自动抄表系统施工工法

自动抄表系统施工工法前言随着工业用电量、生活用电量的激增，对电力供应提出了新的要求。电力管理也面临着相同的挑战，目前中国电力管理总体处于“终端低效率”状态，一般依靠人工来解决庞大复杂的中低压变配电系统故障；电力故障引起的损失和安全危害为社会生产带来严重后果，简单、安全、经济，无疑成为电力管理发展的新趋势。由于电力管理的智能化要求越来越高，管理层级越来越复杂，致使用户在面对这些庞杂的需求时，开始困惑于何种方案是真正合适的。民用建筑智能化普及对电力管理提出了新的要求，以往低压配电房内的低压柜及楼层配电箱上的指针表已普遍向数字表转变，但这并未从根本改善原有的电力管理模式。为满足智能建筑供电管理需求，就需通过智能化通讯网络将这些分布的数字表管理起来，让业主能够在控制室内随时了解到线路的负荷状况，自动抄表系统实现了对每一楼层、单一用户或者不同类型负荷的能量管理，提供智能建筑用电能效的参考数据。特点1.1功能特点：本系统实现了对建筑物配电系统的全面管理，并通过与楼宇自控系统的通讯，将电力监控纳入到整个智能建筑的综合管理中。不但极大的提高了智能建筑的管理效率与安全性，减少了故障损失，同时降低了园区管理运营成本，大大提高了园区管理的智能化水平。1.2施工特点：施工方便、简单、快捷，质量容易控制。投入人工，机械少，成本较低与其他专业协调内容少，工期易控制。适用范围自动抄表系统适用于所有规模以上的工业及民用建筑。系统原理说明本系统常用的结构为“一体集成，两个网络，三层分布”。即由设备监控层、通讯网络层及主站层三个不同层次中的设备，通过现场总线网及以太网两个网络连接而形成一个有机整体。3.1设备监控层设备层设备即远程终端设备（RTU）实现现场需监控信号的采集和发送。包括低压变配电监控中所需的各种监控仪表以及其他智能设备。3.2通讯网络层通讯层所担负的任务是将现场采集信号上传至主站层，以实现远程监测。要完成这一任务，必须解决两个问题：信号传输协议的转换和通讯网络的连接。信号通过通讯层设备将以现场总线（MODBUS、DNP、CDT、103、PROFIBUS等）为传输协议的数据包转换为主站层可识别信号，即以TCP/IP为传输协议上传数据，实现信号传输协议的转换；同时利用通讯层设备上的转换接口将现场总线网络和以太网络连接。根据系统组成规模的不同，通讯层至少包括了三种传输介质，分别是：RS485总线、光缆以及超五类UTP线（网线）。由它们组成了两个网络，现场总线网、以太网。现场总线负责将由现场监控层设备采集到的信号上传至通讯层，信号在通讯层汇总再通过以太网上传至主站层。当现场监控层与主站层之间距离较远时，信号通过由光缆组成的光纤以太网上传至主站层。3.3主站层主站层是电能计量远程自动抄表管理系统的组成核心。所有采集数据和测控信号都通过主站层处理和发出，实现用户与监控对象的互动。最终实现遥测、遥信、遥控。系统设备构成设备监控层：采用自带通讯接口（RS485）的智能仪表，采集包括电压、电流、有功功率、功率因数等数据，通过485总线上传至通讯管理机。通讯网络层：包括工业转换器、通讯管理机、工业网络交换机、配套电源等。采集设备层智能仪表数据，同时上传监控主机，并下发主站命令。工业RS485/232转换器：实现RS485电平与RS232电平之间的转换。通讯管理机具备如下特性：提供8路RS232通讯接口，带15KVESD浪涌保护；向下自动扫描端口，按照配置要求请求底层设备数据，并存储在设备内部；LINUX系统平台，可自由编程，灵活接入其他设备；支持MODBUS、DNP、101、103、CDT等各种通讯协议；提供2路RJ45网络接口，10M/100M自适应，1.5KV隔离电压，支持TCP/IP协议；向上提供开放数据库，便于网络访问；LED通讯指示；工业网络交换机：也称作工业以太网交换机，使用工业以太网交换机能够检测并且报告网络故障。根据详细的网络安全报告，用户可以查找到故障点。所有的RJ45口都可以作为级联口，可轻松构建冗余环网。工业以太网管理型交换机具有Dataloging功能，可以联接SIXNET以太网I/O,进行数据记录。