金螳螂总部大楼抄表系统及楼控改造立项申请.doc

研发项目立项表 项目编号： LJT-YF-2014011立项类别：一般立项重点立项工程需求立项申请部门 研发部申请日期 2014.11.25申请人陈钧项目名称金螳螂西环路大楼抄表系统及楼控通信设备保护电路改造项目概述1、 项目背景金螳螂西环路总部楼控系统集成了抄表系统、新风系统、景观照明、热泵等楼控系统，所有的通信都集中于一个主控制器，该设备由多个子电路板组成。一旦该设备的某部分出现故障，将导致整个系统无法使用，且故障不易排除，维修成本昂贵。经分析，楼控系统目前存在以下隐患：一、抄表系统布线不符合电气规范，当前的状况是通信信号线由强电箱接出，在这种情况下强电系统的电磁干扰极易引起通信线缆上电压跳变，同时楼控系统主控制器上的抄表通信模块未加保护电路，通信模块损坏会引起主控制器损坏（已发生这种情况）。二、通信效率低下，抄表系统是单向数据采集系统，此类系统只采集当前数据，而不对设备进行控制，而新风系统，景观照明等其它楼控系统是双向系统，在采集当前设备信息的同时还能对设备进行控制，而目前的情况是所有数据都是通过相同的总线进行数据传输，就有可能会发生数据冲突而导致控制设备不能及时接收到控制指令，具体的表现就是设备不能实时受控，延时较长。三、数据安全性低，楼控管理软件的IP地址和公司内网IP地址在同一个网段，楼控系统容易受到入侵，不但会发生数据泄露的情况，更严重的会使其它系统如：风机，热泵，照明等受至无权限人员或外网黑客的控制和破坏。鉴于以上原因，朗捷通研发管理部建议对该楼控系统进行改造，以使该系统能更稳定，高效的运行，更好的服务于集团各使用单位。二、研发工作 研发工作内容主要有：1、抄表系统目前的布线方式存在严重的安全隐患，会对其它楼控系统造成严重干扰甚至损坏。由于其通信方式为单向通信，相对独立于其他楼控系统，建议先独立改造抄表系统，尽量利用原有布线，不影响现有其他楼控系统，不破坏大楼装饰。项目概述2、对于无故障电表，仍可以继续使用，对于通信不正常的电表，建议采购更换新型数字电表，在现有的强电箱内加装电路保护模块，需要满足信号线能承受2KV静电冲击，这样将解决通信线无法接入强电配电箱的问题，即使通信线与强电意外短接也不会损坏主控设备，同时研发专用的网关设备，并开发独立的抄表软件系统。3、系统拓扑结构系统采用分布式架构，从底层的采集层、云智能网关、到BAI应用层，通过现场总线将多功能电子式电能表数据通过云智能网关上传至云服务器，实现对空调用电、照明用电、动力用电等各类电能消耗数据进行分项采集与计量，实现对大楼用电量的实时监控显示。云智能网关内嵌中间件，能将数据采集与数据存储转发分离，数据采集通过组态方式实现，支持标准的Modbus rtu和Modbus tcp协议，系统稳定、可靠，有效保证数据的实时采集和安全传输；可将采集电量数据通过Internet方式传输至云服务器，系统结构灵活、通信不受距离限制、可扩展性强。项目概述4、功能框图功能框图5、功能概述 作为研发内容，该抄表系统具有以下功能：(1) 电表数据采集云服务器云智能网关通信保护模块电表的连接方式，通过云智能网关将标准的Modbus通信协议电表数据采集并存储转发，同时通过内嵌的WebService 同（异）步传输机制将数据传送至云服务器。(2)数据协议转换云智能网关可将采集电表的Modbus协议数据转换成自定义的数据通信协议，自定义通信协议通过加密算法进行了封装，可有效保证数据传输的有效性和安全性。即使在网络被非法截取，也无法破译数据内容。(3) 多设备集中数据采集系统中采用云智能网关将电表的串口通讯转换成网络通讯方式，通过多线程处理机制，一台云智能网关可同时采集多达256台电表，可有效减少设备部署数量，降低系统运营成本。