騰控科技基于GPRS+交流采樣小型RTU的配電變壓器監(jiān)控方案

Word文檔騰控科技基于GPRS+交流采樣小型RTU的配電變壓器監(jiān)控方案1.前言

隨著無線通訊技術(shù)和測控技術(shù)的飛速進展，基于GPRS+溝通采樣RTU來實現(xiàn)配電變壓器監(jiān)控，越來越成為一種趨勢。

配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)是一種SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)的遠程采集監(jiān)視和掌握系統(tǒng)。分為三個部分組成：監(jiān)控中心、通訊、終端。

監(jiān)控中心硬件采納工控機，軟件平臺采納最新的組態(tài)軟件技術(shù)，基于B/S模式，可以通過網(wǎng)絡(luò)進行掃瞄。監(jiān)測中心軟件為用戶供應(yīng)一個可視化的監(jiān)測界面。該監(jiān)測界面讓用戶直觀、便利、快捷地了解變壓器的運行狀態(tài)。通過此界面，用戶可以準時了解各變壓的工作狀況，并具有聲光報警等功能。同時，用戶通過查詢歷史數(shù)據(jù)庫，可以調(diào)出變壓器的歷史運行狀態(tài)曲線，從而猜測變壓器的負荷狀況，并完成上位機相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理功能。

通訊選用GPRS，利用移動運營商供應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)SCADA，是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個重要進展方向。由于GSM網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)已經(jīng)成熟，掩蓋面又廣，利用GSM無線通信方式來實現(xiàn)變壓器參數(shù)的實時采集，無疑是對現(xiàn)有資源的最大利用。最重要的是GSM網(wǎng)絡(luò)是由移動運營商投控系統(tǒng)，可以節(jié)約數(shù)以千億計的導(dǎo)線材料及人工費用，達到環(huán)保、節(jié)能、資源最大共享的目的，而且免除了網(wǎng)絡(luò)的日常修改和維護工作，最大限度地節(jié)約了投資。無論何時何地，只要有一部電腦和可以上網(wǎng)的電話線就能實現(xiàn)對各地變壓器進行監(jiān)控。和有線方式比較起來，成本低，易安裝、易維護，牢靠性高。

RTU采納工業(yè)級RTU，實時監(jiān)測變壓器的工作狀況，包括變壓器的三相電壓、三相電流、三相功率(負荷)、三相無功功率、三相不平衡電流、功率因數(shù)、諧波、脈沖表的電度、變壓器的溫度等，通過變壓器的工作狀況，可以進行配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運行，當發(fā)生故障時，進行報警，準時進行故障排解，削減停電時間，削減經(jīng)濟損失和降低對用戶造成的不便，提高供電的質(zhì)量。

2.系統(tǒng)構(gòu)架

3.三維力控PCAUTO3.62組態(tài)軟件介紹

1主要特點

（1）管控一體化的軟件

強大的Web功能和Internet/Intranet掃瞄器技術(shù)，直接支持多文檔。功能全部用VC++實現(xiàn)，因此當在Internet上遠程訪問監(jiān)控畫面時，具有更好的實時性。同時易于使用ASP等快速開發(fā)工具構(gòu)建B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并可以直接訪問單窗口。

國內(nèi)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架，支持B/S和C/S訪問方式，支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余及故障切換。供應(yīng)多重冗余結(jié)構(gòu)，支持IO設(shè)備冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、數(shù)據(jù)庫冗余等；

在基于PC掌握的“軟PLC”套件得到大量應(yīng)用的基礎(chǔ)上，掌握策略生成器更加完善和符合現(xiàn)場特點,輕松的基于PC構(gòu)建簡單掌握系統(tǒng)；

設(shè)備通訊和力控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點支持GPRS、CDMA等移動通訊功能；GSM手機短信報警管理系統(tǒng)便利管理報警信息；

重新設(shè)計的加密系統(tǒng)，支持工程加密；

（2）HMI新特點

重新設(shè)計的HMI開發(fā)系統(tǒng),更多的組件和控件來便利您構(gòu)成強大的系統(tǒng)；豐富的函數(shù)和設(shè)備驅(qū)動程序使您集成更簡單；

增加的過渡色與漸進色功能，從根本上解決了許多同類軟件在過多使用過渡色、漸進色時，嚴峻影響畫面刷新速度和系統(tǒng)運行效率的問題；

優(yōu)化設(shè)計的工具箱和調(diào)色板，在顏色選擇時更直觀、便利；開發(fā)更敏捷,更多的矢量子圖，制作工程畫面更快捷。

供應(yīng)面對對象編程方式，內(nèi)置間接變量、中間變量、數(shù)據(jù)庫變量，支持自定義函數(shù),支持大畫面和自定義菜單，便利您構(gòu)造強大的企業(yè)級運行系統(tǒng),

腳本類型和觸發(fā)方式多樣，支持數(shù)組運算和循環(huán)。

（3）開放性

直接EXCEL已VBA的方式訪問數(shù)據(jù)庫；

符合工程規(guī)范的設(shè)計：更多的功能組件是為了滿意工程技術(shù)人員的需要而設(shè)計的，足夠的敏捷性保證了它具有廣泛的適應(yīng)性；