配套电源的特性如下：交流输入85Vac–265Vac，直流输入80Vdc–300Vdc；额定输出电压24Vdc，纹波系数不大于50mV；额定输出电流500mA，最大输出电流1200mA；输入输出耐压大于2KV；支持过压、过热和输出短路保护；主站层：集中监控，实时显示电量参数，数据处理，打印报表，实现后台管理。包括服务器、监控主机、UPS不间断电源、打印机、能量管理系统软件等。对于能量管理系统软件，其具备以下几个特性：1、实时数据采集处理功能：利用就地安装的中、低压开关柜上的微机保护和智能测控装置，采用交流采样技术，对各回路进行全电量测量；不间断地采集系统内各种设备的状态信息，以图形或文字方式实时显示，让用户足不出户就能对设备的实时状况了如指掌；2、实时能量管理功能：能按照不同的用电负荷，如照明、空调、电梯等，做出每年12个月的用电量横向比较曲线图，或同一用电负荷不同年相同月的用电量纵向比较曲线图，以便对能耗变化进行比较，为管理者对节能减排作出决策时提供科学依据；能实时监测电压偏差、三相电压不平衡度、电压谐波、频率偏差、用户注入电网的谐波电流和负序电流，并能实现电能质量指标超限报警及数据录波；3、事件报警功能：系统电气模拟量和非电气模拟量可以设置上上限、上限、下限、下下限等几个限值，自动对测量值越限进行监视和报警；在系统发生事件或运行设备工作异常时，产生不同的音响报警及闪光，自动推出相关画面，对应事件、设备的图形产生闪动变位，推出事件的性质和异常参数值，并分类记录；事件发生时，顺序事件记录功能将故障事件按照严格的发生顺序保存下来，便于用户进行事故追忆分析；4、图形化显示功能：运行状态监视图分为主接线图（主画面、分画面）、负荷曲线图、波形分析图以及用户推出的其它需要显示的运行状态画面；主要运行参数均可采用柱形图、饼形图等多种图形显示；5、统计报表和打印功能：提供强大的报表编辑工具，用于统计例如断路器跳闸次数、设备运行时间、设备运行工况等数据；可根据用户需求生成各种运行报表（时报、班报、日报、月报等）；可自动进行定时打印、召唤打印、事故打印；6、历史数据管理功能：周期性存储运行数据，保存操作记录、设备运行状态、保护动作记录、事故记录等信息，形成完备的历史数据库；7、通讯管理功能：系统具备广泛、开放的数据通讯接口，支持IEC60870-5系列、CDT、DNP、MODBUS、TCP/IP等多种通讯协议；模块化的设计结构，提供通讯的数据开发接口，便于现场接入其他智能控制装置；8、自诊断功能：系统定期进行自检，对外设、监控节点状态、软件进行检验，发生异常时自行修复；系统提供远程维护接口，可实施远程升级、下载程序、远程诊断等功能；系统网络结构及施工流程5.1系统网络结构5.2系统施工流程施工准备6.1材料准备施工前需要准备下列材料：钢管、裸编织铜线、超五类线、RS485总线、光缆、通丝吊杆、管卡、水晶头、跳线、机柜、工业网络交换机、通讯管理机、工业转换器及操作员工站设备等；6.2机具准备压线钳、对讲机、网线测试仪、冲击钻、一字和十字螺丝刀等；6.3人员准备根据工程量确定施工人员数量，包括技术和非技术工种；6.4图纸准备根据设计院及业主要求，结合现场实际绘制出相应的系统图和平面管线图，保证施工的可实施性。施工方法7.1配管根据深化设计平面图及系统原理图，结合现场实际对于需要配管的位置进行测量放线，保证管路横平竖直。管径大小为SC20；配管的内容包括：配电箱（低压柜）至配电箱（低压柜）、配电箱（低压柜）至局域网、操作员工站至园区主网络（与其他各局域网通过网络光缆连通）接口；7.2通讯机柜安装通讯机柜只需在每栋楼里安装一台即可，为方便起见，一般放置在弱电房内，呈落地式安装。由于通讯机柜下面有滚轮，因此不需考虑安装基础槽钢，直接就位即可。通讯机柜内则放置包括工业转换器、通讯管理机、工业网络交换机、配套电源等；7.3线缆敷设线缆的敷设有包括：RS485总线（屏蔽双绞线ZR-RVSP-2×0.75）、光缆、超五类线（TCP/IP总线）。由它们组成了两个网络：现场总线网、以太网。现场总线负责将由现场监控层设备采集到的信号上传至通讯层，信号在通讯层汇总再通过以太网上传至主站层。当现场监控层与主站层之间距离较远时，信号通过由光缆组成的光纤以太网上传至主站层。线缆在管内及桥架（弱电桥架）敷设。RS485总线：采用手拉手方式，避免星形连接，布线应当避免短路或者断路，避免存在裸露在外的线头；光缆：

