Реферат: Концепция построения и реализация аскуэ на компонентах информационно-управляющего телемеханического комплекса «Гранит-микро»

Совместное научно-производственное предприятие «Промэкс»


Концепция построения и реализация АСКУЭ

на компонентах информационно-управляющего

телемеханического комплекса «Гранит-микро»

торговой марки МИКРОГРАНИТ


Научный руководитель

СНПП «Промэкс»,

к.т.н., доцент, чл.-кор. ИАУ

Портнов М.Л.


2004 г.


Содержание

Введение. Принятые определения и обозначения

1. АСКУЭ - составная часть интегрированного информационно-управляющего телемеханического комплекса ИУТК «Гранит-микро» торговой марки МИКРОГРАНИТ.

2. Аттестация ИК АСКУЭ «Гранит-микро»

3. Организационные и технические мероприятия повышения целостности (достоверности) информации ИК АСКУЭ «Гранит-микро».

4. Информационный поток подсистемы АСКУЭ как часть общего потока в интегрированном информационно-управляющем телемеханическом комплексе.

5. Критерий оценки качества интегрированного информационно-управляющего комплекса с подсистемами АСКУЭ и АСДУ.

6. Общие задачи, решаемые ИК АСКУЭ в рамках интегрированного или

специализированного ИУТК «Гранит-микро».

7. Состав и технические возможности ИК АСКУЭ (интегрированного с ИК АСДУ или отделенного от него) на элементах ИУТК «Гранит-микро» торговой марки МИКРОГРАНИТ

8. Реализация ИК АСКУЭ и АСДУ интегрированного ИУТК «Гранит-микро». Уровень периферийного контролируемого пункта (RTU).

9. Сопряжение интегрированного ИУТК и ИК АСКУЭ «Гранит-микро» с каналами связи

10. Конфигурация устройств КП - RTU ИК АСКУЭ интегрированного ИУТК

«Гранит-микро».

11. Конфигурация связей КП - RTU с ЦППС ИУТК «Гранит-микро» для различных линий связи.

12. Реализация устройств КП – RTU для обслуживаемых пунктов.

13. Резервирование каналов связи КП – RTU.

14. Реализация подсистем ИУТК «Гранит-микро» в КП – RTU.

15. Основные компоненты ЦППС ИУТК «Гранит-микро».

16. Реализация ЦППС ИУТК «Гранит-микро».

17. Программное обеспечение ИУТК «Гранит-микро».

18. Заключение.

19. Литература.


Введение

Основой построения современных интегрированных информационно-управляющих телемеханических комплексов, в том числе и для АСКУЭ, является ИУТК «Гранит-микро» - новое поколение широко известного комплекса «Гранит» («Гранит-М»), первого серийного изделия СССР со встроенными микро ЭВМ (ОАО «Промавтоматика»).

ИУТК «Гранит» был рекомендован Минэнерго СССР для телемеханизации энергообъектов районных электросетей, предприятий электросетей, энергосистем. За 13 лет серийного производства (в период 1987…2000 г.г.) предприятиям всех республик бывшего СССР поставлено более 6000 устройств ИУТК«Гранит».

ИУТК «Гранит» - база для создания в СНПП «Промэкс» - ОАО «Промавтоматика» серии комплексов – «Гранит-ЖД» (для электрифицированных участков железных дорог), «Гранит-свет» (для управления наружным освещением городов), «Гранит-нефть» (для нефтепромыслов). Более тысячи указанных устройств успешно работают на объектах.

Разработчик ИУТК «Гранит-микро» - СНПП «Промэкс», использовал лучшие решения базового комплекса и ввел в него современные теоретические, системные и схемные принципы.

При создании ИУТК «Гранит-микро» проанализированы основные параметры более 35 изделий – аналогов ведущих фирм – АBB, Siemens, PEP, Landis@Gyr, Motorola, Octagon Systems, Allen Breadly, ОАО «ЦННИКА», ЗАО «Системы телемеханики и автоматизации – Систел - А», ЗАО «Системы связи и телемеханики», ЗАО НПП «Радиотелеком», ОАО «Юг-Система плюс», ЗАО «РТСофт», компании ДЕП, ООО НТЦ «ГОСАН» и др. Выработаны, апробированы в десятках публикаций новые технические решения, позволяющие успешно конкурировать с изделиями ведущих фирм.

