负荷管理终端与配变监测计量终端现场故障处理简易手册

负荷管理终端与配变监测计量终端现场故障处理简易手册

2012年7月

目录

1前言 (1)

2终端系统简介 (1)

2.1终端系统结构 (1)

2.2终端基本功能 (2)

2.3终端人机交互界面 (4)

2.4终端接线方式 (7)

3故障分析及处理 (10)

3.1终端与主站通讯异常 (10)

3.1.1故障综述 (10)

3.1.2故障分析及处理步骤 (10)

3.1.3故障情况汇总 (14)

3.2终端抄表失败 (17)

3.2.1故障综述 (17)

3.2.2故障分析及处理步骤 (17)

3.2.3故障情况汇总 (20)

3.3故障分析简易流程图 (21)

4附录 (22)

1前言

为了简化计量自动化系统负荷管理终端、配变监测计量终端（以下简称终端）现场故障处理，提高终端维护效率，保证工作质量，方便现场运维人员工作的开展，在遵循国家、电力行业及广东电网公司相关规范、标准的情况下，制定本手册。

本手册适用但不限于以下技术标准：

《广东电网公司负荷管理系统技术规范(0903版)》

《广东电网公司负荷管理系统通讯协议(0903版)》

《广东电网公司负荷管理终端异常报警判断标准与处理规范》

《广东电网公司配变监测计量终端技术规范(0903版)》

《广东电网公司配变监测计量终端通讯规约(0903版)》

《广东电网公司配变监测计量终端异常报警判断标准与处理规范》

《DL408-91电业安全工作规程》

《电气装置安装工程电缆施工及验收规范》

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

《建筑电气工程施工质量验收规范》

DL/T743-2001 《电能量远方终端》

GB/T13729-92 《远动终端通用技术条件》

GB/T17883-1999 《0.2S 级和0.5S级静止式交流有功电度表》

GB/T17215-2002 《1 级和2 级静止式交流有功电度表》

GB/T17882-1999 《2 级和3 级静止式交流无功电度表》

DL/T614-1997 《多功能电能表》

DL/T645-2007 《多功能电能表通信规约》

2终端系统简介

2.1终端系统结构

系统由计量自动化系统主站（服务器）、终端、计量表计、数据通信网络四部分组成，拓扑结构如图1：

电表

前置机

服务器工作站

GPRS/CDMA

负控终端

电表

配变终端

图1：计量自动化系统拓扑结构图

2.2 终端基本功能 （1） 交流采样

终端可计量正反向有功电量、四象限无功电量、电压、电流、有功及无功功率等。

电压规格分为三相四线3×220/380V 、三相四线3×57.7/100V 、三相三线3×100V 等，常见电压规格为三相四线3×220/380V 、三相三线3×100V ；电流规格为1（2）A 、5（10）A 、20（80）A 、10（60）A 等，常见的电流规格为5（10）A 。

终端可显示电量、电压、电流、功率、功率因数、需量（平均功率）等。 （2） 数据采集

终端可采集电能表正反向有功电量、四象限无功电量、电压、电流、有功及无功功率等数据，最少接入8块电能表。 （3） 异常报警

防窃电报警：计量装置门异常（需外接装置）、电能表示度下降、电压回路异常、电流回路异常和相序异常等。

供电质量报警：电压/电流不平衡、视在功率越限、终端停电/上电等。 电能表运行状态报警：电能表参数更改、停走、飞走、电能量超差等。 控制报警：控制投入与解除、遥控/功控/电控跳闸等。 报警编码及含义见附录1。

