| Описание |
Принцип действия УСПД основан на работе процессора с архитектурой х86, реализующим вычисления целых чисел с 32 битной арифметикой и 64, 80 битной арифметикой с плавающей точкой.
УСПД RTU-325S это конфигурируемый компьютер, содержащий в себе процессор, оперативную память, энергонезависимую память, энергонезависимые часы (питание от батарейки), интерфейсы ввода-вывода.
УСПД обеспечивает:
автоматический сбор данных с первичных измерительных преобразователей (далее по тексту – ИП) и с подчиненных УСПД;
выдачу потребителям информации по нескольким каналам связи параллельно;
автоматический сбор служебной информации;
трансляцию данных с подчиненных УСПД;
ведение краткосрочных архивов по телеметрическим данным;
синхронизацию времени на подчиненных УСПД и ИП;
передачу данных в соответствии со стандартами ГОСТ Р МЭК 60870-5-1042004, ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006 и протоколом RTU-325;
прием данных из SCADA программы и передачу их в соответствии со стандартами ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004, ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006;
самодиагностику с записью событий в журнал событий;
автоматический переход с основного канала связи на резервный канал при работе с подчиненными УСПД и ИП;
криптозащиту данных при их передаче по протоколу RTU-325;
защиту от зависаний;
самостоятельный старт при возобновлении питания;
механическую и программную защиту;
функционирование встроенного Web-сервера.
УСПД RTU-325S может работать в одном из трех режимов в зависимости от его настроек:
«Режим учета».
«Режим телемеханики».
«Режим учета и телемеханики».
Синхронизации времени встроенных часов УСПД осуществляется с использованием внешнего сервера времени, имеется возможность подключения ГЛОНАСС/GPS-приемника для синхронизации.
Синхронизация часов реального времени в нескольких УСПД, работающих в сети может быть осуществлена по часам головного УСПД.
При конфигурировании УСПД задаются:
Период выполнения операции сравнения времени ИП с временем УСПД и период коррекции времени УСПД.
Два темпа коррекции времени ИП: "медленный" и "быстрый".
Два порога для рассогласования времен: (при превышении первого порога будет выдана команда на коррекцию времени с " медленным" темпом, при превышении второго порога будет выдана команда на коррекцию с "быстрым" темпом).
Минимально допустимый порог рассогласования времени УСПД и ИП.
Алгоритм считывания данных с ИП реализуется следующим образом: УСПД
читает данные с ИП в форматах целых чисел и форматах с плавающей точкой. С учетом динамического диапазона измерений параметров и класса точности ИП, диапазон значащих цифр в числе не превышает 8 десятичных знаков.
Целые числа, считанные из ИП, в УСПД представляются без округления, и используются в вычислениях без потери точности и с контролем возможного переполнения в результирующих значениях вычислений. Целые числа представляются 32 битами.
Представление в УСПД чисел с плавающей точкой производится в соответствии с стандартом IEEE 754. Для уменьшения погрешности представления чисел используется формат double, в котором длина числа равна 64 бита, из которых 52 бита выделено под мантиссу и 11 бит выделено под экспоненту. В большинстве ИП числа с плавающей точкой представляются меньшим числом разрядов, таким образом, чтение данных чисел из ИП в УСПД происходит без потери точности.
Все вычисления в формате с плавающей точкой в УСПД проводятся в формате double-extended над 80 битовыми числами: 64 бита мантисса 15 битов экспонента. Таким образом, в операциях целочисленной арифметики отсутствуют ошибки вычисления, а в вычислениях, производимых над числами с плавающей точкой (с учетом реально используемых алгоритмов хорошо обусловленных задач) ошибка вычисления равна величине последнего разряда представления чисел в формате double, что соответствует относительной погрешности округления 2" в двоичной системе счисления или 10 в десятичной системе счисления. Данная характеристика УСПД не зависит от аналоговых параметров и стабильна во времени.
При передаче телеизмерений телемеханики по протоколам ГОСТ Р МЭК 60870-5101-2006, ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 используется формат float, при этом погрешности округлений при передаче много меньше погрешностей ИП.
УСПД выпускается в заказных исполнениях c одним или двумя интерфейсами Ethernet и до 2-х интерфейсов RS-232, USB - 3 шт.
Имеется возможность увеличения количества последовательных портов за счёт использования: Ethernet-сервера TCP/IP-COM и USB концентраторов.
Могут быть использованы связные и интерфейсные компоненты, увеличивающие дальность и помехозащищенность передачи данных в каналах связи, а также обеспечивающие преобразование интерфейсов.
Имеется возможность использования дискретных входов/выходов и аналоговых входов на удаленных модулях.