В ИУТК «Гранит-микро» учтен опыт разработки и промышленного выпуска базового комплекса «Гранит», теоретические исследования Московского Государственного института электронной техники (технического университета), проведенные д.т.н. Портновым Е.М, предложения участников семинаров, проводимых разработчиками СНПП «Промэкс».

Партнеры СНПП «Промэкс» и ОАО «Промавтоматика» – Днепропетровский Государственный университет инженеров транспорта, ВТД «Гранит-микро», Национальный университет «Львівська політехніка”, ЦНИИКА (г. Москва).

Устройства ИУТК «Гранит-микро» сертифицированы ведущей организацией РАО ЕЭС России, комплекс внесен (единственный среди аналогов украинских производителей) в перечень изделий, разрешенных к применению на энергетических объектах России.

^ С декабря 2003 г. изделия ИУТК «Гранит-микро» защищены торговой маркой «MИКРОГРАНИТ».

В 2004 г. изделиям ИУТК «Гранит-микро» на всеукраинском конкурсе присвоен знак «Вища проба» в номинации «Приборостроение».

Уровень ИУТК «Гранит-микро» характеризуют:

Сертификат соответствия № RU MX02.B00075 (№ 3697984).

Приказ РАО ЕЭС России от 16.11.98г. (по состоянию на 01.11.2002 г.). Перечень

устройств телемеханики, использование которых допускается на объектах электроэнергетики России. П.11 – Комплекс телемеханики «Гранит-микро».

3. Диплом Международной выставки «Энергосвязь, средства связи в энергетике» - 2000 г.

4. Диплом 2 степени в номинации «Автоматизированные системы учета энергоресурсов» VІІ Международной специализированной выставки «Уралэнерго-2001»..

5. Диплом 3-ей международной специализированной выставки «Энергетика, энергоресурсосбережение, экология».

6. Диплом Международной выставки «Энергосвязь-2002» за разработку и внедрение современных цифровых технологий в системах управления ЕЭС России.

7. Экспозиция ИУТК «Гранит-микро» на выставке «Год Украины в России».

8. Доклад на втором специализированном семинаре – выставке «Современные средства телемеханики, организация рабочих мест и щитов управления», Москва 2001г.

9. Доклад на третьем специализированном семинаре – выставке «Современные средства телемеханики, организация рабочих мест и щитов управления», Москва 2002г.

10. Доклад на четвертом специализированном семинаре – выставке «Современные средства телемеханики, организация рабочих мест и щитов управления», Москва 2003г.

11. Доклад на пятом специализированном семинаре – выставке «Современные средства телемеханики, организация рабочих мест и щитов управления», Москва 2004г.

12. Монография «Анализ состояния производства, принципов построения и тенденций развития информационно - управляющих комплексов для АСУ распределенных энергообъектов и производств», Москва, 2002 г. (д.т.н., профессор Е.М. Портнов).

13. Более 70 патентов на изобретения, полученных СНПП «Промэкс» и ОАО «Промавтоматика», в том числе 20 патентов на устройства ИУТК «Гранит-микро».

После завершения разработки и начала промышленного выпуска ИУТК «Гранит-микро» успешно участвует в конкурсах и тендерах, о чем свидетельствует представленная таблица


^ География поставок ИУТК «Гранит- микро» и его компонентов в 2002…2004 гг.

Объекты

СНПП «Промэкс»,

ОАО «Промавтоматика»

г. Житомир






Кузбассэнерго

Тулаэнерго

Архэнерго

Ленэнерго

Иркутскэнерго

Ровнооблэнерго

МА Шереметьево

Лентеплоэнерго

Кишиневские электросети

Молдэлектрика

Горно-металлургический

комбинат, Монголия

Ферро - магниевый

комбинат, Казахстан

Киевский метрополитен

Винницаэнерго

Энергообъект, Беларусь

Укрзализныця, электроснабжение южной и донецкой железных дорог



Начиная с 1975 г., в телекомплексы производства ПО (ОАО) «Промавтоматика» включаются элементы подсистемы учета электроэнергии, т.е. на протяжении 30 лет разработчики СНПП «Промэкс» - СКТБ «Промавтоматика» работают над созданием интегрированных информационно- управляющих телемеханических комплексов, включающих подсистемы автоматизированных систем диспетчерского управления АСДУ и коммерческого (технического) учета электроэнергии АСКУЭ.


