WFET-3000 电能量数据采集终端使用说明书

1  简 介

1.1  产品简介

　　WFET-3000 电能量数据采集终端是长沙威胜信息技术有限公司在多年专业从事 ERTU研发应用的基础上研制而成的，它采用高性能 32 位嵌入式 RISC CPU（ARM9 内核）硬件平台、实时嵌入式 LINUX 操作系统软件平台、Ethernet/拨号 MODEM/专线 MODEM 等通信技术研制而成的新型电能量数据采集终端高端产品。

　　WFET-3000 终端遵循电力行业《DL/T 743-2001 电能量远方终端》和《DL/T 698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件》等标准。本公司终端在电磁兼容性能和远程连接的安全认证等方面采取了多种防护措施，可以有效抗击各种干扰，确保终端运行可靠，数据准确安全，可以满足电量计量计费的严格要求，是建立电力市场各类计量计费系统理想的配套产品。

　　WFET-3000 终端采用机架式结构设计，主要应用于网调、省调、发电侧等高端的市场需求，能够满足电表数量多、型号多样、采集要求高、远传通道复杂多样以及需要与多个主站通信的各中高等级电量关口。

　　WFET-3000 终端与我公司的 WFECS1000、WFECS3000 和 WFECS4300 等主站软件以及电子式多功能电表一起构成完整的电能计量计费或线损分析等系统解决方案，也可以方便地接入到其他公司的主站系统。WFET-3000 终端的外形见图 1-1 所示，终端前面板见图 1-2所示，系统拓扑见图 1-3 所示。

　　在安装本终端前，请先仔细阅读本使用说明书。

 

 

 

 

 

图 1-2 终端前面板示意图 

 

 

 

 

 

 

 

图 1-3 系统拓扑示意图 

 

 

1.2  基本工作原理

　　WFET-3000 终端主要由具有独立功能的各类电路子板及框架式机壳组合而成；各子板通过PCI或欧式板间连接器连接到一块总线底板上；子板分为：①RS-485通信板（4路RS-485通道，占用第 3、第 4 槽位）、②MODEM 通信板（1 路话音拨号 MODEM+1 路模拟专线MODEM 或双路话音拨号 MODEM 或双路模拟专线 MODEM，占用第 5、第 6 槽位）、③电流环（CS）采集板（4 路 CS 接口，占用第 7、第 8 槽位）、④脉冲采集板（16 路有源开关或脉冲量，占用第 7、第 8 槽位）、⑤主控板（CPU 板，占用第 2 槽位）、⑥显示与键盘板、⑦总线底板、⑧本机电源板（占用第 10 槽位）。其中①②③④均可分别扩充两块相同的子板（其中③和④共同占用两个槽位，最多可配置为：两块③，或两块④，或者一块③和一块④）。

　　其原理框图如图 1-4：

图 1-4 电路原理框图

　　终端通过 RS-485 接口、脉冲采集接口或 CS 接口与电表通信，按设置的要求采集电表数据，经主处理器分析、处理后保存在 Flash 电子盘中，并可通过拨号 MODEM、专线MODEM、TCP/IP 网络和 RS-485 等远传通道上传给主站系统。

 

1.3  主要功能及特点

1.3.1  主要功能

◆  数据采集

　　通过抄表 RS-485 和 CS 接口可定时采集电表上的各项数据并存储，也可以人工随机查询并显示。也可通过脉冲采集接口接收脉冲信号，并转换为电量数据定时存储。

◆  参数设置

　　可以本地或远程设置表计档案和终端运行参数。

◆  数据存储

　　终端配置有大容量 Flash 存储器可将 32 块电表、时间间隔 15 分钟的所有数据（电量、需量、瞬时量、失压纪录、报警、电压合格率等）保存 30 天以上（选配更大容量 Flash则存储时间更长），且在断电情况下数据保存时间≥10 年。

