Устройство для сбора и передачи данных



Устройство для сбора и передачи данных
Устройство для сбора и передачи данных

Владельцы патента RU 2251117:

Открытое акционерное общество Научно-производственная компания "Электрические технологии" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике сбора и обработки данных от счетчиков электрической энергии и мощности, и может быть использовано для передачи накопленных и расчетных данных по коммуникационным каналам в центр сбора информации. Сущность: устройство выполнено в виде блочно-модульной конструкции в едином конструктиве, который предназначен для навесного монтажа и состоит из корпуса 1 с защитной светопрозрачной крышкой 2 и отдельной крышкой 3 кроссового отсека, под которой расположены блоки зажимов 4 для подключения внешних цепей с помощью кабелей и приводов через кабельные муфты 5. В нижней части корпуса 1 расположены дополнительные вводные элементы 6, на которых располагаются соединители интерфейсов 7 (RS 485) и соединители интерфейсов 8 (RS 232). Внутри корпуса 1 в передней части установлен блок измерительный 9 в виде независимого функционального узла, представляющего измерительную часть устройства, закрепленного с помощью поворотного кронштейна 10, который обеспечивает возможный поворот блока измерительного 9 на 120° вокруг оси поворотного кронштейна 10 и тем самым обеспечивает санкционированный доступ с целью ремонта, наращивания функциональных возможностей или переконфигурирования устройства в зависимости от схемы его подключения, Технический результат: расширенный доступ к сменным модулям и модулю источника вторичного электропитания. 2 ил.

 

Изобретение относится к электронике, в частности, для сбора и обработки данных от счетчиков электрической энергии и мощности и может быть использовано для передачи накопленных и расчетных данных по коммуникационным каналам в центр сбора информации.

Известно устройство для сбора и передачи данных, состоящее из промышленного корпуса, внутри которого расположена системная плата центрального процессора с устанавливаемой на ней энергонезависимой памятью (см. Новые решения УСПД-RTU-325, ж. Измерение. RU, №6, декабрь 2002, с.21).

Недостатком данного устройства является сложность при монтаже и повышенная трудоемкость при переконфигурировании и изменении проекта построения АСКУЭ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является контроллер сбора и передачи данных КСД-01-166, входящий в состав аппаратно-программного комплекса “Поток-1”; данный контроллер является одноплатным прибором и состоит из корпуса, внутри которого располагается плата процессора (см. Комплекс аппратно-программных средств “Поток 1”. ТУ 4222-002-00104900-96. ОАО НПК “Электрические технологии”. 355029, г.Ставрополь, ул. Мира, 448).

Недостатками выбранного прототипа являются слабая ремонтопригодность, трудоемкость диагностирования неисправностей, невозможность использования функционального расширения.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого устройства для сбора и передачи данных, сводится куниверсальности, гибкости конфигурации, высокой ремонтопригодности с преимуществами одноплатных конструкций, технологичности, низкой себестоимости в производстве.

Технический результат достигается с помощью устройства для сбора и передачи данных, содержащее корпус с защитной светопрозрачной крышкой и отдельной крышкой кроссового отсека, при этом внутри корпуса установлены блок измерительный, кросс-плата, сменные модули и модуль источника вторичного электропитания, при этом устройство снабжено дополнительными вводными элементами, расположенными в нижней части корпуса, а блок измерительный установлен в передней части устройства под светопрозрачной крышкой на поворотном кронштейне, причем блок выполнен в виде законченного функционального узла, установленного в корпусе, представляющего измерительную часть устройства, внутри которого расположена системная плата центрального процессора, а на лицевой стороне блока установлены жидкокристаллический буквенно-цифровой дисплей, световые индикаторы входных каналов, интерфейс IrDA, соединители интерфейсов и клавиатура, а под крышкой кроссового отсека расположены блоки зажимов для коммутации внешних цепей с помощью кабелей и проводов через кабельные муфты.

Технический результат достигается оригинальным расположением блока измерительного в передней части устройства под светопрозрачной крышкой на поворотном кронштейне, который дает возможность быстрого доступа к сменным модулям и модулю источника вторичного электропитания.

