計量終端與電能表通訊參數一鍵免接線設置裝置的研究與應用

范祖明 廣東電網有限責任公司珠海供電局

計量終端與電能表通訊參數一鍵免接線設置裝置的研究與應用

范祖明 廣東電網有限責任公司珠海供電局

為當計量終端和電能表從庫房領出到現場安裝前，需要在公司內部先給其上電檢查，檢查包括外觀檢查、上電是否正常、終端主站通信參數設置、表計參數設置等。參數設置全部通過手工按鍵來進行配置，包括主站通信參數和測點參數，過程繁瑣，而且容易出錯。作為電力系統計量管理部門，在完成上述工作時，往往缺乏完備的工具和手段，需要尋找各種輔助設備，而且需要完成各種接線，安全無法得到保障；且參數配置都是用手工配置，憑經驗判斷，或是通過肉眼觀察，難免會出現差錯。如果能研發出一種既方便操作又簡單直觀的裝置，既可以實現計量終端主站通信參數的一鍵配置，又可以自動檢測電能表通信口配置，并自動校核計量終端的測量點參數，實現計量終端和電能表通訊參數一鍵配置，同時實現終端和電表免接線，即插即用即上電，將節省大量的人力物力，提高工作的效率。

計量終端；參數配置；一鍵免接線設置

引言

計量終端和電能表從庫房領出到現場安裝前，需要在供電局內部先給其上電檢查，需要通過尋找各種電源線或變壓器給終端和電能表上電，如果電壓等級是220V或57.7V，還需要尋找220V或57.7V變壓器，進行各種接線，非常繁瑣，而且不安全。計量終端安裝前的上電檢查包括外觀檢查、上電是否正常、終端主站通信參數設置、表計參數設置等。參數設置全部通過手工按鍵來進行配置，包括主站通信參數和測點參數，過程繁瑣，而且容易出錯。計量終端和電能表安裝前，需要上電檢查電表的通信配置，并根據其配置對終端進行測量點參數配置，整個過程全部通過手工來操作，而且需要尋找各種不同的工具，過程繁瑣。作為電力系統計量管理部門，在完成上述工作時，往往缺乏完備的工具和手段，需要尋找各種輔助設備，而且需要完成各種接線，安全無法得到保障；且參數配置都是用手工配置，憑經驗判斷，或是通過肉眼觀察，難免會出現差錯。

如果能研發出一種既方便操作又簡單直觀的裝置，既可以實現計量終端主站通信參數的一鍵配置，又可以自動檢測電能表通信口配置，并自動校核計量終端的測量點參數，實現計量終端和電能表通訊參數一鍵配置，同時實現終端和電表免接線，即插即用即上電，將節省大量的人力物力，且能有效防止參數設置錯誤。那么，必將大大提高工作的效率和可靠性。

1.一鍵免接線設置裝置結構

1.1 系統及功能設計

圖1 整體外觀圖

本項目基于上述管理要求，開發出一套簡易的多功能上電裝置和一鍵配置方法，實現在一個裝置上做到終端和電表放置即上電，不需要接任何的線路，并匹配各種電壓等級；同時裝置內置數據處理模塊，可以對終端和電表進行通信檢測和通訊參數一鍵配置，集兩大功能為一體，并最終實現終端和電表通訊參數的一鍵配置。

基于專業的計量終端與電能表通訊參數一鍵免接線設置裝置，可以配合數據處理模塊，實現運維人員在終端和電表安裝前，一鍵免接線參數配置實現以下功能：

功能包括：

1.2 硬件模塊設計

根據實際的應用的需求，設計標準化上電裝置，兩個表位，可同時放置計量終端和電能表，上電裝置的接線模塊可根據電能表及終端的不同進行更換，電壓220、 100V、57.7V可切換，三相三線和三相四線可通過開關切換，實現對終端和電表的免接線上電。上電裝置內置通信處理模塊，可實時對電能表進行參數檢測，包括通信口配置檢測，表號讀取等。上電裝置內置的通信處理模塊直接和終端進行通信，對終端進行通信參數的一鍵配置，并將電表參數直接配置為測點參數，實現全過程免接線一鍵配置。

將一鍵配置裝置使用有機板和電木作為基本材料進行制作，有機板表面將進行表面處理，去棱角，并雕刻處理，整體上美觀大方，而且方便攜帶。

如下圖1所示：

1.3 軟件模塊開發

軟件模塊主要處理電能表通信接口信息檢測、實際通信測試、終端測點參數配置等內容，同時，還可以進行規約選擇，通信口選擇等配置信息選擇，實現自動將電表通信接口信息寫入終端，實現原來需要通過手工配置的信息，全部自動化寫入。

