TÀI LIỆU KỸ THUẬT CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ 1 PHA CE

- Giao tiếp qua sóng vô tuyến RF:Cho phép công tơ giao tiếp với thiết bị đọc chỉ số từ xa HHU Handheld Unit qua sóng vô tuyến RF để đọc chỉ số tiêuthụ của công tơ, thiết lập vị trí lắp đ

TOÅNG COÂNG TY COÅ PHAÀN THIEÁT BÒ ÑIEÄN VIEÄT NAM

Vietnam electrical equipment JOINT STOCK corporation

TRô Së CHÝNH: 52 L£ §¹I HµNH – HAI Bµ TR¦NG – Hµ NéI NHµ M¸Y SX: KHU CN §¹I §åNG – HOµN S¥N – TI£N DU – B¾C NINH

§IÖN THO¹I: 84-4.8257727/ 84-241.3847668 - ext 236; Fax: 84-241.3847826

Email:emicvn@ fpt.vn * Website:http://www.gelex.com.vn

TÀI LIỆU KỸ THUẬT

CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ 1 PHA

CE-14m

I GIỚI THIỆU

Công tơ điện tử 1 pha loại CE-14m là sản phẩm được nghiên cứu và chế tạotại Tổng công ty cổ phần Thiết bị điện Việt Nam (VEC) trên cơ sở các vi mạch vàlinh kiện chuyên dụng của các hãng nước ngoài theo tiêu chuẩn quốc tế IEC62052-11, IEC 62053-21, IEC 62056-21, IEC 62056-61, IEC 61038, IEC 60529.Công tơ được sản xuất trên dây chuyền công nghệ và thiết bị hiện đại, đảm bảochất lượng theo ISO 9001-2008

II ĐẶC TRƯNG

- Dùng cho lưới điện 1 pha 2 dây

- Độ chính xác và ổn định cao Cấp chính xác 1 theo IEC 62053-21

- Đại lượng đo:

o Điện năng tác dụng tổng và 3 biểu giá theo thời gian

o Các thông số của lưới điện bao gồm: U, I, cos, tần số, công suất tácdụng, phản kháng, biểu kiến

- Cho phép hiển thị theo nhiều chế độ

- Hoạt động theo thời gian thực

- Cho phép lưu trữ hóa đơn tối đa 12 tháng gần nhất

- Cho phép lập trình các chu kỳ hóa đơn

- Hỗ trợ việc thu thập số liệu và quản lý công tơ từ xa qua sóng radio (RF)

- Cho phép giao tiếp với máy tính qua cổng RS232 bằng cổng quang trên bềmặt công tơ

- Có 2 đèn LED trên bề mặt công tơ dùng cho mục đích kiểm chuẩn sai số vàbáo trạng thái can thiệp trái phép vào công tơ

- Cho phép đọc thông tin trên màn hình LCD cả khi mất điện

- Hiển thị các đại lượng đo kèm hệ thống mã OBIS theo IEC 62056-61

III KÝ HIỆU CÔNG TƠ

Công tơ điện tử 1 pha được sản xuất tại Tổng công ty cổ phần thiết bị điện Việt

Nam có ký hiệu là CE-n 1 n 2 n 3 n 4 Trong đó:

- CE : là ký hiệu chung cho công tơ điện tử 1 pha

- n1 : ký hiệu về kiểu sơ đồ đấu dây; n1 =1: 1 pha 2 dây

- n2 : quy định tỉ lệ % quá tải; n2 = 4: quá tải 400%

- n3 : một số tính năng cụ thể; n3 = m: tính năng nhiều biểu giá

- n4 : khả năng giao tiếp truyền thông (RF, PLC, GSM…)

 Nắp công tơ

Nắp Công tơ bằng nhựa PC có phần che mặt số trong suốt, chịu va đậpmạnh, chịu nhiệt độ cao, chịu tia cực tím, chống cháy Trên nắp có phímbấm điều khiển và cổng giao tiếp quang học

 Nắp che ổ đấy dây

Nắp che ổ đấu dây bằng nhựa PC đảm bảo che kín đầu nối và cáp đấu, chịu

va đập, chống cháy.Sơ đồ đấu dây công tơ được in phía trong nắp che ổ đấudây

 Bo mạch điện tử

Bo mạch điện tử được thiết kế trên cơ sở các linh kiện đặc chủng của cáchãng nổi tiếng trên thế giới Mạch điện nhỏ gọn, làm việc tin cậy, đơn giảntrong sửa chữa và bảo trì