На фиг.1 дан общий вид устройства для сбора и передачи данных (УСПД), с лицевой стороны и вид сбоку.

На фиг.2 дано взаимное расположение блока измерительного, сменных модулей, модуля источника вторичного питания, кросс-платы.

Устройство для сбора и передачи данных имеет блочно-модульную конструкцию, выполненную в едином конструктиве, предназначенном для навесного настенного монтажа, и состоит из корпуса 1 с защитной светопрозрачной крышкой 2 и отдельной крышкой 3 кроссового отсека, под которой расположены блоки зажимов 4 для подключения внешних цепей с помощью кабелей и приводов (на фиг. не показаны) через кабельные муфты 5, что обеспечивает необходимый уровень защиты от проникновения пыли и влаги, в нижней части корпуса 1 расположены дополнительные вводные элементы 6, на которых располагаются соединители интерфейсов 7 (RS 485) и соединители интерфейсов 8 (RS 232). Внутри корпуса 1 в передней части установлен блок измерительный 9 в виде законченного функционального узла, представляющего измерительную часть устройства, закрепленного с помощью поворотного кронштейна 10, последний обеспечивает возможный поворот блока измерительного 9 на 120° вокруг оси поворотного кронштейна 10 и тем самым обеспечивает санкционированный доступ с целью ремонта, наращивания функциональных возможностей или переконфигурирования устройства в зависимости от схемы подключения автоматизированной системы (не показано), блок измерительный 9 выполнен в виде законченного функционального узла, установленного в корпусе (не пронумеровано), представляющего измерительную часть устройства, внутри которого расположена системная плата центрального процессора (не показана), при этом корпус обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к плате блока измерительного 9. На лицевой стороне корпуса блока измерительного 9 расположена клавиатура 11, т.к. корпус 1 выполнен с защитной светопрозрачной крышкой 2, то с лицевой стороны корпуса блока измерительного 9 видны жидкокристаллический буквенно-цифровой дисплей 12, световые индикаторы 13 входных каналов и элементы интерфейса 14 (IrDA). Блок измерительный 9 посредством ленточного гибкого кабеля 15 соединен с кросс-платой 16, на которой расположены блоки зажимов 4 для коммутации внешних цепей и соединители 17 для установки дополнительных сменных модулей 18 расширения функциональных возможностей и модуля 19 источника вторичного электропитания.

Устройство для сбора и передачи данных работает следующим образом.

Электрические импульсы от счетчиков электрической энергии по кабелям (на фиг. не показано) через кабельные муфты 5 и блоки зажимов 4 поступают на кросс-плату 16, с которой посредством ленточного гибкого кабеля 15 импульсы попадают на плату блока измерительного 9, в котором происходит пересчет поступивших электрических импульсов в потребленную электрическую энергию и мощность. Помимо расчета энергетических параметров блок измерительный 9 производит накопление и сохранение расчетных параметров по временным интервалам. С помощью клавиатуры 11 и жидкокристаллического буквенно-цифрового дисплея 12 оператор просматривает накопленные и расчетные данные. Кроме жидкокристаллического буквенно-цифрового дисплея 12 оператор контролирует работу входных каналов с помощью световых индикаторов 13 и собирает поступившую информацию на переносной компьютер (не показан) через интерфейс 14 (IrDA) с последующим просмотром ее на переносном компьютере или других вычислительных устройствах. Электропитание блока измерительного 9 и дополнительных модулей осуществляется от модуля 19 источника вторичного электропитания, источник питания резервный (не показан), установленный в блоке измерительном 9, обеспечивает сохранение оперативных данных в случае отсутствия основного питания от модуля 19 источника вторичного электропитания. Контроль и передачу собранной информации на другие устройства автоматизированной системы (не показаны) осуществляют при помощи интерфейсов 7 (RS 485) и 8 (RS 232), соединители которых расположены в нижней части дополнительных вводных элементов 6. Наружное расположение соединителей интерфейсов 7, 8 обеспечивает быстрое подключение и соединение устройства в автоматизированную систему и тем самым оперативный сбор и контроль за потребленной электрической энергией на различных уровнях обслуживания. Конструкция УСПД позволяет оперативно наращивать функциональные возможности, так, при необходимости увеличения подключения дополнительных счетчиков или необходимости подключения УСПД в локальную сеть могут быть быстро установлены дополнительные сменные модули 18 расширения функциональных возможностей.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- высокую ремонтопригодность за счет своего блочно-модульного построения;