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件敏捷便利，OPC技術(shù)直接支持時間戳和質(zhì)量戳；

多國語言版本保證了您的項目的拓展

（4）開發(fā)系統(tǒng)

力控供應(yīng)了一個高度集成化、可視化的開發(fā)環(huán)境。極為友好的界面風格使您“上手”特別簡單。

*圖庫

集成化的開發(fā)環(huán)境、增加的圖形功能，豐富的圖形元素及超級子圖精靈圖庫集，供應(yīng)子圖精靈開發(fā)工具，用戶可以便利地生成自己的圖庫；力控?優(yōu)化設(shè)計的圖庫，供應(yīng)了豐富的子圖和“子圖精靈”，任意拖拽不變形，使您的工程畫面精益求精。

*內(nèi)部組件

視頻組件：進行視頻的捕獲和回放；

溫控曲線組件：可以進行溫度的自動升溫柔保溫掌握；

掃瞄器組件：可以作為標準的掃瞄器客戶端；

標準WINDOWS組件：支持標準的文本框、單選框、列表框等組件；

增加的報警組件：集成的報警管理和查詢；

X—Y曲線組件：可以自由的進行曲線分析和查詢；

幻燈片組件：敏捷的幻燈片播放，可進行自由掌握；

自由曲線組件：便利的繪制各種曲線和動畫連接；

萬能報表組件：類EXCEL的報表工具，便利您完成管理報表；

立體棒圖組件：直方圖的分析工具；

歷史追憶組件：可以追憶帶毫秒標簽的數(shù)據(jù)，便利事故查詢；

手機短信組件：簡潔的手機短信發(fā)送組件

*報表組件：

歷史報表:

便利快速的歷史報表生成工具，能進行日報、月報、季報、年報的生成，對數(shù)據(jù)存儲的時間范圍、間隔、起始時間可進行任意指定，并可以依據(jù)存儲的時間進行查詢歷史數(shù)據(jù)，組態(tài)時在力控的繪畫菜單內(nèi)進行歷史報表的選取。

內(nèi)嵌多功能報表：

敏捷的報表生成方式，可以任意設(shè)置報表格式，實現(xiàn)各種運算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析、報表打印等。既可以制作實時報表，也可以制作歷史報表?？梢栽趫蟊砩贤瑫r顯示實時數(shù)據(jù)和任意時刻的歷史數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計處理，例如取行平均、列平均，統(tǒng)計出最大最小值。內(nèi)嵌多功能報表供應(yīng)了相應(yīng)的報表函數(shù)，可以制作各種報表模板，實現(xiàn)多次使用，以免重復(fù)工作，組態(tài)時在力控的子圖內(nèi)。

內(nèi)置數(shù)據(jù)表：

內(nèi)置數(shù)據(jù)表是力控開發(fā)人員總結(jié)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點開發(fā)出的內(nèi)置實時關(guān)系數(shù)據(jù)表，利用報表模板可以將力控實時數(shù)據(jù)庫的變量和報表字段進行任意綁定，可以對任意的數(shù)據(jù)進行插入、刪除、遍歷、存盤，內(nèi)置的報表過濾器可以任意設(shè)定不憐憫況下的查詢條件，依據(jù)查詢條件對所查出的記錄進行選取來參加數(shù)據(jù)處理。

動作腳本

動作腳本類型和觸發(fā)方式多樣，具備自定義函數(shù)功能，支持數(shù)組運算和循環(huán)掌握。內(nèi)置多種打印函數(shù)，可依據(jù)畫面的大小進行任意設(shè)置打印范圍。

自定義運行菜單

力控支持用戶自定義菜單，其中包括窗口彈出式菜單和定義在各個圖形對象上的右鍵菜單。協(xié)作腳本程序與自定義菜單，可以實現(xiàn)更為敏捷與簡單的人機交互過程。

系統(tǒng)平安性

力控供應(yīng)了完備的平安愛護機制，以保證生產(chǎn)過程的平安牢靠。力控?的用戶管理將用戶分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員等多個級別，并可依據(jù)級別限制對重要工藝參數(shù)的修改，以有效避開生產(chǎn)過程中的誤操作。

報警和大事記錄

力控在運行時自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要大事。一旦發(fā)生事故，可就此作為分析事故緣由的依據(jù)，為實現(xiàn)事故追憶，供應(yīng)基礎(chǔ)資料。

（5）分布式網(wǎng)絡(luò)

特點

力控是真正的分（）（）式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在工程項目中用戶可以依據(jù)實際需要，敏捷地構(gòu)建符合要求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中的各個力控節(jié)點可以構(gòu)建B/S和C/S等方式。

網(wǎng)絡(luò)冗余

力控?支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余，支持報警、歷史數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)時鐘的同步。在雙機冗余基礎(chǔ)上，其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自動跟蹤冗余主/從機的切換。各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅可以監(jiān)視，還能夠進行掌握。

開放方式

軟件為開放式體系結(jié)構(gòu)，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX、DNA標準。