Mạch điện được gia công hàn dán và kiểm tra hiệu chỉnh trên dây chuyềncông nghệ hiện đại của Tây Âu và Nhật Bản

Bo mạch sau khi chế tạo xong được sơn phủ bề mặt để nhiệt đới hoá Sau

đó được lắp chặt vào đế công tơ bằng 6 chốt định vị và 2 vấu cài, đảm bảokhông bị lung lay, xô lệch khi vận chuyển

Công tơ sử dụng Pin Lithium có tuổi thọ 10 năm trong điều kiện làm việcliên tục trên lưới điện và 3 năm bảo quản công tơ trong kho

 Các chỉ thị

Công tơ có các đèn LED nằm ở mặt trước để chỉ thị các thông tin như sau:

o Báo xung kWh, dùng cho mục đích kiểm chuẩn sai số

o Báo hiệu khi xảy ra sự can thiệp trái phép vào công tơ nhằm mụcđích ăn trộm điện (với loại công tơ có 2 cơ cấu đo )

VI.THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Tổn hao công suất mạch áp ở

Tổn hao công suất mạch dòng

Ảnh hưởng của nhiệt độ giữa

-5 0 C và +45 0 C từ 0,1I b tới I max

Ảnh hưởng của điện áp giữa0,9

và 1,1U n từ 0,05I b tới I max

Ảnh hưởng của tần số giữa

0,95 và 1,05f n từ 0,05I b tới I max

Màn hiển thị LCD có 7 chữ số (1 chữ sốthập phân), Kích thước chữ

≤ 10 dbm (9.8mW) 50m nếu có vật cản 100m nếu không có vật cản

406 ÷ 410 408.925

- Điện năng tích lũy ở 3 biểu giá

- Dòng hiệu hiệu dụng (A)

- Điện áp hiệu dụng (V)

- Hệ số công suất Cos

- Tần số lưới (Hz)

- Công suất tác dụng (kW)

- Công suất phản kháng (kVAR)

- Công suất biểu kiến (kVA)

- Thời gian thực

 Cấu trúc biểu giá

- 3 thanh ghi biểu giá, 8 khoảng thời gian độc lập có thể thiết lập từ bất cứthời điểm nào trong 24 giờ Ví dụ:

- Cho phép định nghĩa từ 1 đến 7 ngày trong tuần là ngày cuối tuần Các biểugiá cho ngày cuối tuần được định nghĩa có thể khác với những ngày bìnhthường trong tuần

 Các thông số hiển thị

Các thông tin có thể hiển thị của công tơ được lập trình theo yêu cầu của người

sử dụng để hiển thị hoặc tắt một số chức năng nhất định Công tơ có 2 chế độ hiểnthị:

- Chế độ hiển thị khi có điện : Các thông tin được hiển thị tuần tự sau mỗi 6

 Công suất biểu kiến

 Tổng điện năng tiêu thụ

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá T1

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá T2

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá T3

 Giờ hiện tại (giờ/phút/giây)

 Ngày hiện tại (ngày/tháng/năm)

- Chế độ hiển thị khi mất điện: Hiển thị lần lượt các thông tin giống như

trong chế độ cuộn tự động sau mỗi lần bấm phím màu xanh trên bề mặtcông tơ Các thông tin hiển thị mặc định gồm:

 Tổng điện năng tiêu thụ

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá T1

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá T2

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá T3

 Giờ hiện tại (giờ/phút/giây)

 Ngày hiện tại (ngày/tháng/năm)

Ở chế độ này, nếu sau khi bấm phím 6 giây mà người sử dụng không tiếptục tác động vào phím bấm, màn hình LCD sẽ tự động tắt để tiết kiệm pin

Cách bố trí hiển thị các thông tin: Các thông số hiển thị trên màn hình LCD được

bố trí hiển thị cùng với mã OBIS của nó (nếu có) Cụ thể như sau:

 Lưu trữ hóa đơn

Mỗi hóa đơn bao gồm các thông số sau:

- Điện năng tác dụng tổng

- Điện năng tiêu thụ ở biểu giá 1

- Điện năng tiêu thụ ở biểu giá 2

- Điện năng tiêu thụ ở biểu giá 3

- Thời điểm chốt hóa đơn

Thời điểm chốt hóa đơn được chọn là một ngày bất kỳ trong tháng và được càiđặt bằng phần mềm trên máy tính

VIII GIAO TIẾP TRUYỀN THÔNG

Công tơ có thể giao tiếp với máy tính và thiết bị ngoài qua cổng hồng ngoại trên bềmặt công tơ hoặc qua sóng vô tuyến RF

- Giao tiếp qua cổng hồng ngoại: Cho phép công tơ kết nối với máy tính qua

cổng hồng ngoại trên bề mặt công tơ và cổng RS232 của máy tính để đọcthông tin từ công tơ hoặc cài đặt các tham số hoạt động cho công tơ

o Các thông tin có thể đọc về bao gồm:

 Thời gian (ngày/tháng/năm, giờ/phút/giây)

 Ngày cuối tuần

 Thời gian biểu giá cho ngày bình thường

 Thời gian biểu giá cho ngày cuối tuần.

