DB43 T 1720.4-2019 多表集抄技术规范 第4部分：通信接口转换器技术.pdf

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1、湖南省地方标准 DB43 湖南省市场监督管理局 发 布 多表集抄技术规范 第4部分：通信接口转换器技术 Technical specifications for multiple meters centralized reading Part4:Technical specifications of converter for communication interface ICS 17.220 N 22 DB43/T 1720.42019 2019-12-31发布 2020-03-01实施 DB43/T 1720.42019 I 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和

2、定义 1 4 技术要求 2 4.1 环境条件 2 4.2 机械影响 2 4.3 工作电源 2 4.4 结构 3 4.5 绝缘性能要求 3 4.6 数据传输信道 4 4.7 功能要求 5 4.8 外壳及其防护性能 6 4.9 采集数据可靠性 7 4.10 电磁兼容性要求 8 4.11 连续通电稳定性 8 4.12 可靠性指标 8 4.13 包装要求 8 5 检验方法 9 5.1 结构和机械试验 9 5.2 气候影响试验 9 5.3 绝缘性能试验 9 5.4 电源影响试验 9 5.5 功能要求 9 5.6 电磁兼容性试验11 5.7 型式试验11 5.8 全性能检验11 5.9 项目和顺序11 D

3、B43/T 1720.42019 II 前 言 本标准依据GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由湖南省市场监督管理局提出并归口。 本标准起草单位：湖南省计量检测研究院、国网湖南省电力有限公司、怀化建南机器厂有限公司、 国网湖南省电力有限公司供电服务中心（计量中心）、国网湖南省电力有限公司邵阳供电分公司、邵阳 市计量测试检定所、国网湖南省电力有限公司湘西供电分公司 本标准主要起草人：李华、陈石东、贺星、陈福胜、胡胜玉、胡婷、石剑均、谭鹏、曾强、王梅欢、 胡涵、邹轶、周卫、岳涛、李安喜、李锋。 DB43/T 1720.42019 1 多表集抄技术规范 第4部分：通信接口转换器技术规范

4、1 范围 本部分规定了电、水、气、热通信接口转换器（以下简称“转换器”）的技术要求、功能要求、试 验项目及要求、检验方法等。 本部分适用于电、水、气、热采集系统建设中转换器的制造、检验、使用。 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/T 28292002 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验） GB/T 42082017 外壳防护等级（IP代码） GB/T 5169.112017 电工电子产品着火危险试验 第11部分：灼热丝/热丝基本

5、试验方法 成品 的灼热丝可燃性试验方法 GB/T 154641995 仪器仪表包装通用技术条件 GB/T 16935.12008 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分：原理、要求和试验 GB/T 17215.2112006 交流电测量设备 通用要求 试验和试验条件 第11部分：测量设备 GB/T 17215.3212008 交流电测量设备 特殊要求 第 21部分 静止式有功电能表（1 级和 2 级） GB/T 17215.3222008 交流电测量设备 特殊要求 第22部分 静止式有功电能表（0.2S级和 0.5S级） GB/T 17215.3232008 交流电测量设备 特殊要求 第 21部分

6、 静止式无功电能表（2 级和 3 级） CJ/T 1882018 户用计量仪表数据传输技术条件 DL/T 645 多功能电能表通信规约 DL/T 698.312010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用要求 DL/T 698.352010 电能信息采集与管理系统 第3-5部分 电能信息采集终端技术规范-低压集 中抄表终端特殊要求 DL/T 698.452017 电能信息采集与管理系统 第4-5部分 通信协议面向对象的数据交换协议 3 术语和定义 除下述定义外，DL/T 698.312010其它部分定义均适用本部分。 3.1 转换器 Converter 转换器是

