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智能融合终端
使用说明书
北京智芯微电子科技有限公司
2019年制
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智能融合终端用户手册
目录
1产品概述.......................................................................................................................-1-
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2主要技术指标...............................................................................................................-3-
................................................................................................................-3-
................................................................................................................-3-
................................................................................................................-3-
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...............................................................................................-5-
3业务功能要求...............................................................................................................-6-
...................................................................................................-6-
...................................................................................................-8-
................................................................................................-11-
4安装............................................................................................................................-12-
.............................................................................................................-12-
..............................................................................................-13-
.........................................................................................................-16-
5运输与储存................................................................................................................-17-
6售后服务....................................................................................................................-17-
附录A常见问题及故障分析..........................................................................................-18-
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智能融合终端用户手册
1产品概述
智能融合终端是智慧物联体系“云管边端”架构的边缘设备,具备信息采集、物联代理
及边缘计算功能,支撑营销、配电及新兴业务。采用硬件平台化、功能软件化、结构模块化、
软硬件解耦、通信协议自适配设计,满足高性能并发、大容量存储、多采集对象需求,集配
电台区供用电信息采集、各采集终端或电能表数据收集、设备状态监测及通讯组网、就地化
分析决策、协同计算等功能于一体的智能化融合终端设备。
智能融合终端产品主控模块基于“国网芯”SCM701主控芯片设计,采用Cortex-A7架
构单芯4核处理器、,外围集成2GBDDR3和8GBFLASH存储器,为硬件平台化
奠定坚强基础,同时采用实时嵌入式Linux操作系统(),搭建了一个可靠性高、
