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1、精选优质文档-倾情为你奉上捷宝抄表机红外抄表解决方案广州捷宝电子科技发展有限公司提供2012年12月目 录一、 红外抄表简单原理二、 国产电能表实现红外抄表的基本知识和解决方案三、 进口电能表实现红外抄表的基本知识和解决方案四、 红外抄表过程中遇到的几个问题一、红外抄表简单原理什么叫红外：红外一般是指红外线。是红外波段的近红外线，波长在0.75um至25um之间，光波波长的范围限定在850nm至900nm之内。是人的肉眼看不到的光。但可以用数码相机观察的到。抄表机红外通讯的原理：抄表机的远红外通讯是，将电信号转化成光信号进行传输。电信号是由CPU发出来的，然后经过发光二极管发出去，在另一端用红
2、外接收管接收。这样就完成了红外通讯。那么红外通讯什么要用38k的载频那？由于红外通讯一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间，光波波长的范围限定在850nm至900nm之内。这样的光很容易受到干扰。所以要采用38k载频，这样可以保证数据近距离传输的可靠性（通讯距离在4米之内，数据量在200个字节之内，是比较稳定的）。但我们说我们的抄表机可以远距离达到15米。这样的效果是抄表机和电能表配合的结果，如果电能表的发射功率够大，通讯距离就更远。但很多电表厂家为了节约后备电池的使用寿命，一般不会做的这么远。所以通讯距离主要是由电表来决定的，而不是抄表机。并且国家标准也规定是在4米这
3、个范围内。这个图表示的是载频的原理：上面的是没有载频的情况下，低电平表示0，高电平表示1，而下面的图是载频的波形，一个38k的载频表示0（低电平），无38k的载频表示1（高电平）。这样可以保证通讯的稳定性，和远距离。机顶盒工作原理(光电-红外)机顶盒的工作原理是把光电转化为带有38k载波的远红外线。机顶盒里如果不带协议转换，一般是不用作软件的，只是用硬件来实现的转换功能。在有光的情况下输出高电平表示1，在没有光的情况下输出38k的频率表示0。光电转232转换电缆的工作原理：光电转成232的原理更加简单，就是有光来的时候设计的电路开通，232端输出高电平，在没有光的时候电路关闭，232端输出低电
4、平。二、国产电能表实现红外抄表需了解和解决的问题一、红外程序的编写在我们编写的抄表程序中，红外程序只是在手工抄表程序的基础上，增加了通过选择某快捷键，来调用红外抄表函数编程进行抄收数据，所以一般来说红外程序和普通程序是二者合一的，而不是单独分开的。红外抄表程序的功能一般有读取电能表有功或无功在各个时段（例如：总有功、尖、锋、平、谷、总无功等）的读数、广播校时及编程等功能。我们先来了解一下抄表机通过红外程序是怎么样来向电能表发送数据和回收电能表返回的数据的。一般来讲，国产电能表红外通讯模块都是依据国家电力工业部颁发的电力行业标准多功能电能表通讯规约DL/T645,简称645规约（也有称之为国标，
5、部规约）。有了通讯规约依据，我们就可以进行编写程序了。我们再来了解一下以下几个名词，它们在红外程序中是经常会谈到的：1、表地址：表地址就是抄表机和电能表通讯的唯一标识，一个电能表只能有唯一的表地址，一般表地址都会贴在电能表的表面，或是8位或是6位数字。2、广播地址：是每个电能表都具备的通讯标识。一般为12个9或者12个A我们可以通过以下的图解来理会这两个名词：以下三个电能表的表地址分别为、N.N.N. 总：201.80 按表地址发送 广播方式发送 按表地址发送：（均以16进制发送）发送：68 66 77 88 00 00 00 68 01 02 43 c3 3E 16（读N.表的总度数）回收：
6、68 66 77 88 00 00 00 68 81 06 43 C3 B3 34 35 33 11 16 (只有N.表响应) 广播地址发送：（假如广播地址为9）发送：68 99 99 99 99 99 99 68 01 02 43 c3 6f 16 (广播方式读表的总读数)回收：无法判断收到的数据。3、帧：帧是传送信息的基本单元，抄表机通过红外口向电能表发送的请求信息都以帧格式发送，发送和接收电能表数据的帧格式如下：（我们参考上面按表地址发送的例子说明）发送：68H66H 77H88H00H 00H 00H68H 01H 02H 43H C3H 3EH 16H (1 ) （ 2） （3） (
