3.4. Автоматизированная Система Контроля и Учета Энергопотребления «Спрут»
Учет энергоресурсов типа электрической энергии, тепла, воды и газа, а также обеспечивать другие сервисные функции, представляющие интерес в народном хозяйстве.
Программное обеспечение сбора данных и обслуживания информационного хранилища разработано в соответствии с технологией клиент-сервер и функционирует в операционной среде WINDOWS95/98/NT, в качестве СУБД используетсяSQL-серверMSSQLServer7.0.
Описание и работа системы.
Назначение системы.
Автоматизированная система контроля и учета энергопотребления (АСКУЭ) основана на использовании интеллектуальных счетчиков электрической энергии, оснащенных цифровыми каналами программного считывания данных, для технического и коммерческого учета энергопотребления в энергосистемах, системах перетока электрической энергии и промышленных предприятиях.
АСКУЭ представляет собой современную автоматизированную информационную систему, имеющую архитектуру, адаптируемую под конкретные условия эксплуатации.
АСКУЭ позволяет вести многотарифный учет потребления электрической энергии на крупных объектах, имеющих в своем составе интеллектуальные счетчики электрической энергии или другие первичные датчики с интерфейсом связи по спецификации ЕIARS-485.
АСКУЭ обеспечивает автоматический режим работы без обслуживающего персонала на уровне объекта энергоучета.
АСКУЭ находится в постоянном развитии. Ее структура и метрологические характеристики позволяют осуществлять коммерческий и технический учет энергоресурсов типа электрической энергии, тепла, воды и газа, а также обеспечивать другие сервисные функции, представляющие интерес в народном хозяйстве.
АСКУЭ обеспечивает выполнение следующих функций и задач:
Чтение информации о потребленной энергии для каждого счетчика.
Чтение информации о средней мощности по получасовым зонам (профиля нагрузки).
Программирование методики учета потребляемой энергии для каждого типа счетчика, задание системы адресации и защиты доступа для каждого счетчика.
Вычисление баланса энергии учетных и контрольных счетчиков.
Обеспечение единого времени путем безопасной коррекции текущего календаря и текущего времени для каждого счетчика.
Диагностику состояния каждого счетчика и каналов передачи информации.
Отображение на экране дисплея и печать выходных форм обработанной информации.
Технические характеристики.
Технические параметры.
Время готовности АСКУЭ к работе после подачи на приборы электрического питания не более 2 мин.
АСКУЭ обеспечивает непрерывную круглосуточную работу системы в период эксплуатации.
Коррекция времени производится для каждого счетчика индивидуально. Порог чувствительности рассинхронизации между системным временем и временем в счетчиках регулируется с дискретностью 1 минута.
Скорости обмена информацией со счетчиками и по каналам связи выбираются из ряда 200, 300, 600, 1200, 2400, 4800 и 9600 бод и задаются при монтаже системы в зависимости от внешних факторов.
АСКУЭ обеспечивает встроенную самодиагностику приборов и сообщает свое состояние оператору по его запросу.
Максимальная длина линии связи по RS-485 для одного сегмента – 1200м.
Максимальное число подключаемых счетчиков для одного сегмента – 255шт.
Примечание: Максимальная длина линии связи ограничена возможностями связи по RS-485 интерфейсу. Для увеличения длины линии связи в сегменте необходимо поставить дополнительное устройство согласования (гальваническую развязку).
Максимальное число подключаемых счетчиков зависит от размера адресного пространства. В данной системе для нумерации (адресации) счетчиков используется 1 байт информации, что составляет 28=255 разных адресов. Для увеличения данного параметра необходимо увеличивать число сегментов.
Защита от несанкционированного доступа.
АСКУЭ обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к аппаратуре и информации путем применения системы многоступенчатого доступа к текущим данным и параметрам настройки системы (механические пломбы, уникальные адреса, индивидуальные многоуровневые пароли и программные средства защиты файлов и баз данных). Может контролироваться доступ к отдельному счетчику при помощи “электронной” пломбы (при условии оснащения счетчика таковой).
Метрологические характеристики АСКУЭ, определяются только метрологическими характеристиками счетчиков энергопотребления, которыми комплектуется система.
Полный средний срок службы АСКУЭ обусловлен полным средним сроком службы счетчиков энергопотребления и составляет - 25 лет.
Надежность и время восстановления.
