
- •Оглавление
- •1. Общая характеристика задач энергоснабжения и автоматизации энергоучета
- •1.1. Назначение и задачи топливно- энергетического комплекса
- •1.2. Общая характеристика систем потребления электрической и тепловой энергии
- •1.3. Общая характеристика систем снабжения энергией и энергоносителей
- •1.4. Состояние и перспективы развития систем автоматизированного энергоучета
- •1.4.1. История развития средств автоматизации энергоучета
- •1.4.2 Состояние и цели систем автоматизированного контроля и учета (аскуэ)
- •1.5. Основные требования и направления развития аскуэ
- •1.6. Информационно-экономическое сопровождение автоматизированного энергоучета
- •2. Структурное построение, классификация и экономическая эффективность аскуэ
- •2.1. Структурное построение аскуэ
- •2.1.1. Обобщенная структурная схема аскуэ
- •2.1.2. Вырожденные структуры
- •2.2. Классификация аскуэ
- •2.3. Типовые структурные схемы, реализованные аскуэ
- •2.3.1. Специализированные и комплексные аскуэ предприятий
- •2.3.2. Аскуэ территориально распределенных объектов
- •2.3.3. Интегрированные аскуэ
- •2.4. Эффективность аскуэ
- •2.4.1. Потери в структуре энергопотребления и направления их минимизации
- •2.4.2. Технико-экономическая эффективность аскуэ
- •3. Принципы организации контроля и учета в системах снабжения энергией и энергоресурсами
- •3.1. Краткий обзор источников энергии
- •3.1.1. Централизованные источники энергии
- •3.1.2. Автономные источники энергии
- •3.1.3. Возобновляемые источники энергии
- •3.2. Системы снабжения теплом и теплоносителями
- •3.2.1. Назначение и структура систем теплоснабжения
- •3.2.2. Основные схемы систем теплоснабжения и теплопотребления
- •3.2.3. Автономные системы теплоснабжения
- •3.3. Системы снабжения электрической энергией
- •3.3.1. Общие определения электрических цепей и параметров
- •3.3.2. Структура системы централизованного энергоснабжения
- •3.3.3. Контролируемые и учитываемые параметры электроснабжения
- •3.4. Системы газоснабжения
- •3.4.1. Назначение и структура систем газоснабжения
- •3.4.2. Состав и функции узла коммерческого учета газа
- •3.5. Комплексный инструментальный учет и контроль в системах энергопотребления
- •3.5.1. Структура системы комплексного учета и контроля параметров энергопотребления
- •3.5.2. Характеристика контролируемых параметров
- •3.5.3 Организационно-технические мероприятия при создании аскуэ
- •4. Формирование измерительной информации
- •4.1. Информационные сигналы
- •4.2. Измерительные преобразователи
- •4.3. Интеллектуальные датчики, счетчики и вычислители
- •4.4. Погрешность и класс точности средств измерения
- •4.5. Метрологическое обеспечение измерительных приборов
- •4.6. Основные требования к измерительной аппаратуре аскуэ
- •5. Обработка и отображение информации средствами вычислительной техники
- •5.1. Основные характеристики и функции микроЭвм в аскуэ
- •Параметры линейки промышленных компьютеров Rokcwell Automation
- •Основные параметры промышленных контроллеров
- •5.2. Программное обеспечение
- •5.2.1. Общие сведения о программном обеспечении
- •5.2.2. Программное обеспечение аскуэ
- •5.3. Аппаратура локального контроля аскуэ
- •5.3.1. Назначение приборов локального контроля (плк)
- •5.3.2. Классификация приборов локального контроля
- •5.3.3. Принципы построения приборов локального контроля для аскуэ
- •6. Передача измерительной информации
- •6.1. Общие принципы передачи информации
- •6.1.1. Структурная схема канала передачи информации
- •6.1.2. Параметры цифрового потока
- •Взаимосвязь скорости передачи данных и диапазона частот сигнала
- •6.1.3. Мультиплексирование цифровых сигналов
- •Характеристика иерархий мультиплексированных цифровых потоков