7、指收集电、水、气、热表数据，并对水、气、热表数据进行处理储存，同时能和集中器或 手持设备进行数据交换的设备。 DB43/T 1720.42019 2 4 技术要求 4.1 环境条件 4.1.1 参比温度及参比湿度 参比温度为23；参比湿度为4060。 4.1.2 温湿度范围 转换器正常运行的气候环境条件见表1。 表1 气候环境条件分类 空 气 温 度 湿 度 场所类型 级别 范 围 最大变化率a /h 相对湿度b 最大绝对湿度 g/m3 C1 -5+45 0.5 595 遮 蔽 C2 -25+55 0.5 29 户 外 C3 -40+70 1 10100 35 协议特定 CX 注1：温度变化率

8、取5 min 时间内平均值。 注2：相对湿度包括凝露。 4.1.3 大气压力 63.0kPa108.0kPa（海拔4000m及以下），特殊要求除外。 4.2 机械影响 转换器应能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。机械振动强度 要求： 频率范围：10Hz150Hz； 位移幅值：0.075mm（频率60Hz）； 加速度幅值：10m/s2（频率60Hz）。 4.3 工作电源 转换器使用交流单相供电。 4.3.1 额定值及允许偏差 工作电源额定电压：220V，允许偏差-20+20；频率：50Hz，允许偏差-6+2。 4.3.2 功率消耗 转换器在非通信状态下，消耗的视在功

9、率应不大于10VA、有功功率应不大于3W；通信状态下，消 耗的视在功率应不大于28VA、有功功率应不大于12W。 4.3.3 失电数据和时钟保持 DB43/T 1720.42019 3 转换器供电电源中断后，数据和时钟保持两个月。电源恢复时，保存数据不丢失。时钟日计时误差 绝对值小于0.5s/d, 时钟正常运行。 4.3.4 短时过电压 转换器应具备短时过电压能力。 4.4 结构 转换器外形结构在外形尺寸、安装尺寸、接线端子、通信接口、铭牌、标志标识应附录A的要求。 4.4.1 转换器状态指示要求 4.4.1.1 转换器应有运行、告警、上行通信和下行通信状态指示灯。 4.4.1.2 指示灯状态

10、定义 运行灯运行状态指示灯，红色，灯亮一秒灭一秒交替闪烁表示转换器正常运行，灯常灭表示未 上电； 告警灯告警状态指示，红色，灯亮一秒灭一秒交替闪烁表示转换器告警； 上行通信灯上行通信状态指示灯，红绿双色，红灯闪烁表示转换器上行通道接收数据，绿灯闪 烁表示转换器上行通道发送数据； 下行通信灯下行通信状态指示灯，红绿双色，红灯闪烁表示转换器下行通道接收数据，绿灯闪 烁表示转换器下行通道发送数据。 4.4.2 通信模块要求 4.4.2.1 通信模块电源，由转换器提供，电压范围：12V1V。 4.4.2.2 通信模块应有接收和发送状态指示灯。 4.4.2.3 指示灯状态定义 RXD灯接收数据指示，红色

11、，灯闪烁表示模块接收数据； TXD灯发送数据指示，绿色，灯闪烁表示模块发送数据。 4.5 绝缘性能要求 4.5.1 绝缘电阻 转换器各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表2所示： 表2 绝缘电阻 绝缘电阻 M 额定绝缘电压 V 正常条件 湿热条件 测试电压 V U60 10 2 250 60U250 10 2 500 U250 10 2 1000 注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U250V的要求。 DB43/T 1720.42019 4 4.5.2 绝缘强度 转换器各电气回路对地和各电气回路之间，应耐受如表 3 中规定的 50Hz 的交流电压，历时 1min 的绝缘强度