^ 1. АСКУЭ - составная часть интегрированного информационно-управляющего телемеханического комплекса ИУТК «Гранит-микро» торговой марки МИКРОГРАНИТ

После освоения в промышленном производстве телекомплексов четвертого поколения «Гранит» Государственный институт «Система» (г. Львов) сертифицировал один из вариантов КП «Гранит» как УКУЭ – устройство коммерческого учета электроэнергии. Однако работы по сертификации не нашли продолжения, так как четко проявилась тенденция аттестации не

отдельных частей, а АСКУЭ в целом. В результате от создания АСКУЭ разработчики ИУТК «Гранит-микро» перешли к созданию информационных комплексов ИК АСКУЭ, что корреспондируется с современной «Концепцией построения АСКУЭ».

По современной трактовке АСКУЭ - трехуровневая система, включающая:

- первый уровень - точки учета (измерительные трансформаторы тока и напряжения, счетчики, цепи связи между указанными элементами),

-второй уровень - объект (узел) учета, представляющий собой совокупность точек учета и программно-аппаратное устройство для сбора, обработки и передачи информации АСКУЭ. Объект учета по технологическому признаку представляет собой периферийное устройство контролируемого пункта (remote terminal unit) – КП - RTU,

-третий уровень – центральную приемо-передающую станцию (ЦППС), проводящую информационные обмены со всеми КП – RTU и входящую в корпоративную (ведомственную, локальную) вычислительную сеть. ЦППС соединяется с КП линиями (каналами) связи различной конфигурации, вида и протяженности.

Уровень точек учета является измерительной частью АСКУЭ, а два других уровня – информационной частью.

Второй и третий уровни АСКУЭ – объекты учета и ЦППС, в дальнейшем определяются как информационный комплекс ИК АСКУЭ.

В настоящей концепции основное внимание уделено синтезу ИК АСКУЭ, что, в значительной мере, объясняется тем, что на заводе – изготовителе практически невозможно создать систему коммерческого (технического) учета электроэнергии в целом. Как правило, АСКУЭ строится на уже включенных в работу измерительных трансформаторах тока и напряжения, ранее закупленных счетчиках, выполненных связях измерительных трансформаторов со счетчиками. К тому же в подавляющем большинстве случаев каналы связи КП – ЦППС не выбираются Поставщиком ИК, а предоставляются Заказчиком системы. Программное обеспечение ИК АСКУЭ должно быть интегрировано в действующую корпоративную (локальную) вычислительную сеть.

^ 2. Аттестация ИК АСКУЭ «Гранит-микро»

В соответствии с указанными реалиями АСКУЭ является объектно - ориентированной и, в связи с этим, должна аттестоваться не на площадке Изготовителя, а по месту ее установки у Заказчика.

Для проведения испытаний и аттестации АСКУЭ разработчик (изготовитель) ИК АСКУЭ передает Заказчику документацию, относящуюся собственно к ИК АСКУЭ, а также к элементам сопряжения с аппаратурой точек учета. При необходимости, разработчик и производитель ИК АСКУЭ принимает участие в проведении испытаний системы.

Продолжая проводимые на протяжении тридцати лет исследования, разработчик ИК АСКУЭ «Гранит-микро» - СНПП «Промэкс», создает интегрированные многоуровневые информационно-управляющие телемеханические комплексы, которые, в соответствии с условиями применения, включают в любом сочетании подсистемы АСДУ, АСКУЭ и регистрации аварийной информации (РАИ).

^ 3. Организационные и технические мероприятия повышения целостности (достоверности) информации ИК АСКУЭ «Гранит-микро»

3.1.Организационно повышение целостности информации достигается тем, что составные части (модули), решающие задачи АСКУЭ, могут быть отделены от остальной части КП и установлены в отдельный кожух КП (КПМ) - микро.

Выделенный для ИК АСКУЭ кожух, при необходимости, пломбируется службой энергосбыта для исключения несанкционированного доступа к цепям связи со счетчиками.

Для сопряжения КП ИК АСКУЭ с ЦППС, по условиям применения, может использоваться выделенный или общий с ИК АСДУ канал связи.


