智能電表之自動(dòng)抄表主流方案盤(pán)點(diǎn)(一)

我們知道全球目前都在致力發(fā)展智能電網(wǎng)，而智能電網(wǎng)的智能其中的一個(gè)方面就是可以實(shí)現自動(dòng)抄表，并將相關(guān)的數據上傳到數據中心，節省了抄表員上門(mén)抄表的時(shí)間，同時(shí)也能夠使的電表的度數更加精確，更加方便居民用電，下面我們來(lái)介紹一下當前智能電表中用到的自動(dòng)抄表方案，以饗讀者。

　　基于DLMS/COSEM協(xié)議的電能表設計

　　電能表的硬件組成

　　三相電子式電能表由電流互感器、電壓采樣網(wǎng)絡(luò )、計量集成電路ATT7022B等組成電能計量單元;由微控制器（瑞薩M30624單片機）、數據存儲卡、時(shí)鐘芯片、LCD組成數據處理與顯示單元;由RS485總線(xiàn)、紅外（或無(wú)線(xiàn)）等通信接口組成通信單元。如圖1所示。

　　電能表的軟件實(shí)現

　　本設計電能表采用模塊化方法實(shí)現軟件功能，包括計量模塊、顯示模塊、事件記錄模塊、分時(shí)模塊、通信模塊等，其中，除了通信模塊，其他部分與一般電能表軟件相比基本相同，因此以下重點(diǎn)分析電能表通信協(xié)議模塊的實(shí)現。

　　電能表通信結構采用C/S模式，儀表端作服務(wù)器，抄表主臺等作客戶(hù)端。通信協(xié)議架構如圖2示。DLMS/COSEM作為面向連接的協(xié)議，規定以下三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現電能表系統的建立和通信：1.建立儀表模型和數據標識。2.將模型映射為協(xié)議數據單元APDU、對象的屬性和方法可被用于定義訪(fǎng)問(wèn)。3.通過(guò)數據鏈路層與物理層連接，最后通過(guò)傳輸通道進(jìn)行通信。以下主要從建立符合COSEM的儀表模型和滿(mǎn)足DLMS的通信協(xié)議棧兩方面分析電能表通信功能的實(shí)現方法。

　　利用面向對象思想構建儀表模型

　　DLMS/COSEM協(xié)議使用COSEM接口對象，采用面向對象的方法來(lái)構建儀表數據模型和功能模型，通過(guò)各個(gè)COSEM接口類(lèi)對象之間的配合來(lái)完成某個(gè)特定功能。

　　儀表模型的構建包括兩部分重要內容：協(xié)議61部分的O－BIS—對象標識系統和62部分的接口類(lèi)。

　　OBIS—對象標識系統給計量?jì)x表中的所有數據都提供了一個(gè)標準的標識碼，該標識碼唯一標識一個(gè)數據對象。OBIS碼由6個(gè)數碼項（6個(gè)字節A-F）組合編碼。每個(gè)數據項的含義為：A組值標識被測能量的類(lèi)型（包括水、電、氣等）;B組值標識測量通道;C組值標識被測物理量;D組值標識被測物理量處理方法;E組值標識費率;F組值標識歷史數據。從第B組到第D組為廠(chǎng)家自定義標識碼預留了空間。

　　接口類(lèi)—IEC62056針對儀表部件和通信接口單元引進(jìn)了類(lèi)的概念，每個(gè)分類(lèi)號都對應于一類(lèi)接口對象，每個(gè)對象包括屬性和方法，根據這些屬性和方法，可以構成該對象的參考模型，在對象模型中不用考慮對象接口的生產(chǎn)制造廠(chǎng)家。目前，在IEC62056-62中規定了電能表中主要的接口類(lèi)包括：寄存器、時(shí)鐘、曲線(xiàn)類(lèi)、特殊日類(lèi)、以太網(wǎng)設置類(lèi)等。

　　本電能表根據需要設計了如圖3所示的儀表模型。物理設備為本電表，考慮到電能表的功能可以整合在一個(gè)功能子集中，也為了節約資源，本電能表只構建了一個(gè)邏輯設備，用邏輯設備名LDN來(lái)標識。組成該電能表的對象