◆  系统对时

　　终端可通过主站远程对时，也可通过本地 RS-232 口对时。

◆  异常情况记录

　　当终端本身出现故障时，可以自动产生记录并保存。同时可以根据主台的需要上传相关信息。

◆  数据通信

　　与主站通信可采用以太网、话音拨号 MODEM、模拟专线 MODEM 和上传 RS-485 方式。主站通信规约采用 IEC60870-5-102 规约（本公司对此规约有扩展，称之为 Willfar 102规约），兼容 DL/T 719 规约，在客户需要时，可提供 SCTM 规约。数据传输采用两级校验，确保传输的可靠性，所有数据都带有时标。

◆  安全功能

　　具备密码设置和权限管理，防止非法操作。

 

1.3.2  主要特点

◆  平台化设计理念

　　1〉 采用高性能 32 位嵌入式 RISC CPU（ARM9 内核）—S3C2410 （处理速度为 203MIPS，即每秒可运行 203,000,000 条指令）硬件平台。

　　2〉 采用稳定可靠的实时嵌入式 LINUX 操作系统软件平台。平台化设计是终端实现各种复杂功能的基础，并具有优异的扩展性和伸缩性，能够长期满足客户潜在需求，有效保护客户投资。

◆  硬件插卡化、软件模块化设计思想

　　1〉 终端硬件插卡化：主控板、RS-485 板、MODEM 板、遥信/脉冲板、CS 板、电源板

采用插卡式设计方式，方便了终端配置的调整和增加了终端的可维护性。

 

　　2〉 终端软件模块化：终端应用软件采用模块化编程方式，各个应用模块独立运行，不相互影响，可以监控每个模块的运行状况，当该模块运行发生异常，可以自动恢复，从而保证了终端软件运行的可靠性。

 

多种先进技术的有效融合

　　1〉 采用稳定可靠的嵌入式 10BaseT（10Mbps）以太网、话音拨号 MODEM 和模拟专线 MODEM 通信技术。

　　2〉 采用大容量 FLASH 数据存储器（FLASH 存储器标准配置 64MB，可选配 128MB），从而可以保证终端存储很长时间的历史数据。

　　3〉 采用高精度日历时钟，时钟误差≤1s/d，断电后可连续运行 10 年。

　　4〉 采用 160X160 宽温 LCD 显示屏，每屏的显示信息量大。

　　5〉 RS-232、RS-485、话音拨号 MODEM、模拟专线 MODEM 和电源等采用多级防雷保护措施。

　　6〉 终端电表规约库丰富，能接入多种国内外电表规约。

　　7〉 终端以轮询方式采集电表数据，带时标存储窗口电量、分时电量、电表事件记录、终端本身的事件记录以及电压、电流等瞬时量和有关的遥测电量数据，按指定的时间起点、指定的内容向主站传送。

　　8〉 支持多套采集方案，可按不同周期采集远传不同数据；可同时与 2 个远程主站进行通信；与主站配合，支持二次拨号功能；支持远程升级和远程维护功能，灵活满足今后的系统功能扩充要求。

 

1.4  主要技术指标

◆  主站通信规约

　　1〉 支持 WILLFAR102 规约。

　　2〉 支持 DL/T 719 规约和其它公司的扩展版本。

◆  主站通信接口

1 路话音拨号 MODEM（可另扩充 1 路），通信速率：300bps-56000bps；

1 路模拟专线 MODEM（可另扩充 1 路），通信速率：1200bps；

1 路 10BaseT 网卡（RJ45）（可扩充为 2 路）；

1 路 RS-232

◆ RS-485  电表通信接口

　　4 路 RS-485(可另扩充 4 路)，每路 RS-485 可接入 3 种不同规约的电表，每路最大可接32 块电表，通讯速率 300bps~9600bps。

◆  CS（电流环）通信接口（可选）

　　4 路 CS 接口（可另扩充 4 路），可接入 CS 接口的电表，通信速率 300bps～9600bps。

◆  脉冲量（可选）

　　16 或 32 路开关/脉冲接点输入，无源接点，分辨率 10ms。

◆  电表采集周期

　　1 分钟～24 小时根据数据类别可调，最小间隔 1 分钟。

 

