DB33∕T 947-2014 能源监测信息系统数据采集技术要求.pdf

ICS 27.010 F 10 DB33 浙江省地方标准 DB 33/T 9472014 能源监测信息系统数据采集技术要求 Technical requirements of data acquisition for energy monitoring system 2014 - 11 - 14 发布 2014 - 12 - 14 实施 浙江省质量技术监督局 发 布 DB33/T 9472014 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 采集对象 . 1 5 采集方法 . 1 6 采集周期 . 2 7 能源数据采集系统架构 . 2 8 能源计量终端 . 2 9 能源数据采集设备配置 . 2 10 采集准确性 . 4 11 传输可靠性 . 4 12 设备的安装要求 . 5 13 试验方法 . 5 附录 A（规范性附录） RS-485 接口 . 7 附录 B（规范性附录） M-BUS 接口 . 8 附录 C（规范性附录） 短距离无线收发接口 . 9 DB33/T 9472014 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由浙江省经济和信息化委员会提出。 本标准由浙江省能源标准化技术委员会归口。 本标准中附录A、附录B、附录C为规范性附录。 本标准起草单位：浙江中易和节能技术有限公司、浙江省节能协会、浙江省标准化研究院、浙江省计量科学研究院。 本标准主要起草人：邹骁、李寅雷、张巍、冯银、刘璇、蒋建平、黄镇威。 本标准为首次发布。 DB33/T 9472014 1 能源监测信息系统数据采集技术要求 1 范围 本标准规定能源数据采集系统的采集内容、采集方法。 本标准适用于浙江省能源监测信息系统的设计和建设。 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 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB/T 17618 信息技术设备抗扰度限值和测量方法 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 19582 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 GB 50303 建筑电气工程施工质量验收规范 JB/T 9233.6 工业自动化仪表通用试验方法 环境温度影响 CJ/T 188 用户计量仪表数据传输技术条件 DL/T 645 多功能电表通信规约 DB33/ 656 用能单位能源计量管理要求 DB33/T 946 能源监测信息系统技术总则 3 术语和定义 DB33/T 946 中界定的术语和定义适用于本文件。 4 采集对象 采集对象及能源分类编码由DB33/T 946 8.1.1中表1规定，电力信息应通过能源数据采集系统采集，其它能源信息建议通过能源数据采集系统采集。 5 采集方法 5.1 采用具有通信功能的能源计量终端计量各种能源信息。 5.2 采用能源数据采集设备直接采集各种能源计量终端的能源信息，汇总后在能源数据采集设备中转换、运算、存储，最后通过传输网络上传到能源监测应用系统。 DB33/T 9472014 2 6 采集周期 6.1 能源数据采集设备从能源计量终端中采集能源信息的周期为 5 分钟到 24 小时。 6.2 能源数据采集设备上传能源信息到能源监测应用系统的周期为 5 分钟到 24 小时。 7 能源数据采集系统架构 7.1 能源数据采集系统由能源数据采集设备、能源计量终端组成，能源计量终端计量各种能源信息；能源数据采集设备直接采集各种能源计量终端的能源信息，汇总后在能源数据采集设备中转换、运算、存储。 7.2 能源数据采集系统将采集的能源信息通过互联网上传到能源监测应用系统。能源数据采集系统架构参见图 1。 图1 能源数据采集系统架构 8 能源计量终端 8.1 能源数据采集系统配备的能源计量终端原则上应是动态测量设备，不应有漏测(漏测比例小于0.1%)，并具有数据通讯功能。 8.2 能源数据采集系统配备的能源计量终端准确度等级应符合 GB 17167 或 DB33/ 656 的规定及经检定/校准合格，并在检定/校准有效期内。 9 能源数据采集设备配置 9.1 外观及结构要求 9.1.1 外观要求 系统设备外壳表面应清洁、无裂纹、无褪色及永久性污渍，无划痕和明显变形，数字显示应清晰正确，开关按键应操作灵活、可靠，文字符号和标记应清晰。 9.1.2 结构要求 系统设备结构合理、牢固，零部件连接应紧固无松动。 9.2 性能要求 DB33/T 9472014 3 9.2.1 平均无故障时间（MTBF）不小于 3 万小时。 9.2.2 能源数据采集器采用市电 AC220 V10%直接供电，不外加辅助电源。 