Поверка устройства сбора и передачи данных RTU-325S

Назначение: для измерений времени и синхронизации времени подчиненных УСПД и ИП, имеющих встроенные часы; учета электрической энергии и мощности при сборе первичных данных с измерительных преобразователей, а также измерений суммарных значений мощности и энергии по задаваемым группам точек измерения; автоматического сбора телеметрических данных с измерительных преобразователей: токов, напряжений, частоты, мощностей, углов между векторами токов и векторами напряжений; автоматического сбора данных по состоянию дискретных сигналов со специализированных контроллеров.

Поверка устройства сбора и передачи данных RTU-325S

Принцип действия УСПД основан на работе процессора с архитиктурой 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 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 по протоколу NTP, имеется возможность подключения ГЛОНАСС/GPS-приемника для синхронизации.

Синхронизация часов реального времени в нескольких УСПД, работающих в сети может быть осуществлена по протоколу Precision Time Protocol (PTP) стандарт IEEE 1588, 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

УСПДчитает 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 60870-5 101-2006, ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 используется формат float, при этом погрешности округлений при передачи много меньше погрешностей ИП.

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 информационновычислительный 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).