速度快、存储容量大、开放性强的智能配用电台区终端平台。
智能融合终端支持配电和用采系统通信协议,远程通信支持以太网、4G公网及微功率
无线的通信方式将数据分别上送配电主站和用采主站,下行通过电力线载波、RS-485与电
能表及一次设备进行通信,支持远程升级。外围功能模块采用专用通信、采集、计量、控制
等芯片,配合低功耗MCU实现无线通信、电力线载波通信、状态量采集和控制等功能。计量
采用工业级交流采集测量芯片ATT7022E,保证了宽温度范围内的精度要求。
终端定位于低压配用电物联网核心,采用平台化硬件设计和边缘计算架构,支持就地化
数据存储与决策分析。终端采用模块化、可扩展、低功耗、免维护的设计标准,适应复杂运
行环境,具有高可靠性和稳定性。终端采用统一标准的系统开发环境,实现软、硬件解耦。
终端功能以应用软件方式实现,满足配网业务的灵活、快速发展需求。
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智能融合终端用户手册
图1:智能融合终端架构及应用场景
配电台区信息采集终端融合技术方案
GB/-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温
GB/-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温
GB/:试验方法试验C:恒温湿热方法
GB/-2001电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cb:设备用
恒定湿热
GB--2008试验Fc和导则:振动(正弦)
GB/T4208外壳防护等级(IP代码)
GB/T5095电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法
GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
GB/T13729远动终端设备
GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T14598量度继电器和保护装置
GB/T15153远动设备及系统
GB/T17626电磁兼容试验和测量技术
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智能融合终端用户手册
DL/T500电压监测仪使用技术条件
DL/T645多功能电能表通信协议
DL/T721配电网自动化系统远方终端
Q/GDW1639-2014配电自动化终端设备检测规程
Q/-2013电力用户用电信息采集系统通信协议第1部分:主站与采集
终端通信协议
Q/-2013电力用户用电信息采集系统通信协议第2部分:集中器本地
通信模块接口协议
***-2002规约实施细则
***-2009规约实施细则
国家发展和改革委员会第14号令《电力监控系统安全防护规定》
国家能源局国能安全[2015]36号《电力监控系统安全防护总体方案》
2主要技术指标
智能融合终端:使用交流三相四线制供电,在系统故障(三相四线供电时任断二相
电)时,交流电源可供终端正常工作。
1)额定电压:AC220V/380V,50Hz;
2)允许偏差:-20%~+20%;
3)终端上电、断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降,均不误动或误发信号,当电源恢
复正常后自动恢复正常运行;
4)电源恢复后保存数据不丢失,内部时钟正常运行。
1)终端采用超级电容作为后备电源,并集成于终端内部。当终端主电源故障时,超级
电容能自动无缝投入,并维持终端及终端通信模块正常工作至少3分钟,具备与主
站通讯3次完成上报数据的能力;
2)失去工作电源,终端应保证保存各项设置值和记录数据不少于1年;
3)超级电容免维护时间不少于8年。
1)终端整机工作功耗:≤25VA;
2)交流工频电量每一电流回路功耗:≤。
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智能融合终端用户手册
参比温度为23C;参比湿度为40%~60%;
环境温度、湿度见表1,本终端满足C3级要求。
表1:工作场所环境温度和湿度分级
空气温度湿度
场所类型级别范围最大变化率相对湿度最大绝对湿度
℃℃/h%g/m3
C15~+~95
遮蔽29
C225~+
10~100
户外C340~+70135
协议特定CX
1)温度变化率取5min时间内平均值;
2)相对湿度包括凝露。
海拔高度要求
a)能在海拔0~4000米的范围内正常工作;
b)对于安装在海拔高度超过1000米的终端满足标准GB/T11022-
的耐压测试规定的要求。
终端具备1路无线公网/无线专网远程通信接口,并具备双APN通道的接入能力,
支持2/3/4G,并可向5G演进;
终端本地通信接口:终端具备2个RS-485、2个RS-232/RS-485可切换串口、1个电
力线载波通信接口/微功率无线通信接口,RS-232/RS-485接口传输速率可选用
9600bit/s、19200bit/s;
终端具备至少2路以太网口,1路用于主站通信或远程升级,1路用于本地升级维
护,接口速率10M/100Mbit/s自适应;
终端具备1路本地连接HPLC模块、微功率无线通信模块或载波无线双模模块,通
信接口应同时支持UART和ETH,支持速率115200bps以上;
终端具备4路开关量输入接口,可采集变压器档位、断路器位置状态、柜门开合状
态、水位、烟感等信号;
终端具备1路蓝牙,用于本地运维设备,;
终端具备1路北斗接口,用于本地地理位置信息采集和对时。
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智能融合终端用户手册
终端远程通信应支持DL/、DL/、DL/。
终端本地通信支持DL/、Modbus、DL/、DL/T645、Q/
协议。
1)终端支持进程管理、内存管理、文件系统、网络管理、虚拟化;
