瑞斯康方案载波模块说明书-(改)V4.0

瑞斯康方案载波模块说明瑞斯康方案载波模块说明书瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康方案载波模块说明第2页共44页目录第1部分：动态组网载波通讯技术简介.................................51.动态组网载波通讯技术.............................................52.集中器的自学习机制..............................................73.基于网络协议的载波芯片的“自组网”机制.............................74.静态组网特点....................................................85.第三代产品的自适应动态组网技术..................................85.1.动态组网..................................................................................................95.2.洪泛算法..................................................................................................95.3.可预测p-保持CSMA...................................................................................95.4.动态组网的特点.....................................................................................105.5.动态组网技术与静态组网技术比较（见图2）....................................116.动态组网优势...................................................12第2部分：瑞斯康方案国网单(三)相（I型采集器）载波模块使用.........131.国网单（三）相（I型采集器）载波模块外观图（见图3）.............132.单三相电能表（I型采集器）载波通信模块电气性能及参数要求........132.1.单相电能表（I型采集器）载波通信模块电气性能及参数要求..........132.2.三相电能表载波通信模块电气性能及参数要求...................................142.3.DC/DC电路实例.......................................................................................153.国网载波模块与电表功能模块通信接口工作流程.....................163.1.载波模块与电表之间的正常工作时序...................................................163.2.载波模块与采集器之间的特殊说明.......................................................17瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康方案载波模块说明第3页共44页3.3.相位测试功能.........................................................................................183.4.载波模块故障事件上报（图6）：..........................................................193.5.弱电接口引脚功能说明..........................................................................22第3部分：瑞斯康方案国网集中器本地通信模块使用说明................251.国网集中器本地通信模块外观图（见图10）.........................252.集中器载波通信模块电气性能及参数要求...........................252.1.模拟部分电气性能及参数要求..............................................................252.2.数字部分电气性能及参数要求..............................................................252.3.接口电路.................................................................................................263.集中器载波通信模块通信接口工作流程.............................283.1.概述.........................................................................................................283.2.串口说明.................................................................................................283.3.通讯帧格式.............................................................................................293.4.通信协议说明.........................................................................................293.5.故障事件上报功能..................................................................................323.6.主动注册.................................................................................................333.7.集中器抄表建议流程..............................................................................353.8.集中器抄表流程测试方法........................................................................363.8.1.集中器抄表顺序测试..............................................................................363.8.2.集中器超时返回数据接收......................................................................373.8.3.事件主动上报确认..................................................................................37瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康方案载波模块说明第4页共44页附录1：集中器抄读电表数据工作流程图示..................................................39附录2：数据帧代码举例.................................................................................40附录3：常见异常案例举例.............................................................................42瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康方案载波模块说明第5页共44页第1部分：动态组网载波通讯技术简介1.动态组网载波通讯技术动态组网在低压电力线载波通讯上的应用，是深圳瑞斯康微电子有限公司在2005年提出，经过几年的理论和现场试验的完善，在2008年大面积应用到电表抄表领域的新技术。2008年当年，在哈尔滨电业局应用的30万只电表中使用了动态组网技术，把以前作为考核指标的日抄收成功率和月抄收成功率提升到一次抄表成功率这一实时性通讯的指标，使电表的远方停送电成为可能。由于这一优越的性能，很多厂家开始剖析和模仿，但到目前为止还没有达到满意的效果，瑞斯康公司的动态组网技术仍然是唯一的。无论在路灯的应用中，还是电表、水表的应用当中，通讯的可靠性和实时性是这些应用的基础和保障。电力线载波通信技术的优势是众所周知的，它是一个现成的、覆盖范围最广的通信信道，在花费最少的情况下就可以组成智能通信网络。但电力线上的高衰减、高噪声、时变性大的特点又是低压电力线载波通信技术的巨大技术障碍。另外，低压电力线载波技术的应用又受到载波频率、发射幅值、谐波污染等指标的限制，使系统当中节点之间的通信距离大大缩短，因此，在低压电力线载波通讯技术当中引入了中继的概念。中继的使用增强了节点抗衰减能力，提高了系统的通讯效率，但同时也使中继的选择成为一个新的技术难点，也就是组网技术的技术难点。有些专家也提出了这样的一个观点：要解决目前的通讯状态，必须在物理层下工夫。但解决物理层性能是一个技术含量较大的难题，而且物理层性能的提高也是有限度的。实际上，以往三代产品的研发都是围绕着中继这一概念展开瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康方案载波模块说明第6页共44页的。第一代产品：人工观察网络拓扑关系，并进行人工中继设置，通讯效果差；第二代产品：引入学习机制，使集中器具有历史抄收路径的记忆与优化功能，通讯不稳定；第三代产品：采用网络自适应技术，动态选择中继路由，用动态的路由去适应动态的电网，可在任何天气、复杂台区实现24小时保证通讯的实时性。不难看出，前两代产品的中继选择在本质上是固定的，第三代产品是根据通讯时的网络状态动态组网，中继是实时变化的，集中器的通讯机制有了概念性的转变，在通讯效果上也有了质的飞跃。第一代产品已经基本上退出了市场，目前市场上应用当中的产品都是属于第二代产品，国内比较有代表性的第二代产品有两三家，使用效果大致相同。第三代产品只有深圳瑞斯康微电子有限公司有了市场上运行的成熟产品，研发当中的有10家左右。大部专家把目前电力线通讯不稳定的因素归咎于中国电网质量差，高噪声，高衰减，时变大等等。其实，这些特点只是中国电网的一种状态，并不是通讯不好的客观原因。还有人认为，目前的载波芯片从物理层满足不了严酷的电网。一款性能优越的通信芯片至关重要，它是一切通信的基础。但物理层的点对点的通信能力是有限的，而低压电力网又是动态的极其复杂的，仅靠改善物理层通信性能不足以解决通讯的实时性问题。在几年前，市场上就存在了大量的载波通信芯片，有扩频的，也有窄带网络协议的，这些芯片就目前的技术来讲已经达到了相当的水平。瑞斯康微电子（深圳）有限公司瑞斯康方案载波模块说明第7页共44页其实目前存在的通讯效果不理想，完全是实现思路上的问题，并不在于电网的状态和物理层性能上，具体讲就是集中器的通讯机制没有做好。目前