（4）远程/本地通讯

支持GPRS、CDMA实现数据的远程传输；支持232、红外、USB方式对终端进行本地通讯和维护。

（5）终端功能汇总

终端的基本功能如下表所示：

序号功能类别功能项

1 计量功能电能计量

2 数据采集交流模拟量采集电能表数据采集开关量采集

3 数据处理与存储实时和当前数据历史日数据

历史月数据

停电统计

事件记录

4 数据传输

与主站通信

与电能表通信

中继转发

数据压缩

级联（配变监测计量终端）

5 参数设置和查询

终端基本参数

测量点基本参数

终端控制参数（负荷管理终端）

任务参数

限值参数

校时功能

6 控制功能功率定值控制电量定值控制保电功能远程遥控

7 电能质量监测

电压监测

谐波监测

功率因数越限统计电压不平衡度越限统计电流不平衡度越限统计

8 设备异常监测设备异常监测

序号功能类别功能项

9 用电异常诊断用电异常诊断

10 告警功能告警数据

11 本地功能本地信息显示本地维护接口本地用户接口

12 终端维护自检自恢复终端复位远程升级

2.3终端人机交互界面

人机交互界面是操作人员与终端信息交换的窗口，可以实现终端信息的显示及参数设置等操作。

（1）显示界面

当前使用终端支持大液晶显示，数据查看可通过液晶显示和手抄机抄读两种方式。液晶显示的内容包括：交流采样信息、终端电量信息、抄表信息、终端时钟信息、告警信息、通信信息、事件记录信息、终端电池信息、故障信息、控制状态信息（负荷管理终端）等。

（2）按键操作

终端提供导航键、编程按键等，供用户查询信息、参数设置使用，按键样式如图2所示（按键功能不同厂家终端略有不同，参照终端说明书）：

图2：终端按键示意图

（3）信息查询及参数设置

信息查询及参数设置有多种方式：通过终端按键及屏幕、手抄机、主站系统等。信息查询的内容除液晶显示界面要求的（2.3.1）必须显示内容外，还应包括“技术规范”、“通讯规约”要求的其他内容。参数设置包括主站通讯相关的参数（主站地址、端口号、通讯方式等）、测量点参数（电能表通讯规约、波特率、校验位、数据位等）、告警参数（告警阀值、告警屏蔽字等）。

（4）屏幕图示及其含义

为直观的表现终端的相关信息，方便用户使用，液晶屏幕会显示多种图示以表示终端的不同状态。图示形式及含义如下表所示（不同厂家图示略有不同，参照终端说明书）：

图示含义

表示电池的电量信息：最高是满格，最低是空格。

无线信号强度指示：当信号只有1～2格时，表示信号弱，通

信不是很稳定。信号强度为3~4格或更高时信号良好，通信比较

稳定。

无线通信状态指示：表示当前已经建立了连接，可以正常传

送数据。（G：表示采用GPRS通信方式；C：表示CDMA通讯方

式；S：表示短信方法，或者没有连接。）

编程状态指示：显示时表示终端处于可编程状态，可对终端

进行参数设置（硬件防护相关参数）。

1

测量点指示：表示当前数据属于的测量点。（0：表示终端本身或交流采样；1：表示测量点一；2：表示测量点二；以此类推）

时间指示：表示当前时间（小时、分钟、秒），格式为：hh:mm:ss 终端相电压状态指示：当某相断相时，该相电压字符不显示。

终端相电流状态指示：当某相失流时，该相电流字符不显示。

告警编码指示：若终端产生告警，则显示对应的告警编码，告警编码表示的告警内容参照附录1。

（5）常用参数设置

1）、网络参数设置

网络参数设置主要指上行通道（GPRS/CDMA）相关参数的设置，需设置的参数如下：

A、主站地址（主通道、备用通道一、备用通道二）

主站地址为地市供电局计量自动化系统主站服务器地址（如

192.168.200.198），通道类型有：短信、GPRS/CDMA、DTMF、Ethernet）、红外、RS232 、CSD 、Radio等，通常通道类型采用GPRS/CDMA。