3.2. Технические мероприятия обеспечения целостности информации:

-исключение несанкционированного влияния на кодовое информационное сообщение, полученное от счетчика,

-непрерывная диагностика работоспособности цепей связи счетчика с аппаратурой КП,

-сравнительный анализ данных, полученных по числоимпульсным и кодовым выходам счетчиков, с целью проверки достоверности данных по установленным критериям,

-сравнительный анализ данных, полученных в смежных информационных циклах от числоимпульсных и кодовых каналов счетчиков, с целью повышения уровня достоверности данных по установленным критериям,

-обрамление информации, полученной от счетчиков, специально разработанным для ИУТК «Гранит-микро» условно корреляционным биимпульсным кодом, который, в сочетании с циклическим кодом, обеспечивает снижение вероятности не обнаруживаемых искажений информации до уровня 10-13…10-16, т.е. достижение высокой достоверности, на 4…7 порядков выше требований нормативной документации к АСКУЭ,

-синтез структуры и алгоритмов проведения информационных обменов в соответствии с принятым критерием определения качества информации и всего ИК АСКУЭ – интегральной достоверностью информации

Важная особенность подхода к построению ИУТК «Гранит-микро» - теоретическое обоснование принимаемых решений, позволяющее представить основные показатели не словесно, а в виде рассчитанных параметров.


^ 4. Информационный поток подсистемы АСКУЭ как часть общего потока в интегрированном информационно-управляющем телемеханическом комплексе

Основная задача синтеза информационно-управляющих телемеханических комплексов – обеспечение максимального использования пропускной способности каналов связи и высокого уровня достоверности информации при работе ИУТК в нормальном и нештатном (аварийном) режимах.

ИК АСКУЭ на элементах ИУТК «Гранит-микро» синтезируется на основе теоретического анализа потоков информации (Л.5), результатом которого явилось обоснование возможности и необходимости разделения информационного потока АСКУЭ на две составляющие – оперативную и неоперативную.

Оперативная составляющая информационного потока направляется не только в АСКУЭ, но и в оперативно – информационный контур АСДУ, и используется для построения «профиля мощности» в цепях потребления электроэнергии. По оперативной составляющей вычисляются квазимгновенные значения мощности для построения графика усредненных получасовых значений и формирования соответствующих отчетных документов.

Оперативная составляющая потока формируется числоимпульсными выходными каналами счетчиков, и является входной информацией для модулей ввода, накопления, обработки и передачи информации ИК АСДУ и АСКУЭ.

Основным мотивом для выделения оперативной составляющей информации из общего потока данных АСКУЭ является возможность максимального сжатия информации для передачи в ЦПСС одним информационным сообщением данных от нескольких (8…32) счетчиков. Благодаря этому информационная нагрузка на канал связи КП – ЦППС резко уменьшается, становится возможным без деградации динамических характеристик оперативного контура – времени доставки телесигналов, команд телеуправления и телеизмерений текущих (мгновенных) значений параметров, передавать оперативную составляющую информации АСКУЭ с цикличностью в одну…три минуты при скорости передачи информации не выше 200…600 бод.

Повышение достоверности (целостности) оперативной составляющей потока АСКУЭ обеспечивается передачей данных по принципу «нарастающего итога» - в очередном цикле

информационного обмена данные каждого счетчика представляются в виде кода, равного сумме числа импульсов, накопленных к моменту предшествующей передачи данных и за интервал между смежными циклами передачи информации. Такой принцип позволяет реализовать информационные обмены при потере или отсутствии канала связи в направлении от ЦППС к КП и достаточно просто и эффективно проконтролировать корректность принятой информации.

Неоперативная составляющая информационного потока АСКУЭ формируется современными электронными счетчиками в виде кодовых посылок. Кодовые посылки соответствуют принятому в конкретном типе счетчика протоколу обмена информацией. По данным неоперативной составляющей реализуется коммерческий и (или) технический учет потребления электроэнергии.

Расчленение общего потока АСКУЭ на оперативную и неоперативную составляющие резко снижают требуемую периодичность опроса кодовой информации. Благодаря тому, что данные неоперативной (кодовой) составляющей данных от счетчика сопровождаются метками времени, требования к оперативности передачи информации могут быть снижены. В результате неоперативная составляющая - коммерческая информация, интегрируется в оперативный контур АСДУ без деградации динамических характеристик интегрированного комплекса.

Важно подчеркнуть, что оперативная и неоперативная составляющие информационного потока АСКУЭ в интегрированном комплексе проходят по тем же трассам, что и информация оперативного контура АСДУ (телесигнализация, телеизмерения, телеуправление). Поэтому данные АСКУЭ формируются в виде помехоустойчивых кодов, обеспечивающих достоверность данных, которая характеризуется вероятностью не обнаружения искажений 10-12…10-16. В результате достоверность данных АСКУЭ в рамках интегрированного комплекса оказывается на четыре…восемь порядков выше (!!!) требований к «целостности» информации, которая содержится в требованиях к стандартным АСКУЭ.