2)终端支持本地/远程查询终端设备硬件信息,至少包括设备名称,硬件版本信息,设
备通信接口信息,MAC地址,内存信息,存储信息;
3)终端支持本地/远程查询终端设备软件信息,至少包括操作系统(内核)、容器、APP
信息,设备状态,设备启动时间,设备当前时间;
4)终端支持设置和查询终端告警门限,至少包括CPU占用率、内存占用率、存储占用率
等;
5)终端支持系统异常信息上报,异常信息至少包括终端CPU占用率越限、内存占用率越
限、内部存储空间不足、终端复位等;
6)终端支持终端网络配置的修改和查询;
7)终端支持监测通信网络状态,状态异常时主动尝试恢复。
1)终端日志至少包括系统日志(用于监测设备的运行状态)、操作日志(用于记录用户
所执行的所有操作记录)和安全日志(记录用户登陆、注销等活动),日志记录不可
修改和删除,支持采用循环记录方式自动定期清理过期日志;
2)终端支持查询日志的详细内容,查看备份的日志时不能影响当前的日志记录;
3)终端具备日志导出功能;
4)终端具备通过主站远程召测日志功能;
5)终端日志存储时间至少为6个月。
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智能融合终端用户手册
1)终端支持4个及以上容器数量,单个容器应支持部署多个应用软件;
2)终端支持配置和修改容器资源,包括CPU核数量、内存、存储、接口,配置和修改容
器资源应不影响已部署应用软件的运行;
3)终端支持查询容器信息,包括容器列表、容器版本信息、容器运行状态;
4)终端支持容器本地及远程启动、停止、安装、卸载;
5)终端支持容器监控功能,包括容器重启、存储资源越限、CPU占用率、内存占用率等
情况,容器重启、存储资源越限应上报告警,CPU占用率、内存占用率越限应上报告
警并重启容器;
6)终端支持容器本地及远程升级,升级过程中支持断点续传;
7)终端支持容器间通信和数据交互。
1)应用软件设计应与硬件解耦,支持独立开发;
2)终端支持应用软件本地及远程启动、停止、安装、卸载等功能,操作过程中不能影响
已部署应用软件的运行;
3)终端支持查询应用软件信息,包括应用软件列表,应用软件版本信息、应用软件运行
状态、CPU占用率、内存占用情况;
4)终端支持监测应用软件异常的功能,包括应用软件重启、CPU占用率超限、内存占用
率超限;
5)终端支持应用软件本地及远程升级,升级过程中支持断点续传;
6)应用软件应由专业机构测试验证并统一发布。
3业务功能要求
终端标配电压、电流等模拟量采集功能,测量电压、电流、功率、功率因数等。交流模
拟量采集要求应符合《国家电网运检三[2017]6号国网运检部关于做好“十三五”配电自动
化建设应用工作的通知》和《Q/—》的要求。
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智能融合终端用户手册
终端能采集4组开关量变位信号,可用于采集变压器低压总断路器位置状态、脱扣状态、
柜门开合状态等信号,发生变位时应记入内存,并在最近一次主站查询时向其发送该变位信
号或终端主动上报。
终端能实时(间隔不大于1s)采集配变低压侧总的三相电压、电流,实现基本配变监
测功能:
1)三相电压、电流有效值及2-19次谐波分量;
2)电压偏差、频率偏差;
3)三相电压/电流不平衡率;
4)电压合格率统计;
5)分相及三相有功、无功功率、四象限累积电量;
6)台区变负载率。
采集数据类型:采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结
电能示值,电能数据保存时应带有时标。
1)终端具有监测电压偏差及统计电压合格率和电压超限率的功能;
2)对被监测电压采用有效值采样,采样周期至少每秒1次,并作为预处理值储存。1min
作为一个统计单元,取1min内电压预处理值的平均值,作为被监测系统即时的实际
运行电压;
3)具有按月和按日统计的功能,包括电压合格率及合格累计时间、电压超上限率及相
应累计时间、电压超下限率及相应累计时间,至少能储存前一月和当月,前一日和
当日的数据。
数据采集方式:
1)实时采集。终端直接采集指定电能表的相应数据项,或采集采集器存储的各类电能
数据、参数和事件数据;
2)定时自动采集。终端根据主站设置的抄表方案自动采集采集器或电能表的数据;
3)自动补抄。终端对在规定时间内未抄读到数据的电能表应有自动补抄功能。补抄失
败时,生成事件记录,并向主站报告。若电能表不支持日冻结和曲线数据,终端应
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智能融合终端用户手册
通过设定的用户类型,定时读取电能表实时数据,作为冻结电量。对于智能电能表,
终端每天零点5分起读取电能表的日冻结和曲线数据并存储,终端应补抄最近3天
的日冻结数据。终端抄读电能表次月1日零点的日冻结数据,转存为上月的月冻结
数据。终端应补抄当天曲线数据。
4)电能表事件采集与上报:通过周期采集和电能表主动上报方式实现电能表事件采集。
终端能按要求选定某些用户为重点用户,按照采集间隔1h生成曲线数据。
终端能够监测电能表运行状态,可监测的主要电能表运行状况有:电能表参数变更、电
能表时间超差、电表故障信息、电能表示度下降、电能量超差、电能表飞走、电能表停走、
相序异常、电能表开盖记录、电能表运行状态字变位等。
终端可通过RS485等通信接口与智能电容器、智能换相开关等电能质量治理设备进行通
信,实现智能电容器和换相开关等治理设备容量、投切状态、共补/分补电压等信息监控。
终端可通过RS485等通信接口与剩余电流动作保护器进行通信,实现对剩余电流动作保
护器的分/合状态、剩余电流值、电压/电流和事件报警等信息的监测;可通过载波等通信方
式实现用户侧运行状态等信息的远程采集和管理。
终端可对油浸式变压器的油温、油浸式变压器的***保护状态、有载调压/调容变压器
的档位状态、干式变压器的绕组温度、干式变压器的风机状态等变压器状态信息进行监测。
