(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司潮州供電局 廣東 潮州 521000)

一、概述

在用電信息采集通信系統(tǒng)中，集中器、配變終端通常采用移動(dòng)無(wú)線公網(wǎng)作為上行通信方式，但有些終端安裝的地方，例如地下室以及山區(qū)等存在移動(dòng)通信基站信號(hào)未覆蓋或者信號(hào)較差的情況，造成終端無(wú)法正常上報(bào)主站采集終端數(shù)據(jù)。

針對(duì)上述問(wèn)題，載波轉(zhuǎn)GPRS模塊采用成熟的高速載波通信方案，將終端設(shè)備需要上報(bào)數(shù)據(jù)通過(guò)電力線傳輸給信號(hào)較好的地主模塊上報(bào)主站，再通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上報(bào)到主站，降低現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量。

二、適用范圍

載波轉(zhuǎn)GPRS模塊適用于接口定義、結(jié)構(gòu)符合國(guó)網(wǎng)規(guī)范Q/GDW 375.2-2009和Q/GDW 1375.2-2013《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)型式規(guī)范 第二部分：集中器型式規(guī)范》的專變終端、集中器等高供高計(jì)、高供低計(jì)、低供低計(jì)設(shè)備。

載波轉(zhuǎn)GPRS模塊的主、從機(jī)通過(guò)電力線載波信號(hào)進(jìn)行通信，只要主、從機(jī)安裝到同一供電線路上就可正常工作，目前設(shè)備支持正常工作電壓AC90V～286V。

需要注意的是，主、從機(jī)之間載波信號(hào)通信線路不能經(jīng)過(guò)變壓器、互感器等，載波信號(hào)經(jīng)過(guò)這些設(shè)備會(huì)造成信號(hào)極大衰減，造成通信不穩(wěn)定、設(shè)備不上線問(wèn)題。

三、載波轉(zhuǎn)GPRS模塊的功能特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)

(一)功能特點(diǎn)。(1)實(shí)現(xiàn)無(wú)信號(hào)配變臺(tái)區(qū)低壓用戶集中抄表數(shù)據(jù)上報(bào)；(2)具有與主站實(shí)時(shí)通信功能；(3)支持停電上報(bào)；(4)本地信道采用低壓電力線高速載波通信技術(shù)；(5)遠(yuǎn)程信道可采用GPRS、CDMA、3G、4G等通信模塊，接口定義、結(jié)構(gòu)滿足Q/GDW 375.2-2009和Q/GDW 1375.2-2013《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)型式規(guī)范 第二部分：集中器型式規(guī)范》。

(二)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。(1)使用電力線作為通信介質(zhì)，降低施工安裝工作量；(2)合理的選擇載波通信頻率，保證通信穩(wěn)定可靠；(3)支持透明傳輸，能夠兼容不同規(guī)約協(xié)議要求；(4)多頻點(diǎn)和主/從機(jī)相位識(shí)別相結(jié)合，提高通信效率同時(shí)滿足同一臺(tái)區(qū)安裝多套設(shè)備需求；(5)寬輸入電壓設(shè)計(jì)，滿足不同用電環(huán)境需求。

四、性能指標(biāo)

(一)工作電壓。工作電壓：AC90V～286V；電壓頻率：(50±2.5)Hz。

(二)外形尺寸。主機(jī)：150mm(長(zhǎng))×120mm(寬)×54mm(高)；從機(jī)：150mm(長(zhǎng))×120mm(寬)×54mm(高)；13規(guī)范GPRS模塊：75mm(長(zhǎng))×69mm(寬)×36.5mm(高)。

(三)工作環(huán)境。工作溫度：-40℃～+85℃；工作濕度：≤95%。

(四)技術(shù)參數(shù)。通信規(guī)約：透明傳輸；載波接收靈敏度：≤1mV；調(diào)制方式：BFSK；功耗：從機(jī)：3W(靜態(tài))、8W(動(dòng)態(tài))；主機(jī)：3W(靜態(tài))、9W(動(dòng)態(tài))；使用壽命：≥10年。

五、產(chǎn)品系統(tǒng)連接圖

六、接口規(guī)范

(一)從機(jī)與終端網(wǎng)絡(luò)接口定義。網(wǎng)絡(luò)接口定義滿足Q/GDW 375.2-2009和Q/GDW 1375.2-2013《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)型式規(guī)范：集中器型式規(guī)范》中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)接口定義要求。