12、试验。试验时不得出现击穿、闪络现象，泄漏电流应不大于5mA。 表3 试验电压 额定绝缘电压V 试验电压有效值V 额定绝缘电压 试验电压有效值V U60 500 125U250 2000 60U125 1500 250U400 2500 4.5.3冲击电压 转换器各电气回路对地和各电气回路之间，应耐受如表 4 中规定的冲击电压峰值，正负极性各 5 次。试验时应无破坏性放电（击穿跳火、闪络或绝缘击穿）现象。 表4 冲击电压峰值 额定绝缘电压V 试验电压有效值V 额定绝缘电压 试验电压有效值V U60 2000 125U250 5000 60U125 5000 250U400 6000 注：M-BU

13、S、RS-485接口与电源回路间试验电压不低于4000V 4.6 数据传输信道 4.6.1 通信方式 上行通信方式可采用RS-485、微功率无线（符合Q/GDW 110162013）、电力线载波。 下行通信方式可采用RS-485、M-BUS、微功率无线（低功耗）。 表5 通信方式配置 通信方式 内置（端子） 外置（模块） 上行 RS-485 微功率无线、电力线载波 下行 RS-485、M-Bus、微功率无线 微功率无线 4.6.2 数据传输误码率 专用无线、电力线载波信道数据传输误码率应不大于 10-5，其他信道的数据传输误码率应符合相 关标准要求。数据传输其他指标如：数据丢包率、回复率、响应

14、时间、信道时延等应符合系统功能规范 要求。 4.6.3 通信协议 上行通信协议应支持DL/T 6452007及其扩展协议、DL/T 698.452017。 下行通信协议应支持DL/T 6452007、DL/T 698.452017、CJ/T 1882004、水气热表扩展协议 以及第3部分：水、气、热表通信协议。 4.6.4 通信单元要求 通信单元性能应符合电力行业标准DL/T 698.352010 相关要求。 DB43/T 1720.42019 5 4.6.5 转换器带载能力 每个M-BUS口带载不少于64只表计（每只表计静态电流2mA），每个RS-485口带载不少于64只表 计。 每个M-B

15、US口均需具有短路、过流保护能力。 4.7 功能要求 4.7.1 时钟召测和对时 转换器应有计时单元，计时单元的日计时误差0.5s/d。转换器可接收集中器或本地手持设备的 时钟召测和对时命令。 4.7.2 自动识别功能 转换器应记录不同端口下接入的水、气、热表地址，收到抄读水、气、热表命令后，若该表地址有 记录，则按相应端口转发；若无记录或按相应端口转发3次无应答，则对其它所有端口进行转发；转发 后若有应答，则修改记录。 4.7.3 数据采集功能 表6 实时数据与当前数据 转换器 序号 数 据 项 必备 选配 数据源 1 当前正向有功电能示值（总、各费率） 电能表 2 当前正向无功电能示值 电

16、能表 3 当前反向有功电能示值（总、各费率） 电能表 4 当前组合有功电能示值 电能表 5 三相断相统计数据及最近一次断相记录 电能表 6 电能表日历时钟 电能表 7 电能表运行状态字及其变位标志 电能表 8 电能表远程控制状态及记录 电能表 9 电能表远程控制操作次数及时间 电能表 10 电能表参数修改次数及时间 电能表 11 电能表预付费信息 电能表 12 累计水流量示值 水表 13 累计燃气量示值 燃气表 14 累计热量示值 热量表 15 累计冷量示值 热量表 16 热功率 热量表 17 累积流量 热量表 18 供水温度 热量表 19 回水温度 热量表 20 水表阀控 水表 21 燃气表

17、阀控 燃气表 22 热量表阀控 热量表 23 转换器时钟 转换器 24 历史计量数据 电水气热表 DB43/T 1720.42019 6 4.7.4 数据转发功能 转换器应支持集中器与电、水、气、热表之间的数据转发功能。 4.7.5 协议转换功能 转换器应能将不同水、气、热表的数据传输协议转换为DL/T 645-2007协议、或DL/T 698.45-2017。 4.7.6 参数设置功能 转换器应能通过维护端口设置参数，包括：时钟、地址、抄表周期（选配）、数据有效期（选配）、 冻结基准时间（选配）等。 4.7.7 通信单元互换功能 转换器应能支持不同通信方式通信单元互换。 4.7.8 冻结功能