9.2.3 低功耗，功率小于 10W。 9.2.4 固定方式，壁挂式安装或导轨安装。 9.2.5 电磁兼容性要求 9.2.5.1 GB/T 17626.2 电磁兼容试验等级 2 级及以上。 9.2.5.2 GB/T 17626.3 电磁兼容试验等级 2 级及以上。 9.2.5.3 GB/T 17626.4 电磁兼容试验等级 2 级及以上。 9.2.5.4 GB/T 17626.5 电磁兼容试验等级 2 级及以上。 9.3 数据采集功能 9.3.1 能源数据采集设备应能直接接入或加装转换设备后能接入符合 RS-485 接口标准 （见本标准附录A）、M-BUS 接口标准（见本标准附录 B）、短距离无线收发接口标准（见本标准附录 C）的能源计量终端。 9.3.2 能源数据采集设备应能直接采集符合 DL/T 645 的能源计量终端的数据。 9.3.3 能源数据采集设备应能直接采集符合 CJ/T 188 的水表、燃气表和热（冷）量表等能源计量终端的数据。 9.3.4 能源数据采集设备应能直接采集符合 GB/T 19582 的各类能源计量终端的数据。 9.3.5 能源数据采集设备应能实现周期性从能源计量终端中采集能源信息的功能，采集周期为 5 分钟到 24 小时。 9.3.6 能源数据采集设备的采集信息至少包括能源数据实时值、数据有效状态、采集时间。 9.3.7 能源数据采集设备至少支持 128 台能源计量终端的数据采集。 9.3.8 能源数据采集设备应能实现能源监测应用系统发起的即时数据采集功能。 9.3.9 能源数据采集设备在能源信息采集失败时应有重试功能，及时更新数据有效状态。 9.4 数据处理功能 支持对所采集能源数据的表达式运算处理，至少包括加、减、乘、除四则运算。 9.5 数据存储功能 9.5.1 能源数据采集设备应具备数据存储功能，且存储的能源数据不少于 30 天。 9.5.2 能源数据采集设备存储的历史数据能按需求进行查询、提取。 9.6 数据上传功能 9.6.1 能源数据采集设备应具备有线、无线等方式接入互联网的功能。 9.6.2 能源数据采集设备应具备将能源信息通过互联网上传到能源监测应用系统的功能，能源数据上传周期为 5 分钟到 24 小时。 9.6.3 能源数据采集设备应实现能源监测应用系统发起的即时数据上传功能。 9.6.4 能源数据采集设备应实现断点续传功能，在因互联网故障等原因未能将能源信息定时上传的情况下，待互联网恢复正常后能源数据采集设备可将存储的数据上报到能源监测应用系统。 9.6.5 能源数据采集设备应实现指定历史数据上传功能。 9.6.6 能源数据采集设备应实现上传能源信息 AES 加密功能。 9.6.7 能源数据采集设备的传输信息应具有校验功能。 DB33/T 9472014 4 9.6.8 能源数据采集设备的传输信息至少包括能源计量终端名称、能源计量终端编码、能源采集点名称、能源采集点编码、能源分类编码、能源数据实时值、数据有效状态、采集时间。 9.6.9 能源数据采集设备在传输信息失败时应有重试功能。 9.6.10 能源数据采集设备支持接收来自能源监测应用系统的查询等命令。 9.7 身份认证功能 能源数据采集设备接入能源监测应用系统时提供身份认证功能。 9.8 时钟功能 9.8.1 能源数据采集设备应具备远程自动校时功能，月时钟总体偏差不超过 3 秒。 9.8.2 能源数据采集设备应具备时钟掉电保持功能，掉电后恢复，月时钟总体偏差不超过 3 秒。 9.9 配置和维护功能 9.9.1 能源数据采集设备应具有本地配置和管理功能，包括： a) 网络配置：本机 IP 地址、子网掩码、默认网关； b) 能源数据采集设备编码配置：行政区划代码、用能单位编码、采集设备编码； c) 能源监测应用系统配置：能源监测应用系统 IP 地址、端口号。 9.9.2 能源数据采集设备应具有远程配置和管理功能包括： a) 能源数据采集设备基本配置: 网络配置、能源监测应用系统配置、能源数据上传周期； b) 能源计量终端配置：仪表地址、协议类型、仪表采集端口属性； c) 采集能源信息配置：能源采集点名称、能源采集点编码、能源分类编码、数据类型、能源数据运算表达式、能源数据采集周期。 9.9.3 能源数据采集设备支持对系统故障的定位和诊断，并支持向能源监测应用系统上报故障信息。 9.9.4 能源数据对于故障能源计量终端的更换不影响数据采集器其他部分的正常工作。 9.9.5 能源数据采集设备应具备自动恢复功能，在无人值守情况下可以从故障中恢复正常工作状态。 9.9.6 能源数据采集设备可支持在线软件更新功能。 10 采集准确性 10.1 能源数据采集系统采集数据有效位数应与现场对应计量器具的有效位数一致。 10.2 能源数据采集系统采集数据应与现场对应计量器具的实际读数一致。 11 传输可靠性 11.1 传输成功率 按照下面公式（1）计算系统的成功率 100%传输成功的次数传输成功率=传输的总次数（1） 在实际的工作条件下，系统的传输成功率应符合表1的要求。 