(4) 数据缓存机制和数据Push推送功能为了保证数据的完整性，GRDA中间件系统将采集的数据保存在云智能网关内部存储器中，根据当前网络通信情况通过Push推送机制将数据传送至云服务器，可有效解决通信故障出现数据丢失的情况，同时数据的本地化处理和数据的主动推送机制可有效减轻上层服务器压力。项目概述 (5)实时的建筑电能消耗监控通过丰富的界面控件实时显示每栋、每层电表的耗电情况，可直观显示每个时段的用电高峰和低峰，同时可对每天、每月的用电量进行统计。三、研发路线（IDP）1、研发目标 研发一款具有通信保护模块的集中式电量抄表系统，通过这款抄表系统能将大楼用电量数据采集至云数据中心，通过丰富图形控件快速建立一套能耗监控系统，以达到对建筑内部用电量的实时监控和计量。解决了通信线在强电箱中布线的问题，并将电量抄表系统从楼控系统中独立出来，使数据安全得到极大的提高2、研发程度(样板工程 ) 云智能网关，通信保护模块，能耗监控系统3、系统架构项目概述4、技术路线技术路线图5、数据流图项目 概述6、 通信协议 云智通网关与电表之间采用标准的Modbus协议；GRDA中间件中本地数据存储与转发器上的中间件软件采用自定义TCP通信协议。7、 PAC工艺要求PCB板设计工艺要求技术指标生产工艺一般指标基板类型FR-4（Tg=140） FR-5（Tg=170）最大层数8最大PCB尺寸500mm(20)x860mm(34)加工能力最小线宽/线距 外层内层0.1mm(4mil)/0.1mm(4mil) 0.075mm(3mil)/0.075mm(3mil)最小钻孔孔径0.25mm(10mil)最小槽宽1mm(40mil)字符最小线宽0.127mm(5mil)精度要求层与层图形的重合度0.127mm(5mil)图形对孔位精度0.127mm(5mil)图形对板边精度0.254mm(10mil)孔位对孔位精度0.127mm(5mil)孔位对板边精度0.254mm(10mil)尺寸标准翘曲度多层板0.8mm 板厚=0.8mm10%0.08mm(3mil)项目 概述8、 软件界面原型系统登录界面： 实时电耗显示： 分层能耗显示：项目 概述分项能耗显示：9、 进度规划研发计划1. 人力资源计划人员在项目中的角色主要职责和工作时间陈钧项目经理项目任务安排、研发进度管理、系统框架搭建、中间件设计、软件原型搭建帅珠龙硬件工程师通信保护模块设计开发，云智能网关安装，系统电气调试，通信协议测试刘岭软件工程师能耗组态软件开发，分项能效web软件编码袁正凤UI设计师软件界面UI设计补充说明2. 任务进度计划任务名称执行人员起止时间工作量估计（天）云智能网关硬件研发PAC代工委外帅珠龙已完成协议转换器研发帅珠龙已完成通信保护模块研发帅珠龙10系统架构及中间件软件开发系统架构设计陈钧已完成GRDA中间件研发外协已完成云服务器端Analyze 模块研发陈钧已完成BSP定制外协已完成web application开发陈钧、刘岭已完成UI设计软件原型界面UI设计袁正凤 2控件UI设计袁正凤 已完成能耗监控软件开发能耗监控软件原型搭建陈钧已完成数据库设计陈钧已完成组态开发刘岭已完成软件编码刘岭已完成系统安装调试设备安装调试已完成数据库设计已完成组态开发已完成软件编码已完成3差旅计划差旅名称负责人预计完成日期BSP定制陈钧已完成系统安装测试陈钧、帅珠龙、刘岭研发费用项目用到的设备、材料以及研发工具软件环境：VS2008、Sqlserver2005、Keil、EVC硬件环境：双通道无铅焊台、0.8mm无铅焊锡丝、焊油、吸锡器、螺丝刀套装、轻型台虎钳、斜口钳、尖嘴钳、网线钳、压线钳；成功率10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%研发方向需求研发 IBMS方向所需支持部门财务部、工程部、采购部等研发费用 预 算名称型号单位单价数量预计费用硬件通信保护模块定制台6040024000云智能网关CCG台180035400开关电源定制台703210智能电表正泰台600未知视现场情况决定，可由集团总部购买耗材