(二)GPRS通信模塊和主機(jī)接口定義。載波轉(zhuǎn)GPRS模塊和主機(jī)接口定義滿足Q/GDW 375.2-2009和Q/GDW 1375.2-2013《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)型式規(guī)范：集中器型式規(guī)范》中關(guān)于遠(yuǎn)程通信模塊接口管腳定義表的引腳定義要求，可以安裝滿足此要求的遠(yuǎn)程通信模塊。

七、安裝方法

(一)網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊安裝。網(wǎng)口轉(zhuǎn)接模塊安裝到從機(jī)上，通過(guò)網(wǎng)線連接到集中器、專變終端等設(shè)備的網(wǎng)口，原集中器GPRS通信模塊和天線不動(dòng)。

網(wǎng)口轉(zhuǎn)接模塊安裝到從機(jī)上后，轉(zhuǎn)接模塊電源指示燈亮。模塊和集中器有數(shù)據(jù)交互時(shí)，轉(zhuǎn)接模塊收、發(fā)指示燈閃爍。

(二)從機(jī)安裝。從機(jī)靠近集中器位置安裝，通過(guò)網(wǎng)口和終端通信，從機(jī)供電從集中器表尾端子或接線盒處取電。

從機(jī)通電后，電源指示燈亮(左邊-紅色)，載波發(fā)送指示燈閃爍(閃爍頻率：2次/秒左右)。從機(jī)和串口轉(zhuǎn)接模塊有數(shù)據(jù)交互，串口接收、發(fā)送指示燈閃爍。從機(jī)和主機(jī)有載波數(shù)據(jù)交互時(shí)，載波接收、發(fā)送指示燈閃爍。

(三)主機(jī)安裝。主機(jī)安裝在GPRS、CDMA、3G、4G信號(hào)較好的位置(可通過(guò)手機(jī)判定基站信號(hào)情況，手機(jī)信號(hào)顯示3-4格表示信號(hào)良好)，主機(jī)從電表箱空開(kāi)、接線盒等有220V交流電地方取電，安裝時(shí)要確保主、從機(jī)在同一臺(tái)區(qū)同一相。

打開(kāi)主機(jī)下部透明蓋板，把包裝盒配套的GPRS模塊安裝在對(duì)應(yīng)的插針上。主機(jī)通電后，電源指示燈亮(左邊-紅色)，當(dāng)收到載波信號(hào)時(shí)載波發(fā)送指示燈閃爍(閃爍頻率與主機(jī)相同)，如果沒(méi)有載波信號(hào)，主機(jī)左邊3個(gè)燈常亮(電源燈、載波接收燈、載波發(fā)送燈)。當(dāng)主機(jī)和GPRS通信模塊有數(shù)據(jù)交互時(shí)，串口接收、發(fā)送指示燈閃爍。當(dāng)主機(jī)和從機(jī)有載波數(shù)據(jù)交互時(shí)，載波接收、發(fā)送指示燈閃爍，GPRS模塊電源指示燈亮，當(dāng)主機(jī)或主站與GPRS通信模塊有數(shù)據(jù)交互時(shí)，GPRS通信模塊串口接收、發(fā)送指示燈閃爍。

八、狀態(tài)指示

(一)主機(jī)狀態(tài)指示

圖2 主機(jī)狀態(tài)指示

電源——主機(jī)上電指示燈，紅色。燈亮?xí)r，表示模塊上電；燈滅時(shí)，表示模塊失電。載波收——主機(jī)載波數(shù)據(jù)通信指示燈，綠色。綠燈閃爍時(shí)，表示模塊載波接收數(shù)據(jù)。載波發(fā)——主機(jī)載波數(shù)據(jù)通信指示燈，紅色。紅燈閃爍時(shí)，表示模塊載波發(fā)送數(shù)據(jù)。信號(hào)強(qiáng)——主機(jī)移動(dòng)信號(hào)強(qiáng)度指示燈，綠燈亮，表示移動(dòng)信號(hào)很好，可以正常通信。信號(hào)弱——主機(jī)移動(dòng)信號(hào)強(qiáng)度指示燈，紅燈亮，表示移動(dòng)信號(hào)弱，移動(dòng)通信不穩(wěn)定。

