變電站微機(jī)后臺監(jiān)控是國家電力系統(tǒng)目前改造中的投資重點(diǎn)之一。電力系統(tǒng)集成商開發(fā)的變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)有效的實(shí)現(xiàn)了對地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可直觀檢測各個(gè)變電站變壓器及線路運(yùn)行狀況及運(yùn)行參數(shù),以便于變電站人員在最短的時(shí)間通過微機(jī)的遠(yuǎn)方遙控安全可靠的處理現(xiàn)場故障。這個(gè)系統(tǒng)的后臺監(jiān)控硬件平臺組成為研華的ARK-5280的工控平臺章慌。

系統(tǒng)需求:

該系統(tǒng)需高可靠性,能長時(shí)間運(yùn)行在比較惡劣的環(huán)境下。變電站一般是無人職守,如果出現(xiàn)問題,變電站人員在最短的時(shí)間通過微機(jī)的遠(yuǎn)方遙控安全可靠的處理現(xiàn)場故障侈兄。原先這個(gè)系統(tǒng)的后臺監(jiān)控硬件平臺組成為研華的傳統(tǒng)IPC工控機(jī),變電所的環(huán)境(高溫惨侵、灰塵、電磁等)導(dǎo)致IPC工控機(jī)長時(shí)間的工作,會出現(xiàn)風(fēng)扇的損壞及灰塵導(dǎo)致機(jī)器死機(jī)等故障的出現(xiàn),極大的提高了系統(tǒng)的維護(hù)工作量版痪。

研華ARK系列產(chǎn)品平臺和普通的IPC產(chǎn)品主參數(shù)

ARK

IPC

CPU功耗(PM/CM)

20W-40W

60W-100W

CPU散熱方式

機(jī)殼傳導(dǎo)散熱

風(fēng)扇

整機(jī)散熱

機(jī)殼傳導(dǎo)散熱

風(fēng)扇

工作溫度

-20-60℃(CF)

O-45℃(HDD)

O-40℃

振動

5Grms(CF)

1Grms(HDD)

1Grms

沖擊

50G(CF)

20G(HDD)

10G

研華的ARK-5280產(chǎn)品特點(diǎn):

A.由于風(fēng)扇是在惡劣環(huán)境下最弱故障點(diǎn),ARK系列工控機(jī)采用低功耗(CM/PM)無風(fēng)扇嵌入式設(shè)計(jì),穩(wěn)定蓉肤、耐高溫,大大提高了機(jī)器的MTTF(平均無故障時(shí)間).

B.鋁合金機(jī)殼,內(nèi)部連線少,傳導(dǎo)散熱使擁有良好的密封性,可以有效的隔絕灰塵\腐蝕性氣體對信號傳導(dǎo)點(diǎn)的氧化作用而導(dǎo)致的宕機(jī),減少維護(hù)費(fèi)用,適合在電力監(jiān)控點(diǎn)及DCS應(yīng)用的高灰塵,溫度變化比較大無人職守場合使用.

C.通過2個(gè)PCI擴(kuò)展卡,可靈活擴(kuò)展功能,比如CAN的功能等;有音頻輸出口,提供報(bào)警操作; 外型堅(jiān)固,體積小,安裝、搬運(yùn)什箭、維護(hù)簡單棋捷。

D、 ARK-5280使用的集成多串口方案,提供了4個(gè)串口最仑、不用再通過擴(kuò)展方式,可以幫用戶節(jié)省成本,并且可以設(shè)置成帶流控的RS422/RS485的接口藐俺。其串口特性表現(xiàn)為:

采用的串口芯片ADM213性能指標(biāo)

? 輸出電壓擺幅±9V

? 瞬時(shí)轉(zhuǎn)換速率最大值30V/μs

? 過渡區(qū)域轉(zhuǎn)換速率不低于5V/μs

? 適用于RS232標(biāo)準(zhǔn)接口,輸出電流大于10mA,短路電流最大值±60mA。

? 發(fā)射極輸出,輸出阻抗300Ω

? 驅(qū)動器輸入電壓-0.3V到(Vcc+0.3V),輸出電壓(V+,+0.3V)到(V-,-0.3V)泥彤。

? Vcc——電源電壓

? 接收器輸入電壓±30V,輸出電壓-0.3V到(Vcc+0.3V)

