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智能电能表的数据采集技术分析摘要：电能表是电力系统电量数据计量采集重要组成部分，其准确度关乎电力企业和用户的切身利益，所以电能表技术的不断创新突破是当代时代潮流向前发展的需要。
因此，为了保证智能电表在实际的应用过程中可以始终保持良好的状态，就需要对数据采集技术进行深入分析。
关键词：智能电表;数据采集;数据传输;1 智能电表的原理和特点智能电表的工作原理。
智能电表就是在传统电表上创新的最新的电表模式，在智能电表中蕴含了传统电表没有的功能，为人们的生活带来更多便利的条件。
用户在运用智能电表的工程中可以详细了解到自己的用电情况，及时了解自家的用能情况，来减少用户的生活支出。
而智能电表的工作原理就是：在实际的应用过程中，借助自身的模数转换器，或者专门用来计量的芯片，对用户的用电情况实行全面的数据收集。
等到收集用户的用电量之后，智能电表会通过自身的中央处理器来将这些数据进行全面的分析并处理，通过相关采集设备完成数据采集传输。
智能电表的特点。
智能电表和传统电表之间存在很大的差异性，智能电表要比传统电表优化很多，有很多传统电表不能实现的功能。
而且智能电表的出现为居民的生活提供了很多便利，现在已经逐渐成为用户生活中重要的组成部分之一，从而给用户带来更好的体验感。
智能电表的特点主要就是以下几点：（1）智能电表自身的精准度非常高，并且具有较长时间的运行寿命。
（2）智能电表自身的量程和功率因数全部要比传统电表宽出很多，所以在启动期间不用担心电表会出现任何的迟钝。
（3）智能电表自身具备很多强大的功能，这是传统电表无法达到的目标，而且这些功能在一定程度上优化了用户的生活。
（4）智能电表可以帮助用户有效监测用电情况，如果用电量低于预定好的电量时，智能电表自身就会发出提示音来提醒用户继续购买电力能源才可以保证正常生活。
并且，若是智能电表中剩余的电量低于提示的情况时，电表会自动跳闸来向用户做出提示。
2 智能电表中的数据采集关键技术信息采集技术。
FKXA4X-LY0104 I型专变采集终端使用说明书（Ver1.0）江苏林洋能源股份有限公司目录一、概述 (1)二、系统特点 (1)三、主要技术指标 (1)四、工作原理简述 (3)五、终端的使用 (11)六、安装 (13)七、注意事项 (16)八、运输存储 (16)九、售后服务 (16)FKXA4X-L Y0104 I型专变采集终端(以下简称终端)在结构上采用国际流行的全压铸铝结构，具备优良的电磁兼容性能，确保现场的可靠运行。
在用户界面上，采用大屏点阵液晶屏显示，菜单驱动，操作简单直观；内含国标字库，支持中文信息发布，方便电力企业为用户提供优质服务；在接口上，配置了4路控制输出接口、4路脉冲输入接口、4路遥信输入接口、1路RS232接口、2路RS485接口，实现了电力需求侧管理终端要求的所有功能。
二、系统特点●采用工业级ARM9系列系统主板和LINUX操作系统。
●电磁兼容性能优良，能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰，且具有较强的环境自适应能力范围。
●与主站之间的上行通信采用230电台通信方式。
●下行通信采用485总线通信、电流环通信等接口。
●宽电压范围设计使其具有更高的可靠性，更加适应工作环境。
●全新的维护概念：具有功能强大的组态功能，可以在本地/远程方便地修改设备参数，支持本地/远程软件的在线升级。
●大容量的主板FLASH存储芯片保证各种数据的方便存储。
三、主要技术指标交流220V/100V1.5（6）A路告警。
四、工作原理简述4.1 基本工作原理终端主要由四部分组成：电源单元、处理显示单元、接口单元、电台单元。
电源单元给整机供电，终端在接通电源后，自动进入复位和程序的初始化。
接口单元配置了控制输出接口、遥信状态输入接口、脉冲输入接口、RS485接口；处理单元对来自接口单元的各种数据进行统计分析后保存在RAM内等待主站召测，同时处理单元也执行主台下发的命令，处理单元还配备有标准的RS232口，供现场通讯；电台单元通过无线信道同主台通讯，把终端的信息传递给主台，并执行来自主台的命令。