- универсальность;

- гибкость конфигурации;

- технологичность;

- низкую себестоимость в производстве;

- наращивание функциональных возможностей или переконфигурирования устройства в зависимости от схемы подключения автоматизированной системы.

Устройство для сбора и передачи данных, содержащее корпус с защитной светопрозрачной крышкой и отдельной крышкой кроссового отсека, при этом внутри корпуса установлены блок измерительный, кросс-плата, сменные модули и модуль источника вторичного электропитания, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными вводными элементами, расположенными в нижней части корпуса, а блок измерительный установлен в передней части устройства под светопрозрачной крышкой на поворотном кронштейне, причем блок выполнен в виде законченного функционального узла, установленного в корпусе, внутри которого расположена системная плата центрального процессора, а на лицевой стороне блока установлены жидкокристаллический буквенно-цифровой дисплей, световые индикаторы входных каналов, интерфейс IrDA, соединители интерфейсов и клавиатура, а под крышкой кроссового отсека расположены блоки зажимов для коммутации внешних цепей с помощью кабелей и проводов через кабельные муфты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области систем обработки информации и электротехники и может быть использовано для замены действительной несинусоидальной кривой тока, содержащей высшие гармоники, эквивалентной синусоидой.

Изобретение относится к области измерительной техники и применяется для учета различного вида коммунальных услуг. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения активной мощности выделяемой на нагрузке в электрических сетях переменного тока. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных систем контроля за электроэнергией в многоканальной сети.

Изобретение относится к области измерения потребления электроэнергии. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроизмерительной технике, в цепях переменного тока для целей учета потребления энергии и отпуска ее в заранее заданном количестве.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным счетчикам электроэнергии, и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и учета энергоносителей, также может использоваться в счетчиках числа оборотов (тахометрах).

Изобретение относится к интегральному способу и аппарату для проведения диагностики монтажа системы в твердотельном электронном измерительном устройстве. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в авиационной, космической и других отраслях, где требуется производить контроль и обслуживание аккумуляторных батарей.

Изобретение относится к схеме измерения тока, содержащей трансформатор со взаимной связью и интегрирующую схему, которая интегрирует сигнал от трансформатора со взаимной связью.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при измерении электрической энергии

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при измерении электрической энергии и мощности переменного тока, а также силы тока и углов сдвига фазы между двумя или большим количеством сигналов

Изобретение относится к способам определения автокорреляционной функции электрического сигнала. Контролируемый интервал временной переменной автокорреляционной функции, включающий автокорреляционную функцию, разбивают на малые элементы разрешения, присваивают элементам разрешения номера от -К до K, где K - число элементов разрешения на положительном и отрицательном участках оси временной переменной, для каждого элемента разрешения формируют весовую функцию wk(ω)=θe-jωkθ, где k - номер элемента разрешения, ω - круговая частота, j - комплексная единица, задают фиксированный набор частот, удобных для измерения на них спектральной плотности мощности, формируют весовую матрицу W из весовых функций на заданном наборе частот, измеряют значения спектральной плотности мощности на этих частотах и объединяют их в вектор измерений s → , составляют уравнение измерений s → = W r → T + n → , где r → = [ ρ ( − K θ ) … ρ ( − θ ) ρ ( 0 ) ρ ( θ ) … ρ ( K θ ) ] T - вектор корреляций, ρ(kθ) - значение автокорреляционной функции анализируемого сигнала на элементе разрешения с номером k, n → - вектор ошибок измерений спектральной плотности, определяют автокорреляционную функцию из уравнения измерений в форме оценки вектора корреляций. Технический результат заключается в расширении класса анализируемых сигналов на высокочастотные и сложные сигналы с быстроменяющейся спектральной плотностью, а также устранение искажения автокорреляционной функции из-за ограниченной полосы анализируемых частот измерителя спектральной плотности мощности.

