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  645规约的全称应该是“中华人民共和国电力行业标准DL/T645——1997多功能电能表通信规约”。

  这样一个通信规约标准应用于载波集抄系统,是有它的历史原因的!

  任何一个标准的出台,与小孩出生一样,必须经历十月怀胎、一朝分娩的痛苦历程。

  在上个世纪九十年代,载波集抄系统在中国大地风起云涌的时候,国内、国外没有一个成熟的通信规约可以套用。国家标准的制定者也不是神仙、救世主,他们在没有足够的产品现场运行经验情况下,也无法闭门造车编造出合理的载波集抄系统通信规约!当时正值多功能电能表大面积推广后期,而载波集抄系统的研制、生产也大多脱胎于这些厂家的产品转型。历史就这样造就了645规约暂行于载波集抄系统的环境!

  其实就应用对象与使用条件而言,多功能电能表与载波集抄系统几乎是风马牛不相及!

  多功能电能表是应用于电力系统动力用户的用电监控(就地监控)、计量装备;而载波集抄系统是应用于居民照明用户的计量设备;根据我国的电力营业管理的相关政策,前者必须顾及电压、电流、功率、需量、有功电能量、无功电能量、正向、反向,以及不同时区、时刻的用电参数;而后者只存在正向有功电能量与底度,在未来的分时计价系统中,无非增加一个分时段电能量问题。

  而就数据采集的性质而言,多功能电能表通信规约仅适用于就地数据采集与总线数据采集,甚至可以采用基带数据传输;它与载波集抄系统的串口调制数据传输,完全不是一回事!

  就通信环境而言,本地数据采集通信环境稳定、干净、衰减小;而载波通信环境衰减大、干扰严重、不稳定!整个一个大翻个!

  645规约在载波集抄系统中的套用,带来的灾难是毁灭性的!

  让我们举几个具体条款说明这个问题:

  645规约的电能表地址码采用了6字节12位十进制数,最大数为1万亿。设计本意是为了携带厂家名称与产品型号、序列。这对单点的本地数据采集,无论数据传输速率多低,在稳定、干净、衰减小的环境中,都不会形成任何威胁。但对载波信道,由于通信环境衰减大、干扰严重、不稳定,加上国内载波模块大多采用扩频方式提高信道的抗干扰能力,数据传输速率只有300-600波特;再考虑载波通信过程要采集一个变台下数百乃至上千块载波电能表的数据;就是致命的了!

  让我们对一块载波电能表的传输过程进行分析:假设正常表号设置只要3个字节,那么每个表号采用6字节,就多传输了3个字节;假设系统设置了三级中继,那么路由表就需要传输4-5个通信地址(包括目的电能表与集中器地址),每个地址多传三个字节,5个地址需要多传输15个字节,按645规约,每个字节是11位,就要多传输165的比特;假设载波信道通信波特率为300波特,无端耗费时间550毫秒!这里还不包括必须传送的数据比特!在随机干扰十分严重的载波信道中,这550毫秒意味着什么,干扰的概率增加了多少,任何一个稍懂通信常识的人,都十分清楚!

  645规约还规定了两字节的数据标识,还有一字节的密码权限、三字节的传输密码!对于居民照明用户,只有一个电能量标志,数据保密性要求也与动力用户大相径庭!这里的数据比特浪费几乎到了无以复加的地步!

  更何况645规约只有检错重发功能,本身对干扰防御能力极差,这样一个数据比特的浪费、传输时间的无谓延长,其后果必然是灾难性的!

  笔者曾对数据传输时间与干扰的关系,在我国居民照明电网中,做过大量的统计分析,当传输时间超过200毫秒,干扰概率提高了数倍!

  这是一个触目惊心的数据!

  645规约根本没有中继传输规约,而经过十年的市场徘徊,现在市场上不用中继方案的系统已经寥若星辰了!

  其它还有很多条款,都可以从理论、实践两个方面,论证645规约在载波集抄系统中套用的不合理性!笔者在这里就不一一论述了。

  当然必须指出:这一切并不是645规约的错误,因为645规约本来就不是载波集抄系统的通信规约!

  其实在多年的实践过程中,业内很多有识之士已经发现了这些问题!开始探索,并独立编制自己产品的通信规约!至少国内载波模块推广应用最多的厂家,已经在现场采用了自编的通信规约!它已经在一定程度上,规避了数据比特浪费、干扰概率高的风险!例如采用了表号现场设置措施,2字节表号方案!而且在中继传输过程中,尽最大可能减少数据传输时间!……等等。

  正因为这个原因,在经过多年的现场时间基础上,为了适应市场需求的发展,全国电工仪器仪表标委会于2000年10月组建《自动抄表系统》国家标准起草工作组,并开始起草《自动抄表系统》国家标准。初步确定采用国际电工委员会的IEC62056标准作为我国载波集抄系统通信规约的标准!

  就是在IEC62056中,考虑到载波信道通信的复杂性与特殊性,还是采用了最大程度的开放性!详细内容请参阅相关标准的说明。

  现在也有部分模块设计生产商,极力鼓吹645规约!其商业目的是明显的!因为他要突出、加大干扰对载波信道通信的破坏性影响;要突出数据传输速率的作用!而实际在载波信道上,你如果截获他的传输的数据祯,就会发现,其中根本没有645规约的影子!

  作为用户,他们不了解其中实情,无可厚非!但作为业内行家,如果是有意识的、商业性的曲解与误导,是有违职业道德的!

  笔者的话说得有点重了,但目的只是希望用户少花点冤枉钱,中国的老百姓毕竟不富裕啊!

  一点书生良心未抿,如有得罪,抱歉了!

  645规约的命令码只有5个比特,配合两个数据标识字节,作为电力系统的数据采集,基本是够了!

  但值得探讨的是载波集抄系统的市场发展方向应该是三表抄送与物业管理,从这个意义讲,645规约也不适于应用在载波集抄系统。

  这也是IEC62056下段信道开放性的原因之一!——笔者的理解!

  笔者一再发帖、跟帖,分析645规约在载波集抄中的套用弊病,绝非对645规约本身的非议;也不是否定历史!目的只有两点:

  1.改进通信规约可以提高系统抗干扰能力(准确的说是干扰穿透能力),以及物理层通信能力;

  2.警惕有意识的商业曲解与误导!

  我们可以分析以前在网上登载的手机充电器、节能灯...等劣质电器的干扰频谱,从频域看都是周期性脉冲与干扰频谱的卷积关系;转换到时域,就是乘积关系!更具体描述就是:干扰是间歇性的!

  从这点出发,我们可以看出:信号可以从间歇性干扰的时间缝隙中穿过!其前提是报文祯不能太长!

  这个理论分析结果与笔者多年在现场实践中的统计分析结果是完全一致的!

  由此可见,通信规约的设计对载波通信的稳定性的影响!也可以看出645规约在载波集抄系统中套用是极端不合理的!

  645规约的要害在于信息帧太长,延长了单帧传输时间,扩大了干扰对信道通信的影响!

  解决问题的方法:合理设计通信规约,采用“碎帧技术”,通过科学的通信流程设计,提高干扰穿透能力,就可以大幅度提高系统抗干扰能力与一次通信成功率!

  如果频谱图上出现了尖脉冲,意味时域没有间隙;如果频谱图上出现周期性,意味着时域存在穿透间隙!(通过时域与频域的傅立叶变换可以得出上述结论)(δ函数的傅立叶变换)

  大家可以看看我们在网上贴出的干扰频谱图,就可以自己分析645规约在载波集抄中应用的弊病,也可以体会到“碎帧技术”的价值!

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