DB33/T 9472014 5 表1 传输成功率 传输方式 传输成功率 有线 95% 无线 90% 11.2 传输总差错率 按照下面公式（2）计算系统的总差错率。 100%差错数个数传输总差错率=传输数据的总个数 (2) 在实际的工作条件下，系统的传输总差错率应为0%。 12 设备的安装要求 能源数据采集设备、能源计量终端以及其它设备的安装，应符合GB50303中第6章至第7章的有关规定和产品技术要求。 13 试验方法 13.1 工作环境试验 工作环境按JB/T 9233.6标准中规定的相关条款执行， 工作温度-1060， 工作相对湿度35%-95% RH 40（无结露）。 13.2 性能试验 13.2.1 供电检验 给能源数据采集设备供AC220 V电源，使用电能测量设备测量设备功率。 13.2.2 静电放电抗扰度试验 按 GB/T 17626.2标准中规定的相关条款执行，试验等级2级及以上。 13.2.3 射频电磁场辐射抗扰度试验 按GB/T 17626.3标准中规定的相关条款执行，试验等级2级及以上。 13.2.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 按GB/T 17626.4标准中规定的相关条款执行，试验等级2级及以上。 13.2.5 浪涌（冲击）抗扰度试验 按GB/T 17626.4标准中规定的相关条款执行，试验等级2级及以上。 13.3 采集准确性试验 DB33/T 9472014 6 在能源数据采集设备上操作， 查看能源数据采集设备上显示的采集数据与现场对应能源计量终端的实际读数是否相符。 13.4 传输可靠性试验 13.4.1 传输成功率 在能源监测应用系统上操作，查看最近100次的数据上传过程是否有数据遗失，计算传输成功率。 13.4.2 传输总差错率 在能源监测应用系统上操作， 查看最近100次上传的采集数据是否有数据错误， 计算传输总差错率。 DB33/T 9472014 7 A A 附 录 A （规范性附录） RS-485 接口 A.1 驱动要求 RS-485标准采用平衡式发送、差分式接收的数据收发器来驱动总线。 A.2 电平要求 A.2.1 驱动与接收端耐静电放电(ESD)士1 5k V(人体模式)。 A.2.2 共模输人电压: -7 V+1 2 V。 A.2.3 差模输入电压: 大于0.2 V。 A.2.4 驱动输出电压: 在负载阻抗54 时， 最大5 V， 最小 1.5 V 。 A.3 其他要求 A.3.1 三态输出方式。 A.3.2 半双工通信方式。 A.3.3 驱动能力应不小于32个同类接口。 A.3.4 在传输速率不大于100 kbps条件下，有效传输距离不小于1 200 m。 A.3.5 总线是无源的，由从站或手持设备提供电源。 DB33/T 9472014 8 B B 附 录 B （规范性附录） M-BUS 接口 B.1 电气接口要求 电气接口应符合下列要求： a) M-BUS 应能在系统中实现一主一从或一主多从的通讯； b) 驱动能力应为在从站由主站供电时， 每个从站获得不大于 2m A 的电流. 主站的驱动能力应不小于 64 个从站； c) 线路的连接方式与拓扑结构无关； d) 线路的连接方式应为无极性。 B.2 通讯方式 通讯方式采用半双工协议。 B.3 传输波特率 传输波特率为300bps9 600bps。 B.4 M-BUS接口的数据传输状态 B.4.1 主站至从站的数据传输 B.4.1.1 只允许一个主站连接到总线， 主站工作时应向总线提供电源。 B.4.1.2 主站应通过电平变化的方式传送位信息。 B.4.1.3 主站端的电平应符合以下规定： a) 传号( 逻辑电平为“1” )时：总线电压应比空号时的总线电压大于 10 V，且总线电压小于等于 42V； b) 空号( 逻辑电平为“0” )时：总线电压应大于 12 V。 B.4.2 从站至主站的数据传输 B.4.2.1 从站应通过电流大小的变化传送信息。 B.4.2.2 从站端的电流应符合以下规定： a) 传号( 逻辑电平为“1” ) 时：传号电流为 0 mA1.5 mA。 b) 空号( 逻辑电平为“0” ) 时：空号电流为在传号电流值的基础上增加约 11 mA20 mA。 B.4.3 其它要求 总线空闲时，主、从站应保持传号状态。 DB33/T 9472014 9 C C 附 录 C （规范性附录） 短距离无线收发接口 C.1 无线接口使用的无线电频率优先选用 468MHz472MHz频段。 C.2 无线接口使用的无线电频率在选用 C.1 条规定的频率有困难时，也可选用 430MHz434.77MHz 频段。 C.3 发射功率和其他主要技术指标应符合信息产业部 1998 年 5 月发布的 微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定相对应频段规定的技术要求。 _