7、8) （4） （5） （6）（1） 帧起始符：固定为68H （2） 表地址：6 不足12位，在前面补零（注：有的地方规约补A）（3） 控制码：01表示读电能表数据（4） 数据标识编码：9010H，先把10+33=43,90+33=C3 （5） 效验码：68+66+77+88+68+01+02+43+C3=33E，不计超过256的溢出值，故取3E发送（6） 结束符：固定为16H 接收：68H66H 77H88H00H 00H 00H68H 81H 06H 43H C3H B3H 34H35H33H11H 16H（1） （2） （7） (8) (4) (9) (5) (6)(7) 控制码：正常应答
8、为81H(8) 数据长度：发送时固定为02H,接收时为02H+抄收的数据长度(9) 数据：为201.80，接收的数据减33H，B3-3380、34-3301、35-3302、33-3300。转换成字符串为，一般电能表为两位小数点，再除以100就等于201.80。 4、数据标识编码：简单来说电能表保存总、峰、平、谷、无功、时间、表号等等信息都使用唯一的标识区分，在645规约的附录可以查得到。我们经常用到的有： 9010：总有功、9011：有功尖、9012：有功峰、9013：有功平 9014：有功谷、9110：无功总、C010：年月日周、C011：时间 C032：表号5、广播校时：即是通过以广播地
9、址为通讯地址，把电能表的时间设置为抄表机当前的时间。一般当抄表机的时间和电能表的时间相差正负5min的时候，校时可成功。6、编 程：顾名思义就是改写电能表的一些参数或者数据。发送编程指令的时候需要知道编程密码，结合电能表上的编程开关，才能改写电能表的数据。一般的红外抄表程序不会涉及到编程。通过上面的介绍，我们了解到了抄表机和电能表的红外发送接收的方式,条件和数据结构，我们在编写程序的时候，首先需要初始化我们抄表机的红外口，把抄表机的红外口的波特率和每个字节的传输序列定位和电能表的一致，一般的国内的电能表波特率为1200bps,在我们的编译器中提供了函数，按照645规约初始化红外口使用uart_
10、init（1,1200,0x49），关闭红外口使用uart_init（0,1200,0x49）。接着我们就把准备好的数据帧发送给电能表，发送可以使用我们编译器的单字节发送函数连续发送，如发送第一个字节68H为ir_sport（0x68）。发送完毕后，电能表接收到发送指令，会立即应答，这时候我们就要开始接收数据了。我们可以使用ir_receive(str)接收，接收到的数据就会保存在str里面。再从str里面提取我们需要的数据就可以了。在上面的例子中，我们说明了对电能表发送读取总有功的数据的请求，和接收到电能表返回的数据。如果一个客户想用红外抄表程序，起码的在他们的抄表中间库结构至少要有表地址才
11、能通讯，而且需要表类型的字段加以区分各种厂家的电能表二、目前我们抄表机红外支持的国产电能表的情况电能表厂家电能表型号/类型支持情况通讯规约读写校时其他深圳龙电电气公司DTSD51/三相四线电子式多功能电能表是DL/T645规约DSSD51/三相三线电子式多功能电能表是DL/T645规约深圳浩宁达电能仪表制造公司DTSD22/电子式三相四线多功能电能表是DL/T645规约DSSD22/电子式三相三线多功能电能表是DL/T645规约DDSF22/单相电子式多功能表是是是DL/T645规约华立集团股份有限公司DTSD545/三相四线电子式电能表是DL/T645规约DSSD536/三相三线电子式电能表
12、是DL/T645规约DSF68/三相多费率电能表是DL/T645规约DDSF284/单相多功能电子表是是是DL/T645规约杭州华隆电子技术有限公司DSSD5型(B)/ 三相三线电子式多功能电能表是厂家自己的规约多功能表与掌机通信规约DTSD5(A)型/三相四线电子式多功能电能表是DL/T645规约DDSF86/单相电子式多费率电能表是DL/T645规约长沙威胜电子公司单相、三相电能表是是是DL/T645规约DTSD341/三相四线电子式多功能电能表是DL/T645规约DSSD331/三相三线电子式多功能电能表是DL/T645规约深圳科陆电子DTSD720/三相四线电子式多功能电能表是DL/T