Проведенные теоретические исследования информационных потоков в информационно – управляющих телемеханических комплексах доказали возможность совмещения данных оперативного и неоперативного контуров и построения ИК АСКУЭ как части интегрированного комплекса, сочетающего подсистемы АСДУ и АСКУЭ. Результаты теоретических исследований положены в основу построения ИУТК «Гранит-микро» и, в частности, ИК АСКУЭ «Гранит-микро».

^ 5. Критерий оценки качества интегрированного информационно-управляющего комплекса с подсистемами АСКУЭ и АСДУ

Обычно для оценки качества информационно-управляющих комплексов используются следующие критерии (параметры):

-надежность,

-помехоустойчивость,

-быстродействие,

-достоверность (целостность, точность),

Трактовки указанных параметров размыты и зачастую не отражают работу системы в реальных условиях эксплуатации, особенно при нештатных (аварийных) ситуациях. Для иллюстрации этого достаточно привести несколько примеров.

В рекламных и информационных материалах многих производителей быстродействие определяется как частное от деления длины информационного сообщения (в битах) на скорость передачи информации по каналу связи (в бит/сек). В действительности данным параметром определяется время передачи одного информационного сообщения, и не более. Реальное быстродействие является вероятностной характеристикой и, как правило, определяется:

-временем передачи информационного сообщения по прямому каналу связи КП – ЦППС или по цепочке, включающей один или несколько ретрансляторов,

-вероятностью неискаженного приема переданного сообщения приемником,

-временем реакции приемника на полученное сообщение,

-временем передачи от приемника (ЦППС) сообщения об обнаруженном (необнаруженном) искажении,

-вероятностью приема указанного сообщения передатчиком информации (КП),

-задержкой начала повторной передачи информационного сообщения при обнаружении искажения,

-временем повторной передачи сообщения.

Очевидно, что реальное быстродействие необходимо определять по временному сдвигу между моментом появления «события для передачи» до неискаженного представления получателю информации, характеризующей «событие», при заданной величине доверительной вероятности представленного параметра.

При такой, оптимальной для Пользователя, трактовке, становится очевидной жесткая корреляция между реальным быстродействием и другими параметрами системы.

Другой пример. Общепринято определять надежность как среднее время между отказами или до отказа комплекса или его части. Однако выход из строя какой-то составляющей комплекса может привести не к отказу, а к неправильной работе, которая чревата не обнаружением искажения информации. Пример показывает наличие жесткой связи между надежностью и достоверностью. Другими примерами можно показать жесткую корреляцию и между всеми важнейшими параметрами комплекса.

Ясно, что традиционная оценка систем рядом некоррелированных параметров не позволяет Заказчику оценить реальные характеристики работы системы в целом (в комплексе), особенно в аварийной ситуации.

При создании ИУТК «Гранит-микро» разработана теория и практика применения нового обобщающего критерия оценки качества информации и собственно ИК – интегральной достоверности информации.

^ Интегральная достоверност


Технические возможности и особенности применения составных частей и модулей ИУТК «Гранит-микро» приведены в соответствующих руководствах по их применению.


^ 8. Реализация ИК АСКУЭ и АСДУ интегрированного ИУТК «Гранит-микро».

Уровень периферийного контролируемого пункта (RTU)

8.1. Реализация функций АСДУ, АСКУЭ с помощью компонентов ИУТК «Гранит-микро» показана ниже (составные части ИК АСКУЭ выделены на схеме жирным шрифтом)

Принятые в схеме сокращения:

-ТС – телесигнализация состояния (положения) двухпозиционных объектов,

-ТУ – телеуправление,

-ТТ – телеизмерения текущих (мгновенных) значений параметров,

-ТИ – телеизмерения интегральных (суммарных) значений параметров,

-ЧИ – числоимпульсный выход счетчика.




Тип модуля КП-микро, реализующего функцию АСУ ТП

Тип присоединения
Модуль МИП, МИП-1
~ 220В
Модуль КАМ
10

^ Модуль М4А, М4А1

1-1, 1-2

Модуль МТИ

2.1, 2-2, 3

Модуль МДС

4-1, 4-2, 3

Модуль МТУ

5

Блок БПР-05-02

5

Модуль МТУ

5

Блок БУМП

6

Модуль МТТ

7

Модуль МПИ

8

Модуль М2М

9

Модуль М4А

9
^ Модуль КАМ
9

Модуль КАМ-GSM

9

Модуль КАМ

10



8.2. Сопряжение ИК АСКУЭ со счетчиками

Для соединения входов КП могут использоваться выходы счетчиков:
-числоимпульсные,

-цепи «токовой петли»,

-шины интерфейса RS-232,

-шины интерфейса RS-485.