18、 转换器可选配对水、气、热表的数据冻结功能。 4.7.9 本地功能 4.7.9.1 本地状态指示 应有电源、工作状态、通信状态等指示。 4.7.9.2 本地维护接口 提供本地维护RS485接口，支持手持设备通过红外通信口等本地维护接口设置参数、现场抄读电、 水、气、热计量数据。本地参数设置应有权限和密码管理。转换器维护接口通信协议支持DL/T 645和 DL/T 698.45。 4.7.9.3 转换器维护 4.7.9.3.1 转换器初始化 转换器接收到本地维护接口下发的初始化命令后，分别对硬件、参数区、数据区进行初始化，参数 区置为缺省值，数据区清零。 4.7.9.3.2 转换器升级 转换器应

19、能通过本地和远程方式进行升级。 4.8 外壳及其防护性能 4.8.1 机械强度 转换器的机箱外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形应不影响其正常工作。 4.8.2 阻燃性能 非金属外壳应符合GB/T 5169.112017的阻燃要求。 4.8.3 外壳防护性能 DB43/T 1720.42019 7 转换器外壳的防护性能应符合GB/T 42082017规定的IP51级要求，即防尘和防滴水。 4.8.4 接线端子 4.8.4.1 一般要求 转换器对外的连接线应经过接线端子，接线端子及其绝缘部件可以组成端子排。强电端子和弱电端 子分开排列，具备有效的绝缘隔离。电流出线端子的结构应与截面为4mm26

20、mm2的引出线配合。其它出 线端子的结构应与截面为1.5mm22.5mm2的引出线配合。 4.8.4.2 绝缘强度 端子排的绝缘强度应符合本部分4.5.2的要求。 4.8.4.3 阻燃性能 端子排的阻燃性能应符合GB/T 5169.112017的阻燃要求。 4.8.5 天线 采用无线信道时，应保证在不打开转换器封印的情况下无法使天线拔出或拆下。 4.8.6 电气间隙和爬电距离 裸露的带电部分对地和对其它带电部分之间，以及出线端子螺钉对金属盖板之间应具有表7规定的 最小电气间隙和爬电距离。对于工作在海拔高度2000m以上的终端的电气间隙应按GB/T 16935.12008 的规定进行修正。 表7

21、 最小电气间隙和爬电距离 额定电压 V 电气间隙 Mm 爬电距离 mm U25 1 1.5 25U60 2 2 60U250 3 4 250U380 4 5 4.8.7 加封印 转换器应能加封印。 4.8.8 金属部分的防腐蚀 在正常运行条件下可能受到腐蚀或能生锈的金属部分，应有防锈、防腐的涂层或镀层。 4.9 采集数据可靠性 4.9.1 采集数据准确度 转换器采集表计的数据时，采集的表计累计读数E应与表计示值E0一致。 4.9.2 数据采集成功率 DB43/T 1720.42019 8 转换器和一定数量的表计组成一个数据采集网络。在试验条件下以0.5小时的采集周期自动定时采 集各表计数据，运

22、行时间7天，统计采集表计数据的成功率应满足表8的规定。 表8 试验条件下数据采集成功率指标 下行信道类型 一次采集成功率 有线 99 无线 98 4.10 电磁兼容性要求 转换器应能承受传导的和辐射的电磁骚扰以及静电放电的影响，设备无损坏，并能正常工作。 电磁兼容试验项目包括：电压暂降和短时中断、工频磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、射频场 感应的传导骚扰抗扰度、静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、阻尼振荡波抗扰度、浪涌抗扰度、 无线电干扰抑制。试验具体要求见DL/T 698.312010相关条款规定。 试验等级和要求见表9。 表9 电磁兼容试验的主要参数 试验项目 等级 试 验 值 试