(二)從機(jī)狀態(tài)指示

圖3 從機(jī)狀態(tài)指示

電源燈——從機(jī)上電指示燈，紅色。燈亮?xí)r，表示模塊上電；燈滅時(shí)，表示模塊失電。載波接收燈——從機(jī)載波數(shù)據(jù)通信指示燈，紅色。紅燈閃爍時(shí)，表示模塊載波接收數(shù)據(jù)。載波發(fā)送燈——從機(jī)載波數(shù)據(jù)通信指示燈，綠色。綠燈閃爍時(shí)，表示模塊載波發(fā)送數(shù)據(jù)。串口接收燈——從機(jī)載波數(shù)據(jù)通信指示燈，紅色。紅燈閃爍時(shí)，表示模塊串口接收數(shù)據(jù)。串口發(fā)送燈——從機(jī)載波數(shù)據(jù)通信指示燈，綠色。綠燈閃爍時(shí)，表示模塊串口發(fā)送數(shù)據(jù)。

從機(jī)上電后，載波發(fā)送燈一直閃爍；從機(jī)上電后收到主機(jī)的信號(hào)后載波接收燈一直閃爍，這說(shuō)明載波信號(hào)很好，能夠正常進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如果從機(jī)載波接收燈不閃爍說(shuō)明不能同主機(jī)正常通訊。

九、參數(shù)設(shè)置

(一)串口方案載波轉(zhuǎn)GPRS模塊設(shè)置。串口方案目前有三個(gè)硬件版本，V1.00.01和V1.00.02使用時(shí)需要配置串口波特率，從機(jī)默認(rèn)波特率為115200。如果是V1.00.03版本及以后的版本，波特率為自適應(yīng)，不需要設(shè)置。因?yàn)橛胁煌l點(diǎn)設(shè)備，相互之間不能響應(yīng)，所以主、從機(jī)地址也不需要做修改。

(二)網(wǎng)口方案載波轉(zhuǎn)GPRS模塊設(shè)置(2016年10月份之前)。網(wǎng)口方案載波轉(zhuǎn)GPRS主要解決09規(guī)范專變終端GPRS模塊大小不兼容的問(wèn)題，只要是有網(wǎng)絡(luò)接口的終端都可以使用此方案。該方案包含網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板、主機(jī)、從機(jī)、專用通信模塊(GPRS模塊和CDMA模塊使用時(shí)提前確認(rèn))。網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板：安裝在載波從機(jī)上，通過(guò)網(wǎng)線和終端的網(wǎng)口相連。專用GPRS模塊：安裝到主機(jī)上。載波主機(jī)和載波從機(jī)通過(guò)電力線載波通信，選擇合適位置進(jìn)行安裝。

(三)網(wǎng)口方案載波轉(zhuǎn)GPRS模塊設(shè)置(2016年10月份之后)。2016年10月份及之后網(wǎng)絡(luò)方案的主從機(jī)載波程序進(jìn)行修改，改動(dòng)點(diǎn)為載波主從機(jī)檢測(cè)到設(shè)備上線之后載波不再持續(xù)進(jìn)行通訊，只有終端和主站之間有數(shù)據(jù)通訊時(shí)載波收發(fā)燈會(huì)亮。撥號(hào)程序和參數(shù)配置改到主機(jī)內(nèi)部，所有主站IP、端口號(hào)、APN等參數(shù)需要配置到主機(jī)中。

和之前版本區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)有：載波主機(jī)、從機(jī)、轉(zhuǎn)接板外殼頂部會(huì)貼有“網(wǎng)絡(luò)”字樣的紙貼；網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板軟件版本為2016年9月28，主從機(jī)軟件版本為2016年10月19；工廠發(fā)貨之前已經(jīng)配置過(guò)主機(jī)的會(huì)在主機(jī)上貼主站IP、端口號(hào)、APN等參數(shù)。

