智能电表培训教材.doc
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1、培训教材智能电表系列DDTT-AAAAAABBB-C文件编号:编制: 审核: 批准: 深圳开发科技股份有限公司(版权所有,翻版必究) 目 次前 言1第一章 概 述21.1 系统定义21.2系统组成21.3系统软件分类3第二章 系统硬件配置42.1电脑及其配置42.2电表.42.3 IC卡读写器42.3.1 内置式读写器安装42.3.2外置式读写器的安装52.4 POS机5第三章 电表63.1概述.63.2 全电子式电表63.3全电子式电表的技术要求73.3.1设计内容,指标73.3.2 DDS67单相电子式电表中关键元器件的检验项目及方法73.4 预付费电表73.4.1预付费电表的功能原理83
2、.5 预付费电表的技术要求93.5.1设计内容、指标93.5.2预付费电表中关键元器件检验方法及项目要求9第四章 预付费电表的使用1141概述114.1.1 软件安装114.1.2硬件安装114.2电卡.114.3电表状态124.4 预付费电表的使用流程及应注意的问题12第五章 系统维护155.1单相预付费电能表155.2三相预付费电能表175.3三相预付费分时电能表17A.1附图 电表接线图:18第六章 常见问题解答206.1常见问题206.2急救系统21第七章 技术支持22 前 言 人们用电的方式也是多种多样。因此,对用电计量、收费如何管理,显得非常重要。但是,传统的电表及用电模式-用户先
3、用电、后交费的管理模式比较落后。电力管理部门对用户用电信息处于不可见状态,不但不能保障用户用电安全,还给自己带来以下几个方面问题: 1收费难。一些用户拖交、少交或不交电费,使电力管理部门不但经济损失严重,工作也难开展。 2抄表工作量大,不利于集中化管理。对用户用电情况处于不可见状态,容易引起事故的窃电、 超负荷等用电方式不能有效监控和及时制止,保障不了用户用电安全。 社会的发展,生活水平的提高,需要一种全新的管理办法来解决这些问题。深圳开发科技股份有限公司是一家高科技型上市公司,长期从事磁记录产品、电子产品的开发和生产,在计算机磁头和电子产品领域享有盛誉。它率先研制成功的新型电表管理系统给电力
4、管理部门带来一个崭新的用电管理模式。其推出的新型电表采用高性能电能计量芯片和MCU(微处理单元)作为核心器件,系统配套软件使用流行的DEPHI作为开发工具,数据库采用PARADOX数据库,数据经加密保护,安全可靠;作为传输媒介的IC卡采用西门子逻辑加密4442IC卡,实现了预付费功能-先购电、后用电。 这套新系统涉高科技知识,对它了解和使用它需要下一定功夫。为了使本系统的客户更快地掌握和更好地使用它,特编制本教材。本教材从系统组成、系统功能及系统维护方面作了大致的解释和说明,希望对系统用户具有一定帮助。 第一章 概 述1.1 系统定义 新型用电管理系统是以新型电表为基础,结合友好的软件管理平台
5、、先进的IC卡技术来实现用电预付费、抄表机械化、管理电脑化的高科技新型系统,新型电表是以良好的电能计量芯片为基础、能实现先交费、后用电的电表。此种表以IC卡为传输媒介,又称IC卡预付费电表。1.2系统组成 新型用电管理系统由硬件和软件两大类组成。 1) 硬件有: 1电脑,打印机;2手持POS机;3IC卡读写器;4IC卡;5电表. 2) 软件有: 1.新型电表用电营业管理系统;2新型水电房租管理系统。管理框图如图1所示 Ic卡用户电表计算机读写 器pos机打印机图系统组成框图 新型用电管理系统是以新型电表为基础,结合软件管理平台,实现用电预付费,抄表机械化, 管理电脑化的新型管理系统.主要目的根
6、据用户用电信息和抄表信息,集中控制和管理用户的用电行为及对电网负荷控制提供参考依据。其功能主要表现在: 1)用电预付费用户在用电前必须先购电,否则供电系统不予供电。这从根本上解决了少交 , 拖交或不交电费的情况,减少了电力管理部门经济损失,减少了抄表工作量。 2)电表报警电力管理部门可给用户设置电表自动报警,当用户所购电达到报警金额时,电表自动报警,提醒用户购电。 3)电表自动断电用户用完所购电量,如不及时购电,电表会自动切断供电线路。 4)金额透支电力管理部门允许用户在所购金额用完时透支部分金额,以免在一些重要情况下造成损失或事故。 5)电表防窃电防超负荷功能。电表采用先进技术稽查用户用电情
7、况,用户窃电时,电表能作下记录,在用户购电时提醒电力管理部门。如果用电过程中出现超负荷现象,电表会自动切断供电线路,当负荷恢复正常后又重新关闭监控开关,使用户能正常用电。 6)IC卡保护机制新型电表管理系统采用西门子公司4442逻辑加密卡,对用户信息加密保护,一卡一表,安全可靠。 1.3系统软件分类 新型电表用电管理系统的核心部分是新型电表,管理软件都是为其服务的,但对于不同用户要求,具有不同管理软件,从目前使用情况来看,管理软件可分为两类:1新型电表用电营业管理系统 新型电表用电营业管理系统又称为“标准版”管理系统,它只管理用户用电情况,适用于电力局专项用电管理用户使用。2新型电表水电房租管