以O(shè)LE、COM/DCOM、動態(tài)鏈接庫等多種形式供應(yīng)外部訪問接口，便于用戶利用各種常用開發(fā)工具（如：VC++、VB等）進行深層的二次開發(fā)。

多國語言支持

力控同時具有英文版、繁體、簡體中文版，在蘇丹、埃及、馬來西亞、孟加拉國、緬甸都有力控?軟件的應(yīng)用實例。

力控將加速國際化進程，適應(yīng)入世的要求。

（6）區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)處理：

力控監(jiān)控組態(tài)軟件內(nèi)置區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫，區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫內(nèi)置多種功能塊，來完成數(shù)據(jù)處理，可實現(xiàn)累計、統(tǒng)計、掌握、線形化、PID掌握、各種運算等多種功能。

區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫完成實時數(shù)據(jù)、報警檢查、歷史數(shù)據(jù)的存儲等功能。

數(shù)據(jù)庫對生產(chǎn)數(shù)據(jù)按區(qū)域、單元、子單元管理，分為6層結(jié)構(gòu)，便利數(shù)據(jù)的管理

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為可組態(tài)的“活結(jié)構(gòu)”，用戶可依據(jù)實際需要自定義自己的各類數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，便利對數(shù)據(jù)的管理和查找。

力控?數(shù)據(jù)庫具備真正意義上的分布式特征。力控?的HMI（人機界面）部分與數(shù)據(jù)庫部分可以分別運行在不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，任意一臺操作站上的HMI都可以訪問任意一臺服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫。運行于不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)據(jù)庫還可以相互訪問。真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布處理，界面的集中監(jiān)控與管理。

豐富的數(shù)據(jù)庫組件：

ODBC雙向轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)組件：可以和各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過ODBC驅(qū)動進行實時歷史數(shù)據(jù)向關(guān)系數(shù)據(jù)庫的雙向轉(zhuǎn)儲；

GSM短信管理組件：完善的報警短信管理，生產(chǎn)消失問題的時候，通過移動網(wǎng)絡(luò)將報警信息準時的發(fā)送到管理者的手機上；

PORTSERVER數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件:支持網(wǎng)絡(luò)其它的節(jié)點通過串口、網(wǎng)絡(luò)、MODEM、GPRS、CDMA等方式的數(shù)據(jù)進行訪問；

NETSERVER組件：專用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器組件，構(gòu)成分布式應(yīng)用的核心

DBCOM控件：標準的Activex控件，允許第三方開發(fā)工具來訪問實時數(shù)據(jù)庫，支持C/S網(wǎng)絡(luò)訪問。

SoftPLC組件：掌握策略生成器構(gòu)筑PC掌握的靈魂；

OPC/DDESERVER：標準的數(shù)據(jù)服務(wù)器，第三方軟件可通過DDE和OPC標準來遍歷數(shù)實時數(shù)據(jù)庫的各種實時和歷史數(shù)據(jù)。

4.廈門桑榮GPRSDTU介紹

Saro3130PGPRSDTU是一款基于移動2.5GGPRS網(wǎng)絡(luò)平臺、內(nèi)嵌TCP/UDP協(xié)議及功能強大的單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端。采納SiemensMC35i工業(yè)級通訊模塊，工業(yè)規(guī)格設(shè)計。供應(yīng)RS232/RS485/RS422等標準串行接口，直接與PLC、RTU、FTU、TTU等采集設(shè)備透亮?????連接。實現(xiàn)GPRS遠程實時數(shù)據(jù)傳輸功能。

5.北京易控微網(wǎng)科技STC-2RTU介紹

（1）STC-2功能示意：

（2）STC-2功能簡介：

測量變壓器三相電壓、三相電流、三相有功功率、三相無功功率、三相總有功功率、三相總無功功率、頻率、功率因數(shù)、1-31次諧波(STC-2XB有此功能)、積分電度、三相不平衡電流等，數(shù)據(jù)刷新速度快，電壓、電流輸入均隔離，精度0.5%以內(nèi)

2路直流模擬量輸入(0-20mA或0-5V)，可通過溫度變送器測量變壓器精度

3路開關(guān)量繼電器隔離輸出(觸點容量250VAC5A、30VDC5A)，可以作為遙控、跳閘或者告警

6路開關(guān)量光電隔離輸入，可兼作脈沖輸入(測量電度表輸出脈沖)，帶SOE(大事記錄)功能

隔離的兩路485或232，MODBUSRTU通訊協(xié)議

貼片安裝，無外部總線，較高的EMC性能

卡式導(dǎo)軌或螺絲固定

工作溫度：-20℃到70℃

EMC測試能達到IV級

6.系統(tǒng)特點

本系統(tǒng)由國內(nèi)知名廠商的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品組成，采納開放式的協(xié)議MODBUS，應(yīng)用在很多類似的SCADA系統(tǒng)，具有牢靠性高、綜合性價比高、開放性好、易擴展、易維護、易安裝等特點。

7.系統(tǒng)參考配置

假定測一個變壓器，配置設(shè)備清單如下：

監(jiān)控中心：