用电信息采集系统的工作原理及应用用电系统能够通过信息化的手段对用户的用电相关信息进行规模化的统一管理与采集。
整个用电信息采集系统目前已广泛应用于供电公司、变电站、规模较大的厂矿等企业，对大型用户的用电管理系统、公变的配变检测系统、变电站的电能量采集系统、民居小区集中抄表系统的合并为一个体系，是目前比较现代化的、信息化的综合性质的电信息采集与分析系统。
目前该系统基于传统的信息系统的三层结构构架，采用比较先进的开发语言，使用的数据库也较大，并具有良好的平台跨越性与开放性、安全性以及拓展性。
随着我国信息化社会的不断发展，用电信息采集系统的工作原理与应用情况也越来越受到相关领域的关注，加强其用电信息采集系统的设计也将极大促进我国的电力行业发展速度。
因此，文章将结合实际用电信息采集系统的使用情况，对用电信息采集系统的工作原理进行分析研究，以此完善我国的用电信息采集系统的应用情况。
标签：用电信息采集系统；工作原理；实际应用前言用户用电采集系统是建立在互联网技术与通信技术、电能计量技术、电力负荷管理技术、电力营销技术等方面的准时信息采集与分析的一种处理系统。
用户通过实际信息采集系统，能够在整体上为电力企业单位减少经济投入，优化电力资源配置，还能使员工在实际的工作过程中实现抄表的信息化管理，进而减轻了员工的工作压力，保证抄表的精准。
近年来实际用电信息采集系统不断发展完善，并且提高了用电管理效率，也为电力企业争取了更多效益。
1 用电信息采集系统使用现状当前的用电信息采集系统主站层处于整个系统的最上层，为整个系统的管理核心，负责系统的安全运行。
对采集终端的部分将发送回来的用电信息进行及时的处理，完成数据交换。
主站层部分系统有一定的分成数据采集、管理能力，并将一些业务的处理与部分通信划分为几个部分。
其中的业务部分可在极大程度上满足供电公司的各种需求。
数据采集部分实现了对用户的信息采集，前置的通信管理部分负责对终端远程通信方式进行调度，并且负责解析协议。
浅谈电力用户用电信息采集系统随着时代信息化的发展，国家电网公司建设智能化电网的步伐加快，利用网络与计算机技术，建设了电力用户用电信息采集系统，使电力用电用户信息实现了信息科技化管理。
本文将重点介绍电力用户用电信息采集系统的组成及之间的通信原理。
标签：国家电网；电力用户用电信息采集系统；组成；通信电力用电信息系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、远程停电、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
用户用电信息采集系统主要有采集系统主站、传输通道、采集终端、电能表等组成。
一、用电信息采集系统电力用户采集示意图二、用电信息采集系统的组成1、用电信息采集主站系统主站网络的物理结构主要由数据服务器、磁盘阵列、应用服务器、前置服务器、备份服务器、磁带库、省（直辖市）公司和地市公司（直辖市分公司）工作站以及相关的网络设备组成。
国网公司要求电力用户用电信息采集系统主站软件的设计应当满足集中式和分布式两种部署方式，集中式部署模式电采主站系统在物理架构上要满足以下要求：（1）主站部分应单独组网，与其它应用系统以及公网信道采用防火墙进行安全隔离，保证系统的信息安全。
（2）用电信息采集系统在省（直辖市）公司侧建设一套主站，各地市公司（直辖市分公司）不单独建设主站，各地市公司（直辖市分公司）工作站通过电力公司内部专用的远程通信网络接入省（直辖市）公司。
2、用电信息采集通信信道用电信息采集系统的信道有230MHz、GPRS、电力线、CDMA、微功率无线等。
（1）对于采用GPRS/CDMA无线公网接入电力信息网的安全防护，对接入必须制定严格的安全隔离措施。
（2）对于采用230MHz无线专网接入电力信息网的安全防护，应采取身份认证、报文加密、消息摘要、时间戳技术等措施。
