基于工控机的关口计量装置数据采集系统设计与实现
发布时间：2021-01-16 00:48
关口计量装置数据采集系统是电网企业智能化和信息化管理的基石,运用先进的自动化数据采集技术,定时、按需地采集、处理和传输关口计量装置的电能数据,确保计量量值能准确、实时地上传主站。但是随着智能电网的建设发展,在实际的关口计量装置数据采集过程中发现了诸多问题。首先,关口计量装置的通信规约标准种类繁多,使得数据采集系统重用性差,维护困难;其次,数据采集系统采集的电能数据日益增多,给数据的存储和传输带来很大压力。针对以上问题,论文深入研究电能数据的采集与处理,主要完成以下工作:（1）针对多种关口计量装置接入导致的通信规约不一致问题,通过通信规约、通信信道、关口计量装置三者解耦的方案设计了规约解析模块,优化了数据采集流程。该模块通过定义抽象的数据项类型来描述通信规约的数据项内容,能够有效降低具体的通信规约的描述定义与解析工作的耦合性,使数据项解析工作与特定的通信规约无关,从而达到屏蔽关口计量装置等底层设备规约差异化的目的,并向主站系统提供统一格式的数据。（2）针对采样数据量大不能实时传输的问题,研究并选择适用的数据压缩方案及算法。考虑到系统复杂性,在分析了脉冲信号采集阶段、数据报文上传阶段和数据...
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数据发送队列承载类实例对象
实例对象转换后的字节数据
图 5-9 数据采集系统参数配置界面若要数据采集系统与关口表进行通信，则需要配置两方面的内容，一是通信参数的配置，二是关口表的配置，其配置内容如图 5-10 所示。其中通信参数的配置主要包括基本的通信参数配置以及协议配置。其中，基本通信参数中的串口号是工控机上串行接口的标号；波特率表示符号传输的速率大小，如关口计量装置的规约协议配置了 2400 波特率，那么该串口通信的 采样率为 2400Hz；数据位是该串口通信中实际数据位的数量；数据包的最后一位是停止位，不仅表示传输的结束，还有着校正始终同步的功能；校验位主要用于检错；协议指的是关口计量装置所用规约类型，即该串口上只允许与一种规约类型的关口计量装置进行通信。关口表的配置参数包括线路、电表 SN、协议类型、切换 SN、接线方式、抄表模式等。一个数据采集系统可以连接 12 块关口表，线路表示连接的是哪一个关口表；电表 SN 是唯一标识关口表的序列号；协议类型是该关口表使用的具体的规约协议；切换 SN 是校验参数所在的文件，在电表校验时使用；接线方式一般分为三相四线、三相三线以及单相三种类型；抄表模式分为采集模式和监控模式两种。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数据压缩在用电信息采集远程通信中的应用[J]. 池智伟,张颖,郑州. 电力信息化. 2013(04)
[2]零线电流互感器在智能电能表中的应用[J]. 朱凌,冯守超,刘振波. 东北电力技术. 2012(09)
[3]数字化变电站中的电气二次设计探讨[J]. 任怀志,赵峰燕. 才智. 2012(20)
[4]电力信息采集的通用型通信规约解析系统研究与设计[J]. 蒋湘涛,贺建飚,李楠. 电力系统保护与控制. 2012(09)
[5]基于CORBA技术的IEC61850规约转换装置[J]. 王文龙,徐广辉,朱中华. 电力系统保护与控制. 2009(07)
[6]基于模板的电力保护系统通信规约研究[J]. 张艳林,李绍滋. 继电器. 2007(22)
[7]基于能量阈值和自适应算术编码的数据压缩方法[J]. 王成山,王继东. 电力系统自动化. 2004(24)
[8]电力系统故障录波数据压缩方法研究[J]. 孙妙平. 电力自动化设备. 2004(11)
[9]MDL判据在电能质量扰动信号数据压缩中的应用[J]. 李鹏,杨洪耕,孔飘红. 电网技术. 2004(18)
[10]改进的LZSS压缩算法在故障信息文件远传中的应用[J]. 张超,房若季. 电网技术. 2003(06)
博士论文
[1]微网多目标优化运行及控制策略研究[D]. 崔明勇.华北电力大学（北京） 2011
[2]基于IEC61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究[D]. 徐天奇.华中科技大学 2009
[3]基于IEC61850的变电站网络通信及装置的研究[D]. 黄智宇.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]智能变电站网络报文压缩技术的研究[D]. 孔维栋.山东大学 2014
[2]高压用电信息采集与监控系统的方案设计与实现[D]. 张健荣.上海交通大学 2014
[3]抚顺地区智能用电信息采集平台建设及应用研究[D]. 吴啸宇.华北电力大学 2014
[4]插件式能耗数据采集中间件的设计与实现[D]. 盛科.华南理工大学 2013
