2016电、水、气、热能源计量管理系统第3-2部分:采集器技术规范.docx
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1、电、水、气、热能源计量管理系统 第 3-2 部分:采集器技术规范目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语、定义和缩略语24 技术要求25 检验方法136 检验规则227 标识、运输、贮存24附录 A(规范性附录)采集器外观型式要求26附录 B(规范性附录)采集器上行通信协议52附录 C(规范性附录)采集器通信模块自识别通信协议58附录 D(规范性附录)功能流程61II电、水、气、热能源计量管理系统分为下列部分:电、水、气、热能源计量管理系统第1部分:总则;电、水、气、热能源计量管理系统第2部分:系统功能规范;电、水、气、热能源计量管理系统第31部分:集中器技术规范; 电、水、气、热能
2、源计量管理系统第32部分:采集器技术规范; 电、水、气、热能源计量管理系统第41部分:主站远程通信协议;电、水、气、热能源计量管理系统第42部分:低功耗微功率无线通信协议;电、水、气、热能源计量管理系统第 3-2 部分:采集器技术规范1 范围本部分规定了电、水、气、热采集器的技术要求、功能要求、试验项目及要求、检验方法等。本部分适用于电、水、气、热采集系统建设中采集器及相关设备的制造、检验、使用。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2829200
3、2周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T 42082008外壳防护等级(IP代码)GB/T 5169.112006电工电子产品着火危险试验第11部分:灼热丝/热丝基本试验方法 成品的灼热丝可燃性试验方法GB/T 133842008机电产品包装通用技术条件GB/T 16935.12008低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验GB/T 17215.3522008交流电测量设备 特殊要求 第52部分 符号GB/T 17626.22006 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.32006 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.42008 电快速瞬变脉冲群抗扰
4、度试验GB/T 17626.52008 浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.62008 射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.82006 工频磁场抗扰度GB/T 17626.112008 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T 17626.121998 振荡波抗扰度试验DL/T 645多功能电能表通信协议DL/T 698.1-2009 电能信息采集与管理系统 第1部分 总则DL/T 698.2-2010 电能信息采集与管理系统 第2部分 主站技术规范DL/T 698.31-2010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范通用要求DL/T 698
5、.32-2010 电能信息采集与管理系统 第3-2部分 电能信息采集终端技术规范厂站采终端特殊要求DL/T 698.33-2010 电能信息采集与管理系统 第3-3部分 电能信息采集终端技术规范专变采集终端特殊要求DL/T 698.34-2010 电能信息采集与管理系统 第3-4部分 电能信息采集终端技术规范公变采集终端特殊要求DL/T 698.35-2010 电能信息采集与管理系统 第3-5部分 电能信息采集终端技术规范低压集中抄表终端特殊要求1DL/T 698.41-2010 电能信息采集与管理系统 第4-1部分 通信协议主站与电能信息采集终端通信DL/T 698.42-2013 电能信息
6、采集与管理系统 第4-2部分 通信协议集中器下行通信JG/T 162-2016 住宅远传抄表系统CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件3 术语、定义和缩略语电、水、气、热能源计量管理系统 第 1 部分:总则和电、水、气、热能源计量管理系统 第3-1 部分:集中器技术规范界定的术语和定义适用于本部分。4 技术要求4.1 环境条件4.1.1 参比温度及参比湿度参比温度为 23,参比湿度为 4060。4.1.2 温度、湿度范围采集器正常运行的气候环境条件见表 1。表1集中器正常运行的气候环境条件场所类型级别空气温度湿度范围最大变化率 a/h相对湿度 b最大绝对湿度g/m3遮蔽C15
