Устройства сбора и передачи данных КУЛОН-Ц, 52855-13

Назначение

Устройства сбора и передачи данных «КУЛОН-Ц» (далее - УСПД) предназначены для измерения и преобразования параметров количества и качества электрической энергии.

Описание

Принцип работы УСПД основан на детектировании и преобразовании сигналов измерительной информации (информация о значениях физических величин в цифровом формате) в значения физических параметров, расчете мгновенных значений параметров и интегральных значений параметров за определенные кратные промежутки времени, хранении измеренной и расчетной информации во внутренней базе данных и выдачи этой информации в ответ на запросы внешних систем через соответствующие интерфейсы.

УСПД обеспечивает хранение показаний приборов учета с привязкой к календарному времени, обработку, отображение и передачу полученной информации на верхний уровень автоматизированных систем управления. Устройство имеет возможность передавать дискретные сигналы управления на объекты управления.

УСПД состоит из следующих функциональных и программных модулей, конструктивно реализованных в одном корпусе:

-    микроконтроллер;

-    интерфейсы ввода-вывода;

-    энергонезависимые часы реального времени;

-    встроенные средства управления;

-    GSM-модем;

-    встроенное программное обеспечение (далее - ПО).

В качестве дополнительных необязательных, метрологически незначимых элементов могут использоваться интерфейсные компоненты, наличие и количество которых определяется заказом:

-    увеличивающие дальность и помехозащищенность передачи данных в каналах,

-    обеспечивающие преобразование интерфейсов;

-    увеличивающие число входных и выходных каналов для дискретного управления (Модуль расширения КУЛОН-Р - до 32 штук).

УСПД выполняет следующие основные и сервисные функции:

1.    Сбор и преобразование значений измеряемой величины с помощью приборов учета энергоресурсов (многофункциональных электросчетчиков/датчиков) в данные, передаваемые по цифровому интерфейсу (RS-485 и CAN и, при наличии преобразователя интерфейсов, по сети Ethernet).

2.    Автоматический контроль достоверности передаваемой информации по каналу связи со счетчиком и автоматическая проверка работоспособности счетчиков.

3.    Автоматическое ведение «Журнала событий», в котором фиксируются время и даты наступления событий, в том числе: попытки несанкционированного доступа; связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных; перезапуски УСПД (при пропадании питания, зацикливании и т.п); изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени; отключение питания.

4.    Параметрирование (установка настраиваемых параметров) при первоначальной установке, после вывода из ремонта, в процессе эксплуатации самого УСПД и при замене счетчиков, изменении схемы учета, коммуникационных параметров и т. п. Параметрирование

лист № 2 всего листов 6

УСПД возможно только при снятии механической пломбы и вводе пароля, при этом в «Журнале событий» УСПД автоматически фиксирует это событие с указанием даты и времени.

При параметрировании УСПД различаются следующие события, подлежащие обязательной фиксации в «Журнале событий»: ввод расчётных коэффициентов измерительных каналов (коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения); установка текущих значений времени и даты; ввод/изменение групп измерительных каналов учёта электроэнергии для расчёта значений электроэнергии по группам точек измерений (необходимость формирования групп измерительных каналов в УСПД определяется на стадии проектирования).

5.    Обработка результатов измерений в соответствии с параметрированием УСПД (установкой настраиваемых параметров).

6.    Самодиагностика с фиксацией в «Журнале событий» (в энергонезависимой

памяти).

7.    Сохранение и передача данных по запросу на верхний уровень. Минимальная глубина хранения данных УСПД охватывает значения за текущий и предыдущий расчетный период. УСПД обеспечивает хранение:

•    суточных данных о тридцатиминутных приращениях электропотребления (выработки) по каждому каналу не менее 35 суток;

•    электропотребление (выработку) за месяц по каждому каналу и по группам не менее 35 суток (необходимость формирования групп измерительных каналов в УСПД определяется на стадии проектирования).

8.    Синхронизация и поддержание единой шкалы времени, как в самом УСПД, так и в счетчиках электроэнергии, передающих информацию в УСПД.

9.    Возможность автоматического перехода на питание от встроенного источника резервного питания при пропадании внешнего питания для нормального завершения работы (для передачи сообщения об аварии на вышестоящий уровень) с фиксацией в «Журнале событий». Предусмотрен самостоятельный старт УСПД после возобновления питания с передачей соответствующего сообщения на вышестоящий уровень.

10.    Возможность принимать и передавать в цифровом формате измеряемые и преобразуемые величины, такие как напряжение, сила и частота переменного тока, отклонение частоты, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (тока), активная мощность, реактивная энергия, активная мощность, реактивная мощность, полная мощность и т.п., зависящие от характеристик подключенного к УСПД измерительного прибора (цифрового счетчика электроэнергии).

Охлаждение УСПД осуществляется за счет естественной конвекции. УСПД обеспечивает работоспособность в диапазоне температур, в соответствии с условиями эксплуатации.

Для защиты измеренных данных и параметров УСПД от несанкционированных изменений предусмотрена механическая и программная защита (Рис. 1. Места нанесения пломбы).

Устройства сбора и передачи данных (УСПД) «КУЛОН-Ц» имеют внешнее ПО «КУЛОН» и встроенное ПО «КУЛОН-Ц».

Внешнее ПО «КУЛОН» имеет метрологически значимую часть MeterLibrary.dll. Вклад ПО в суммарную погрешность УСПД незначителен, так как определяется погрешностью дискретизации (погрешностью округления), являющейся ничтожно малой по сравнению с погрешностью УСПД. Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений

- «С» в соотвествии МИ 3286-2010. Характеристики внешнего ПО «КУЛОН» приведены ниже (Таблица 1).

Таблица 1 - Характеристики внешнего ПО «КУЛОН»

Встроенное ПО реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Вклад ПО в суммарную погрешность УСПД незначителен, так как определяется погрешностью дискретизации (погрешностью округления), являющейся ничтожно малой по сравнению с погрешностью УСПД.

Обмен данными с верхним уровнем, в том числе, автоматическая коррекция текущего времени осуществляется по каналу GSM (протоколы GPRS, SMS, CSD) и, при наличии преобразователя интерфейсов, по сети Ethernet.

всего листов 6

В зависимости от используемого протокола обмена данных с внешним ПО «КУЛОН», применяются следующие версии встроенного ПО «КУЛОН-Ц» (Таблица 2).

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики УСПД приведены в таблице 3.

Таблица 3

Рабочие условия применения:

-    температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 65 °С;

-    относительная влажность воздуха не более 95 % при 30 °С.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации методом офсетной печати, а на УСПД клеится наклейка с изображением знака утверждения типа.

Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу «Устройство сбора и передачи данных «КУЛОН-Ц». Методика поверки» АСНП.468353.006 МП, утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в феврале 2012 г. Средства поверки:

-    Измеритель электрических параметров качества, мощности и количества электрической энергии телеметрический LPW-305, пределы допускаемой основной приведенной (к номинальному значению фазного напряжения) погрешности ± 0,1 %;

-    Радиочасы "МИР РЧ-01", абсолютная погрешность (А) ± 1с.

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в Руководстве по эксплуатации УСПД «КУЛОН-Ц»

Нормативные документы, устанавливающие требования к устройствам сбора и передачи данных «КУЛОН-Ц»:

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

ТУ 4012-006-61718065-2009. «Устройство «КУЛОН-Ц». Технические условия».

Рекомендации к применению

-    осуществление торговли и товарообменных операций;

-    выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.