? 過壓保護(hù)

? 靜電放電(ESD)防護(hù)電壓大于2000V

? 內(nèi)部有保護(hù)電路

E欲芹、機(jī)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)—維修方便, 最短MTTR(平均故障修復(fù)時(shí)間)

研華嵌入式工控機(jī)ARK-5280產(chǎn)品圖

如果系統(tǒng)采用研華的免風(fēng)扇免維護(hù)級別的嵌入式工控機(jī)ARK-5280進(jìn)行改造設(shè)計(jì),可以大大的提高了系統(tǒng)的整體性能,并提供了232/422/485的通訊網(wǎng)絡(luò),不必再用使用擴(kuò)展通訊卡,節(jié)約了費(fèi)用提高了可靠性,另外也便于用戶現(xiàn)場設(shè)備的使用和維護(hù)卿啡。

專案導(dǎo)入:

研華嵌入式工控機(jī)ARK系列與ELO觸摸屏的組合

采用了ELO的平板顯示器、ARK5280工控機(jī)菱父、220伏交直流兩用電源給液晶屏和主機(jī)供電組成控制核心系統(tǒng),配合用戶外圍設(shè)備構(gòu)成變電站監(jiān)控系統(tǒng)颈娜。

變電所在有時(shí)需要現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備所以給用戶配備了一個(gè)堅(jiān)固的ELO的液晶顯示器、另外變電所的機(jī)柜內(nèi)的供電沒有統(tǒng)一,使用有交流和直流的220伏的供電,但是ARK和ELO的顯示器都需要穩(wěn)定的24伏的輸入,所以為系統(tǒng)配備了一個(gè)交直流兩用的電源適配器浙宜。對產(chǎn)品進(jìn)行了上架設(shè)計(jì),便于安裝和維護(hù)官辽。

系統(tǒng)說明:

研華ARK-5280(通信處理機(jī))和CAN通訊網(wǎng)絡(luò)以及RS-485網(wǎng)絡(luò)組成的通訊平臺。

研華產(chǎn)品在變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用圖

系統(tǒng)采用C語言開發(fā)軟件,由于研華ARK工控機(jī)所帶的RS-485帶有流控特性,大大簡化了通訊的編程復(fù)雜性粟瞬。采用了一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)在時(shí)間上具有連續(xù)性,數(shù)據(jù)流量大,并且隨著采集點(diǎn)的增加,單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)流量也會增大同仆。因此系統(tǒng)選擇了微軟公司的SQL Server數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲平臺。Microsoft SQL Server的開放性裙品、靈活性等強(qiáng)大功能和提供了高速存儲快速產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),并把它們存儲在相對較小的存儲空間的方法俗批。它還擴(kuò)展了結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)來有效查詢串行數(shù)據(jù)。

結(jié)論:

研華ARK-5280緊湊型設(shè)計(jì)和無風(fēng)扇架構(gòu),多個(gè)232/422/485接口及網(wǎng)口,并具有2個(gè)PCI插槽的擴(kuò)展,以及方便的安裝等諸多優(yōu)點(diǎn),滿足電力客戶的要求,在變電站穩(wěn)定的運(yùn)行得到用戶的好評林慷。

隨著電網(wǎng)運(yùn)行自動化系統(tǒng)的提高,變電站綜合自動化系統(tǒng)發(fā)揮著越來越強(qiáng)大的作用,少人或無人值守變電站將成為今后變電運(yùn)行的主流方式,對原有電站及新建電站實(shí)現(xiàn)無人值守勢在必行浓蜈。我們只有不斷完善我們的產(chǎn)品解決方案,才能跟得上電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展,為電力事業(yè)的興盛盡一點(diǎn)微薄之力,實(shí)現(xiàn)變電所的全部智能無人值守功能,為電力行業(yè)創(chuàng)造出更高的效益。

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