Изобретение относится к области электроснабжения электроподвижного состава железнодорожного транспорта. В способе измеряют информационно-измерительным комплексом на борту электроподвижного состава приращения расхода и рекуперации электрической энергии. Измеряют географические координаты местоположения состава с заданным интервалом и привязкой к глобальному времени. На сервере сбора и обработки данных верхнего уровня определяют значение расхода и значение рекуперации путем арифметического сложения приращений расхода wi' и приращений рекуперации wi'' электрической энергии j-м электроподвижным составом, зафиксированных в расчетном периоде T в границах k-й зоны учета. Расход и рекуперация электрической энергии в границах k-й зоны учета всеми единицами электроподвижного состава за период T определяется по формулам: Технический результат изобретения заключается в реализации возможности определения абсолютных и удельных значений расхода и рекуперации электрической энергии электроподвижным составом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению. Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению заключается в том, что в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют напряжение и мощность и переводят измеренные значения напряжения и мощности в относительные единицы. Но при этом напряжение и мощность измеряют до и после каждого изменения напряжения, определяют значения регулирующего эффекта нагрузки для каждой пары измеренных значений напряжения и мощности и производят фильтрацию полученных пар измерений по значениям регулирующего эффекта нагрузки. Затем при переводе значений мощности в относительные единицы определяют первое приближение своего значения базисной мощности ΡБΑ3(i) для каждой пары измерений, аппроксимируют полученные значения напряжения и мощности в относительных единицах полиномом причем коэффициенты а0, а1, а2 определяют методом наименьших квадратов. Определяют среднеквадратическое отклонение значений напряжения и мощности в относительных единицах от полученного полинома и определяют второе приближение своего значения базисной мощности для каждой пары измерений. Далее повторяют перевод значений мощности в относительные единицы, определение коэффициентов а0, а1, а2, определение среднеквадратического отклонения и определение следующего приближения значений базисной мощности до тех пор, пока с каждым последующим повторением среднеквадратическое отклонение уменьшается. Принимают в качестве искомой статической характеристикой нагрузки по напряжению полином с коэффициентами а0, а1, а2, соответствующими минимальному среднеквадратическому отклонению. Технический результат: определение статических характеристик нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ определения технологических потерь в тяговой сети заключается в том, что измеряют на участке железной дороги ток, напряжение, ординаты поезда во времени. При этом измерения на фидерах контактной сети тяговых подстанций и устройствах усиления системы электроснабжения постоянного или переменного тока осуществляют синхронно с измерениями на электроподвижном составе при помощи систем глобального позиционирования. Результаты измерений передают на сервер обработки данных через корпоративную сеть с тяговых подстанций, устройств усиления и устройств сбора данных в пунктах оборота локомотивных бригад. Определяют технологические потери для произвольного анализируемого участка тяговой сети как разность между расходом электроэнергии, определяемым по данным тяговых подстанций и устройств усиления, и расходом электроэнергии по данным электроподвижного состава. Технический результат заключается в повышении точности определения технологических потерь электроэнергии в тяговой сети. 1 ил.