8.3. Числоимпульсный выход счетчика

Числоимпульсный выход счетчика должен быть выделенным и не может использоваться в других цепях, кроме цепей связи с ИК АСКУЭ. При невозможности выполнения данного условия следует обратиться за консультацией к Разработчику – СНПП «Промэкс».

Выход счетчика должен быть эквивалентен релейному, реализованному с помощью контактного или бесконтактного элемента.

Выход счетчика должен быть рассчитан на подключение внешней цепи напряжением 12±2,4 В при втекающем токе не более 10 мА.

Ток «покоя» (при выходном сигнале «0») числоимпульсного выхода счетчика не должен превышать 0,1 мА.

Длительность формируемых импульсов и пауз между импульсами должна быть не менее 20 мсек.

Погрешность от дискретности данных, считываемых по числоимпульсному каналу счетчика, не превышает 1 импульс. Данные, соответствующие «части импульса», не введенные в текущее информационное сообщение, вводятся в смежное сообщение.

8.3.1.Устройство КП ИК АСКУЭ подавляет воздействие импульсных сигналов помех длительностью до 2 мсек.

8.3.2. Устройство КП ИК АСКУЭ контролирует работоспособность выходных цепей и цепей связи со счетчиками и формирует диагностическое сообщение, содержащее данные об обнаруженных неисправностях - коротком замыкании или обрыве числоимпульсного выхода любого счетчика. Диагностические данные отображаются на экране монитора диспетчера, заносятся в ретроспективную базу данных и идентифицируют адрес неисправной цепи и вид обнаруженной неисправности.

8.3.3. При передаче информации используется условно корреляционный биимпульсный код, который обеспечивает получение интегральной достоверности, характеризуемой вероятностью отображения искаженной информации, не превышающей 10-13, независимо от места искажения по всей трассе доставки информации от счетчика диспетчеру.

Использованный метод кодирования и алгоритм передачи информации позволяет обнаружить неисправность:

-цепей связи счетчика со входами устройства КП,

-внутреннего интерфейса КП,

-линейного адаптера – модема,

-линии связи КП – ЦППС,

-линейного адаптера – модема ЦППС,

-аппаратуры доставки информации в ПЭВМ – сервер телемеханики.

8.3.4. Периодичность передачи данных, полученных по числоимпульсным каналам счетчика, определяется условиями применения. Минимальное время между смежными передачами информации равно 1 мин. По условиям применения казанное время может быть уменьшено.

8.3.5. Для получения «плавного» графика получасового потребления электроэнергии рекомендуется выбирать коэффициенты масштабирования (параметры измерительных трансформаторов тока и напряжения) так, чтобы за интервал времени, равный половине часа, на числоимпульсном выходе счетчика (при среднем значении потребления электроэнергии) было сформировано не менее 50 импульсов. При меньшем числе импульсов график теряет плавность и, по мере уменьшения реального числа импульсов, преобразуется в гистограмму.

8.3.6. По данным, полученным от числоимпульсных выходов счетчиков, программой ЦППС рассчитываются «квазимгновенные», получасовые и пиковые значения мощности по каждому присоединению. По условиям применения рассчитываются аналогичные значения по группам фидеров и подстанции в целом.

8.3.7. Для предотвращения искажения данных при отключении основного источника питания рекомендуется подключать к устройству КП устройство бесперебойного питания (УБП). С учетом малого потребления энергии элементами устройства КП при установке УБП мощностью 500 Вт обеспечивается нормальная работа устройства при отключенном основном источнике питания в течение 24 часов.

8.3.8. Устройство КП обеспечивает передачу в ЦППС диагностической информации при отключении и повторном включении основного источника питания.

8.3.9. Устройство КП передает данные от счетчиков «нарастающим итогом», а программа ЦППС вычисляет значения энергии за интервал времени между смежными передачами данных и предотвращает искажение реальных данных при переполнении накопителей импульсов.

8.3.10. Устройство КП обеспечивает возможность наращивания количества числоимпульсных каналов счетчиков без изменения монтажа, способа передачи данных от ранее включенных счетчиков. Максимальное число числоимпульсных каналов счетчиков, подключенных к одному КП, равно 256 и, при необходимости, может быть увеличено.