B、端口

前置机的网络端口号，即目的端口号。

C、APN

GPRS接入点名称，不同地市供电局APN不同；对CDMA此项无效。

D、心跳周期

指终端为保证实时在线与前置机通讯的时间间隔（默认15分钟）。

E、用户名、密码

用户名：接入CDMA的用户名。

密码：接入CDMA的用户密码。

F、压缩方式

报文压缩方式，可根据需要选择是否采用数据压缩；为节约流量费用，一般采用压缩方式。

G、通讯方式

现有通讯方式有UDP或TCP，根据地市供电局实际情况进行选择。

H、终端地址

终端地址由8位16进制数组成，与主站不符时不能登录主站。

2)、电表参数设置

电能表（测量点）参数设置包括以下内容：

A、测量点号

0 固定为终端，1 为电表1，2 为电表2，如此类推；可设置1~8号测量点；

B、测量点状态

设置“有效”时，终端才能采集电表数据；设置“无效”时，表示该测量点未启用或无该电能表；

C、测量点类型

485 表、模拟量、脉冲量、计算值、交流采样，测量点类型设置成“485表”时，终端进行电表数据采集；

D、电能表地址

根据用户电表实际情况设定，电能表地址设置错误时不能抄表；

E、规约

根据用户电表实际情况设定电能表规约，常见规约类型有DL/T-645、红相规约、兰吉尔规约等，需与对应电表匹配；

F、端口号

指RS485通讯口，抄表采用1号端口“485_1”；

G、RS485通讯参数

RS485相关的通讯参数有波特率、数据位、校验位、停止位等；通讯参数常采用“1200波特率、8位数据位、1位停止位、偶校验”，具体设置必须与电能表匹配。

2.4终端接线方式

终端的接线包括强电和弱电两个部分。强电部分包括电压、电流回路；弱电部分包括遥信、轮次（负荷管理终端）、RS485通信、脉冲接口等。

（1）强电接线

1）、端子接线图

图3：终端强电端子接线图

2）、三相三线接法

图4：三相三线电源端子接线

3）、三相四线接法

图5：三相四线电源端子接线

（2）弱电接线

1）、负荷管理终端辅助端子排1接线示意图

图6：负荷管理终端辅助端子排1接线示意图2）、负荷管理终端辅助端子排2接线示意图

图7：负荷管理终端辅助端子排2接线示意图3）、配变监测计量终端辅助端子排1接线示意图

图8：配变监测计量终端辅助端子排1接线图

4）、配变监测计量终端外观简图辅助端子排2接线示意图

图9：配变监测计量终端辅助端子排2接线示意图

3故障分析及处理

根据现场故障情况，将故障类型分为两大类：终端与主站通讯异常、终端抄表故障。

3.1终端与主站通讯异常

3.1.1故障综述

终端与主站通讯异常是指终端不在线，或主站无法接收到终端数据，表现形式有终端不在线、在线状态不稳定、远程通讯失败、通讯不稳定等情况。造成这种故障的原因有以下几种：终端损坏、终端死机、无线通讯模块故障、无线网络未覆盖或信号较弱、无线信号被屏蔽、天线损坏、无线通讯参数设置错误等。

3.1.2故障分析及处理步骤

终端与主站通讯异常，首先表现出来的是终端不在线、数据不完整或数据丢失。该故障多由主站管理人员发现，在已排除故障原因非主站或前置机造成的情况下，及时安排人员进行终端现场故障处理。

在出现终端与主站通讯异常时，采用以下步骤进行故障分析及处理：（1）检查终端是否已损坏或处于工作状态。

故障现象：

终端损坏或工作异常是造成终端离线的主要原因之一，常见的终端损坏或工作异常现象有终端烧毁或爆裂、液晶屏幕显示异常（屏幕全白或全黑）、电源灯熄灭状态（电源电路损坏、线路无电压或电压过低）、终端死机等。该类故障可通过现场人工检查发现。

故障处理：

1）若发现终端存在烧毁或爆裂等明显损坏情况，则进行终端更换处理；

2）若终端存在显示异常、死机等情况，通过软硬件重启，终端仍无法恢复正常工作，则进行终端更换处理。

故障终端进行详细故障分析，并返厂维修。

（2）检查终端无线通讯信号强度。

若终端工作正常，则进行终端无线信号情况检查，部分终端安装地点无信号、信号弱、信号不稳定等情况是造成终端离线的另一主要原因。

故障分析：

查看终端屏幕显示信号强度标志、查看信号强度数值（通常终端有相关查询选项），并使用手机或专业工具进行信号对比分析。

故障处理：

1）若终端显示信号无信号或信号较弱，且对比手机信号存在同样情况，说明该处无线信号未覆盖或信号较弱无法满足通信要求，则应做好故障情况分析结果记录，由供电局统一联系运营商进行信号覆盖或信号加强。