7、+450.559529C225+550.510100户外C340+70135协议特定CXa 温度变化率取 5 min 内的平均值。b 相对湿度包括凝露。4.1.3 大气压强63.0kPa108.0kPa(海拔4000m及以下),特殊要求除外。4.2 机械影响采集器应能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。4.3 工作电源4.3.1 正常工作电源62采集器使用交流单相供电。采集器工作状态下所产生的交流磁通密度小于 0.5mT。4.3.2 额定值及允许偏差工作电源额定电压:220V,允许偏差为-20+20。频率:50Hz,允许偏差为-6+2。4.4 功率消耗采集器I型和采
8、集器II型在非通信状态下消耗的视在功率应不大于5VA、有功功率应不大于3W。采集器 III 型和采集器 IV 型,在非通信状态下消耗的视在功率应不大于 8VA、有功功率应不大于3W;通信状态下消耗的视在功率应不大于 40VA、有功功率应不大于 30W。4.5 失电数据和时钟保持采集器供电电源中断后,不应出现误读数,数据和时钟保持两个月。电源恢复时,保存数据不丢失。时钟日计时误差小于0.5s/d, 时钟正常运行。4.6 抗过压能力采集器应具备耐受 1.9 倍标称电压输入的能力。4.7 结构4.7.1 外观采集器外形结构在外形尺寸、安装尺寸、接线端子、通信接口、铭牌、标志标识应符合附录 A 的要求
9、。4.7.2 外壳及其防护性能4.7.2.1 机械强度采集器的机箱外壳应有足够的强度,外物撞击造成的变形应不影响其正常工作。4.7.2.2 阻燃性能非金属外壳应符合GB/T 5169.112006 的阻燃要求。4.7.2.3 外壳防护性能采集器I型、II型外壳的防护性能应符合GB/T 42082008规定的IP51级要求,即防尘和防滴水。采集器III型、IV型外壳的防护性能应符合GB/T 42082008规定的IP54级要求,即防尘和防溅水。4.7.3 接线端子4.7.3.1 一般要求采集器对外的连接线应经过接线端子,接线端子及其绝缘部件可以组成端子排。强电端子和弱电端子分开排列,具备有效的绝
10、缘隔离。出线端子的结构应与截面为 1.5mm22.5mm2 的引出线配合。采集器的金属外壳应连接到独立的保护接地端子上,接地端子应有清楚的接地符号,接地端子的截面积应不小于 20mm2。4.7.3.2 绝缘强度端子排的绝缘强度应符合本部分 4.8.2 的要求。4.7.3.3 阻燃性能端子排的阻燃性能应符合 GB/T 5169.112006 的阻燃要求。4.7.4 天线采用无线信道时,应保证在不打开采集器封印的情况下无法使天线拔出或拆下。4.7.5 电气间隙和爬电距离裸露的带电部分对地和对其他带电部分之间,以及出线端子螺钉对金属盖板之间应具有表 2 中规定的最小电气间隙和爬电距离。对于工作在海拔
11、 2000m 以上的集中器的电气间隙,应按 GB/T 16935.1 2008 的规定进行修正。表2最小电气间隙和爬电距离额定电压V电气间隙mm爬电距离mmU2511.525U602260U25034250U380454.7.6 加封印采集器应能加封印,封印加装应符合附录A 中所规定的要求。4.7.7 金属部分的防腐蚀在正常运行条件下可能受到腐蚀或能生锈的金属部分,应有防锈、防腐的涂层或镀层。4.8 绝缘性能要求4.8.1 绝缘电阻采集器各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表 3 所示。表3集中器各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求额定绝缘电压V绝缘电阻M测试电压V正常条件湿
12、热条件U6010225060U250102500U2501021000额定绝缘电压V绝缘电阻M测试电压V正常条件湿热条件注:与外部回路直接连接的接口回路采用 U250V 的要求。4.8.2 绝缘强度采集器各电气回路对地和各电气回路之间,应耐受如表 4 中规定的 50Hz 的交流电压,历时 1min 的绝缘强度试验。试验时不得出现击穿、闪络现象,泄漏电流应不大于 5mA。表4绝缘强度试验电压单位:V额定绝缘电压试验电压有效值额定绝缘电压试验电压有效值U60500125U250200060U1251500250U4002500注:M-Bus、RS-485 接口、直流 12V 输出与电源回路间 40
13、00V;主从 M-Bus 接口间 500V。4.8.3 冲击电压采集器各电气回路对地和无电气联系的各回路之间,应耐受如表 5 中规定的冲击电压峰值,正负极性各 5 次。试验时应无破坏性放电(击穿跳火、闪络或绝缘击穿)现象。表5冲 击 电 压 峰 值单位:V额定绝缘电压试验电压有效值额定绝缘电压试验电压有效值U602000125U250500060U1255000250U4006000注:M-Bus、RS-485 接口、直流 12V 输出与电源回路间 6000V;主从 M-Bus 接口间 2000V。4.9 温升在额定工作条件下,电路和绝缘体不应达到可能影响采集器正常工作的温度,外表面的温升在环