（3）采集终端应包含具备对称算法和非对称算法的安全芯片，采用完善的安全设计、安全性能检测、认证与加密措施，以保证数据传输的安全。
1、集抄系统方案简介集抄系统构成：主站、集中器、采集终端、表计、传输通道、系统软件等。
目前我国根据抄表通道的不同，集抄系统有以下3种类型：无线集抄系统、载波集抄系统、485集抄系统。
1.1 无线、载波集抄系统载波集抄系统中电力线载波虽然无需增加初始成本，但由于高衰减、低阻抗、谐波干扰、一次抄表成功率低。
载波集抄系统中集中器到电表，现场连接关系简洁，易于管理维护；需对原有表计本身需要更换，成本相对较高。
一次通信成功率达不到100%，需要多次重复采集才能获取全部数据。
无线集抄系统中无线自组网是一种低功耗、低成本、传输速高、高可靠性的双向无线通信技术。
同时由于不会出现相互干扰，并且一次抄表成功率达到99.5％。
两个系统均适用于用户表计分散安装、用电类型对采集间隔及时效性要求不高的环境。
适用于城市小区、城乡结合部、农村地区。
1.2 485集抄系统：适用于用户表计相对集中安装、用电类型对采集时效性要求不高的环境。
适用于城市、城乡结合部、农村地区。
特别适合客户原有表计具有RS485接口、不愿更换表计而又想上集抄系统的地区。
该采集装置和计量装置分离，之间的RS485接口形式规范统一，易于分专业管理和施工，对计量装置本身无特殊要求。
适应于已经有RS-485接口的电表，不需要对表计进行更换，但要求表箱集中布置。
与全载波(或全无线)形式相比，数据完整性和同时性能够保证，有利于线损分析，但相对工程维护量增大。
1.3 方案比较选择根据锡矿的供电系统的实际情况，1个110KV变电站，2个35KV变电站，8个开关柜，7个移动变，13个箱变。
在这3个变电站中的电表集中，易实现布线，且原有表计具有RS485接口，不用更换电表，减少成本，因此变电站比较适合应用485集抄系统。
无线集抄系统实时性强，由于采用无线网络，无需现场布线，建设成本低，集抄范围广，数据传输速率高，通信费用低，采用包月计费方式，运营成本低。
而载波系统抗干扰能力差，一次抄表成功率低。
目录1案例说明 (1)2VFBOX网关工作原理 (1)3准备工作 (2)4配置VFBOX网关采集DLT645电表数据 (2)5用IEC61850协议转发数据 (5)6网关使用多个逻辑设备和逻辑节点的方法 (7)7其他说明 (8)8案例总结 (8)1案例说明1.设置网关采集DLT645电表数据数据2.把采集的数据转成IEC61850协议转发给其他系统。
2VFBOX网关工作原理VFBOX网关是协议转换网关，是把一种协议转换成另外一种协议。
网关可以采集西门子，欧姆龙，三菱，AB PLC，DLT645，DLT698电表，modbus rtu tcp，环保的HJ212协议，opc ua和opc da，电力的IEC103 IEC104， IEC61850等，以及EthernetIP，Profinet IO，CCLink，EtherCAT现场总线协议，bacnet，MQTT，mysql，sqlserver数据库。
不同型号的网关支持不同的协议，具体支持的协议参考网关侧面标签上的型号。
依托500多种型号的网关产品，可以实现多种不同协议之间的互联互通。
网关连接在不同协议的设备之间，就像一个“翻译”，把一种设备支持的协议，转换成另一种设备支持的协议，从而实现两个不同协议的设备之间的数据交换。
工作架构如下：3准备工作1.VFBOX网关。
支持采集DLT645电表数据，IEC61850协议转发。
2.电脑。
IP设置成192.168.1.198，和网关在同一个网段。
3.网线、12V电源。
4配置VFBOX网关采集DLT645电表数据1.打开VFBOX STUDIO软件。
新建一个工程。
设备类型参考网关背面的标签。
可选的型号有：VB301-1100，VB301-1200，VB301-1400，VB302-2400，VB303-2400.2.新建设备，选择DLT645协议。
3.选择和电表连接的网关上的串口。
