用電信息采集終端下行通道調試與故障處理

摘 要：針對目前寧夏電力公司用電信息采集（廠）站建設及后期運行維護，本文介紹了廠（站）電能量采集系統建設過程中采集終端的選型原則、下行通道建設原則及電能表選型原則，下行通道采集數據調試常見故障判別方法和處理方法，為廠（站）用電信息采集系統故障排查和后期維護提供參考。

關鍵詞：用電信息采集；調試；故障處理

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-01

廠（站）電能量采集終端作為用電信息采集系統的信息底層，負責采集和存儲變電站內所有電能表的用電信息并將其傳輸給主站為整個系統的提供原始用電信息。廠（站）電能量采集終端性能的穩定性、下行通道的可靠性和故障處理效率決定著廠（站）終端能否穩定可靠運行。因此，終端和下行采集通道穩定可靠是整個用電信息采集系統良好運行的基礎。

一、首先應嚴格遵循終端的選型原則、下行通道建設原則及電能表選型原則

（一）電能量采集終端選型原則：采集終端要求有很高的穩定性和可靠性，主要部件應有備份；采集終端與電能表之間的通信宜采用RS-485數據通信；采集終端應同時支持DL/T719-2000、IEC870-5-102、DL476-62等通信協議；采集終端應同時支持數據網絡、GPRS和專線等通信方式；采集終端與電能表通信時，應支持國標（DLMS、STOM、BINMTC、EMH、SIEMENS、ABBAlpha、DL/T645-1997、DL/T645-2007）等多個廠家的電能表通信協議；采集終端應具備接受當地或遠方參數下裝、自診斷、遠方診斷、自恢復等功能；可遠程更新系統程序，排除系統故障；并可遠程發布系統更新消息。

（二）下行通道的建設原則：為保證采集的實時性和數據的完整性，要求根據采集數據量電能表類型的不同制定相應的接入方案。例如終端需采集33個數據量時，建議每個COM口接入DL/T645-1997、DL/T645-2007通訊規約電能表6～8只，至多不能超過10只；各電能表至485總線之間的通道應選用屏蔽雙絞線為傳輸載體，在電磁干擾嚴重區域要進行屏蔽層應單端接地。各電度表屏、高壓室至終端通信通道在距離小于300米且電纜溝環境良好（電纜溝無一次、二次電纜交叉區域）時應優先選用屏蔽雙絞線為傳輸載體，做好屏蔽層的單端接地；通信通道在距離小于300米且電纜溝環境較差（電纜溝無一次、二次電纜交叉擺放）時應優先選用通信容量大、傳輸距離遠、信號串擾小、保密性能好的光纖為傳輸載體。條件允許的情況下通信通道可采用以屏蔽雙絞線為主用通道，光纖為備用通道的原則進行建設。

（三）電能表的選型原則：電能表必須是多功能電能表（智能電能表），且具有雙485通訊口。同一總線上的電能表必須具有相同的通信規約（國產電能表采用DL/T6451997或DL/T6452007）；統一的通訊規約可增強系統的穩定性、數據采集的可靠性。

二、在保證以上原則的情況下，廠（站）終端采集數據調試常見故障判別采用以下方法

（一）萬用表法：RS-485的電氣特性是邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2-6）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2-6）V表示。因此，我們可以采用測量終端的通訊口、電能表的通訊口、總線電壓的方法來判斷通訊口是否完好、接線是否正確。通常情況下終端通訊口的電壓為直流4V左右，國產電能表的RS485通訊口電壓為直流4V，進口電能表的RS485通訊口電壓一般為直流2V左右。部分電能表有兩個RS485通訊口，有可能存在只有一個RS485通訊口可用的情況，此時可用萬用表法進行判別。

（二）軟件抄讀法：采用485通訊軟件、電能表維護軟件等專用軟件在采集終端RS485總線處進行電能表數據抄讀，此法可驗證接線的正確性、表地址的正確性。通過數據抄讀可排除因接線、表地址錯誤而造成的通訊故障，從而提高了故障判別效率。建議在終端調試前可用此法進行測試，可有效的提高終端調試效率。但要注意的是運用此法進行電能表數據抄讀時RS485通訊線接入的是電能表的只讀485通訊口，要避免因誤操作造成的電能表參數修改從而引起計量糾紛。

（三）報文分析法：通過終端上位機軟件、串口助手等常用軟件截獲終端報文，進行報文分析。運用此法可遠程進行故障判別和分析，確認故障具體類型和性質，可有效提高故障處理效率。例如：通過相應操作遠程獲取系統日志文件分析報文可以掌握終端下行對各個電能表的召測情況，分析系統日志文件中報文可以掌握終端上行對主站的通信情況。

三、廠（站）終端下行采集數據常見故障類別及處理方法

（一）電能表自身故障或設置原因引起故障的處理。在終端或RS485總線處查詢表計數據，如果數據為空，表示表計至終端的通信出現故障，有可能是表計老化，不符合技術要求，或者查看該表計的通信地址是否正確，和所接表計端口是否對應，正負極性是否正確等。解決方法是用軟件單獨采集該表數據，若電能表老舊技術要求達到、無法通信及通信協議不合要求，更換電能表；若通信地址不正確重新設置地址，直到能正常采集該計量點的信息。還可能是電能表相應的參數沒有設置，造成了電表寄存器沒有相應的數據，終端無法在采集周期內正確抄讀該表計信息，解決辦法就是重新用設表軟件對電能表進行參數設置。

（二）敷設RS485總線引起的故障處理。RS485總線的敷設應具備一定的技術規范。一般每根總線要求接入6～8只電能表，至多不能超過10只，應根據現場實際把握。各電能表至485總線之間的通道應選用屏蔽雙絞線為傳輸載體，距離不能過長，在電磁干擾嚴重區域通過時要求屏蔽層應單端接地，一般變電所電磁干擾強，若發現屏蔽層沒有接地的應單端接地。一般電能表至485總線要經過通訊端子排，也可能因通訊端子的質量問題或者端子螺絲沒有旋緊導致RS485線虛接，應對端子排逐個檢查，保證正常采集電能表數據。

（三）廠（站）終端參數配置不正確或不完善引起的故障處理。廠（站）計量信息體包含20個費率電量，9個負荷數據和4個電量。在用電信息采集系統中如果發現采集計量點不完整的情況，通常情況是終端在參數配置過程中，如果對應的參數選項沒有選擇或者參數配置過程中出現漏配的情況，都會直接或間接的導致計量點采集數據不完整。如發現存在電能表信息采集不正確或不完整的應仔細檢查終端參數的配置情況，建議發現有誤應現場對參數信息重新配置。

（四）廠（站）終端自身缺陷引起的故障處理。由于終端的軟硬件設計缺陷，造成終端在運行中出現假死、亂碼、死機等故障，而需要重新啟動終端設備或更換終端設備的故障。通常終端的硬件故障比較明顯，如檢查終端的運行燈、電源燈、或某一組通信模塊運行一段時間后TX、RX燈均熄滅；而軟件故障往往比較隱蔽，如終端的數據堆滿后不再更新、終端花屏等，此類問題可以通過終端設備軟件升級或更換終端設備解決。

參考文獻：

[1]楊小兵，鄭穎.用電信息采集終端故障分類與處理方法[J].機電信息，2011，30.