2）若终端显示信号情况较差，但实际信号情况较好，则说明终端在通信信号接收方面存在故障，应检查天线安装情况。

常用的天线分“短天线”和“长天线”两种。若计量表箱为金属外壳则不宜采用短天线，容易导致信号被屏蔽，应采用“长天线”引出表箱外；检查天线是否存在损坏，如鼠咬或生锈等，如有损坏，及时更换。

图10、图11为“短天线”和“长天线”实物图：

图10：“短天线”

图11：“长天线”

（3）检查无线通信SIM卡。

在终端信号情况较好的情况下，终端仍无法登陆主站，则需进一步检查无线通信SIM卡安装情况，主要检查SIM卡是否欠费、SIM卡是否腐蚀或安装正常等问题。

故障分析：

通过分析终端无线拨号及登陆主站流程，正常的流程应为：

GPRS(或CDMA)模块初始化—>开始拨号连接—>拨号成功发送登陆帧—>登陆成功—>与主站正常通信。

若终端拨号失败，则说明终端尚未连接至无线运行商，需检查SIM卡是否欠费、SIM卡是否腐蚀或安装正常等；

若终端为拨号成功，说明终端已经正常连接无线运营商基站或服务器，无线运营商基站或服务器至计量自动化主站的信道出现异常，可检查主站的终端地址是否正确、前置机或主站是否正常工作、主站服务器的网络连接情况。

故障处理：

1）若终端拨号失败，即未成功登陆基站或无线运营商服务器，需重新安装SIM卡、更换SIM卡、或对现有SIM进行充值等处理。

SIM卡安装如图12：

图12：SIM卡安装图

2）若终端拨号成功，登陆主站失败，则可能主站档案（逻辑地址）有误或主站网络出现异常，需更改档案参数或排除网络故障。

图13、图14为常见的终端无线信号强度及拨号、登陆状态显示界面：

图13：无线状态查看界面一图14：无线状态查看界面二

（4）检查通讯参数设置。

现场终端主站通信参数设置错误，会造成终端无法正常登陆。

故障现象：

现场终端通信信号情况良好，排除SIM卡安装情况问题，则需检查无线网络通讯参数是否与实际通信参数一致，主要通讯参数包括主站地址、端口、APN、心跳周期、压缩方式、通信通道类型和终端逻辑地址等。