23、验 回 路 电压暂降和短时中断 3000:1（60%）,50:1,1:1 整机 工频磁场抗扰度 400A/m 整机 射频辐射电磁场抗扰度 3/4 10V/m（80MHz1000MHz） 30V/m（1.4GHz2GHz） 整机 射频场感应的传导骚扰抗扰度 3 10V（非调制） 电源端和保护接地端 静电放电抗扰度 4 8kV，直接和间接 外壳 1.0kV（耦合） 通信线脉冲信号输入线 3 1.0kV 状态信号输入回路 电快速瞬变脉冲群抗扰度 4 4.0kV 电源回路 2 1.0kV（共模） 状态信号输入回路RS-485接口 阻尼振荡波抗扰度 4 2.5kV（共模） 1.25kV（差模） 电源回路

24、 2 1.0kV（共模） 状态信号输入回路 浪涌抗扰度 4 4.0kV（共模） 2.0kV（差模） 电源回路 无线电干扰抑制 B / 整机 4.11 连续通电稳定性 转换器在正常工作状态连续通电72h，在72h期间每8h进行抽测，其功能和性能应满足相关要求。 4.12 可靠性指标 转换器的平均无故障工作时间（MTBF）不低于7.6104h。 4.13 包装要求 应符合GB/T 154641995可靠包装要求。 DB43/T 1720.42019 9 5 检验方法 5.1 结构和机械试验 同DL/T 698.312010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用 要求

25、。 5.2 气候影响试验 同DL/T 698.312010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用 要求。 5.3 绝缘性能试验 同DL/T 698.312010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用 要求。 5.4 电源影响试验 5.4.1 电源电压变化试验 同DL/T 698.31-2010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用要 求。 5.4.2 功率消耗试验 在转换器非通信状态下，可用准确度不低于0.2级的标准表或其他合适方式测量，整机消耗的视在 功率应不大于10VA、有功功率应不大于3W。

26、在转换器通信状态下，转换器每路M-BUS接口接入64表计，可用准确度不低于0.2级的标准表或 其他合适方式测量，整机消耗的视在功率应不大于28VA、有功功率应不大于12W。 5.4.3 数据和时钟保持试验 同DL/T 698.312010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用 要求。 5.4.4 短时过电压试验 将单相220V供电的转换器电源电压升至1.9倍的标称电压，转换器应工作正常。 试验时间4h。试验后，转换器不应出现损坏，保存数据应无改变，功能和性能应符合要求。 5.5 功能要求 5.5.1 数据采集试验 转换器应能正确采集本规范中规定的数据项。 5.5

27、.2 数据处理试验 a） 实时和历史数据存储试验 测试主机分别发出实时数据和历史数据查询命令，经过适当延迟后，测试主机显示接收到的数据项 DB43/T 1720.42019 10 目应符合要求。 b） 运行状况监测试验 测试主机发出表计状态字查询命令，经过适当延迟后，测试主机显示接收到的数据项目应符合要求。 5.5.3 时钟对时和走时误差试验 连续运行96小时，计时误差不大于2s。 5.5.4 转换器带载能力试验 转换器的通信模块单元12V电源输出接口接入96纯阻性负载，应满足接口输出电压在11V13V 之间。转换器每路RS-485和M-Bus接口应能同时接入不少于64只表计。采集每只表计当前

28、示值10次， 成功率不低于99%。 表10 每路M-Bus节点信号发送规格要求（电压源） 逻辑值 标识 取值范围 1 Vmark 22VVmark42V 0 Vspace 12VVspaceVmark-10V 表11 每路M-Bus节点信号接收规格要求（电流源） 逻辑值 标识 取值范围 1 Imark 0mAImark1.5mA 0 Ispace Imark+11mAIspaceImark+20mA 5.5.5 本地功能试验 a） 本地状态指示试验 观察终端显示屏或信号灯应能正确显示终端电源、通信、抄表等状态。 b） 本地维护接口试验 通过计算机或其它设置工具连接终端维护接口设置终端参数，终端