Среднее время восстановления элемента АСКУЭ без нарушения работоспособности АСКУЭ в целом не более 40 мин (без учета времени прибытия ремонтного персонала) посредством замены отказавшего устройства устройством из ЗИП.
АСКУЭ обеспечивает возможность “горячего” и “холодного” резервирования в экономически обоснованных случаях.
Характеристики питания.
Электрическое питание составляющих АСКУЭ осуществляется переменным однофазным напряжением 220 В и частотой 50 Гц в соответствии с ГОСТ 13109-97.
Суммарная мощность, потребляемая АСКУЭ определяется суммой мощностей включенных в нее компонентов в соответствии с ТУ на них.
Характеристики электрической изоляции и её прочности.
Сопротивление изоляции кабельных линий связи, используемых в АСКУЭ должно быть не менее 100 кОм.
Уровень индустриальных помех.
Напряжение радиопомех, создаваемых аппаратурой АСКУЭ обусловлено применяемым в конкретных условиях типом модемов (радиостанций) и согласно паспортным данным не превышают значений, указанных ГОСТ 23511-79.
Устойчивость к климатическим и механическим воздействиям.
АСКУЭ состоит из серийно выпускаемых технических средств, каждое из которых обладает определенной устойчивостью к климатическим и механическим воздействиям. В конкретных условиях подбираются такие модификации технических средств, которые по устойчивости к климатическим и механическим воздействиям подходят к заданным условиям.
Состав системы.
АСКУЭ комплектуется по спецификации заказчика серийно выпускаемыми техническими средствами из перечисленных ниже и им подобными, как единое законченное изделие при монтаже на месте эксплуатации.
АСКУЭ состоит из измерительных устройств (ИУ), устройств согласования (УС), тракта передачи данных (ТП) и сервера базы данных (БД). Измеряемые величины измеряются и хранятся ИУ далее с помощью УС и ТП информация по запросу в виде цифрового кода передается на сервер БД.
В качестве измерительных устройств применяются серийно выпускаемые интеллектуальные счетчики энергопотребления типа ПСЧ-3ТА, СЭТ-4ТМ, Альфа, Евро-Альфа и подобные, оснащенные цифровыми каналами программного считывания данных.
В качестве ТП выбирается любой из известных каналов связи: радиосвязь, ВЧ-связь, ВОЛС РРЛ, телефонный модем, прямая связь, интернет и подобные. В качестве устройств ТП применяется комплект устройств типа: комплект радиостанций “Заря-АТ232”, и другие.
В качестве сервера БД используется ЭВМ, позволяющая работать с программным обеспечением MS SQL Server 7.0, например: Пентиум, 350Мгц, 32Мбт и выше.
Устройство и работа.
Структура АСКУЭ.
АСКУЭ имеет радиально кольцевую архитектуру с возможностью приема и передачи информации с неограниченного количества объектов. Каждый объект обеспечивает прием и передачу информации до 255 электрических счетчиков или других датчиков.
При приеме и передаче информации АСКУЭ в пределах объекта используются интерфейсы связи RS-485 , RS232, токовая петля.
Счетчики электрической энергии или другие датчики, имеющие в своем составе интерфейс RS-485, объединяются двухпроводными линиями связи в сегменты. Один сегмент может включать до 255 счетчиков и иметь длину линий связи до 1200 м. Подключение счетчиков к линиям связи осуществляется в соответствии с “Руководством по эксплуатации” на каждый тип счетчика. Перед подключением в каждом из счетчиков в соответствии с “Инструкцией по эксплуатации” должен быть установлен уникальный адрес, пароли доступа, скорость обмена информацией, установлено время и определены условия учета летнего/зимнего времени.
К ветви АСКУЭ возможно подключение для локального считывания данных переносного компьютера типа NoteBook(при отсутствии каналов связи), а для удаленного - телефонного, радио или ВЧ- модема для приема или передачи информации в информационный центр энергоучета.
Подключение осуществляется к преобразователю интерфейсов ПИ (при необходимости) в соответствии со стандартом EIARS-232. Максимальное удаление информационного центра энергоучета от ветви АСКУЭ определяется характеристиками используемых каналов связи и модемов.
Принцип работы источников и приемников информации в АСКУЭ должен удовлетворять логике работы с одним активным источником информации в каждый момент времени.
Информация в АСКУЭ передается пакетами. Максимальная длина пакета не превышает 128 байт. В пакетах контролируется достоверность информации по биту четности каждого передаваемого байта и по контрольной сумме пакета.