 Ngày chốt dữ liệu

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá 1

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá 2

 Điện năng tiêu thụ ở biểu giá 3

 Tổng điện năng tiêu thụ

 Dữ liệu của 12 hóa đơn gần nhất

o Các thông tin cho phép cài đặt:

 Thời gian thực (ngày/tháng/năm, giờ/phút/giây)

 Ngày cuối tuần

 Thời gian biểu giá cho ngày bình thường

 Thời gian biểu giá cho ngày cuối tuần

 Ngày chốt dữ liệu

 Các thông số cho phép hiển thị khi có điện

 Các thông số cho phép hiển thị khi mất điện

 Reset dữ liệu công tơ

- Giao tiếp qua sóng vô tuyến RF:Cho phép công tơ giao tiếp với thiết bị đọc

chỉ số từ xa HHU (Handheld Unit) qua sóng vô tuyến RF để đọc chỉ số tiêuthụ của công tơ, thiết lập vị trí lắp đặt và các thông số về công tơ vào phầnmềm quản lý, cài đặt số hiệu công tơ trong nhóm để phục vụ việc đọc chỉ sốcông tơ theo nhóm

Sau khi đọc dữ liệu về từ các công tơ, thiết bị cầm tay được kết nối với máytính để lưu các thông tin đọc về vào phần mềm quản lý phục vụ cho việc xử

- Có cổng RS232 phía trên đỉnh thiết bị

- Sử dụng nguồn pin 3.7V, cung cấp cho HHU làm việc

liên tục trong 12 giờ

- Được tích hợp modul thu/phát thông tin qua sóng radio (RF).

- Có thể thu thập toàn bộ các thông tin được lưu trữ trong công tơ

- Có cổng giao tiếp với máy tính để truyền dữ liệu đọc về từ công tơ

- Việc giao tiếp giữa công tơ và HHU được đảm bảo tính bảo mật và chínhxác thông qua các giao thức truyền dữ liệu, dễ dàng phát hiện lỗi trong quátrình giao tiếp

IX HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ THU THẬP SỐ LIỆU CÔNG TƠ TỪ XA

Khi lắp đặt, cần nhập ID công tơ và thiết lập số hiệu nhóm cùng vị trí lắp đặtcông tơ trong nhóm vào phần mềm trên HHU, đồng thời, số hiệu nhóm và vị trí lắpđặt của công tơ cũng được ghi lại trong bộ nhớ của công tơ

Khi thực hiện việc thu thập chỉ số kWh tiêu thụ, HHU sẽ phát đi mã hỏichứa số hiệu nhóm và vị trí lắp đặt công tơ trong nhóm (với trường hợp thu thập sốliệu theo nhóm) hoặc ID công tơ (với trường hợp thu thập số liệu từng công tơriêng lẻ) Công tơ sẽ so sánh mã hỏi nhận được với số hiệu nhóm và vị trí lắp đặt

đã được thiết lập cho nó.Nếu đúng, công tơ sẽ trả lời lại mã tương ứng với yêu cầucủa mã hỏi.HHU sẽ lưu lại chỉ số kWh đọc được của mỗi công tơ vào trong bộ nhớ

để truyền về máy tính quản lý

Mỗi HHU có thể lưu được dữ liệu cho nhiều công tơ Dữ liệu của mỗi công

tơ bao gồm các thông tin về số hiệu nhóm, vị trí lắp đặt, chỉ số tiêu thụ, số hiệu sảnxuất và thời điểm đọc dữ liệu Dữ liệu này được truyền qua lại giữa HHU và PCtheo giao thức TCP/IP Khi HHU đã thực hiện đọc xong dữ liệu của toàn bộ sốcông tơ cần đọc, người sử dụng sẽ kết nối HHU với máy tính để lấy toàn bộ thôngtin về các công tơ và lưu các thông tin đó vào cơ sở dữ liệu trên máy tính