Структура условного обозначения УСПД приведена ниже:
УСПД RTU-325S –Еx-Мх
Устройство сбора и передачи данных
Обозначение типа
Интерфейсы Ethernet-10/100BaseT Х
E1 –один Ethernet 10/100BaseTX; E2 –два Ethernet 10/100BaseTX;
Интерфейсы RS-232
М0-ноль RS-232; М1-один RS-232; М2-два RS-232;
Процессорный модуль УСПД содержит встроенные энергонезависимые часы, работа которых при отсутствии внешнего электропитания поддерживается литиевым элементом питания CMOS, установленным на плате.
Оперативное запоминающее устройство не менее 128 Мб.
УСПД имеет разъем для съемных модулей энергонезависимой флэш-памяти типа Compact Flash Type 1 для хранения «прошивки» программного обеспечения и архивов данных. Энергонезависимая память: 512 МБ, 8 Гб. Время сохранности информации в энергонезависимой памяти при отсутствии внешнего питания не менее 10 лет.
Данные, накапливаемые в устройстве, передаются в информационно-вычислительный комплекс (ИВК) и одновременно могут выводиться на подключаемый к УСПД VGA-совместимый дисплей. Управление выводом осуществляется посредством подключаемой клавиатуры либо к свободному USB, либо к разъему PS/2. Вывод информации на дисплей не нарушает процесса сбора данных и их передачи по внешним интерфейсам.
УСПД обеспечивает чтение и регистрацию следующих параметров электрической сети (при возможности их чтения из счетчика):
активной мощности суммарной;
активной мощности по фазам;
реактивной мощности суммарной;
реактивной мощности по фазам;
полной мощности суммарной;
полной мощности по фазам;
напряжения по фазам;
тока по фазам;
линейного напряжения;
суммарного коэффициента мощности;
коэффициента мощности по фазам;
-угла суммарного коэффициента мощности;
угла коэффициента мощности по фазам;
угла напряжения по фазам;
угла тока по фазам;
частоты.
Максимальное количество счетчиков, подключаемых к одному УСПД:
Не более 300 (в АИИС КУЭ)
Не более 20 (СТМ в режиме 1 счетчик на линию с частотой сбора 1 Гц).
Минимальный период опроса ИП в телеметрическом режиме определяется используемым ИП (от 0.2 с до 1 раза в сутки).
В таблице 1 приведены ИП, с которыми работает УСПД в режиме «Учет».
Таблица 1 – Перечень ИП с которыми работает УСПД в режиме «Учет»
| №
п/п | Наименование ИП | Сбор профилей нагрузки, журналов событий, сервисных данных | Сбор пара метров электросети | Сбор подынтервалов (вторых интервалов)
мощности | Производитель ИП | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 1 | Альфа | Да | Нет | Нет | Эльстер Метроника, г. Москва | | 2 | Альфа А1200, Альфа А1700, Альфа А1140, AS300,
А1440 | Да | Да | Нет | Эльстер Метроника, г. Москва | | 3 | ЕвроАльфа 1.0 (A1300), 1.1 (A1600),
Альфа Плюс, Альфа А2,
Альфа А3, Альфа А1800 | Да | Да | Да | Эльстер Метроника, г. Москва | | 4 | СЭТ4ТМ.02/.01,
ПСЧ-3АРТ.07,
СЭБ-1ТМ.02,
СЭБ-2А.07 | Да | Да | Нет | Завод им. Фрунзе, г. Н. Новгород | | 5 | Меркурий 230, Меркурий 233,
Меркурий 200.02, Меркурий 203.2Т | Да | Да | Нет | Инкотэкс | | 6 | SL7000 (version 3.5/4.0+) | Да | Да | Нет | Itron (Actaris) | | 7 | ZMD/ZFD | Да | Да | Нет | Landis + Gyr | | 8 | СЭТ4ТМ.02М,
СЭТ4ТМ.03,
СЭТ4ТМ.03М,
ПСЧ-3ТМ.05,
ПСЧ-4ТМ.05 | Да | Да | Да | Завод им. Фрунзе, Н. Новгород | | 9 | СС-301 | Да | Да | Да (один) | Гран Электро | | 10 | ION 8500 | Да | Да | Да | Schneider Electric | | 11 | ION 7350 | Да | Да | Нет | Schneider Electric | | 12 | EPQS | Да | Да | Нет | Elgama Electronik | | 13 | Гамма 3 | Да | Да | Да | ГРПЗ, г. Рязань | | 14 | ЦЭ6850М, СЕ304 | Да | Да | Да | Энергомера, г. Ставрополь | | 15 | СЕ303 | Да | Да | Нет | Энергомера, г. Ставрополь |
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 16 | EM720 | Да | Да | Нет | Satec, Израиль | | 17 | JEMStar | Да | Да | Да | AMETEK Power Instruments | | 18 | Prometer | Да | Да | Да | CEWE | | 19 | КИПП-2М | Да | Да | Да | Системы связи и телемеханики, г. Санкт- Петербург |
УСПД RTU-325S собирает данные с расходомеров и теплосчетчиков фирмы «Взлет»: Взлет ТСР-М тип ТСР-022(023), Взлет МР тип УРСВ-510, Взлет ЭР тип ЭРСВ- 310, Взлет РСЛ.