Изобретение относится к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ определения технологических потерь электроэнергии в оборудовании тяговых подстанций заключается в измерении на тяговой подстанции напряжения и тока на уровне напряжения 3,3 кВ. При этом измерения на вводе преобразователей тяговых подстанций и устройствах усиления осуществляют синхронно с измерениями на стороне высокого напряжения преобразовательного трансформатора. Результаты измерений передают на сервер обработки данных через корпоративную сеть передачи данных с тяговых подстанций. Определяют технологические потери электроэнергии на тягу в оборудовании тяговой подстанции как разность между расходом электроэнергии, определяемым по данным автоматизированной системы коммерческого учета, и расходом электроэнергии по данным измерительных систем, установленных на вводах преобразовательных агрегатов и устройств усиления системы тягового электроснабжения. Технический результат заключается в возможности определения технологических потерь электроэнергии на тягу в элементах тяговых подстанций. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Способ заключается в том, что, в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют значения мощности и напряжения на нагрузке и осуществляют перевод в относительные единицы. Причем измерение значения мощности и напряжения на нагрузке производят до и после каждого I-го изменения напряжения в узле нагрузки в виде трехфазной активной мощности Р1(i) и Р2(i) и действующего среднефазного значения напряжения U1(i) и U2(i), где i=1, 2 - порядковый номер измерений в паре для I-го изменения напряжения, индекс 1 соответствует измерению до изменения напряжения, а индекс 2 - после изменения напряжения, по которым определяют значения показателей регулирующих эффектов нагрузки KPi для каждой пары измерений. Исключают пары измерений, значения показателей регулирующего эффекта которых не попадают в заданный доверительный интервал. Производят фильтрацию полученных пар измерений U1(i) и U2(i), P1(i) и Р2(i) по значению регулирующего эффекта нагрузки KPi, определяют первое приближение значений базисной мощности для каждой пары измерений при I-м изменении напряжения - для первой пары измерений, - для последующих пар измерений, относительно которых осуществляют перевод в относительные единицы пары измерений U1(i) и U2(i), P1(i) и P2(i) в соответствии с соотношениями после чего определяют коэффициенты а0, a1, a2 аппроксимирующего полинома второй степени P * = a 0 + a 1 ⋅ U * + a 2 ⋅ U * 2 и среднеквадратическое отклонение значений напряжения и мощности в относительных единицах от полученного полинома где N - количество пар измерений, а по определенным ранее значениям коэффициентов a0, a1, a2 вместе со значениями U*1(i) и U*2(i), P*1(i) и P*2(i) уточняют значения базисной мощности для каждой пары измерений в соответствии с соотношением с последующим их переводом в относительные единицы и повторением операций определения коэффициентов а0, а1, а2, среднеквадратического отклонения σ и последующего уточнения значений базисной мощности РБАЗ(i) до тех пор, пока с каждым последующим повторением среднеквадратическое отклонение σ уменьшается или до заданного минимального значения или до начала своего увеличения. Технический результат заключается в повышении точности. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к объединяющему блоку для автоматизации подстанции. Техническим результатом является повышение оперативной гибкости и снижение сложности высокоуровневых архитектур системы автоматизации подстанции, а также улучшение мониторинга качества энергии и устойчивости электрораспределительной сети. Предложен объединяющий блок (100) для автоматизации подстанции, содержащий по меньшей мере один входной интерфейс (110a, 110b) для приема входных данных (ID), характеризующих по меньшей мере одно напряжение и/или ток, связанные с компонентом энергетической системы (200), при этом объединяющий блок (100) содержит средство (156) синхронизации времени, которое содержит интерфейс с внешней сетью синхронизации, работающей согласно одному из стандарта B Межотраслевой группы по измерительным средствам (IRIG), стандарта 1PPS или стандарта 1588 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Объединяющий блок (100) выполнен с возможностью реализации логических узлов (TCTR, TVTR) согласно стандарту 61850-7 Международной электротехнической комиссии (IEC), а также привязки информации, поступающей по меньшей мере на один из логических узлов (TCTR, TVTR) и/или из него, к протоколу связи IEC 61850-9-2 - «Выборочные измеренные значения» (SMV). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению. Способ заключается в том, что в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют напряжение и мощность и переводят измеренные значения напряжения в относительные единицы. Но при этом напряжение и мощность измеряют до и после каждого изменения напряжения, определяют значения регулирующего эффекта нагрузки KPi для каждой пары измеренных значений напряжения и мощности. Производят фильтрацию полученных пар измерений, значения регулирующего эффекта KPi которых не попадают в заданный доверительный интервал, определяют коэффициенты a 0, a 1, a 2 методом наименьших квадратов. Принимают в качестве искомой статической характеристики нагрузки по напряжению полином . Технический результат заключается в определении статических характеристик нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности. 3 ил., 1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2003-04-25 2013-03-23T07:07:46
Наверх