1）按人工敷设方式考虑，为了减少光缆接头损耗，管道光缆应采用整盘敷设，

2）为了减少布放时的牵引力，整盘光缆应由中间分别向两边布放。

3）光缆穿放的孔位应符合设计图纸要求，敷设管道光缆之前必须清刷管孔。子孔在人手孔中的余长应露出管孔15cm左右。

4）光缆在手孔内安装，如果手孔内有托板，光缆在托板上固定，如果没有托板则将光缆固定在膨胀螺栓，膨胀螺栓要求钩口向下。

5）光缆出管孔15cm以内不应作弯曲处理。超五类线：适用于通讯管理机与网络交换机、网络交换机与局域网、局域网与计量数据服务器、UPS电源与计量数据服务器、打印机与计量数据服务器等之间的网络连接。穿线时应将成束的网线端头对齐捆紧，加上牵引端头，牵引端头和牵引线连接，通过牵引线的拉力，将网线穿过钢管。牵引线应适用粗细适当的钢索和铁担。牵引时应使用管路之间的接线盒，使人对网线横向施力，逐个通过每个接线盒到达终端口。7.4主站层设备安装：包括UPS、打印机、服务器等的安装。一般情况下，主站层不单独设立监控室及操作台，只需和弱电单位（BA、PDS）共用即可。在和其他专业协调以后，根据具体的深化排列图纸，将设备安装并接线到位。服务器的安装还需包括计量软件的安装，操作系统采用专门的WindowsServer专业版软件。7.5系统调试：需对系统计量软件编程，按照所需计量配电箱（低压柜）编号依次进行地址编码。待所有线路连接好以后，根据计量系统图，逐一的对各点位进行核查，确保服务器中信息点位能准确的反映出现场实际计量的数据。施工质量控制１）配管连接采用丝接，须保证钢管接地可靠；２）穿线时须注意：穿线前两端应做好标记；穿线前保证管口没有毛刺，积水等，确保数据信号传输的质量；敷设完成后，每条网线的两端接上接头（水晶头），进行接通测试；３）接通测试采用网线测试仪，使用方法为：打开电源至ON（S为慢速测试档，M为手动档）将网线插头分别插入主测试器和远程测试端。主机指示灯从1至G逐个顺序闪亮，下面例：主测试器：1-2-3-4-5-6-7-8-G远程测试端：1-4--3-5-6-7-8-G（RJ45）1-2-3-4-5-6-----（RJ12）1-2-3-4---------（RJ11）若接线不正常，按下述情况显示：当有一根网线如3号线断路，则主测试仪和远程测试端3号灯饰都不亮。当有几条线不通，则几条线都不亮，当网线少于2根线联通时，灯都不亮。当两头网线乱序，例2.4线乱序，则显示如下：主测试器不变：1-2-3-4-5-6-7-8-G远程测试端为：1-4--3-5-6-7-8-G（RJ45）当网线有2根短路时，则主测试器显示不变，而远程测试端显示短路的两根线灯都微亮，若有3根以上（含3根）短路时，则所有短路的几条线号的灯都不亮。４）网线接头制作RJ45水晶头制作时，须保证线序的准确性，按照常规普遍使用的568B标准，线序是（从左向右）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。安全措施现场施工务必佩戴安全帽；高处作业需系好安全带；人字梯中间须有拉绳；严禁酒后作业；现场用电必须采用带漏电保护的配电箱，配电箱接地可靠；效益分析10.1经济效益由于本系统工作内容简单，仅包括前期的配管、穿线及后续设备的安装等，因此人工机械成本低，工期压力小。材料方面因为只涉及到屏蔽双绞线、网线、光缆、网络设备等，所以易保管，不占用较多场地。敷设完以后，线缆被盗情况较少出现，成品保护工作