电表规约库

　　DL/T 645（含威胜国标、华隆、华立、龙电、浩宁达、许继等）、威胜、浙江、IEC1107

（ZB/ZD）、EDMI、EMAIL、ABB、ION 等。

◆  维护通信接口

　　1 路 RS-232。

◆  显示与键盘

　　160×160 LCD 显示，全中文菜单式操作；6 个按键。

◆  存贮容量

　　采用大容量 FLASH 数据存储器（FLASH 存储器标准配置 64MB，可选配 128MB），数据断电可保存 10 年。

◆  数据备份方式（可选）

　　SD 卡数据备份或 USB 转存（可选）。

◆  时钟误差与对时误差

　　高精度时钟芯片，时钟误差≤1s/d，断电连续运行 10 年；主站对时误差≤1s。

◆  工作电源

　　高可靠性工业级交、直流开关电源模块，双电源模块，双电源输入：AC85V～AC285V 或DC100V～DC375V。

◆  电磁兼容性能

　　抑制高频干扰、静电放电、快速瞬变干扰、雷击浪涌等指标都达到 4 级标准。

◆  环境条件

1〉 工作环境

　　正常工作温度：-25℃～+60℃，极限工作温度：-30℃～+65℃；相对湿度：10%～

100%；大气压：66～106kPa。

2〉 存储环境

　　存储温度：-35 ~70 ℃ ℃，相对湿度≤50%。

◆  整机功耗

　　正常工作时，整机功耗≤10W（最大配置）。

◆ MTBF

　　MTBF≥100000 小时。

◆  终端结构

　　机架式结构（3U,19″德国进口标准工业机箱），尺寸为：437mm×262mm×132mm（长×宽×高）。

 

2  安装

2.1  安装终端

　　终端为 3U、19″标准工业机箱，可安装在标准配电表屏上，如图 2-1 所示，按以下步骤安装终端。

　　1〉 打开产品包装

　　2〉 在电表屏上选择易于操作的位置，拆下一个机位的挡板。

　　3〉 两手抓住终端的把手将其沿着导轨推入表屏，并拧紧左右两边的固定螺钉。

　　4〉 按要求将各接线端子接入终端，详细方法见第 2.2 节~第 2.5 节。

　　5〉 将终端上电，开始参数设置和调试工作

警告：

　　请严格按照电力部门的有关操作规程及本终端操作说明来安装，并且终端不能沾水，以免引起人员伤害或设备损毁。

 

图 2-1 终端外型安装尺寸示意图

 

 

2.2 接线说明 

终端所有接线端子均位于终端背部，如图 2-2 所示。 

 

 

 

 

 

 www.csdianlaile.com

 

 

 

图 2-2 终端背板接线端子示意图 

 

 

 

 

 

 

2.3 电源 

终端采用交、直流双模块双路同时供电方式，通过一个 4 针电源接线端子接入，直流接

线可不分极性，电源线最大接入线径为 Φ3mm，其中任一路电源掉电均不会影响设备工作。

根据现场情况可选择：AC85V～AC285V 或 DC100V～DC375V。 

2.4 抄表 RS-485 

终端通过抄表 RS-485 接口采集电表的数据，终端与电表之间接线如图 2-3 所示。 

 

 

 

 

 

 