波特率设置成和电表保持一致。
电量采集器的工作原理
电量采集器（也称为电能采集器）是一种用于测量和记录电能消耗的设备。
它通常安装在电能仪表或配电箱上，通过连接到电源线路上，实时采集电能数据。
其工作原理如下：
1. 电压测量：电量采集器通过接触或非接触方式测量电源线路上的电压。
一般使用电压互感器或者直接测量电压差来获取电压值。
2. 电流测量：电量采集器通过接触方式测量电源线路上的电流。
一般使用电流互感器或者电流夹子来感应电流的强度，并将其转换为电流值。
3. 功率计算：电量采集器通过将电压值和电流值相乘，计算出实时的功率值。
即功率 = 电压 ×电流。
4. 能量累计：电量采集器将计算得到的功率值进行累加，得到单位时间内的能量消耗。
通常以千瓦时（kWh）为单位。
5. 数据传输：电量采集器可以通过有线或无线方式将采集到的数据传输给数据管理系统或云平台，以便进一步处理和分析。
6. 数据分析：通过对采集到的电能数据进行分析，可以实现对电能消耗的监控、统计和优化，从而实现节能和管理的目的。
总结来说，电量采集器通过测量电压和电流，计算功率，并累
加能量消耗的过程，实现对电能消耗的实时监测和记录。
这些数据可以用于电力系统管理、能耗统计和节能分析等应用。
青岛鼎信通讯股份有限公司尊敬的用户：首先衷心感谢您选择青岛鼎信通讯股份有限公司的产品。
青岛鼎信通讯股份有限公司结合客户及市场的需求，以科技创新为基础，以产品的稳定性、有效性、实用性为诉求，以服务用户为目的进行产品的研发，力求做到产品的免维护，从而更好的服务用户，服务社会。
本使用说明书主要向您介绍我公司生产的国网Ⅰ型采集器的性能、功能、安装接线与调试等内容。
在使用终端前，请先仔细阅读本手册。
如果对本说明有疑问，或者在应用中有问题和要求，需要相关的技术支持，可以通过下面的方式与我们联系，我们将及时回应和解决。
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插卡电表的工作原理一、IC卡电度表介绍：1.为什么采用IC卡予收费电度表方案：对旧式电磁电度表的改造有许多方案，归纳起来一种是数据采集方式；另一种是数据卡（IC卡或磁卡）方式。
数据采集方式是用无线或有线将电度表中的用电量传送到电业局；这种系统造价很高,一些发达国家一般采用这种方式。
数据卡方式是用卡作为数据传递的媒体, 这种方式较适合我国的情况。
其中IC卡（电卡）与磁卡相比大小一样, 但记录数据的媒体不同。
磁卡上有一磁带, 它记录数据的方式如同磁带录音机, 数据的记录及读出全要磁头移动。
IC卡是将集成电路（存储器）封装在塑料基片中, 数据的记录、读出由CPU芯片完成。
IC卡的优点是（1）信息量大、可加密, 可靠性高；（2）信息保存时间长、不易破坏（磁卡在外磁场下可消磁）；（3）可以重复使用；（4）成本低。
2.卡式电度表收费系统：微机管理系统售卡机 IC卡卡式电度表微机及写卡机由售电单位（电业局）管理，用户持卡首先到售电单位用现金购买自己所需的电量（度数），回家后将卡插入电表的卡座中（CPU芯片），这时用户可以用电，当用户电表中记录的电量还剩下10度时，便向用户发出一次警告（如断电一次），提醒用户重新购买电量。
如果电表剩余电量到零时，仍不补充新电量，则电表中的继电器断路，停止供电。
3.电表的技术指标：（符合IEC1036及JB/T8382-1996标准）（1）技术指标：a.电流量程：5（20）A, 5（40）Ab.电表常数：1600 imp/kW, hc.启动电流：0.4%IBd.功率：小于2We.IC 卡：加密，可重复使用f.其他功能：4位数字显示，报警功能，数据会写，双向计数。
g.使用环境：-20℃～45℃h.体积：154mm×110mm×63mmi.重量：0.7Kg4.主要结构及工作原理：电能表外壳采用阻燃ABS塑料，接线端子采用酚醛树脂制成，所有元件都安装在PCB板上，4位LED显示。