8、理系统 新型电表水电房租管理系统不但管理用户用电情况,还管理用水、用气、房租及其它固定费率的收取。管理部门通过手工输入方式把用户水、气、房租等信息输入,在用户购时一并收取,此软件适用于需要管理多项费用的用户。此种系统在部队使用较多,所以又称“军用版”管理系统。3系统主要特性 1) 能管理所有新型预付费电表(单相,三相,多用户); 2) 新型电表用电营业管理系统使用计算分类和电价项目相结合的电价管理方法。新型电表水电房租管理系统控制水费、气费、房租的集中收取,适合用电管理部门的实际应用; 3) 完善的数据备份,恢复功能和数据表自动修复功能; 4) 用户用电行为稽查; 5) 操作人员分模块权限管理
9、; 6) 详细的操作日志; 7) 强大的联机帮助功能,在任何时候只要按F1即可得到满意帮助; 8) 详细的查询统计功能; 9) 全面的报表分析功能; 10) 可靠的安全机制:包括操作权限,操作口令,数据加密,IC卡加密; 这两种软件平台除收费存在差别外,使用方法基本相似,适用于每一种类型的电表,管理很方便。第二章 系统硬件配置2.1电脑及其配置 用电管理系统软件平台必须一台电脑,对电脑及其配置有如下要求:计算机:Intel Pentium 166CPU,16M内存,硬盘有10M以上剩余空间;外围设备:打印机,鼠标; 从用户数据安全角度出发,要求单机单用,装有管理系统软件的电脑建议不要安装其它软
10、件,以免影响系统数据库,造成不必要的损失。 2.2电表 电表是整个管理系统内直接面对用户的终端,公司生产的电表种类颇多,包括全电子式、预付费电表,预付费复费率电表,电力载波表。但各种电表在原理上基本相似,了解一种,也大致了解了其他种类的电表。本教材是主要是介绍预付费电表,后面将对其功能特性进行系统介绍。 IC卡 预付费电表之所以能实现先付费、后用电的功能,是依赖于IC卡的可移动传输特性。所以IC卡的安全性和使用寿命对用户来说至关重要。公司选用西门子公司4442逻辑加密卡存储电表号、密码等用户信息,该卡使用密码保护机制,安全可靠。 西门子4442卡主要特点 :1) 使用寿命长 4442卡可以读写
11、十万次以上;加密性能好. 读卡不会比较密码,但向卡写入数据时必须知道密码,安全性高,能有效地保护用户数据;2) 密码递减致毁性.4442卡具有3次初始密码次数,在对它进行比较密码不对时,其密码次数将减少,比较密码出错一次就减少一次,如果密码次数减为零,该卡将被锁定,不能再写卡,而在密码次数未被减至零(卡还没锁定)时,只要比较正确一次,则可以把密码次数恢复为3次,使卡的使用寿命得以恢复。3) 存储空间.4442卡拥有256个字节的存储容量,对用户也足够使用。2.3 IC卡读写器 IC卡读写器是IC卡和电脑通讯的接口,分为内置式和外置式,内置式读写器装在电脑机箱内,需软件驱动程序驱动。外置式则直接
12、连接串口线,接通电源就可用。2.3.1 内置式读写器安装 打开电脑机箱,将读写器通讯卡插入主机板空余扩展插槽内并用螺钉固定;将IC卡座装在三寸软驱附近并用螺钉固定;用软电缆将通讯卡和IC卡座连接起来; 内置式读写器还需要安装设备驱动程序,方法如下: 1) Windows 95/98 在控制面板里执行增加新硬件,不让Windows搜索新硬件;选择硬件类型为其它设备;选择从磁盘安装、插入设备驱动程序的安装盘,按确定即可。 2) Windows NT 先将文件Gcdicr.sys拷贝到Windows NT的安装目录下的System32Drivers;执行Regini Icrdrv.INI;重新启动计
13、算机;2.3.2外置式读写器的安装 外置式读写器安装比较简单,它不需要驱动软件,只需和电脑232串口相联,插上电源即可。2.4 POS机 POS机有两种功能:1)在系统出现数据丢失,需要把电表内数据恢复到数据库时使用。详情见IC卡表急救方案。 2)可抄取某些有红外接口的电表数据。 第三章 电表3.1概述 电表是整个用电管理系统中的核心部件,是直接面对用户的系统终端,只有对电表有一个充分 了解才能使用好管理系统。开发科技生产多种电表,但都是按一定规则命名,其类型含义说明如下:第1位字母:D电表;第2位字母:D单相,T三相四线,S三相三线;第3位字母:S全电子式,空机电式;第3/4位字母:D多功能
