一,、前言

　　隨著無線通訊技術(shù)和測控技術(shù)的飛速發(fā)展,，基于GPRS+交流采樣RTU來實(shí)現(xiàn)配電變壓器監(jiān)控，越來越成為一種趨勢,。
　　配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)是一種SCADA系統(tǒng),，即數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集監(jiān)視和控制系統(tǒng)。分為三個部分組成：監(jiān)控中心,、通訊,、終端。
　　監(jiān)控中心硬件采用工控機(jī),，軟件平臺采用最新的組態(tài)軟件技術(shù),，基于B/S模式，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽,。監(jiān)測中心軟件為用戶提供一個可視化的監(jiān)測界面,。該監(jiān)測界面讓用戶直觀,、方便、快捷地了解變壓器的運(yùn)行狀態(tài),。通過此界面,，用戶可以及時(shí)了解各變壓的工作狀況，并具有聲光報(bào)警等功能,。同時(shí),，用戶通過查詢歷史數(shù)據(jù)庫，可以調(diào)出變壓器的歷史運(yùn)行狀態(tài)曲線,，從而預(yù)測變壓器的負(fù)荷情況,，并完成上位機(jī)相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理功能。
　　通訊選用GPRS,，利用移動運(yùn)營商提供的無線網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)SCADA,，是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個重要發(fā)展方向。由于GSM網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)已經(jīng)成熟,，覆蓋面又廣,，利用GSM無線通信方式來實(shí)現(xiàn)變壓器參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，無疑是對現(xiàn)有資源的最大利用,。最重要的是GSM網(wǎng)絡(luò)是由移動運(yùn)營商投控系統(tǒng),，可以節(jié)省數(shù)以千億計(jì)的導(dǎo)線材料及人工費(fèi)用，達(dá)到環(huán)保,、節(jié)能,、資源最大共享的目的，而且免除了網(wǎng)絡(luò)的日常修改和維護(hù)工作,，最大限度地節(jié)省了投資,。無論何時(shí)何地，只要有一部電腦和可以上網(wǎng)的電話線就能實(shí)現(xiàn)對各地變壓器進(jìn)行監(jiān)控,。和有線方式比較起來,，成本低，易安裝,、易維護(hù),，可靠性高。
　　RTU采用工業(yè)級RTU,，實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器的工作狀況，包括變壓器的三相電壓,、三相電流,、三相功率（負(fù)荷）、三相無功功率,、三相不平衡電流,、功率因數(shù),、諧波、脈沖表的電度,、變壓器的溫度等,，通過變壓器的工作狀況，可以進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行,，當(dāng)發(fā)生故障時(shí),，進(jìn)行報(bào)警，及時(shí)進(jìn)行故障排除,，減少停電時(shí)間,，減少經(jīng)濟(jì)損失和降低對用戶造成的不便，提高供電的質(zhì)量,。
　　
二,、系統(tǒng)構(gòu)架

三、三維力控PCAUTO3.62組態(tài)軟件介紹

　　1 主要特點(diǎn)

　?。?）管控一體化的軟件

　　強(qiáng)大的Web功能和Internet/Intranet瀏覽器技術(shù),，直接支持多文檔。WWW功能全部用VC++實(shí)現(xiàn),，因此當(dāng)在Internet上遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控畫面時(shí),，具有更好的實(shí)時(shí)性。同時(shí)易于使用ASP等快速開發(fā)工具構(gòu)建B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，并可以直接訪問單窗口,。
　　國內(nèi)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架，支持B/S和C/S訪問方式,，支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余及故障切換,。提供多重冗余結(jié)構(gòu)，支持IO設(shè)備冗余,、網(wǎng)絡(luò)冗余,、數(shù)據(jù)庫冗余等；
　　在基于PC控制的“軟PLC”套件得到大量應(yīng)用的基礎(chǔ)上,， 控制策略生成器更加完善和符合現(xiàn)場特點(diǎn),輕松的基于PC構(gòu)建復(fù)雜控制系統(tǒng),；
　　設(shè)備通訊和力控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)支持GPRS、CDMA等移動通訊功能,；GSM手機(jī)短信報(bào)警管理系統(tǒng)方便管理報(bào)警信息,；
　　重新設(shè)計(jì)的加密系統(tǒng)，支持工程加密,；
　　　　
　?。?） HMI新特點(diǎn)

