基于微功率无线通信低压集抄系统技术规范广西汇总文档格式.docx
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管理框架
GB/T17463-1998远动设备及系统第4部分：
性能要求
GB/T19882.1-2005自动抄表系统总则
3术语和定义
3.1集中抄表终端
集中抄表终端是对低压用户用电信息进行采集的设备，包括集中器、采集器。
集中器是指收集各采集器或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。
采集器是用于采集多个或单个电能表的电能信息,并可与集中器交换数据的设备。
采集器依据功能可分为基本型采集器和简易型采集器。
基本型采集器抄收和暂存电能表数据，并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。
简易型采集器直接转发集中器与电能表间的命令和数据。
3.2低压微功率无线抄表
在低压配电网内，使用微功率无线通信技术，对配网内的电能表计量数据进行非现场自动抄收，并将收到的的数据集中传送到远方主站。
3.3主站
能通过远方通信网络收集无线集中器所采集的的电能信息和计量仪表的瞬时信息，并进行处理和管理的监控中心。
3.4无线采集器
能通过RS-485通信方式或M-Bus通信方式收集多个用户电能表的计量数据，并将其以微功率无线通信方式传送到上一级设备（集中器）的装置简称为采集器
3.5无线电能表
能够以微功率无线为信道进行无线通信从而实现数据交换的电能计量仪表
3.6手持设备
能够在现场与单台电能表、采集器、集中器或者主站进行数据交换的设备。
手持设备也称手持装置
3.7兼容性
在同一分布式应用中，两个或两以上设备能够一起工作的能力
3.8共存性
不同制造商提供的两个或两个以上设备，在同一通信网路中相互独立地运行，或使用相同通信协议的部分或全部一起运行而不影响网络上其他设备的功能的能力
3.9互连性
不同制造商提供的两个或两个以上设备，使用相同的通信协议和通信接口相互一起运行的能力。
3.10协作性
不同制造商提供的两个或两个以上设备，在拥有数据输入、数据输出和参数等数据类型的设备间支持设备参数传送的能力
3.11互操作性
不同制造商提供的两个或两个以上设备，在一个或多个分布式应用中一起工作的能力。
设备的数据输入、数据输出、参数、它们的语义和设备间相关功能性的应用程序定义之后，如果其中任意一个设备被另一个制造商类似的设备所替换，除了动态响应可能会有不同外，包括被替换设备的所有分布式应用仍会替换前一样继续运行
3.12数据完整性
指在信源和信宿之间的信息内容的不变性，它与有错报文残留概率（残留差错率）有前，包括有错报文残留概率和未发现的报文丢失概率。
4系统的体系结构
集中器与系统主站的远程数据传输通信可采用专用光纤网络、无线公网（GPRS/CDMA）、CATV等。
集中抄表终端包括集中器和采集器两种设备：
（1）集中器是指收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的终端设备。
集中器与系统主站之间的通信可供采用的数据传输通道有专用的光纤网络和GPRS/CDMA无线公网。
（2）采集器是用于采集多个电能表电能信息,并可与集中器交换数据的设备，采集器的基本功能是实现协助集中器完成对电能表数据的抄收。
因此，居民用户的用电量信息的采集是由集中器、采集器、电能表以及各设备间的数传通信信道组成的数据采集网络实现。
居民用户用电量信息采集网络如下图所示：
图1居民用电量信息采集网络示意图
配变台区居民（含台区下单相和三相工商业用户）集中抄表本地数据采集网络有以下四种组网模式：
无线信道的使用频率应有限选用经无线委员会批准的当地符合控制装置使用的频率，使用其他频率的应经过有关无线电委员会批准。
无线接收、发送单元的电性能应满足DL／T533要求。
采用微功率（短距离）无线电设备应符合电信主管部门的规定。
5系统的开放性要求
在系统体系结构设计和功能实现各方面都做了充分考虑，以保证系统的可移植性、可伸缩性、互用性、网络连通性，从而保证系统的开放性。
系统设计遵从相关的国际和工业标准，坚持可移植性原则，这样可以保证系统随时紧跟最新技术的发展。
开放性使得电力公司IT环境下的应用集成更加容易。
6功能要求
6.1系统功能
系统主要功能包括系统数据采集、数据管理、控制、综合应用、运行维护管理、系统接口等，具体系统功能见表1
表1系统功能配置表
序号
项目
备注
1