具體規則和流程如下：

1)終端和電能表上電

根據終端和電能表的電壓等級，進行實時上電，使計量自動化終端和電能表處于工作狀態。

2)電能表通信口檢測

按下一鍵配置按鈕后，內部處理器將先對電能表的RS485接口進行檢測，檢測將通過輪詢的方式進行，然后將電能表的通信口通信測試記下來，并進行一次抄讀測試，直到確認參數無誤后，把參數保存下來，用于后續配置使用。

3)計量自動化終端參數配置

通過檢測電能表的通信參數配置信息后，內置處理器將進行終端參數配置，計量自動化終端參數配置有兩塊，一塊是主站通信參數配置，另外一塊是測點參數配置。主站通信參數使用標準化配置，珠海地區的主站參數都使用同一的參數，只需在軟件內部設置完成即可。測點參數配置則使用上一步檢測得來的電能表參數配置信息，直接寫入測點一配置。

4)流程

通過對電能表進行通信口檢測，得到100%正確的通信參數配置信息，并自動寫入計量自動化終端，實現一鍵參數配置，且100%保證正確，是此設置最核心的價值。

操作流程如下：

2.測試及應用分析

2.1 測試分析

2.1.1 軟件測試分析

一鍵配置設備軟件主要控制規約選擇、參數檢測、數據寫入、參數檢查等幾個方面，通過現場軟件操作測試，軟件成功實現了以下幾個功能：

A．規約通過開關正確選擇

B．電能表通信參數檢測

C．計量自動化終端參數配置

D．參數重復檢查

通過現場對一鍵配置設備的軟件測試，軟件實現了目標的功能，達到了設計的目標，后期將通過優化設計，實現便捷式抄讀，提高現場工作效率。

2.1.2 硬件測試分析

一鍵配置裝置使用有機板和電木作為基本材料進行制作，有機板表面將進行表面處理，去棱角，并雕刻處理，整體上美觀大方，而且方便攜帶。通過現場測試，硬件部分實現了電表RS485通信以及計量自動化終端紅外通信口配置；并通過實際測試，一鍵配置成功率達99%以上，可以滿足實際的作業需要，實現了設計的功能。

2.2 應用測試分析

本系統的技術難點：

1)本地免接線快速上電裝置的研發，需要配合不同的電表和終端，而且歷史版本較多，接線模塊需要做成可更換的，配合不同的尺寸，模塊化及接口標準工作較多

2)一鍵配置參數的通信規約較多，需要開發不同規約的參數配置方法，做成模板化，最終實現一鍵模板選擇和配置。

3)同時實現對進口表的通信口檢測和國產645表的通信口檢測

本系統的創新點：

項目成果比對國內應用存在以下突出亮點：

1)本地免接線快速上電裝置，模塊化接線端子，可以適應所有類型的終端和電表，為國內首創。

2)一鍵配置所有的參數，避開人為因素產生的錯誤。

通過現場對計量自動化終端是實際配置，計量終端與電能表通訊參數一鍵免接線配置裝置滿足了現場配置的需求，極大提高了現場作業的效率，也提升了電能量數據的完整性，提升了用電管理水平。

3.應用效果及建議

3.1 成本分析

本項目獨立開發，研發成功后，計量管理部門可以用來對安裝前的終端和電表進行參數配置，還可以用來做參數校核，實現真正的一鍵免接線參數配置，減少人為配置的差錯率，大大提高工作效率，節省運維成本，在后期的項目推廣過程中節約了大量的管理成本。

圖2 配置流程圖

3.2 提升計量運維自動化應用水平

本項目開發出一套簡易的多功能上電裝置和一鍵配置方法，實現在一個裝置上做到終端和電表放置即上電，不需要接任何的線路，并匹配各種電壓等級；同時裝置內置數據處理模塊，可以對終端和電表進行通信檢測和通訊參數一鍵配置，集兩大功能為一體，并最終實現終端和電表通訊參數的一鍵配置。減少了人工反復操作的工作步驟，減低了因人為誤操作導致的參數配置錯誤、配置不完整的隱患，提升數據準確性及計量自動化水平。

4.結語

本項目研究了一種本簡易的多功能上電裝置和一鍵配置方法，實現在一個裝置上做到終端和電表放置即上電，并最終實現終端和電表通訊參數的一鍵配置。減少了人工反復操作的工作步驟，減低了因人為誤操作導致的參數配置錯誤、配置不完整的隱患，提升數據準確性及計量自動化水平。

計量終端與電能表通訊參數一鍵免接線設置裝置項目研究，使珠海供電局計量運維班在計量自動化終端檢測及配置方面，擺脫了原有的手工檢測配置模式，真正實現了電子化、自動化、智能化配置，避免了人為的錯誤，同時提高了工作效率及智能化水平，更加完善了計量自動化運維體系，將運維人員從繁重的運維任務中解脫出來，提升了珠海供電局管理水平。

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