2技术培训目标
为了保证项目的顺利实施，加强项目实施人员对系统整体的深入了解，在系统大规模的建设中掌握系统的运行和维护，保证项目建设的质量及进度，我公司将针对相关的技术内容深入的培训，为用户在每个方面培养出数名熟练技术人员，以保障用户具备自主的维护及项目的建设能力。
通过培训，使用户人员能分别达到以下水准：
系统建设人员：
能清楚了解集中器的框架结构以及工作原理，能够熟练掌握集中器的安装调试规范，具备独立的集中器安装调试能力。
系统运维人员：
掌握现场集中器的日常使用操作方法及日常维护工作技能，能独立完成系统常见故障的判断和处理。
表计运维人员：
掌握表计的安装、更换、使用方法，能独立完成表计常见故障的处理和判断。
系统操作人员：
熟练掌握软件各操作模块的使用，能掌握基本调试方法。
2.5.3培训对象
我公司提供教员、课程大纲、技术文件、图纸、参考资料、培训手册、培训环境、培训措施，提供用户培训人员实验仪器工具、安全保护装置以及其它培训必须用品和工作场地。
培训对象：
用户系统建设人员、系统运维人员。
2.5.4培训安排和内容
为了培训者学到更多的内容，保证培训效果，我公司制定了专门的培训计划（包括培训目标、培训内容、详细的课程表、培训考核内容、时间及人数等），可分三个阶段：
1、在产品出厂验收后，用户技术人员到我公司所在地进行为期3天的基本知识培训。
2、设备到现场安装调试时，由我公司技术人员在现场进行实际安装操作调试培训。
3、在系统建设后期，由我公司技术人员在现场系统维护的相关培训。
2.5.5培训安排如下：
内容分类
课程名称
主讲人
课时
培训目标
产品类培训
电子式电力线载波电能表
设计专家
2
熟悉电子式载波电能表技术条件
载波集中器
设计专家
2
熟悉集中器性能和安装方法
系统实际操作培训
系统搭建（R1030S）
高级培训讲师
2
抄表系统构成并了解部分的功能
系统软件应用功能视线（R1032S）
高级培训讲师
4
掌握软件安装和使用方法
电表基础知识。
包括电能表的发展、优越性以及公司常见电能表的操作方法
高级培训讲师
2
操作方法
集中器安装调试流程讲解
高级培训讲师
2
熟悉安装调试流程
2.6售后服务响应及技术支持
2.6.1售后服务
Ø全部产品提供18个月（终验后）免费保修，终身维护。
Ø质保期内免费提供备用表具。
Ø出现故障时30分钟响应，24小时到达现场，软件免费升级。
Ø产品的安装使用技术指导：
包括电话咨询、客户来访咨询、现场指导。
Ø产品维修：
包括质保期内的产品维修、质保期后的产品维修。
2.6.2服务态度：
不管因何原因引起产品故障和属于哪方的责任，都积极解决问题，通常情况下，在接到故障通知后，先查明原因，明确故障责任，然后进行维护，紧急情况下，先解决问题，后在查明原因。
电话咨询服务。
24小时接受服务咨询，在工作时间，1小时内给给予正式答复。
接听电话必须文明礼貌，用语规范，做好工作记录，然后把记录迅速转给负责人。
2.6.3维修服务：
对于经电话咨询解决不了的产品故障，我公司将上门进行维护。
免费维修范围：
质保期内本公司产品质量原因造成的损坏，本公司免费维修。
有偿维修范围：
人为因素和不可抗力原因造成的损坏、质保期外的，本公司均只收取工本费，不附加利润。
主动回访：
对于本公司售出的产品均实行用户登记，自产品验收合格后每月电话回访一次，两个月现场回访一次（上门回访范围以各驻外机构为中心300公里以内），主动了解产品使用运行状况并解决实际可能出现的问题。
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