终端可通过配置温度、湿度传感器实现对户外配电箱、配电站和箱式变电站的温度、湿
度信息的监测,可配合风机等设备自动调节。
1)配电台区(含低压系统设备)失电、故障等事件发生时,终端应实时自动记录、上
传和追忆;
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智能融合终端用户手册
2)终端应实时记录采集的模拟量数据,并每15min主动上送配电自动化主站(以下简
称主站)。主动上送的模拟量数据可设置。当地记录数据至少包括变压器低压侧三相
电压、三相电流;三相有功功率,三相正、反向无功功率,有功电量,正、反向无
功电量;电压偏差、频率偏差;三相电压/电流不平衡率;电压合格率统计;台区变
负载率。
3)终端应循环存储不少于1024条事件顺序记录,采用文件传输方式上送最新的1024
条记录模拟量数据曲线,记录至少保存30天。
终端统计按日统计并记录,统计时间1年,统计数据支持配电自动化远方调用,终端应
统计数据包括:
1)常规统计数据:总、尖、峰、平、谷的有功电量和正、反向无功电量;平均负荷率;
日重过载次数及时段;日运行时间;
2)极值统计:三相电压最大、最小值,三相电流最大、最小值及出现时间;功率因数
最大、最小值及出现时间;三相电压、电流畸变率最大值,电压、电流不平衡度最
大值及出现时间;
3)电压监测统计:电压监测统计以1min作为一个统计单元,取1min内电压预处理值
的平均值,参照DL/T500标准相关功能要求,并具有下列功能:记录保存按月、按日
累计各相别电压合格率;记录保存按月、按日累计各相别电压偏差超上限和超下限
累计时间;计量15分钟平均电压。
1)终端能按要求对采集数据进行分类存储,如日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数
据、历史月数据等。曲线冻结数据密度由主站设置,最小冻结时间间隔为1h;
2)应能分类存储的数据有:每个电能表的62个日零点(次日零点)冻结电能数据、12
个月末零点(每月1日零点)冻结电能数据、实时及每日曲线数据完整。
1)终端能根据设置的事件属性,将事件按重要事件和一般事件分类记录。事件包括终
端参数变更、抄表失败、终端停/上电、电能表时钟超差、电能表停电等;
2)当采用双工传输信道时,终端应主动向主站发送告警信息;当采用不具有主动上报
的远程信道时,终端在应答主站抄读电能量数据时将请求访问位(ACD)置1,请求
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智能融合终端用户手册
主站访问。终端应能保存最近500条事件记录。
1)时钟召测和时钟对时
终端可接收主站或本地手持设备的时钟召测和对时命令。终端应能通过本地信道对系统
内采集器进行广播对时,或对电能表进行广播校时。终端可主动向主站发起对时请求。终端
可通过北斗、GPS或移动网络进行时钟同步完成对时。终端对时方案见Q/GDW1373—2019。
2)终端参数设置和查询
可主站远程及手持设备本地设置和查询下列参数:
a)终端档案,如采集点编号等。
b)终端通信参数,如主站通信地址(包括主通道和备用通道)、通信协议、IP地址、
振铃次数、通信路由、录入经度和纬度等。
3)抄表参数
可远程或本地设置和查询抄表方案,如终端采集周期、抄表时间、采集数据项等。
1)本地状态指示
应有电源、工作状态、通信状态等指示。
2)本地维护接口
提供本地维护接口,支持手持设备设置参数和现场抄读数据,并有权限和密码管理等安
全措施,防止非授权人员操作。
1)自检和异常记录
终端可自动进行自检,发现设备(包括通信)异常应有事件记录和告警功能。
2)初始化
终端接收到主站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。
3)远程软件升级
终端支持主站对终端进行远程在线软件下载升级,并支持断点续传方式,但不支持短信
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智能融合终端用户手册
通信升级。升级须得到许可,并经ESAM认证后方可进行。
4)模块信息
终端能读取并存储无线公网通信模块型号、版本、ICCID、信号强度等信息。
终端能读取并存储本地通信模块供应商、型号、软件版本等信息。
5)终端登录
终端上电后,经过0s~30s的随机延时后登录。每次登录失败后,~
(以s或ms计)后重新登录。
终端高级应用应支持独立开发,以APP形式实现配电、营销业务扩展。
终端具备代理功能,可将主站需要传输的数据通过相应通信端口进行转发,实现中继功
能。
终端能通过载波通信模块实现台区户变识别,终端应周期采集本地通信模块路由信息,
上报主站或供主站查询,实现采集系统各级网络管理功能。宜实现低压线路分支箱监测设备
的接入,能生成低压网络拓扑并进行运行管理。
终端可通过搜表实现档案自动维护,同时通过载波通信模块实现对智能电能表所在相位
以及是否跨台区进行自动研判,并通过终端将相位信息以及垮台区信息上传至主站。相位及
跨台区识别准确率不低于99%。
终端具备计算台区日线损率的功能。终端应每日计算低压用户每日用电量,结合台区总
表日用电量进行线损率计算,公式:线损率=(台区总表日用电量-∑(户表日用电量))/台
区总表日用电量×100%,并记录日线损率曲线。
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智能融合终端用户手册
4安装
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智能融合终端用户手册
图3:终端背面与侧面板
图4:终端本体指示灯
表2:终端本体指示灯说明
指示灯
序号定义指示灯含义指示灯说明
颜色
1PWR电源工作状态绿色常亮:正常上电
灯均不亮:软件未运行或正在复位;
绿色慢闪:系统正常运行状态;
红绿双绿色快闪:系统处于上电加载或者复位;
2SYS设备运行状态
色灯启动状态;
红色常亮:单板有影响业务,且无法自
动恢