14、,Y预付费,I载波;第4/5位字母:F复费率(分时),空单费率;数字:6767系列,3131系列。 例如:DTSYF67:D电度表; T三相四线表;S电子式;Y预付费; F分时; 67哈尔滨注册顺序号DDSY31D电度表; D单相; S电子式;Y预付费; 31哈尔滨注册顺序号IC卡电表是在全电子式电表的基础上发展起来的,在学习IC电表时,有必要先了解全电子式电表。3.2 全电子式电表 全电子式电度表,以其可靠性强、寿命长、精度高、工作范围宽而被人们广泛接受。近年的国家电网改造,使电子式电度表需求量骤然增加,有鉴于此,公司开发了相应的电子式电度表。 DDS67单相电子式电度表,是公司推出的单相系
15、列新型电表之一。该产品是公司依据国际和国内的有关计量标准、符合中国国情的而开发的电能计量高科技产品,此类电表轻便、可靠、价格低廉,完全可替代传统的机械式电表,深为用户喜欢。下面以DDS67介绍一下全电子式电表的原理及功能。 全电子式电表,是在机械表的基础上,经过一系列改造,使用电能计理芯片,把电功率转换成电能脉冲,驱动计度器计度的一种新型电表; 其主要组成框图如下所示:采样 计度器电能计量 220V校表口 图 二 从图二可以看出,全电子式电表主要由采样模块、电能计量模块、计度器和校表口组成。各组成部分的功能和要求大体如下:1) 采样部分 单相全电子式电表采用锰铜芯片采样(三相电表采用互感器)。
16、 对DDS67的锰铜片有如下要求: 1.未注公差尺寸的公差为IT12; 2.平整无毛刺,表面光洁,无污物; 3.产品必须经过酸化,鈍化;2) 电能计量部分 设计中,DDS67电能计量模块主要采用的是双向计量芯片AD7755驱动计度器计度,输出实时脉冲。 AD7755内部电路由POWERON,晶振、分频电路、字轮驱动、 时隔模拟乘法器,I/F转换电路,加减计数电路,光耦合及报警,精度校正等电路组成。 1POWERON 电路用于通电复位,即芯片在通电一瞬间产生一个脉冲信号,对芯片中时钟分频电路,计量电路和其它电路复位清零。 2晶振电路产生32768HZ振荡频率,经各级分频后分别得到相乘信号,将各级
17、结果供各部分使用。 3在时分隔离乘法器中,对电压与电流信号采样,并得到相乘信号,将结果转换成电流输出。 4I/F转换部分,将模拟乘法器的输出电流转换成脉冲信号输出。3) 计度器模块 要求用工装对计度器进行连续测试(30度以上),不应出现少计或多计及卡字现象。4) 校表口 校表口输出校表脉冲,该脉冲可用于校表或集中抄表信号。3.3全电子式电表的技术要求 每一类产品,都有一定的技术要求和指标,全电子式电表的指标如下。3.3.1设计内容,指标规格: 5(20)A,2.5(10)A电压范围: (176264)V 50Hz2.5精度:1级工作温度: -20+50.功耗: 1.0W3.3.2 DDS67单
18、相电子式电表中关键元器件的检验项目及方法1) 集成电能计量芯片: 专用的集成电能计量芯片由华晶公司提供质量保证,无须作进一步的检测,可直接上机使用。2) P521 P521是电表中用的光电耦合器,对它应进行如下检测: 220V AC out 图 当接通220V交流电时,输出应小于0.3V。3) 金属化涤伦电容(0.47F /160V) 用厂家提供或自制设备测试其容量和耐压,结果应符合厂家的技术指标。3.4 预付费电表 预付费电表是在传统电表基础上产生的,它以IC卡为传输媒介来实现预付费功能,所以又称IC卡电表。在公司生产的电表里,命名中含有字母Y的电表属于预付费电表。3.4.1预付费电表的功能
19、原理 预付费电表是在以前电子式电表中增加了一些数据处理模块而构成,其基本原理是:采样部分把采样信号送入电能计量芯片,电能计量芯片将其转换为脉冲送入处理芯片处理,信号经处理芯片处理后确定是否断电。其原理框图如下: 显示 存储芯片 处理芯 片 复位采样 Ic卡口 计量 控制输出电路V 电源 校表口 图 1) 电源 提供电表内元器件工作电压。通过变压器把220V交流电降压整流后,再由稳压芯片7805或34063稳压后获得所需电压。2) 采样 采取用户用电信量,对于单相表,这一部分是通过锰铜片来实现,三相四线电表通过互感器完成。3) 电能计量 电能计量是电表中一个重要的部分,采样进来的电能信号在这里转
20、换成电脉冲,电脉冲进入处理芯片进行处理。公司电表一般采用AD7755,芯片包括POWERON复位电路,晶振与分频电路,时隔模拟乘法器,I/F转换电路,加减计数电路,光耦合及异常报警,精度校正等电路。AD7755为高档芯片,价格较贵。4) 复位控制电路 在电源低于某一规定值时,应使MCU(MicroControllerUnit)自动复位,产生中断以保护数据,并使MCU进入停止状态。 为了实现断电自动复位,采用MC34064低压检测电路,它的接线方式可见下图: Vcc单片机 In ReSetMC34063 图MCU上电复位和内部程序出错复位,是通过MCU自身电路实现的。在上电瞬间,处理芯片的VDD
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