- Sử dụng cơ sở dữ liệu SQL serverCE 2.0

- Trao đổi dữ liệu với máy tính tuân theo

chuẩn giao thức TCP/IP

- Trao đổi dữ liệu với modul RF

Phần mềm EMColSin là phần mềm chạy

trên thiết bị cầm tay HHU để thực hiện các chức

năng thiết lập vị trí lắp đặt công tơ, đọc chỉ số

kWh mà công tơ ghi được và gửi dữ liệu đến máy

tính

Phần mềm có tính năng phân cấp quản lý với mục đích bảo mật cho hệ thống

Với người có nhiệm vụ lắp đặt hệ thống, phần mềm cho phép sử dụng tất cả các chức năng do phần mềm cung cấp Với người có nhiệm vụ thu thập số liệu, tính

năng cài đặt công tơ sẽ bị ẩn, do đó không thể thực hiện việc thay đổi số hiệunhóm, vị trí lắp đặt và số hiệu sản xuất công tơ trên phần mềm

Khi lắp đặt công tơ lên lưới, người sử dụng cần thiết lập các thông số chocông tơ để HHU có thể “nhận diện” được mỗi khi trao đổi số liệu Số hiệu sản xuấtcủa công tơ là thông số đã cài đặt sẵn khi công tơ xuất xưởng, được in trên mặt sốcông tơ Người sử dụng cần thiết lập số hiệu nhóm và vị trí lắp đặt công tơ phù hợpvới thực tế lắp đặt tại hiện trường để thuận tiện cho công tác thu thập chỉ số saunày.

Khi thu thập số liệu từ công tơ, người sử dụng có thể lựa chọn hình thức đọc

theo nhóm hoặc đọc riêng biệt từng công tơ Theo đó, nếu lựa chọn hình thức đọc

theo nhóm, người sử dụng sẽ phải nhập vào số hiệu nhóm, vị trí đầu và tổng sốlượng công tơ có trong nhóm Sau khi bấm nút “Doc chi so”, dữ liệu của tất cả cáccông tơ có trong nhóm sẽ được truyền về HHU và được HHU lưu trữ trong bộ nhớ.Hình thức đọc này giúp tiết kiệm được thời gian và tránh nhầm lẫn khi thu thập sốliệu từ công tơ Còn nếu người sử dụng lựa chọn hình thức đọc từng công tơ, cầnnhập vào số hiệu nhóm và vị trí lắp đặt công tơ đó Dữ liệu của công tơ cần đọc sẽđược truyền về HHU sau khi bấm nút “Doc chi so”

Tài liệu kỹ thuật Công tơ điện tử 1 pha CE-14m Trang 11

Cửa sổ giao diện chính của phần mềm Cửa sổ cài đặt công tơ

Với những công tơ vì trục trặc nào đó mà không thể đọc được chỉ số, phần mềmcung cấp tính năng nhập số liệu bằng tay để người sử dụng có thể nhập trực tiếpcác thông tin liên quan đến công tơ đó cùng chỉ số tiêu thụ do công tơ ghi được đểlưu vào phần mềm trên HHU Người sử dụng cần nhập vào đầy đủ và chính xácthông tin về số hiệu nhóm, vị trí lắp đặt công tơ, chỉ số điện tiêu thụ và số sản xuấtcủa công tơ nhằm mục đích theo dõi và quản lý.

Sau khi đã thu thập được hết tất cả dữ liệu củacác nhóm công tơ trong địa bàn phụ trách, HHU

sẽ được đưa về để kết nối với máy tính vàtruyền tất cả các dữ liệu thu thập được sangmáy tính Dữ liệu trên HHU sau khi đã truyềnsang máy tính, nếu không còn nhu cầu sử dụngnữa thì có thể xoá để chuẩn bị cho lần đi thuthập sau

Để giảm bớt thời gian truyền dữ liệu từHHU lên máy tính, phần mềm cho phép lựachọn việc truyền dữ liệu về chỉ số tiêu thụ riêngbiệt với việc truyền dữ liệu về các tham số càiđặt cho công tơ Sau khi chọn một trong haiphương thức truyền dữ liệu, người sử dụng cần nhập địa chỉ IP của máy tính nhận

dữ liệu để thực hiện việc truyền dữ liệu từ HHU

Đọc chỉ số theo nhóm công tơ Đọc chỉ số từng công tơ riêng biệt

Phần mềm còn có chức năng thay đổi mật khẩu để phục vụ công tác quản lý và bảomật của người sử dụng.