ISO9001认证DCZL14-XL02型采集器使用说明书杭州西力电能表制造有限公司2010年5月1 产品简介DCZL14-XL02型采集器是低压电力线载波集中抄表系统的重要组成部分。
该采集器符合国家电网公司Q／GDW 、Q／GDW 等《电力用户用电信息采集系统》系列标准，应用现代数字通信技术、计算机软硬件技术、低压电力线载波技术等进行电能量采集。
该型采集器电磁兼容性能优良，温度适应范围广，电压适应范围宽，可以在本地或远程查询和修改设备参数；配备高可靠性存储芯片方便存储采集器挂接的电表档案信息；采集器外壳采用ABS阻燃材料，壁挂式结构设计，体积轻巧，安装方便。
DCZL14-XL02型采集器简称为国网采集器II型。
功能特点：2 性能指标2.1 工作电源额定电压220V±20%2.2 频率范围50Hz，允许偏差?-6％～+5％2.3 外型尺寸100mm（长）×40mm（宽）×50mm（厚）2.4 气候条件3 产品系统连接图图1. 系统连接图 4 工作原理框图图2. 国网采集器II 型工作原理框图5 安装与接线5.1 外形与安装尺寸单位：mm图3. 外形与安装图5.2 外观结构图图4.外观结构示意图警告：请严格按照电力部门的有关操作规程及本采集器操作说明来安装，并且采集器不能沾水，以免引起人员伤害或设备损毁。
5.3 接线端子图5.3.1 主接线端子图采集器的电源接线如图5所示。
图5.单相双线电压端子定义图L：对应红色线，交流220V电源L相输入。
N：对应黑色线，交流220V电源N相输入。
5.3.2 辅助信号端子及接线说明辅助信号端子定义如图6所示。
图6.信号端子定义图A：对应黄色线，RS485通信线A。
B：对应绿色线，RS485通信线B。
6 调试说明6.1 状态指示图7.状态指示图红外通信：红外通信口，用于采集器参数的读设和数据的读取，1200bps/偶校验/8位数据位/1位停止位。
集中器(国家电网标准)1. 概述1.1引言集中器是集中抄表系统中的关键设备。
能够通过下行信道自动抄收并存储各种具有载波通信功能的智能仪表、采集终端或采集模块以及各类载波通信终端的电量数据，并能采集外部485表数据，其下行信道可以是低压电力线载波及RS-485串行通信通道；同时能通过上行信道与主站或手持设备进行数据交换，其上行信道采用公用通讯网，支持GPRS、CDMA 等通信方式，并且采用模块化设计，可通过更换通信模块直接改变通信方式。
符合Q/GDW 374.2-2009《国网公司用电信息采集系统技术规范第二部分：集中抄表终端技术规范》的全部规定。
1.2 系统原理基于GSM短信息/GPRS的集中抄表系统，以公共的GSM/GPRS移动通信网络为载体，辅助以现场RS485总线、红外线等通讯方式，将居民户等为主要控制管理对象，实现电力用户的综合供用电监测、控制和管理。
本终端主要有五部分组成：电源单元、处理单元、通信单元、交流采样单元、GPRS单元，框图如下图1所示。
2.功能介绍2.1数据采集2.1.1采集数据类型集中器采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结电能示值。
电能数据保存时应带有时标。
2.1.2采集方式集中器可用下列方式采集电能表的数据：a)实时采集：集中器直接采集指定电能表的相应数据项，或采集采集器存储的各类电能数据、参数和事件数据。
b)定时自动采集：集中器根据主站设置的抄表方案自动采集采集器或电能表的数据。
c)自动补抄：集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表应有自动补抄功能。
补抄失败时，生成事件记录，并向主站报告。
2.1.3状态量采集终端实时采集开关位置状态和其它状态信息，发生变位时应记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或终端主动上报。
2.1.4交流模拟量采集集中器可按使用要求选配电压、电流等模拟量采集功能，测量电压、电流、功率、功率因数等。
交流模拟量采集要求应符合DL/T 698.34-200的4.6.1.3条要求。