- •6.2. Стандартные последовательные цифровые коды
- •6.3. Проводные и волоконно-оптические линии связи
- •6.3.1. Проводные линии
- •6.3.2. Волоконно-оптические линии связи
- •6.4. Интерфейсы измерительных каналов и проводных линий связи
- •6.4.1. Интерфейсы аппаратуры нижнего уровня аскуэ
- •6.4.2. Интерфейсы аппаратуры среднего и верхнего уровней
- •6.4.3. Преобразователи интерфейсов
- •6.5. Передача информации с рассредоточенных объектов аскуэ по беспроводной связи
- •6.5.1. Основные параметры линий беспроводной передачи данных
- •Частотные диапазоны радиоаппаратуры передачи данных по беспроводным линиям связи
- •6.5.2. Радиорелейные линии связи и радиоудлинители
- •6.5.3. Спутниковые системы связи
- •6.5.4. Оптические линии связи
- •6.6. Модемы
- •6.6.1. Структурная схема и классификация модемов
- •6.6.2. Передача данных через модемы
- •Параметры модемов для асинхронной передачи данных по выделенной телефонной линии
- •7. Телекоммуникационные сети
- •7.1. Классификация сетей
- •7.2. Передача информации в сетях
- •Структура сети протоколов
- •Типы сред связи в локальных сетях
- •7.3. Локальные сети
- •Характеристики локальных сетей DeviceNet, Control Net, Ethernet/ip
- •7.4. Глобальные сети
- •Сравнительные характеристики пропускной способности локальных и глобальных сетей
- •7.5. Передача информации через сеть Internet
- •7.6. Передача информации через сети сотовой мобильной связи
- •7.7. Scada-системы
- •Базовые топологии scada-систем
- •7.8. Защита от вирусов и несанкционированного доступа
- •7.8.1. Общие понятия о компьютерных вирусах и методах сетевой защиты
- •7.8.2. Защита информации в аскуэ
- •8. Измерительные устройства нижнего уровня аскуэ
- •8.1. Измерение температуры
- •8.1.1. Общие сведения об измерении температуры
- •8.1.2. Термоэлектрические термометры
- •8.1.3. Электрические термометры сопротивления
- •8.1.4. Полупроводниковые и электронные термометры сопротивления
- •8.1.5. Измерение температур тел по их тепловому излучению
- •8.2. Измерение давления и разности давлений
- •8.2.1. Общие сведения об измерении давления и разности давлений
- •8.2.2. Пьезоэлектрические датчики
- •8.2.3. Тензорезисторы
- •8.2.4. Интеллектуальные датчики давления
- •8.3. Измерение расхода и количества жидкостей, газа, пара
- •8.3.1. Общие положения
- •8.3.2. Измерение расхода методом переменного перепада давления
- •8.3.3. Тахометрические расходомеры
- •8.3.4. Ультразвуковые расходомеры
- •8.3.5. Вихревые расходомеры
- •8.3.6. Электромагнитные расходомеры
- •8.4. Преобразователи угловых и линейных перемещений, давления, влажности, концентрации
- •8.4.1. Емкостные датчики
- •8.4.2. Оптоэлектронные преобразователи
- •9. Приборы учета и контроля электроснабжения
- •9.1. Измерительные преобразователи
- •9.1.1. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •9.1.2.Электродинамический фазометр
- •9.1.3.Электронные частотомеры
- •9.2. Счетчики и приборы контроля качества энергии
- •9.2.1. Электрические счетчики
- •9.2.2. Электронные счетчики
- •9.2.3. Интеллектуальные счетчики
- •10. Приборы учета тепла и водоснабжения
- •10.1. Основные характеристики и классификация приборов учета тепла и водоснабжения
- •10.2. Приборы учета тепловой энергии
- •10.3. Структурное построение и функциональные возможности тепловых счетчиков
- •Формулы расчета параметров теплопотребления
- •10.4. Сбор и передача измерительной информации
- •11. Приборы учета расхода газа
- •11.1. Назначение и состав приборов учета расхода газа
- •11.2. Корректоры объема газа
- •Метрологические характеристики вкг-2
- •Заключение
- •Список литературы
- •Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. Http://www.Ntcecm.Ru/pages/prog4.Htm.