　　重新設(shè)計(jì)的HMI開發(fā)系統(tǒng),更多的組件和控件來方便您構(gòu)成強(qiáng)大的系統(tǒng)；豐富的函數(shù)和設(shè)備驅(qū)動程序使您集成更容易；
　　增強(qiáng)的過渡色與漸進(jìn)色功能,，從根本上解決了很多同類軟件在過多使用過渡色,、漸進(jìn)色時(shí)，嚴(yán)重影響畫面刷新速度和系統(tǒng)運(yùn)行效率的問題,；
　　優(yōu)化設(shè)計(jì)的工具箱和調(diào)色板,，在顏色選擇時(shí)更直觀、方便,；開發(fā)更靈活,更多的矢量子圖,，制作工程畫面更快捷。
　　提供面向?qū)ο缶幊谭绞?，?nèi)置間接變量,、中間變量、數(shù)據(jù)庫變量,，支持自定義函數(shù),支持大畫面和自定義菜單,，方便您構(gòu)造強(qiáng)大的企業(yè)級運(yùn)行系統(tǒng),
　　腳本類型和觸發(fā)方式多樣，支持?jǐn)?shù)組運(yùn)算和循環(huán),。
　　
　?。?）開放性

　　直接EXCEL已VBA的方式訪問數(shù)據(jù)庫；
　　符合工程規(guī)范的設(shè)計(jì)：更多的功能組件是為了滿足工程技術(shù)人員的需要而設(shè)計(jì)的,，足夠的靈活性保證了它具有廣泛的適應(yīng)性,；
　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件靈活方便，OPC技術(shù)直接支持時(shí)間戳和質(zhì)量戳,；
　　多國語言版本保證了您的項(xiàng)目的拓展
　　
　?。?）開發(fā)系統(tǒng)　
　
　　力控®提供了一個高度集成化、可視化的開發(fā)環(huán)境,。極為友好的界面風(fēng)格使您“上手”非常容易,。

　　＊ 圖庫

　　　集成化的開發(fā)環(huán)境,、增強(qiáng)的圖形功能,，豐富的圖形元素及超級子圖精靈圖庫集，提供子圖精靈開發(fā)工具,，用戶可以方便地生成自己的圖庫,；力控®優(yōu)化設(shè)計(jì)的圖庫，提供了豐富的子圖和“子圖精靈”,，任意拖拽不變形,，使您的工程畫面精益求精。

　?。?內(nèi)部組件

　　 視頻組件：進(jìn)行視頻的捕捉和回放,；　　
　　 溫控曲線組件：可以進(jìn)行溫度的自動升溫和保溫控制,；　　
　　 瀏覽器組件：可以作為標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器客戶端,；　　
　　 標(biāo)準(zhǔn)WINDOWS組件：支持標(biāo)準(zhǔn)的文本框,、單選框、列表框等組件,；　　
　　 增強(qiáng)的報(bào)警組件：集成的報(bào)警管理和查詢,；　　
　　 X—Y曲線組件：可以自由的進(jìn)行曲線分析和查詢；　　
　　 幻燈片組件：靈活的幻燈片播放,，可進(jìn)行自由控制,；　　
　　 自由曲線組件：方便的繪制各種曲線和動畫連接；　　
　　 萬能報(bào)表組件：類EXCEL的報(bào)表工具,，方便您完成管理報(bào)表,；　　
　　 立體棒圖組件：直方圖的分析工具；　　
　　 歷史追憶組件：可以追憶帶毫秒標(biāo)簽的數(shù)據(jù),，方便事故查詢,；　
　　 手機(jī)短信組件：簡單的手機(jī)短信發(fā)送組件　