Число каналов, сопрягаемых с одним модулем МДС, может изменяться в пределах 1…32, а сопрягаемых с одним модулем МТИ – 1…8.

Количество числоимпульсных каналов одного счетчика определяется условиями применения и может изменяться от одного до четырех.

8.3.11.Максимальное удаление числоимпульсного выхода счетчика от устройства КП равно 500м при условии обеспечения соотношения амплитудного значения рабочего сигнала к действующему значению сигнала помехи не менее 7/1 и при сопротивлении соединительного шлейфа не более 100 Ом.

8.3.12. Как правило, для присоединения каждого выхода счетчика к устройству КП должна использоваться отдельная пара проводов. Допускается объединение на стороне счетчиков одного (общего) провода при условии, что его сопротивление не превышает 40/n Ом, где n – число объединяемых выходов счетчиков.

Не допускается объединение проводов связи для счетчиков, выходы которых подключаются к разным модулям устройства КП.

8.3.13. Числоимпульсные выходы счетчика соединяются с клеммниками устройства КП «под винт» проводами сечением до 1,5 мм2 в соответствии с данными, приведенными в информационном материале по применению ИУТК «Гранит-микро».

8.4. «Токовая петля» или шины RS-232

«Токовая петля» или шины RS-232 каждого счетчика отдельными проводами присоединяются «под винт» проводами сечением до 1,5 мм2 к соответствующим выходам модуля МТИ через клеммники устройства КП.

Таблица и схемы присоединения приведены в информационном материале по применению ИУТК «Гранит-микро» и соответствующих модулей.

Параметры цепей связи между счетчиками и устройством КП (уровни сигналов, удаление и др.) должны соответствовать стандартам на соответствующие интерфейсы.

8.4.1. Число счетчиков, выходы которых подключаются к одному МТИ, может изменяться в пределах 1…4.

Максимальное число выходов «токовой петли» или интерфейсов RS-232, подключаемых к одному КП, может изменяться в пределах 1…32. При необходимости число выходов может быть увеличено.

8.4.2. Данные от счетчиков в виде кодового сообщения передаются от счетчика по вызову ЦППС. Цикличность вызовов определяется условиями заказа, базовое значение цикла опроса информации всех счетчиков равно 1 часу.

8.4.3. При использовании радиального присоединения КП к ЦППС вызов информации направляется на все КП одновременно.

8.4.4. Процедура проведения информационного обмена со счетчиком определяется принятым протоколом. Протоколы информационных обменов для наиболее часто применяемых счетчиков Производителю ИК АСКУЭ «Гранит-микро» известны, однако, для их использования в ИК АСКУЭ требуется предоставление СНПП «Промэкс» копии протокола информационного обмена или подтверждения наличия у Заказчика полученной от Производителя копии указанного протокола. Это гарантирует и Заказчика, и Разработчика от обвинений в нарушении чьих-либо авторских прав.

8.4.5. В модуль МТИ заносится информационное сообщение от счетчика, в том числе метка времени и код защиты информации от искажения (например, в виде контрольной суммы для используемого циклического кода). Полученные от счетчика данные модуль МТИ (М4А1) и ИК АСКУЭ без каких либо изменений передает в ЦППС.

Информационное сообщение от счетчика обрамляется компонентами протокола передачи информации, принятыми в ИУТК «Гранит-микро». Таким образом, ИК АСКУЭ обеспечивает целостность информации, полученной от счетчика.

8.4.6. ИК АСКУЭ «Гранит-микро» гарантирует величину интегральной достоверности информации, полученной по «токовой петле» (шинам RS-232), которая соответствует вероятности отображения искаженной информации не более 10-14, благодаря введению дополнительного помехозащитного циклического кода при образующем полиноме вида 215+212+25+1.

8.4.7. Базовый режим информационного обмена со счетчиками обеспечивает получение данных нарастающим итогом от начала очередного отчетного периода, характеризующих:

-дату и время считывания информации,

-значение активной (полной) энергии по каждой тарифной зоне,

-значение реактивной энергии,

-максимальное значение получасовой мощности.

Полученная от счетчика метка времени используется при обработке данных в ЦППС.

8.4.8. Данные п.8.4.7 дополняются информацией о суммарном потреблении энергии за любой предшествующий отчетный период (месяц) текущего года.