数据采集
实时和当前数据
必备功能
历史日数据
历史月数据
事件记录
2
数据管理
数据合理性检查
数据计算、分析
数据存储管理
3
控制功能
功率定值控制
电量定值控制
费率定值制
远方控制
4
综合应用
自动抄表管理
费控管理
配合其他业务应用系统
有序管理
用电情况统计分析
异常用电分析
线损、变损分析
增值服务
5
运行维护管理
系统对时
权限和密码管理
终端管理
档案管理
通信管理
维护及故障记录
报表管理
6
系统接口
其他业务应用系统连接
功能定义参考南网相关技术标准及规范
6.2采集方式
主要采集方式有：
a）定时自动采集
按采集任务设定的时间间隔自动采集终端数据，自动采集时间、间隔、内容、对象可设置。
当定时自动数据采集失败时，主站应有自动及人工补采功能，保证数据的完整性。
b）随机召测
根据实际需要随时人工召测数据。
如出现事件告警时，随即召测与事件相关的重要数据，供事件分析使用。
c）主动上报
在全双工通道和数据交换网络通道的数据传输中，允许终端启动数据传输过程（简称为主动上报），将重要事件立即上报主站，以及按定时发送任务设置将数据定时上报主站。
主站应支持主动上报数据的采集和处理。
6.3增值服务
系统采用一定安全措施后，可以实现以下增值服务功能：
系统具备通过WEB进行综合查询功能，满足业务需求。
能够按照设定的操作权限，提供不同的数据页面信息及不同的数据查询范围。
WEB信息发布，包括原始电能量数据、加工数据、参数数据、基于统计分析生成的各种电能量、线损分析、电能质量分析报表、统计图形（曲线、棒图、饼图）网页等。
系统应提供数据给相关支持系统，实现通过手机短信、语音提示等多种方式及时向用户发布用电信息、缴费通知、停电通知、恢复供电等相关信息，实现短信提醒、信息发布等功能。
可支持网上售电服务，通过银电联网，费控费数据与系统进行实时交换。
可以提供相关信息网上发布、分布式能源的监控、智能用电设备的信息交互等扩展功能。
6.4系统对时
系统具有与标准时钟对时的功能，并支持从其它系统获取标准时间。
主站可以对系统内全部终端进行广播对时或批量对时，也可以对单个终端进行对时。
主站可以对时钟误差的电能表进行远程校时。
无线抄表通信网的要求
（1）集中器上的节点为主节点，采集器、电表节点为从节点，网络必须具备自动组织、自路由、自恢复、自愈合特性。
（2）微功率无线网络节点数庞大维护困难，要求其软硬件必须具有鲁棒性和容错性。
（3）微功率无线网络具备自动跳频的机制，各从节点归属的主节点可指定。
（4）微功率无线抄表选用470-510ＭHz频段。
6.5费控管理
费控投入调试
查询费控购电信息，投入或解除购电控制，并提供操作记录。
费控参数下发
对于本地费控（负荷控制终端）的客户，终端根据客户费控情况按照预先设置的跳闸轮次，通过购电控制投入或购电控制解除命令进行控制
对于远程费控的客户，主站向电能表下发遥控跳闸或允许合闸命令进行控制，同时提供操作记录
用户余额查看
召测用户终端剩余余额或电量并显示。
费控执行
对主站费控的客户，根据客户费控情况按照预先设置的跳闸轮次，通过费控投入或费控解除命令进行控制，同时提供操作记录。
催费控制
查询催费控制通知及停复电通知，根据欠费管理的要求，投入或解除催费告警、催费限电，并提供操作记录。
电价参数管理
从营销业务应用系统获取用户电价信息，对需要下发的电价方案进行维护，能够进行增、删、改、查相关操作。
同时能够对电价信息进行比对，下发的电价方案信息应与从营销业务应用系统获取的电价信息保持一致。
电价参数下发
能够利用远程通信信道对本地费控电能表下发电价参数，正常下发电能表能够给予确认，对于下发失败的电能表能够及时进行补发或者触发人工下发流程。
能够按日期、供电单位等汇总电价参数下发情况。
费控工况信息
查询用户费控工况信息，并发布用户费控工况数据。
费控情况统计
对费控情况进行统计，查看费控用户数量，以及已消费金额，余额总数，终端工况等信息，导出或打印信息。
接口管理
管理用计量自动化采集系统与外部系统之间的数据和业务交互过程。
7、系统的性能要求
7.1微功率无线通信单元
7.1.1工作频率和发/收电性能
按照《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》，推荐表2的工作频率及收/发电性能。
表2工作频率和收/发电性能
工作频率
MHz
发射功率限值
接收灵敏度
470～510
50mW
误码率小于1%，优于-106dBm,通信速率10kbps
7.1.2微功率无线通信参数