　　　＊ 報(bào)表組件：

　　歷史報(bào)表:
　　方便快速的歷史報(bào)表生成工具,，能進(jìn)行日報(bào),、月報(bào)、季報(bào),、年報(bào)的生成,，對數(shù)據(jù)存儲的時(shí)間范圍、間隔,、起始時(shí)間可進(jìn)行任意指定,，并可以根據(jù)存儲的時(shí)間進(jìn)行查詢歷史數(shù)據(jù)，組態(tài)時(shí)在力控的繪畫菜單內(nèi)進(jìn)行歷史報(bào)表的選取,。
　　內(nèi)嵌多功能報(bào)表：
　　　靈活的報(bào)表生成方式,，可以任意設(shè)置報(bào)表格式，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算,、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表打印等,。既可以制作實(shí)時(shí)報(bào)表,，也可以制作歷史報(bào)表?？梢栽趫?bào)表上同時(shí)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和任意時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù),，并加以統(tǒng)計(jì)處理，例如取行平均,、列平均,，統(tǒng)計(jì)出最大最小值,。內(nèi)嵌多功能報(bào)表提供了相應(yīng)的報(bào)表函數(shù)，可以制作各種報(bào)表模板,，實(shí)現(xiàn)多次使用,，以免重復(fù)工作，組態(tài)時(shí) 在力控的子圖內(nèi),。
　　內(nèi)置數(shù)據(jù)表：
　　內(nèi)置數(shù)據(jù)表是力控開發(fā)人員總結(jié)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)開發(fā)出的內(nèi)置實(shí)時(shí)關(guān)系數(shù)據(jù)表,，利用報(bào)表模板可以將力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的變量和報(bào)表字段進(jìn)行任意綁定，可以對任意的數(shù)據(jù)進(jìn)行插入,、刪除,、遍歷、存盤,，內(nèi)置的報(bào)表過濾器可以任意設(shè)定不同情況下的查詢條件,，根據(jù)查詢條件對所查出的記錄進(jìn)行選取來參與數(shù)據(jù)處理。
　　動作腳本
　　動作腳本類型和觸發(fā)方式多樣,，具備自定義函數(shù)功能,，支持?jǐn)?shù)組運(yùn)算和循環(huán)控制。內(nèi)置多種打印函數(shù),，可根據(jù)畫面的大小進(jìn)行任意設(shè)置打印范圍,。
　　自定義運(yùn)行菜單
　　力控®支持用戶自定義菜單，其中包括窗口彈出式菜單和定義在各個圖形對象上的右鍵菜單,。配合腳本程序與自定義菜單,，可以實(shí)現(xiàn)更為靈活與復(fù)雜的人機(jī)交互過程。
　　系統(tǒng)安全性
　　力控®提供了完備的安全保護(hù)機(jī)制,，以保證生產(chǎn)過程的安全可靠,。力控®的用戶管理將用戶分為操作工、班長,、工程師,、系統(tǒng)管理員等多個級別，并可根據(jù)級別限制對重要工藝參數(shù)的修改,，以有效避免生產(chǎn)過程中的誤操作,。
　　報(bào)警和事件記錄
　　力控®在運(yùn)行時(shí)自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件,。一旦發(fā)生事故,，可就此作為分析事故原因的依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)事故追憶,，提供基礎(chǔ)資料,。
　　
　　（5）分布式網(wǎng)絡(luò)
　
　　特點(diǎn)
　　力控®是真正的分（）（）式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。在工程項(xiàng)目中用戶可以根據(jù)實(shí)際需要,，靈活地構(gòu)建符合要求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，網(wǎng)絡(luò)中的各個力控節(jié)點(diǎn)可以構(gòu)建B/S和C/S等方式。
　　網(wǎng)絡(luò)冗余
　　力控®支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余,，支持報(bào)警,、歷史數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的同步。在雙機(jī)冗余基礎(chǔ)上,，其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自動跟蹤冗余主/從機(jī)的切換,。各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅可以監(jiān)視，還能夠進(jìn)行控制,。
　　開放方式
　　軟件為開放式體系結(jié)構(gòu)，全面支持DDE,、OPC,、ODBC/SQL、ActiveX,、DNA標(biāo)準(zhǔn),。
　　以O(shè)LE、COM/DCOM,、動態(tài)鏈接庫等多種形式提供外部訪問接口,，便于用戶利用各種常用開發(fā)工具（如：VC++、VB等）進(jìn)行深層的二次開發(fā),。
　　多國語言支持
　　力控®同時(shí)具有英文版,、繁體、簡體中文版,，在蘇丹,、埃及、馬來西亞,、孟加拉國,、緬甸都有力控？軟件的應(yīng)用實(shí)例,。
　　力控®將加速國際化進(jìn)程,，適應(yīng)入世的要求。
　　
　?。?）區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫

　　數(shù)據(jù)處理：
　　力控監(jiān)控組態(tài)軟件內(nèi)置區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫,，區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)置多種功能塊，來完成數(shù)據(jù)處理,，可實(shí)現(xiàn)累計(jì),、統(tǒng)計(jì)、控制,、線形化,、PID控制,、各種運(yùn)算等多種功能。
　　區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、報(bào)警檢查,、歷史數(shù)據(jù)的存儲等功能。
　　數(shù)據(jù)庫對生產(chǎn)數(shù)據(jù)按區(qū)域,、單元,、子單元管理，分為6層結(jié)構(gòu),，方便數(shù)據(jù)的管理
　　數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為可組態(tài)的“活結(jié)構(gòu)”,，用戶可根據(jù)實(shí)際需要自定義自己的各類數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，方便對數(shù)據(jù)的管理和查找,。
　　力控®數(shù)據(jù)庫具備真正意義上的分布式特征,。力控®的HMI（人機(jī)界面）部分與數(shù)據(jù)庫部分可以分別運(yùn)行在不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，任意一臺操作站上的HMI都可以訪問任意一臺服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫,。運(yùn)行于不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫還可以互相訪問,。真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布處理，界面的集中監(jiān)控與管理,。
　　豐富的數(shù)據(jù)庫組件：
　　ODBC雙向轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)組件：可以和各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過ODBC驅(qū)動進(jìn)行實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)向關(guān)系數(shù)據(jù)庫的雙向轉(zhuǎn)儲,；
　　GSM短信管理組件：完善的報(bào)警短信管理，生產(chǎn)出現(xiàn)問題的時(shí)候,，通過移動網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息及時(shí)的發(fā)送到管理者的手機(jī)上,；
　　　　 PORT SERVER數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件:支持網(wǎng)絡(luò)其它的節(jié)點(diǎn)通過串口、網(wǎng)絡(luò),、MODEM,、GPRS、CDMA等方式的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問,；
　　NETSERVER組件：專用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器組件,，構(gòu)成分布式應(yīng)用的核心
　　DBCOM控件：標(biāo)準(zhǔn)的Activex控件，允許第三方開發(fā)工具來訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,，支持C/S網(wǎng)絡(luò)訪問,。
　　SoftPLC組件：控制策略生成器構(gòu)筑PC控制的靈魂；
　 OPC/DDE SERVER：標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)器,，第三方軟件可通過DDE和OPC標(biāo)準(zhǔn)來遍歷數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的各種實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù),。
　　
四、廈門桑榮GPRS DTU介紹

　　Saro3130P GPRS DTU是一款基于移動2.5G GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺,、內(nèi)嵌TCP/UDP協(xié)議及功能強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端,。采用Siemens MC35i工業(yè)級通訊模塊，工業(yè)規(guī)格設(shè)計(jì),。提供RS232/RS485/RS422等標(biāo)準(zhǔn)串行接口,，直接與PLC,、RTU、FTU,、 TTU等采集設(shè)備透明連接,。實(shí)現(xiàn)GPRS遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸功能。

5 北京易控微網(wǎng)科技STC-2 RTU介紹

　?。?）STC-2功能示意：

　?。?） STC-2功能簡介：

　　測量變壓器三相電壓、三相電流,、三相有功功率,、三相無功功率、三相總有功功率,、三相總無功功率,、頻率、功率因數(shù),、1-31次諧波（STC-2XB有此功能）、積分電度,、三相不平衡電流等,，數(shù)據(jù)刷新速度快，電壓,、電流輸入均隔離,，精度0.5% 以內(nèi)
　　 2路直流模擬量輸入（0-20mA或0-5V），可通過溫度變送器測量變壓器精度
　　 3路開關(guān)量繼電器隔離輸出（觸點(diǎn)容量250VAC 5A,、30VDC 5A）,，可以作為遙控、跳閘或者告警
　　 6路開關(guān)量光電隔離輸入,，可兼作脈沖輸入（測量電度表輸出脈沖）,，帶SOE（事件記錄）功能
　　 隔離的兩路485或232， MODBUS RTU通訊協(xié)議
　　 貼片安裝,，無外部總線,，較高的EMC性能
　　 卡式導(dǎo)軌或螺絲固定
　　 工作溫度：-20℃到70℃
　　 EMC測試能達(dá)到IV級
　　
六、系統(tǒng)特點(diǎn)

　　本系統(tǒng)由國內(nèi)知名廠商的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品組成,，采用開放式的協(xié)議MODBUS,，應(yīng)用在許多類似的SCADA系統(tǒng)，具有可靠性高,、綜合性價(jià)比高,、開放性好、易擴(kuò)展,、易維護(hù),、易安裝等特點(diǎn),。
　　
七、系統(tǒng)參考配置

　　假定測一個變壓器,，配置設(shè)備清單如下：
　　
　　監(jiān)控中心：
　　 工控機(jī) 一臺
　　 激光打印機(jī) 一臺
　　 UPS電源 一套
　　 組態(tài)軟件PCAUTO3.62 一套
　　 寬帶上網(wǎng)條件（或移動數(shù)據(jù)專線,，根據(jù)終端點(diǎn)的數(shù)量來定）
　　
　　現(xiàn)場：
　　 GRPS DTU（含配件） 一臺
　　 靜態(tài)IP GPRS SIM卡 一張
　　 STC-2 RTU 一臺
　　 溫度變送器 一個
　　 PT100或CU50溫度傳感器 一個
　　 脈沖電度表 一個
　　 24V開關(guān)電源 一個
　　 戶外防水箱（包括內(nèi)部配線等） 一個