故障处理：

若通讯参数设置错误，则需更改设置（通过终端按键或手抄机设置），确保参数正确。终端常见的通讯参数查看界面如图15、图16：

图15：终端通讯参数查看界面一图16：终端通讯参数查看界面二（5）检查通讯模块是否正常工作。

故障分析：

检查通讯模块是否工作正常，可通过查看通讯模块电源灯、通讯灯（收、

发灯）闪烁情况判断，同时检查模块针脚是否有插错或损坏的情况。

故障处理：

若通讯模块电源灯不亮或闪烁异常、针脚损坏，可更换通讯模块，重新查看登录情况。

终端通讯模块如图17、图18所示：

图17：终端通讯模块一图18：终端通讯模块二（6）终端复位

确保以上所有故障点无误的情况下，对终端进行复位操作，观察终端通信接入情况。

（7）处理结果记录与上报

本次终端故障处理情况应做详细记录，并将处理结果汇报至终端运行管理部门。

3.1.3故障情况汇总

终端与主站通讯异常的现象、可能原因及解决方法汇总如下表：

序

号

故障现象故障原因解决方法

1 终端无线网络连接失败，

主站无法与终端通讯

SIM卡接触不好现场重新安装SIM卡

天线松动、或安装不到位重新安装天线

2 终端液晶屏无显示未上电检查电源接线，终端上电液晶屏损坏更换终端

CPU程序紊乱升级CPU程序

号

故障现象故障原因解决方法

3 终端登陆不上网络，信号

灯无闪烁或太快闪烁，主

站无法与终端通讯

无线网络未覆盖

联系无线网络运营商进行网

络信号覆盖

4 终端指示信号强度较弱，

或信号强度指示不稳定，

忽高忽低，主站通讯时断

时续

当地信号较差，表箱屏蔽无

线信号

更换外置天线，移动外置天

线位置，联系无线网络运营

商进行信号加强

5 终端登陆不上网络，显示

无信号，不能与主站通讯

SIM卡损坏或故障、通信模

块故障、终端处于地下室等

无信号的区域

更换SIM卡，覆盖无线信号

6 网络指示、信号强度均正

常，但主站无法与终端通

讯。

SIM卡未开通数据业务或

SIM卡被停机，终端地址与

主站档案不符

通知移动开通相关业务，进

行充值，对于大批量的SIM

卡，建议设立托收号码；更

改档案信息

7 终端可能上报非法主叫告

警，主站不能和终端正常

通讯

主站通道设置错误重新设置正确的通讯参数

8 数据保存到其它客户下或

者没有保存，该用户的用

电数据无法查到

终端逻辑地址设置错误或

终端内的逻辑地址与主站

档案中不一致

重新设置正确的终端逻辑地

址，在数据库上行通讯记录

表中，可以按终端逻辑地址

查找，能够找到通讯报文。

9 由于终端的ip时常变化，

导致主站无法正常和终端

通讯，但终端上送数据正

常

在使用公网进行GPRS通

讯的情况下，握手间隔设置

不当

重新设置参数

10 终端无法登陆GPRS网络GPRS通讯参数设置不正

确（APN、主站IP等），

SIM卡欠费

重新设置参数，更换新的

SIM卡

11 一个或多个通道停止工

作，不能发送、接收数据

主站通道停止工作（比如一

个通讯模块故障、短信专线

故障）

排除信道故障

12 一个或多个通道停止工

作，无法发送、接收数据

主站通道阻塞联系移动排除故障

13 无法发送、接收数据前置机软件故障排除软件故障，重启前置机

号

故障现象故障原因解决方法

程序

14 在短信通讯时，主站无法

访问到终端，但终端会有

数据上送

实际安装的SIM卡和档案

不符

修改主站档案

15 现象和‘终端逻辑地址设

置错误’的相同

主站建档时，终端逻辑地址

输入错误

修改主站档案

3.2终端抄表失败

3.2.1故障综述

终端抄表失败是指终端无法正常抄读电能表数据，且实时召测电能表数据失败。造成此问题的常见原因有电能表损坏、终端测量点参数设置错误、RS485通讯线接错或损坏、终端或电能表通讯口损坏等。

3.2.2故障分析及处理步骤

在发现终端抄表失败故障后，计量自动化系统运行管理人员应先排除非主站、前置机或终端上行通讯等原因的情况下，及时安排人员进行终端现场故障处理。

出现终端抄表失败故障时，应采用以下步骤进行分析处理：

（1）检查电能表是否存在损坏现象。

故障分析：

常见的电能表损坏或不能正常工作的情况有电能表烧毁或爆裂、液晶屏幕显示异常（屏幕全白或全黑）、电源灯熄灭状态（电源电路损坏、线路无电压或电压过低）等，该类故障可通过现场人工检查发现。

故障处理：

若确认存在电能表工作异常情况，应启动电能表更换处理流程。

（2）检查测量点参数设置是否正确。

故障分析：

测量点参数包括：测量点号、测量点状态、测量点类型、测量点地址、规约类型、端口号（RS485）、RS485通讯参数（波特率、数据位、校验位、停止位等）等，检查上述测量点参数与实际参数是否相符。

故障处理：

若测量点参数设置错误，则更改测量点参数设置（通过终端按键或手抄机设置），确保参数正确。部分电能量测量点参数示例见参考附录2。

常见测量点参数查看界面如图19、图20：

图19：测量点参数查看界面一图20：测量点参数查看界面二

（3）检查抄表RS485接口接线是否正常。

故障分析：

参照终端及电能表说明书或端子盖接线说明，检查RS485通讯线是否接线错误，以及检查通讯线是否损坏。通过测量工具（万用表）检测通讯线是否损坏，检查A、B两根通讯线是否短路、A或B通讯线是否中间断开。

故障处理：

1）若接线错误，则更正接线方式，终端与电能表RS485接口均应正确连接。

2）若通讯线损坏，则更换通讯线。

终端默认的抄表RS485通讯口是“RS485Ⅰ”，即1号RS485通讯口，接线情况如图21所示，图22为终端端子盖接线指示图：

图21：终端抄表RS485通讯口接线示例