[5]低压电力用户集中抄表系统设计与开发[D]. 刘志强.华南理工大学 2012
[6]110kV智能变电站的设计研究[D]. 艾璐博.山东大学 2012
[7]面向电能信息采集的通信控制系统研究[D]. 吕抒钺.复旦大学 2011
[8]电力用户用电信息采集系统的设计和实现[D]. 许丽华.复旦大学 2010
[9]电力系统数据压缩算法的研究与实现[D]. 张蕊.北京化工大学 2009
[10]电力数据压缩传输及解压算法的研究与实现[D]. 孙金凤.北京化工大学 2008
本文编号：2979824
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数据发送队列承载类实例对象
实例对象转换后的字节数据
图 5-9 数据采集系统参数配置界面若要数据采集系统与关口表进行通信，则需要配置两方面的内容，一是通信参数的配置，二是关口表的配置，其配置内容如图 5-10 所示。其中通信参数的配置主要包括基本的通信参数配置以及协议配置。其中，基本通信参数中的串口号是工控机上串行接口的标号；波特率表示符号传输的速率大小，如关口计量装置的规约协议配置了 2400 波特率，那么该串口通信的 采样率为 2400Hz；数据位是该串口通信中实际数据位的数量；数据包的最后一位是停止位，不仅表示传输的结束，还有着校正始终同步的功能；校验位主要用于检错；协议指的是关口计量装置所用规约类型，即该串口上只允许与一种规约类型的关口计量装置进行通信。关口表的配置参数包括线路、电表 SN、协议类型、切换 SN、接线方式、抄表模式等。一个数据采集系统可以连接 12 块关口表，线路表示连接的是哪一个关口表；电表 SN 是唯一标识关口表的序列号；协议类型是该关口表使用的具体的规约协议；切换 SN 是校验参数所在的文件，在电表校验时使用；接线方式一般分为三相四线、三相三线以及单相三种类型；抄表模式分为采集模式和监控模式两种。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数据压缩在用电信息采集远程通信中的应用[J]. 池智伟,张颖,郑州. 电力信息化. 2013(04)
[2]零线电流互感器在智能电能表中的应用[J]. 朱凌,冯守超,刘振波. 东北电力技术. 2012(09)
[3]数字化变电站中的电气二次设计探讨[J]. 任怀志,赵峰燕. 才智. 2012(20)
[4]电力信息采集的通用型通信规约解析系统研究与设计[J]. 蒋湘涛,贺建飚,李楠. 电力系统保护与控制. 2012(09)
[5]基于CORBA技术的IEC61850规约转换装置[J]. 王文龙,徐广辉,朱中华. 电力系统保护与控制. 2009(07)
[6]基于模板的电力保护系统通信规约研究[J]. 张艳林,李绍滋. 继电器. 2007(22)
[7]基于能量阈值和自适应算术编码的数据压缩方法[J]. 王成山,王继东. 电力系统自动化. 2004(24)
[8]电力系统故障录波数据压缩方法研究[J]. 孙妙平. 电力自动化设备. 2004(11)
[9]MDL判据在电能质量扰动信号数据压缩中的应用[J]. 李鹏,杨洪耕,孔飘红. 电网技术. 2004(18)
[10]改进的LZSS压缩算法在故障信息文件远传中的应用[J]. 张超,房若季. 电网技术. 2003(06)
博士论文
[1]微网多目标优化运行及控制策略研究[D]. 崔明勇.华北电力大学（北京） 2011
[2]基于IEC61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究[D]. 徐天奇.华中科技大学 2009
[3]基于IEC61850的变电站网络通信及装置的研究[D]. 黄智宇.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]智能变电站网络报文压缩技术的研究[D]. 孔维栋.山东大学 2014
[2]高压用电信息采集与监控系统的方案设计与实现[D]. 张健荣.上海交通大学 2014
[3]抚顺地区智能用电信息采集平台建设及应用研究[D]. 吴啸宇.华北电力大学 2014
[4]插件式能耗数据采集中间件的设计与实现[D]. 盛科.华南理工大学 2013
[5]低压电力用户集中抄表系统设计与开发[D]. 刘志强.华南理工大学 2012
[6]110kV智能变电站的设计研究[D]. 艾璐博.山东大学 2012
[7]面向电能信息采集的通信控制系统研究[D]. 吕抒钺.复旦大学 2011
[8]电力用户用电信息采集系统的设计和实现[D]. 许丽华.复旦大学 2010
[9]电力系统数据压缩算法的研究与实现[D]. 张蕊.北京化工大学 2009
[10]电力数据压缩传输及解压算法的研究与实现[D]. 孙金凤.北京化工大学 2008
本文编号：2979824
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