7.1.2.1无线通信工作频段
上行使用微功率无线时，无线通信工作于470MHz～510MHz，属于微功率免申请计量频段，无需额外授权费用或网络第三方支持。
7.1.2.2微功率无线通信方案
调制方式：
GFSK。
数据速率：
10kbps。
ERP有效发射功率：
≤17dBm。
接收灵敏度：
-106dBm（10kbps）。
7.1.2.3频道组划分
微功率无线工作在33个频道组，每个频道组2个频点，频点定义如表5所示。
表5工作频率表
信道组号
信道0（MHZ）
信道1（MHZ）
476.3
484.7
17
474.7
482.5
471.5
479.3
18
474.9
482.7
471.7
479.5
19
475.1
482.9
471.9
479.7
20
475.3
483.1
472.1
479.9
21
475.5
483.3
472.3
480.1
22
475.7
483.5
472.5
480.3
23
475.9
483.7
7
472.7
480.5
24
476.1
483.9
8
472.9
480.7
25
476.5
484.1
9
473.1
480.9
26
476.7
484.3
10
473.3
481.1
27
476.9
484.5
11
473.5
481.3
28
477.1
484.9
12
473.7
481.5
29
477.3
485.1
13
473.9
481.7
30
477.5
485.3
14
474.1
481.9
31
477.7
485.5
15
474.3
482.1
32
477.9
485.7
16
474.5
482.3
7.1.3杂散发射
最大功率发射时杂散辐射限值：
频率范围30MHz～1GHz时-36dBm，频率范围1GHz～5GHz时-30dBm；
待机或空闲状态的杂散辐射限值：
频率范围30MHz～5GHz时-47dBm。
8系统技术指标
8.1系统可靠性
系统（或设备）可靠性是指系统（或设备）在规定的条件和规定的时段内完成预定功能的能力，一般用“平均无故障工作时间MTBF”的小时数表示。
系统可靠性MTBF用于考核可修复系统的可靠性，它取决于系统设备和软件的可靠性以及系统结构。
（1）
式中：
T（t）——系统工作时间（从开始正常运行到考核结束时系统正常运行的累积间隔时间），h；
r——考核时间内故障数，次。
为易于验证，仅规定电能信息采集终端的MTBF，MTBF≥2×
104h。
8.2系统可用性
系统可用性A可由下列公式计算：
（2）
不工作时间包括故障检修和预防性检修的时间和。
系统可用性以运行和检修记录提供的统计资料为依据进行计算。
记录所覆盖的时限应不少于6个月，并应从第一次故障消失并恢复工作时起算。
一般统计年可用率，并按主站年可用率和终端年可用率分别统计，如下式计算：
（3）
（4）
主站的年可用率应不小于99.9％，终端的年可用率应不小于99.5%。
8.3数据完整性
数据完整性是指在信源和信宿之间的信息内容的不变性。
它与有错报文残留概率（残留差错率）有关，包括有错报文残留概率和未发现的报文丢失概率。
数据完整性分级规定有错报文残留率的上限值，它取决于由信源到信宿的整个传输信道上的比特差错率。
GB/T17463—1998给出了数据完整性分级和在比特差错率P=10－4的条件下的残留差错率R，见表3。
电能信息采集系统属于循环更新系统，错误信息易于发现和纠正，可选择级别I1，而遥控命令可选择级别I3。
提高数据完整性的措施有：
——传输信号质量的监视；
——采用高冗余度的传输编码（检错、纠错编码）；
——功能很强的差错捡出设备；
——控制命令采用选择和执行的命令步骤；
——同一信息的重复传输等。
表3数据完整性分级
数据完整性级别
残留差错率
R
未检出差错的平均时间a
T
I1
10－6
1d
I2
10－10
26a
I3
10－14
260000a
aR和T计算的条件是传输100bit的报文块，传输速率1200bit/s，信道比特差错率p＝10-4。
8.4响应时间
8.4.1信息传输响应时间
响应时间一般指系统从发送站发送信息（或命令）到接收站最终信息显示或命令执行响应所需的时间。
它是信息采集时间、信息传递时间、发送站处理时间和接收站处理时间的总和。
各种类型信息的响应时间要求：
a）遥控操作响应时间＜5s；
b）重要信息（如重要状态信息及总功率和电能量）巡检响应时间＜15min；
c）常规数据召测和设置响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）＜15s；