图 2-3 抄表 RS-485 接线示意图 

其中“RS485－1”和“RS485－5”（扩充）既可用作上传通道也可用来抄表（需在出厂

前设定，出厂前默认设置为抄表通道）。 

终端抄表 RS-485 接口 A 端（即：RS-485 标准的“＋”极）与电表 RS-485 接口 A（A +）

端相连；终端抄表 RS-485 接口B 端（即：RS-485 标准的“－”极）与电表 RS-485 接口B（A

－）端相连。RS-485 通信线要求采用 2 芯屏蔽通信线，其有效线径不小于 Φ0.5mm，最大

有效线径为 Φ2.5mm（尽量使用较粗的屏蔽通信线）。RS-485 通信线的屏蔽层按施工要求必

须单端接地。 

注意 A（A+）与 B（A-）端的区分，可采用以下几种方法来区别： 

1〉 接线颜色区分 

当只有一路 RS-485 接线时，该方法最简单易行。 

2〉 对线法 

在电缆已经预先埋设，并且没有标记的情况下，可以先采用对线法来区分电缆中的

每根电线。对线法的具体操作是：将电缆一端的某一根电线接地，然后在电缆的另

一端测量每根电线对地的电阻，如果某根电线的对地电阻很小或者为零，则可判定

是接地的那一根电线。 

3〉 万用表测量电压法 

终端通电运行后正常时 RS-485 为高电平，测量 A（A+）与 B（A-）端之间的电压，

正常范围为 UA-UB=2.0V～4.5V。若 UA-UB= -2.0V～-4.5V 时，表示该电表 RS-485

的 A（A+）与 B（A-）端接反。 

注意： 

1> 在实际运行时，RS-485接口接入电表的能力受通信距离、电表数量、线路干扰和电表的

RS-485 驱动能力等多方面因素限制，为可靠起见，在实际接线时请参照表 2－1 提出的

建议。 

 

 

表 2-1 RS-485 接线建议 

距离（m） 接入电表数 

≤300 ≤32 

≤500 ≤16 

≤1000 ≤8 

>1000 通信可能不可靠 

2> 每一个抄表 RS-485 接口所接电表不要超过三种以上规约。 

3> 为了保证终端与电表之间的通信可靠性和较短的采集周期，尽量将所有接入的电表平均

分配到终端的三个 RS-485 上，应避免有的抄表 RS-485 接口所接电表数量非常多，而有

的抄表 RS-485 接口却不接电表情况出现。 

 

 

 

2.5 脉冲量（可选） 

◆ 脉冲输入 

终端可选装 1 或 2 块脉冲采集板，提供 16 路或 32 路脉冲量输入。每块插板提供+12V

直流输出，支持无源接点接入。脉冲接口的信号定义如图 2-4 所示。 

 

 

 

 

图 2-4 脉冲接口示意图 

2.6 CS（电流环）接口（可选） 

为 20mA 电流环路接口，可选装 1 块或 2 块 CS 接口板，每块 CS 接口板支持 4 路 CS

接口，最大支持 8 路CS 接口。CS 接口的信号定义如图 2-5 所示。 

 

 

 

 

图 2-5 CS 接口示意图 

 

 

 

2.7 本地维护 RS-232 

本地维护接口位于终端前面板上，是六芯圆头（DIN）插座，采用三线制 RS-232（RXD、

TXD、GND）电缆，可与本地维护设备（如笔记本电脑、PC 机等）的 RS-232 串口连接。

本地维护 RS-232 接口的信号定义如图 2-6 所示。 

 

 

 

2脚：GND

4脚：TXD

5脚：RXD

1、3、6脚：空

 

 

 

 

 

 

图 2-6 本地维护 RS-232 接口示意图 

2.8 终端与主台的通信方式 

终端可以通过多种通信方式，如：话音拨号 MODEM、模拟专线 MODEM，以太网、

RS-485，将数据上传到主台，可选择其中一种或几种同时工作。 

 

2.8.1 以太网 

终端标准配置为一路以太网接口，即终端后面板上的以太网口 I，该接口采用 10Base-T

标准 10Mbps 嵌入式以太网芯片，接口为 RJ-45，支持 TCP/IP 协议。 

根据用户需求，终端可另外扩展第二路以太网接口，即以太网口 II，该接口也采用

10Base-T 标准 10Mbps 嵌入式以太网芯片，接口为 RJ-45，支持 TCP/IP 协议。 

 