- •Программно-технический комплекс «Энергоконтроль».
- •Анисимов д.Л. Введение в общую теорию учета энергоносителей. Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0062_adl_thr.Html.
- •Системы учёта тепла и воды немецкого производства.
- •Лачков в.И., Недзвецкий в.К. Корректоры газа от компании «Теплоком». Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0022_lvi_gaz.Html.
- •Производители приборов учета энергоресурсов.
- •Приложения
- •Предприятия – разработчики аскуэ и системного оборудования
- •Определения основных физических величин и процессов
- •Условные обозначения на схемах снабжения теплом и энергоносителями
- •Условные обозначения на схемах электроснабжения
- •Пересчет шкал энергии, тепла и работы
- •Пересчет шкал давления
- •Пересчет температурных шкал
- •Варианты тарифных ставок и периодов при расчетах за потребляемую электроэнергию
- •Основные нормативные документы по техническому регулированию и метрологии
- •Логические операции, элементы и устройства вычислительной техники п.6.1. Коды
- •Термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов
- •П.6.2. Основы алгебры логики
- •П.6.3. Преобразующие устройства
- •Программа работы шифратора
- •П.6.4. Процессор
- •Основные сокращения, термины, стандарты и определения в области связи и сетевых коммуникаций
- •Глоссарий терминов и стандартов
- •Состав стандарта iec 60870-5
- •Приложение 8 Аппаратура передачи данных по радиорелейным линям связи
- •Параметры аналоговой радиорелейной аппаратуры
- •Некоторые типы аппаратуры цифровых ррл
- •Виды модуляции в цифровых системах связи
- •Сравнительные характеристики измерительных приборов
- •Диапазоны и точность измерения параметров физических величин
- •Сравнительные характеристики тепловычислителей
- •Автоматизированные системы контроля и учета энергии
- •443100, Г.Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус 8
Сравнительные характеристики пропускной способности локальных и глобальных сетей
Тип сети |
Скорость |
Применение |
ArcNet |
2 Мбит/с |
Сети LAN |
Token Ring |
416 Мбит/с |
Сети LAN |
Ethernet |
10 Мбит/с |
Расширенные сети LAN |
Fast Ethernet |
100 Мбит/с |
Расширенные сети LAN |
АТС-линия с вызовом по номеру |
2400…50000 бит/с |
Однопользовательские удаленные подключения |
Коммутация пакетов |
менее 64 кбит/се |
Средние линии WAN |
T1(Е1) |
1,544 (2,048) Мбит/с |
Интенсивно используемые линии WAN |
T3 (Е3) |
44,184 (34,368) Мбит/с |
Интенсивно используемые линии WAN |
Волоконно-оптические |
10...2500 Мбит/с |
Интенсивно используемые линии MAN |
Для совместной работы локальных и глобальных сетей используется программное обеспечение NetWare Access Server (NAS), NetWare Asynchronous Communication Services (NACS), Novell NetWare WAN Links 2.0 и др. В частности, Novell NetWare WAN Links 2.0 – пакет программного обеспечения, поддерживающий надежные и прозрачные глобальные связи в многопротокольных сетях. Он входит в состав семейства продуктов межсетевого программного обеспечения локальных и глобальных сетей, которые предлагает фирма Novell.