29、应能正确设置。 5.5.6 端口自动识别试验 转换器第一路M-bus端口下接入试验表计，设置试验表计参数至接口装换器，并将端口设置为第二 路M-bus，终端应能正确抄收表计数据。 5.5.7 数据采集可靠性试验 a） 一次抄读成功率试验 此项试验与数据准确度试验同时进行，将试验终端的M-BUS、RS-485、微功率模块至少各接入6只 表计，自动抄收间隔设为10min，每个信道共计进行不少于400次抄读后，统计系统一次抄读成功率。 一次抄读成功：所有表的读数全部抄读成功，若有一个表计的读数没有抄读到或数据不正确，则认 为这次抄读失败。 试验条件下，一次抄读成功率指标满足4.9.2要求。 b） 数

30、据抄读总差错率 此项试验与一次抄读成功率试验同时进行，检查数据中不满足准确度要求的数据个数。总差错率都 DB43/T 1720.42019 11 应为零。 5.6 电磁兼容性试验 同DL/T 698.312010 电能信息采集与管理系统 第3-1部分 电能信息采集终端技术规范-通用 要求 5.7 型式试验 5.7.1 周期 转换器新产品或老产品恢复生产以及设计和工艺有重大改进时，应进行型式试验。批量生产或连续 生产的终端，每两年至少进行一次型式试验。 可靠性验证试验在生产定型时进行，或按客户要求，在系统试运行时进行。 5.7.2 抽样 型式试验的样品应在出厂检验合格的终端中随机抽取。按GB/T

31、 28292002选择判别水平，不合 格质量水平RQL30的一次抽样方案，即 n Ac Re=3 0 （1） 式中： n 样本大小； Ac合格判定数； Re不合格判定数。 5.7.3 不合格分类 按GB/T 28292002规定，不合格分为A、B两类。各类的权值定为：A类1.0，B类0.5。 5.7.4 合格或不合格判定 检验项目不合格类别的划分见表 12，当一个样本不合格检验项目的不合格权值的累积数大于或等 于1时，则判为不合格品；反之为合格品。 对一个样本的某个试验项目发生一次或一次以上的不合格，均按一个不合格计。 5.8 全性能检验 全性能检验一般在产品招标前进行，样品通过抽样方式确定，

32、抽样方案符合5.7.2要求。 5.9 项目和顺序 检验项目和建议顺序如表12所示。 表12 试验项目明细表 建议顺序 检 验 项 目 型式试验 验收检验 出厂检验 不合格类别 1 结构 A 2 功能 a c A 3 数据传输信道 * Ab 4 通信协议一致性 * A DB43/T 1720.42019 12 表12 试验项目明细表 （续） 建议顺序 检 验 项 目 型式试验 验收检验 出厂检验 不合格类别 5 电源影响（电源断相、电压变化） * A 6 功率消耗 * B 7 短时过电压 A 8 连续通电稳定性 * A 9 高温 * A 10 低温 * A 11 温升 * A 12 电压暂降和短时中断 A 13 工频磁场抗扰度 A 14 射频电磁场辐射抗扰度 A 15 射频场感应的传导骚扰抗扰度 A 16 静电放电抗扰度 A 17 电快速瞬变脉冲群抗扰度 A 18 阻尼振荡波抗扰度 A 19 浪涌抗扰度 A 20 无线电干扰抑制 A 21 绝缘电阻 * A 22 绝缘强度 * A 23 冲击电压 * A 24 机械振动 B 25 湿热 B 注1：功能和性能中数据采集、控制功能。 注2：通信单元性能可按“B”类不合格分类进行判定。 注3：出厂检验中，c 表示功能检验时，只检数据通信、参数配置和控制功能。 注4：验收检验中“”表示应做的项目，“*”表示批次抽查的项目。