14、境温度为 40时应不超过 25K。4.10 数据传输信道4.10.1 通信方式上行通信方式可采用RS-485、微功率无线、电力线载波、红外。下行通信方式可采用 RS-485、M-Bus、微功率无线。4.10.2 接口波特率上行RS-485接口通信波特率默认9600bps,红外接口通信波特率1200bps,校验方式均为偶校验、数据位为8位、停止位为1位。下行RS-485接口、M-Bus接口通信波特率默认2400bps,校验方式均为偶校验、数据位为8位、停止位为1位。外置模块接口通信波特率自适应,默认 9600bps,校验方式为偶校验、数据位为 8 位、停止位为 1位。4.10.3 数据传输误码率
15、专用无线、电力线载波信道数据传输误码率应不大于 10 5,微波信道数据传输误码率应不大于 10 6,光纤信道数据传输误码率应不大于 10 9,其他信道的数据传输误码率应符合相关标准要求。数据传输其他指标,如数据丢包率、回复率、响应时间、信道时延等应符合系统功能规范要求。4.10.4 通信协议采集器上行通信协议应符合附录B传输协议要求。下行通信协议应支持 DL/T 645-2007、CJ/T 188-2004 等。4.10.5 通信模块要求采集器上行通信接口应采用标准化设计,应满足采用不同通信方式的通信模块可互换的要求。采集器下行通信模块应符合4.11.5.4条、4.11.5.6条及附录A.3相
16、关要求。4.10.6 采集器带载能力采集器通信模块接口带载能力应符合附录A.3条相关要求。采集器每路主M-Bus口带载能力不小于256mA,12V输出带载能力不小于1000mA。4.10.7 M-Bus 接口电气性能主M-Bus接口电气参数应满足表6要求,从M-Bus接口电气参数应满足表7要求.表6M-Bus 节点信号发送规格要求(电压源)逻辑值标识取值范围1Vmark22VVmark42V0Vspace12VVspaceVmark-10V表7M-Bus 节点信号接收规格要求(电流源)逻辑值标识取值范围1Imark0mAImark1.5mA0IspaceImark+11mAIspaceImar
17、k+20mA4.11 功能要求4.11.1 功能配置采集器的功能配置见表 8。表8采集器的功能配置序号项目采集器 I 型采集器 II 型采集器 III 型、IV 型必备选配必备选配必备选配1数据采集电能表数据采集水、气、热数据采集状态量采集3参数设置和查询时钟召测和对时终端参数抄表参数其它(限值参数等)参数4数据传输与集中器通信中继(路由)数据转发(通信转换)5本地功能运行状态指示本地维护接口端口自动识别通信模块自动识别通信冲突避让通信模块互换M-Bus 端口自调度M-Bus 端口过载保护6终端维护自检自恢复终端初始化软件远程下载断点续传模块信息4.11.2 数据采集4.11.2.1 采集方式
18、采集器应能按集中器设置的采集周期自动采集电能表数据。4.11.2.2 状态量采集采集器 I 型应能采集表箱门接点的状态量。4.11.2.3 冻结功能采集器可选配对水、气、热表的数据冻结功能。4.11.2.4 采集数据项采集器支持的表计数据项见表 9。表9实时数据与当前数据序号数据项采集器 I 型、II 型采集器 III 型、IV型数据源必备选配必备选配1当前正向有功电能示值(总、各费率)电能表2当前正向无功电能示值电能表3当前反向有功电能示值(总、各费率)电能表4当前组合有功电能示值电能表5三相断相统计数据及最近一次断相记录电能表6电能表日历时钟电能表7电能表运行状态字及其变位标志电能表8电能
19、表远程控制状态及记录电能表9电能表远程控制操作次数及时间电能表10电能表参数修改次数及时间电能表11电能表预付费信息电能表12累计水流量示值水表13累计燃气量示值燃气表14累计热量示值热量表15累计冷量示值热量表16热功率热量表17累积流量热量表18供水温度热量表19回水温度热量表20水表状态字水表21燃气表状态字燃气表22热量表状态字热量表23采集器时钟采集器24历史计量数据电水气热表4.11.3 参数设置功能采集器应能通过维护端口设置参数,包括:时钟、地址、M-Bus接口供电休眠时间、数据老化时间、表计无通信时档案保存时间等。采集器应有计时单元,计时单元的日计时误差0.5s/d。采集器可接
20、收集中器或本地手持设备的时钟召测和对时命令。4.11.4 数据转发功能采集器应支持集中器与电、水、气、热表之间的数据转发功能。4.11.5 本地功能4.11.5.1 本地状态指示应有运行、工作状态、通信状态等指示。4.11.5.2 本地维护接口支持手持设备通过红外通信接口和上行RS-485接口设置参数、现场抄读电、水、气、热计量数据, 支持通过USB接口进行本地升级。本地参数设置应有权限和密码管理。4.11.5.3 端口自动识别功能采集器应记录不同RS-485、M-Bus端口下接入的水、气、热表地址,收到抄读水、气、热表命令后, 若请求的表地址有记录,则按相应端口转发;若无记录或按相应端口转发
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