(四)設(shè)備上線判斷標(biāo)準(zhǔn)。(1)終端界面上出現(xiàn)大寫“L”、“E”標(biāo)志終端上線，13規(guī)范終端液晶屏右邊的運(yùn)行燈會(huì)閃；(2)主機(jī)上的GPRS模塊NET燈閃爍；(3)載波從機(jī)和載波主機(jī)上的載波燈不亮，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才亮；(4)載波從機(jī)上的網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板NET燈亮，表示終端參數(shù)配置正確；(5)載波從機(jī)的網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板NET燈不亮，終端參數(shù)配置不對(duì)或不支持網(wǎng)絡(luò)通信；(6)盡量保證主機(jī)上銘牌信號(hào)強(qiáng)的指示燈亮。

十、現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)辦法

(一)臺(tái)區(qū)串?dāng)_問(wèn)題。如果現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)一臺(tái)變壓器下需要安裝多套模塊，以及相鄰臺(tái)區(qū)安裝多套模塊的問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)不同設(shè)備之間載波信號(hào)相互干擾，導(dǎo)致不同設(shè)備的不能正常載波通信、上線。針對(duì)相同臺(tái)區(qū)或相鄰臺(tái)區(qū)安裝多套設(shè)備問(wèn)題，需要跟產(chǎn)品公司申請(qǐng)不同載波頻率的設(shè)備，目前共有5個(gè)頻點(diǎn)設(shè)備。不同頻率的設(shè)備，在硬件和軟件方面都不相同。

(二)主、從機(jī)不上電。主、從機(jī)上電后，電源指示燈會(huì)常亮。如果該燈不亮說(shuō)明模塊沒(méi)有電源供電或者供電電路問(wèn)題。出現(xiàn)的原因可能是電源線接觸不好。這就首先要查看接線端子是否扭緊安裝牢靠，再查看防水段子卡扣是否扣緊；查看壓線端是否虛接，由于電源另一端銅絲較細(xì)，會(huì)存在壓線不緊問(wèn)題。

(三)主、從機(jī)不能正常通信。主、從機(jī)上電后，載波發(fā)送燈一直閃爍；主機(jī)上電后收到從機(jī)的信號(hào)后載波接收燈一直閃爍，這說(shuō)明載波信號(hào)很好，能夠正常進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如果主機(jī)載波接收燈不閃爍表明不能與主模塊正常通訊。

問(wèn)題出現(xiàn)的原因主要有以下3個(gè)：(1)主從機(jī)不在同一臺(tái)區(qū)，如果一個(gè)樓宇等有兩臺(tái)變壓器等特殊情況，需要查看主機(jī)安裝位置和從機(jī)在不在一個(gè)臺(tái)區(qū)。如果不在同一臺(tái)區(qū)，需要調(diào)整為同一臺(tái)區(qū)。(2)主從機(jī)不在同一相，如果是不在同一相位，需要兩個(gè)人配合使用目前掌機(jī)和抄控器，分別在主、從機(jī)相線上加一個(gè)抄控器，其中一端使用掌機(jī)發(fā)抄表命令，另一端使用電腦上位機(jī)監(jiān)控，查看收到的載波信號(hào)是跨相抄讀還是在同一相，不在同一相調(diào)整到同一相線上。(3)主從機(jī)地址不匹配，需要使用上位機(jī)軟件和設(shè)置線設(shè)置成匹配地址，設(shè)置方法見(jiàn)6.3主從機(jī)地址設(shè)置。

(四)主、從機(jī)能正常通信，但設(shè)備不能上線。問(wèn)題出現(xiàn)的原因主要有：(1)GPRS模塊沒(méi)有安裝好，查看主機(jī)模塊倉(cāng)內(nèi)GPRS模塊插針是否有松動(dòng)安裝不到位問(wèn)題。我司主機(jī)下部插座有兩種規(guī)格型號(hào)，如果是矮插座，安裝南網(wǎng)09、13規(guī)范GPRS模塊會(huì)出現(xiàn)接觸不良問(wèn)題，就需要更換對(duì)應(yīng)的主機(jī)。(2)主機(jī)安裝位置基站信號(hào)不好，需要查看主機(jī)安裝位置基站信號(hào)是否良好?？梢允褂檬謾C(jī)查看，一般手機(jī)信號(hào)3格左右即可。

(五)串口方案和網(wǎng)口方案選擇

所有終端優(yōu)先使用網(wǎng)口方案，網(wǎng)口不能使用的設(shè)備使用串口方案。