1.1.2 Phần mềm CE-ESoft

Đặc tính:

- Tương thích với hệ điều hành Windows XP

- Sử dụng cơ sở dữ liệu Access 2003

- Cho phép chuyển đổi dữ liệu sang các định dạng chuẩn phù hợp với yêucầu của khách hàng (ngành Điện)

- Giao diện của phần mềm hoàn toàn bằng tiếng Việt

- Làm việc trên môi trường mạng LAN

Chức năng của phần mềm:

- Quản lý dữ liệu công tơ điện tử 1 pha

- Kết nối với công tơ điện tử thông qua cổng RS232 để thực hiện các chứcnăng: Cài đặt các tham số làm việc cho công tơ, đọc các số liệu tích luỹ

và số liệu trạng thái từ công tơ Việc thực hiện trao đổi dữ liệu giữa phầnmềm và công tơ tuân theo các chuẩn IEC62056-21

- Nhận dữ liệu truyền về từ thiết bị đọc công tơ điện tử 1 pha (HHU)

- Quản lý các số liệu tích luỹ, các số liệu trạng thái, các tham số cài đặt củacác công tơ và thông tin cài đặt, năng lượng tiêu thụ hàng tháng của công

tơ được đọc bởi thiết bị HHU

- Chuyển đổi các số liệu đọc được từ công tơ, nhận được từ HHU sangdạng dữ liệu Excel

- Chức năng tìm kiếm thông tin về công tơ theo yêu cầu

- Chức năng phân quyền, bảo mật cho hệ thống

Các tính năng cụ thể:

1 Bảo mật:

Phần mềm có các mức mật khẩu khác nhau dành cho các đối tượng sử dụngkhác nhau

Cửa sổ giao diện chính của phần mềm

2. Quản lý và cài đặt dữ liệu cho công tơ qua RS232:

- Chọn cổng COM: chọn cổng giao tiếpRS232 để thực hiện giao tiếp giữa

chương trình với công tơ điện tử 1 pha

 Kết nối:Kiểm tra cổng COM có thể sử dụng cho giao tiếp giữa chương trình

với công tơ điện tử 1 pha

 Chọn:Lưu cổng COM vào cơ sở dữ liệu để làm cổng COM mặc định

 Bỏ qua:Thoát khỏi chức năng chọn

- Kiểm tra kết nối cổng COM: Kết nối đường truyền dữ liệu với công tơ qua

cổng RS232 Nếu kết nối thành công sẽ hiện thông báo và số hiệu sản xuất củacông tơ

- Cài đặt cấu hình:có 2 phương pháp cài đặt cấu hình cho công tơ:

o Cài đặt chi tiết

o Cài đặt mặc định (cài đặt theo 1 cấu hình chuẩn cho trước)Tùy theo mức mật khẩu mà người sử dụng sẽ được phép hoặc không được phép càiđặt một số tham số Các tham số không được phép cài đặt sẽ bị mờ đi

Cài đặt cấu hình chi tiết

Cài đặt cấu hình mặc định (cấu hình chuẩn)

- Đọc dữ liệu từ công tơ: Đọc các số liệu tích luỹ, các số liệu chốt hoá đơn 12

tháng, các tham số cài đặt, các thông tin trạng thái từ công tơ theo định kỳ, tất

cả các số liệu này sẽ được lưu vào cơ sở dữ liệu và cho phép chuyển đổi sangdạng file Excel

- Xuất toàn bộ dữ liệu của công tơ ra file excel:

- Tìm thông tin của các công tơ theo số hiệu sản xuất:

3 Thu thập và quản lý dữ liệu truyền về từ HHU

Việc giao tiếp giữa chương trình với HHU được thực hiện qua giao thức TCP/IP,kết nối với máy tính qua cổng USB.

- Xem địa chỉ IP Server: Dùng để xem địa chỉ IP của máy tính cài đặt chương

trình quản lý dữ liệu công tơ điện tử 1 pha Địa chỉ IP này được HHU sử dụng

để truyền dữ liệu về cho máy tính

- Nhận dữ liệu từ HHU: Thiết bị HHU đọc dữ liệu của công tơ bằng RF và lưu

các thông tin đọc được vào cơ sở dữ liệu của HHU, sau khi đã đọc số liệu củatất cả các công tơ thì kết nối HHU với máy tính có cài chương trình quản lý dữliệu công tơ điện tử 1 pha để truyền các thông tin đọc được về cho chươngtrình quản lý

Sau khi chương trình nhận được dữ liệu từ HHU truyền về thì lưu vào cơ sở dữliệu để quản lý và xuất ra định dạng file excel theo yêu cầu

- Xuất dữ liệu HHU: Dùng để xuất toàn bộ dữ liệu mà HHU gửi về theo yêu

cầu