УСПД RTU-325S обеспечивает возможность одновременного подключения к одному последовательному интерфейсу RS-485 счётчиков электроэнергии разных типов, входящих в один из списков:
Таблица 2 – Перечень расходомеров и теплосчетчиков
| Список 1 | Альфа, ЕвроАльфа 1.0 (А1300) и 1.1 (А1600), Альфа Плюс, Альфа А2. | | Список 2 | Альфа А3 и Альфа А1800. | | Список 3 | Альфа А1700, Альфа А1140. | | Список 4 | SL7000, ZMD/ZFD. | | Список 5 | СЭТ-4ТМ.02/.01, СЭТ-4ТМ.03, СЭТ-4ТМ.02М, СЭТ-4ТМ.03М, ПСЧ- 4ТМ.05, СЭБ-1ТМ.02. |
Для работы в телеметрическом режиме с периодичностью опроса 1 с могут быть использованы счётчики А1800, Satec ЕМ720, СЭТ-4ТМ.03(М), ПСЧ-4ТМ.05, Гамма 3. Остальные поддерживаемые счетчики могут быть использованы в качестве измерительных преобразователей системы телемеханики для сбора телеизмерений, при этом набор измеряемых параметров и минимальный период опроса для каждого счетчика индивидуальны.
Время обработки и выдачи ТС по протоколу МЭК 61870-5-101/104 не более 150 мс.
Время обработки и выдачи ТИ по протоколу МЭК 61870-5-101/104 не более 300 мс. Периоды опроса счетчиков для любого из параметров коммерческого учёта от 1 минуты до 1 суток.
Коммерческий интервал (по умолчанию) - 30 мин.
Глубина хранения архива коммерческого интервала (по умолчанию) - 45 дней. Глубина хранения архива технического интервала (по умолчанию) - 32 дня. Глубина хранения архива подынтервалов (по умолчанию) - 5 дней.
Глубина хранения архива за сутки (по умолчанию) - 45 дней.
Глубина хранения журнала событий (по умолчанию) - 150 записей.
Глубина хранения архива параметров сети (по умолчанию) - 3 дня.
Глубина хранения архива переключений - 5 дней.
Глубина хранения суточных данных о часовых приращениях электроэнергии, состояний объектов и средств измерений - не менее 90 суток, не менее чем с 1000 ПУ
Максимальное количество направлений передачи по протоколам ГОСТ Р МЭК 60870-5-101/104: 20.
Поддерживается индивидуальная конфигурация параметров передачи, наборов информации и карты адресов по каждому направлению передачи по протоколам ГОСТ Р МЭК ГОСТ Р МЭК 60870-5-101/104.
Поддерживается ручной ввод (замещение) данных передаваемых по протоколам ГОСТ Р МЭК 60870-5-101/104.
Корпус модульной конструкции позволяет устанавливать УСПД на стандартных панелях и в специализированных шкафах, крепление совместимо с кронштейнами VESA 100 мм.
Общий вид УСПД с указанием мест нанесения знака утверждения типа, знака поверки и заводских стикеров представлен на рисунке 1
Знак поверки наносится в соответствии с действующим законодательством и в формуляр.
Заводской номер наносится на переднюю панель УСПД типографским способом.
Рисунок 1 – Общий вид УСПД с указанием мест нанесения знака утверждения типа, знака поверки и заводских стикеров
|
| Метрологические и технические характеристики | Таблица 4 – Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности привязки шкалы времени относительно шкалы времени UTC(SU) по сигналам точного времени ГНСС (ГЛОНАСС/GPS) приемника с сигналом 1 Гц (1PPS), мс | ±1 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности привязки шкалы времени относительно шкалы времени UTC(SU) по протоколу NTP, мс | ±10 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности хода внутренних часов в автономном режиме за сутки, с | ±3 |
Таблица 5 – Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение | | Параметры электрического питания:
-напряжение постоянного тока, В
-напряжение переменного тока, В
- частота переменного тока, Гц | от 4,5 до 5,5
от 176 до 264
от 88 до 132
от 49 до 51 | | Потребляемая мощность, Вт, не более | 15 | | Рабочие условия измерений:
-температура окружающего воздуха, ˚С
-атмосферное давление, кПа
-относительная влажность, %, не более | от -10 до +50
от 60 до 106,7
95(при температуре +30 ºС) | | Габаритные размеры (ширина×высота×длина), мм, не более | 115×35×115 | | Масса, кг, не более | 0,55 | | Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 140000 | | Средний срок службы, лет, не менее | 20 |
|