8.4.9. Базовый режим может быть расширен за счет проведения других информационных обменов с учетом возможностей используемых счетчиков и согласованных условий применения ИК АСКУЭ.

8.4.10. Режим информационного обмена со счетчиками ориентирован на использование наиболее часто предоставляемых относительно низкоскоростных каналов связи КП - ЦППС, допускающих передачу данных со скоростями в диапазоне 200…9600 бод, поэтому коррекция времени счетчика командами, поступающими от ЦППС по каналу связи, не предусматривается.

8.4.11. Все устройства ИК АСКУЭ, передающие или ретранслирующие информацию от счетчика, включают внутренние источники относительных меток времени, фиксирующих величину задержки (в миллисекундах) между моментами поступления и передачи информации в канал связи.

Программа ЦППС обрабатывает комбинацию всех поступивших относительных меток времени, вычисляет время начала передачи информации и определяет расхождение между системным временем (сервера телемеханики) и счетчика. Полученное расхождение, по условиям применения, может использоваться для коррекции полученного времени или служить основанием для проведения коррекции времени счетчика, например, с помощью оптического порта и note-book.

8.4.12. Исключение оперативной составляющей информации АСКУЭ из режима информационного обмена по «токовой петле» (интерфейсам RS-232, RS-485) резко – примерно на два порядка, уменьшает требуемое число информационных обменов и гарантирует «мягкую» интеграцию подсистемы АСКУЭ в оперативный контур АСДУ.

8.5. Режимы информационных обменов по интерфейсу RS-485

Для информационных обменов со счетчиками по магистрали (магистралям) RS-485 используются модули М4А1.

Режимы работы в рассматриваемом случае идентичны указанным в разделе 8.4. Исключение составляет система адресации счетчиков – при использовании присоединения типа «точка – точка» эффективна прямая нумерация счетчиков, а при использовании магистральных шин

RS-485 необходимо в посылке вызова данных передавать номера счетчиков, занесенных в их память на заводе- изготовителе.


9. Сопряжение интегрированного ИУТУК и ИК АСКУЭ «Гранит-микро» с каналами связи

9.1. Возможные виды, типы и характеристики каналов связи КП – ЦППС ИУТК «Гранит-микро» приведены в таблице.



№№

^ Вид

канала связи

Модификация

Интерфейс, протокол передачи данных

Технические

характеристики

Модуль ИУТК
Примечание
1

Физический

Выделенная пара проводов

HDLC,

RS-232,

МЭК 870-5-101,

программируемый

Передача кодоимпульсная, расстояние до 25 км, сопротивление линии связи до 4 кОм, скорость передачи 200 … 2400 бод (для HDLC), грозозащита

КАМ

М4А

М4А1

Прямое присоединение к линии связи

2

Уплотненный

ВЧ канал, организованный по ЛЭП и др. средам передачи данных

HDLC,

программируемый

Передача частотно модулированными сигналами, NRZ, перекрываемое затухание – до –40 дБ, цифровая демодуляция, базовый рабочий диапазон 2800 … 3200 Гц, скорость до 1200 бод, грозозащита

КАМ

М2М

Через стандартную ВЧ стойку

3

Радио

Аналоговый

HDLC

Использование стандартного набора сигналов – тангента, модуляционный вход, телефон, земля; регулировка задержки начала передачи, скорость 100…300 бод

КАМ

Через стандартную радиостанцию

4

Радио

Цифровой

RS-232 - HDLC

Использование гальванически изолированных шин RS-232, скорость 1200…9600 бод, адаптация режима передачи к скорости

КАМ

Через цифровые модемы RACOM, «Гранит» и др.

5

Радио

GSM

IP/TCP

Реализация стандартного обмена для модемной связи, адаптированного к типу используемого модема

КАМ- GSM

Через GSM модем

6

Цифровой

Оптоволоконный

^ RS-232 – IP/TCP

Аналогично работе с цифровыми модемами

КАМ

Через ADAM, MOXA и др. согласователи

7

Цифровой

Radio Ethernet

^ RS-232 – IP/TCP

Аналогично работе с цифровыми модемами

КАМ

Через ADAM, MOXA и др. согласователи

8

Цифровой

По различным средам

МЭК 870-5-101

Для межсистемной связи, работа по сети, скорость 4800…19200 бод

КАМ

М4А

Через com port ПЭВМ операторской станции


9.2. При работе по физическому, уплотненному, радио каналам связи