7.5. Передача информации через сеть Internet
В настоящее время существует ряд незначительно отличающихся технологий сбора и форматирования контрольно-измерительной информации с передачей через информационную сеть Internet. Эти технологии базируются на стеке протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), который используют также корпоративные сети (Intranet и Extranet), локальные сети (Ethernet, Tocken Ring, FDDI и др.), другие глобальные сети (X.25, ISDN, Frame Realy, ATM). Архитектура протоколов TCP/IP четырехуровневая. Три верхних эталонных уровня модели OSI в Интернете объединены в один прикладной. Уровень сетевых интерфейсов соответствует канальному и сетевому уровням OSI. Для сетевого взаимодействия абонентов применяются протоколы транспортного уровня ТСР и UDP. Протокол ТСР обеспечивает надежную полудуплексную передачу сегментов данных с предварительным установлением логического соединения, что в отличие от UDP (без этого соединения) гарантирует их доставку. Работу сетевого уровня обеспечивает также ряд других протоколов – основной протокол IP, диагностический протокол ICPM, протоколы адресации, маршрутизации и сигнализации.
Существует ряд технологий удаленного доступа по сети Internet к оборудованию нижних уровней АСКУЭ: еFlowTM, RMS, eSCape и др. [40, 50]. Например, RMS (Remote Monitoring System) – система мониторинга, сбора и передачи телеметрической информации через каналы Ethеrnet и Internet. RMS специально сконструирована для использования в труднодоступных необслуживаемых узлах учета. Отличается сверхмалым потреблением тока, что позволяет использовать питание от солнечных элементов и аккумуляторов. Потребляемый ток 75 mА при питании 12 вольт. Система имеет встроенный графический интерфейс, позволяющий считывать данные через Internet из любой удаленной точки. Она может быть использована для измерения тока, напряжения, активной / реактивной мощности, температуры, уровня и расхода воды и других физических параметров по восьми масштабируемым аналоговым и пяти цифровым входам. Система совместима с любым Internet-браузером.
Наиболее распространенные физические каналы выхода в Internet: коммутируемые и выделенные телефонные каналы, протянутые к серверам волоконно-оптические и проводные линии, использование сотовой связи. Для удаленных узлов АСКУЭ, функционирующих в реальном масштабе времени, обычно используется выделенный телефонный канал связи (DSL). При этом на телефонной линии формируются два независимых друг от друга потока: канал голоса для обычного телефона и канал передачи данных. Абонент платит не за время, проведенное в Интернете, а за количество полученной информации. Для подключения к сети терминального оборудования используется DSL-модем с сплиттером (splitter) – устройством согласования терминала и телефона (рис. 7.10).
Р и с. 7.10. Подключение аппаратуры узла учета к сети Internet через сплиттер
С целью уплотнения и форматирования информации АСКУЭ для дальнейшей передачи в сеть Интернет фирмой CIRCUTOR создан энергетический ЕWeb-сервер (Energy Web Server). Пример подключения ЕWeb-сервера показан на рис. 7.11.
Р и с. 7.11. Пример подключения EWeb-сервера на передающей стороне
Устройство, выполняющее функции УСПД, устанавливается на стороне потребителя и соединяется по интерфейсу RS485 с приборами контроля (до 32) – счетчиками, концентраторами с цифровым выходом, подключенными к объектам. ЕWeb-сервер постоянно подключен к информационной сети, и любой клиент, имеющий доступ к этой сети, может запросить хранящуюся в памяти информацию. Задача сервера – сбор переменных процесса от низовых устройств ввода/вывода с помощью процессоров связи (конверторов протоколов) в базу данных реального времени. Эта информация распределяется по операторским станциям, в архив, на печать, для передачи в другие системы. Управляющие воздействия персонала передаются по той же цепочке в обратном направлении от операторских станций к низовым устройствам. Емкость архива собранных данных: при интервале 15 минут и количестве объектов 32 до 30 дней. Интервал между циклами сбора данных: от 1 минуты до 1 часа. Информация передается по запросу в формате HTML и может быть принята и воспроизведена любым компьютером, оснащенным стандартным Internet-браузером. Формы экранного представления данных: текущие значения всех параметров в режиме реального времени, архивные данные в виде графиков или таблиц за любой интервал времени в пределах емкости архива.