d）历史数据召测响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）＜30s；
e）用户事件响应时间＜30min。
8.4.2 数据库查询响应时间
a）常规数据查询响应时间＜5s；
b）模糊查询响应时间＜15s。
8.5数据采集成功率
8.5.1一次数据采集成功率
一次数据采集成功率指在特定时刻对系统内指定数据采集点集合（如不同类型用户）的特定数据（如总功率和电能量）一次采集的成功率。
（5）
8.5.2周期数据采集成功率
周期数据采集成功率指在指定时间段内（如1d）按系统日常运行设定的周期采集系统内数据采集点数据的采集成功率。
（6）
系统数据采集成功率可作为系统数据传输稳定性考核指标，数据采集成功率可根据不同终端和数据类型分类统计。
系统数据采集成功率可综合系统规模、通信信道类型分成表4所列等级。
表4系统数据采集成功率分级
数据采集成功率等级
一次采集成功率
周期采集成功率
C1
≥99%
100%
C2
≥97%
≥99.5%
C3
≥95%
C4
≥90%
≥98%
附件1
广西电网有限责任公司低压集中抄表系统上行通信协议微功率无线扩展协议
5.9居民集抄设置参数（AFN=84H）
F19：
设置无线通信参数
数据单元格式见表83：
表83 无线通信参数数据单元格式
数据内容
数据格式
字节数
无线信道组
BIN
无线网络发射功率
a）无线信道组：
0～63，64～253：
保留，254：
自动选择，255：
保持不变。
b）无线网络发射功率：
00：
最高发射功率，01：
次高发射功率，02：
次低发射功率，03：
最低发射功率，04～254：
保留，255：
5.10居民集抄控制命令（AFN=85H）
F50:
启动网络维护进程
无数据内容。
该命令主要用于控制集中器向集中器主模块发起“网络维护命令”。
与1376.2协议“启动网络维护进程”命令对应！
5.1.2居民集抄请求1类数据（AFN=8CH）
F171查询微功率无线从节点（网络）信息
字节数
从节点总数量
本次应答的从节点数量n
从节点1地址
BCD
从节点1信息
BS
从节点1软件版本信息
……
从节点n地址
从节点n信息
从节点n软件版本信息
备注：
软件版本信息占3个字节长度，其中高1个字节为bootloader程序版本，低2个字节为应用程序版本。
节点信息：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
侦听信号品质
中继级别
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
备用
通信协议类型
相位
相位：
D8、D9、D10置“1”依次表示第1、2、3相。
通信协议类型：
00H＝透明传输；
01H＝DL/T645-1997；
02H＝DL/T645-2007；
03H-07H保留。
F172查询微功率无线节点台区信息
从节点1台区号
从节点1台区信息
从节点n台区号
从节点n台区信息
从节点台区号为2字节；
台区信息：
保留
2bit，其中0：
未知；
1：
A相；
2：
B相；
3：
C相。
F173查询微主节点运行状态
格式
运行状态字
从节点总数
已抄从节点数量（在网节点总数）
中继抄到从节点数量（故障节点总数）
工作开关
通信速率
第1相中继级别
第2相中继级别
第3相中继级别
第1相工作步骤
第2相工作步骤
第3相工作步骤
运行状态字：
纠错编码
上报事件标志
1为有从节点上报事件
0为无从节点上报事件
工作标志
1为正在工作
0为停止工作
路由完成标志
1为路由学习完成
0为未完成
附件2
广西电网有限责任公司基于南网2013标准上行通信协议微功率无线扩展协议
A.19 微功率无线参数
表A.19 微功率无线参数
数据标识编码
单位
功能
数据标识名称
DI3
DI2
DI1
DI0
读
写
FC
00
BIN，
*
BIN无线信道组
无线信道组：
BIN无线网络发射功率
无线网络发射功率：
最高发射功率，
01：
次高发射功率，
02：
次低发射功率，
03：
最低发射功率，
04～254：
保留，
255：
01
NN
00启动网络维护进程
1～99备用
C.1 终端特有数据
格式定义见表C.1：
表C.1 终端特有数据定义
80
NNNNNNNNNNNN
...
NNNNNNN
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