13、645规约天津市申特高新技术开发公司DTSF17型 /三相四线电子式多费率电度表 是DL/T645规约DTSD17型 /三相四线电子式多功能电度表是DL/T645规约DSSD17/三相三线电子式多功能电度表是DL/T645规约河南金雀电气股份有限公司DS(T)SD581/三相三(四)线电子式多功能电度表是DL/T645规约东方电子DSSD179 /三线电子式多功能电能表是DL/T645规约重庆科源DDSF148/单相多功能电子表是厂家自己的规约重庆科源DDSF148表通讯规约-2002从上面的表格我们可以看到，其中有重庆科源的DDSF148/单相多功能电子表和杭州华隆的DSSD5型(B)/ 三
14、相三线电子式多功能电能表是厂家自己的规约的电能表，在厂家提供通讯规约文档的情况下，我们根据规约完成了这两种电能表的红外抄收程序。三、总结：从目前我们接触过的国产电能表，还没有出现过不能通讯的电能表品牌。但在多次的调表过程中，发现深圳浩宁达、杭州华立、深圳龙电等三个厂家的电能表通讯最快，最稳定。同样的红外程序长沙威胜的电能表则表现出一种型号的电能表，但是由于出厂时间不同，则一个能通，一个不能通的问题。需要通过修改程序来适应威胜的电能表。三、进口电能表实现红外抄表的基本知识和解决方案进口品牌电能表的通讯规约有很多种，有的规约中规定电能表一次发送的数据比较少，与国标645规约比较相似，如EDMI生产
15、的EDMI电能表（中国的代理商叫红相）中所用到的EDMI规约。有的规约中规定电能表一次发送的数据比较多，如1107规约。在国内用得最多的进口品牌电能表是EDMI（红相）、兰吉尔（西门子）、ABB。EDMI表中的数值是存储在寄存器中，每个寄存器有一个寄存器号，所以只要知道了相应的寄存器号就能读取出数值，如表号的寄存器号为F002，正向有功的寄存器号为0169。兰吉尔（西门子）和ABB表是每次都返回很多数据。进口品牌的大部分电能表都只有一个光电接口向外发送数据，主要的原因是国外厂家认为红外不稳定，保密性也不强。进口品牌电能表在国内光电转红外的方法主要有三种：一种是进口品牌电能表厂家专门为中国生产的
16、红外模块，如EDMI（红相）和兰吉尔（西门子）都已生产出了红外模块；另一种是通过机顶盒将光电转成红外，这种方法几乎适用于所有的光电电能表，其中ABB表外挂的停电抄表模块上也有一个光电转红外的一个接头；还有一种就是在我们的9800抄表机下面的通讯接口上接一个光电头进行抄表，这种方法应该是最好的。在光电转红外中最重要的是速率，由于光电比较稳定，所以进口品牌厂家通常将速率调得很高，而光电转红外后红外的速率和光电是一样的，这样就会有可能使得红外读取不成功，最好就是建议客户将速率调到1200。除了上述的三种进口品牌电能表外，还有日本大琦等。总结：理论上说只要有规约和光电转红外模块就能抄通这些电能表。四、
17、红外抄表过程中遇到的几个问题（1）强磁场干扰红外光本身就容易受到光和磁场的影响，所以在强光和强磁场的情况下，红外通讯不稳定也是很正常的。（2）强光线干扰日光灯是有红外光发出的，但不是很强，在这样的环境下进行红外抄表，通信会稍微受到一点影响，但还是可以抄表，要离日光灯远点。 以上两种问题都是红外本身所带的缺点所造成，跟程序是没有任何关系的。（3）红外通讯的距离问题DT/L645规约中规定了红外的通讯距离问题。但实际中要抄表的距离可能要比国标中规定的要远。有的电能表的红外功率大一点，通信的距离就远一点，有的电能表红外的功率小一点，通讯的距离就近一点。通讯距离的远近，取决因素主要还是电能表，各种电能
18、表的距离都是不同的，所以如果碰到这些问题也不是我们程序的问题。就目前为止，我们抄表机和各个厂家的电能表都符合645规约的要求。（4）红外通讯稳定性问题红外通讯的稳定性是用户最关心的一个问题了，很多用户都提出了这方面的问题。国家标准DTL-645也规定了在读取数据的时候，最大限度就是200个字节，在这个字节范围内的数据还是可以可靠抄表的，这个范围还是在1200的波特率的情况下。那么用户想如果提高波特率以后数据是不是可以更快的抄回来那？事实并不是这样的，如果提高波特率以后数据的稳定性相对会降低。这样你可能要经过几次才可以把数据读回来，更增加了读取时间。另外如果提高波特率以后，通讯能不能建立成功还是一个问题。就目前为止，我们抄表机和各个厂家的电能表基本上都很稳定。专心-专注-专业