 

 

2.8.2 话音拨号 MODEM 

话音拨号 MODEM 支持 V.92 标准，最高通信速率为 56kbps。话音拨号MODEM 使用 2

芯接线端子。如图 2-7 所示。 

 

 

 

 

图 2-7 话音拨号 MODEM 和模拟专线 MODEM 端子面接线示意图 

话音拨号 MODEM 可使用普通 2 芯拨号电话线路，将电话线中的两根铜线插入接线端

子并拧紧即可，电话线接入没有极性要求。 

终端配双路话音拨号 MODEM 时，需要两根独立电话线，其接线方式与上述单路话音

拨号 MODEM 的接线方式一样。 

2.8.3 模拟专线 MODEM 

四线音频模拟专线 MODEM 简称模拟专线 MODEM，支持 V.23 标准，中心频率为

1700Hz，发送“1”，频率为 1300Hz，发送“0”，频率为 2100Hz，通信速率为 300bps~1200bps。

模拟专线 MODEM 使用 4 芯接线端子。 

图中，R+、R-为数据接收端口差分信号的正、负极，T+、T-为数据发送端口差分信号

的正、负极。 

模拟专线 MODEM 采用差分信号传输方式，与主站通信设备之间的接收、发送线要注

意极性，接线方式如图 2-8。 

 

 

 

 

为了保证终端与主站通信设备正常通信，要求双方的接线方式正确，波特率、起止位、

数据字节长度、校验方式、中心频率、频偏一致。当通信建立链路时，载波检测指示灯亮（黄

色）；当终端接收数据时，数据接收状态指示灯闪烁（红色）；当终端发送数据时，数据发送

状态指示灯闪烁（绿色）。 

模拟专线 MODEM 可与天津市无线电五厂生产的 DC1223B 外置专线 MODEM 和南京

康海电气有限公司（南瑞）生产的 PMDⅡ型外置专线 MODEM 池等通信设备联接。联接时

 

 

 

请确认上述专线 MODEM 的参数应设置如下：中心频率：1700 Hz；频偏：±400 Hz；传输

速率：1200bps；发信电平：0～—12dB。 

2.8.4 上传 RS-232 

终端后面板上有一个九芯标准 RS232 串口（支持 RXD、TXD、RTS、CTS、GND 五线

制方式）可用于与主台通信。RS-232 接口的信号定义如图 2-9 所示。 

 

 

 

 

图 2-9 上传 RS-232 接口示意图 

 

2.8.5 防雷保护接地电缆 

将防雷保护接地电缆的一端用终端所配螺钉，拧紧固定在终端后面板带有接地标志的接

线柱上，电缆另一端与终端屏的保护地用螺钉拧紧固定在一起，要求电缆接地牢靠，接地电

阻应尽可能小。 

3 调试 

3.1 键盘说明 

键盘上共有 6 个键，其含义及用法如下。 

表 3-1 键盘说明 
 

 

 

 

3.2 液晶显示 

 

终端液晶显示屏在正常工作状态下，显示数据采集软件的主界面和工作界面，具体显示

在本章第五节菜单操作说明中将会详细介绍。 

3.3 界面操作 

◆ 在菜单上 

 

 

1） 按方向键，光标在可选项目上循环移动。 

2） 按确认键，进入下一级子菜单或相应的工作画面。 

3） 按返回键，返回上一级菜单。 

◆ 在工作界面上 

1） 按方向键，光标在可选项目上循环移动。 

2） 按确认键，进入修改状态或确认命令。 

3） 按返回键，退出修改状态或返回到菜单。 

 

3.4 调试步骤 

终端上电，约 2 秒后显示“WillFar 威胜信息”，约 10 秒后显示终端主界面