Устройства сбора и передачи данных CD-100

Назначение

Устройства сбора и передачи данных CD-100 (далее - УСПД) предназначены для применения в составе измерительных автоматизированных систем контроля и учета энергоресурсов и осуществляют сбор, накопление, передачу на верхний уровень информации о потреблении энергоресурсов по цифровым интерфейсам, а также синхронизацию цифровых приборов учета. УСПД могут использоваться в системах диспетчерского контроля за работой телемеханики и выполнять функции автоматического/дистанционного управления исполнительными механизмами.

Описание

УСПД представляет собой прибор, выполненный в пластиковом корпусе с разъемами для подключения внешнего питания и интерфейсных кабелей. Внутри корпуса располагается процессорная плата, плата GSM-модема(опционально), а также энергонезависимая память. Конструкция корпуса УСПД обеспечивает возможность его навесного или настенного монтажа.

УСПД является проектно-компонуемым изделием с различным числом каналов аналогового и цифрового ввода/вывода.

УСПД реализует следующие функции :

- удаленный доступ к устройству или группе устройств по последовательным интерфейсам RS-232/RS-485;

- работу с микропроцессорными счетчиками в соответствии с таблицей 1 от 1 до 31 устройства, по каждому из последовательных интерфейсов;

Таблица 1 - Перечень поддерживаемых счетчиков электрической энергии

- периодический сбор информации со счётчиков электроэнергии. Период сбора данных

- 30 минут;

- обработку принимаемой информации;

- хранение полученных данных;

- автоматическую запись в «Журнал событий», в котором фиксируется время и дата наступления следующих событий:

- попытки несанкционированного доступа;

- изменения в ПО и параметрах настройки устройства;

- перезапуск устройства (при пропадании напряжения, «зависании» и т.п.);

- изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени;

- перерывы питания;

- результаты самодиагностики;

- отсутствие доступа к счетчику и восстановление доступа.

Серия УСПД CD 100 имеет также:

- встроенные энергонезависимые часы (работа в автономном режиме не менее 5 лет), обеспечивающие ведение даты, времени и календаря.

- возможность коррекции/синхронизации системного (внутреннего) времени при помощи специального SNTP сервера синхронизации времени.

- возможность производить задание параметров конфигурирования и настройку, используя сотовую сеть стандарта GSM через встроенный GSM модем.

- возможность при переполнении массива данных в устройстве самые старые данные перезаписывать более новыми по истечение 35 суток;

- - возможность взаимодействия с верхнего уровня по специализированному протоколу

« ВЭП-01».

Связь с сервером осуществляется по интерфейсу Ethernet или GPRS/GSM.

Принцип действия модификаций УСПД и структурные схемы приведены ниже.

Структурная схема УСПД CD-100.104 приведена на рисунке 1. Питание управляющего микропроцессора и модема, осуществляется от встроенного блока питания. Блок питания обеспечивает необходимое для работы УСПД питающее напряжение и позволяет работать УСПДу от сети переменного тока.

Рисунок 1 - Структурная схема УСПД CD-100.104.

В серии УСПД CD-100.104 управляющий микропроцессор обеспечивает выполнение следующих задач:

- прием и передачу данных по интерфейсу RS-485;

- световая индикация режимов работы УСПД.

Встроенный в управляющий микропроцессор радиомодем позволяет обеспечить выполнение следующих задач:

- обмен данными с программным обеспечением верхнего уровня, используя сотовую сеть стандарта GSM по протоколам CSD и GPRS;

- замену прикладного программного обеспечения, задание параметров конфигурирования и настройка УСПД используя сотовую сеть стандарта GSM.

Лист № 3

Всего листов 10

В серии УСПД CD-100.104 на управляющем микропроцессоре установлена операционная система OpenAT или Linux.

При необходимости установки или переустановки системного или прикладного программного обеспечения в управляющем микропроцессоре, а также настройки УСПД, на месте его установки (без демонтажа), используется интерфейс RS-485 или USB host.

Схемное решение УСПД позволяет производить замену прикладного программного обеспечения, задание параметров конфигурирования и настройку УСПД используя сотовую сеть стандарта GSM через радиомодем.

В случае зависания микропроцессора со встроенным модемом внешний сторожевой таймер производит его сброс.

Структурная схема УСПД CD-100.105 приведена на рисунке 2. Питание управляющего микропроцессора, радиомодема, ключа управления радиомодемом, вентилятора осуществляется от встроенного блока питания. Блок питания обеспечивает необходимое для работы УСПД питающее напряжение и позволяет работать УСПД от сети переменного тока.

Рисунок 2 - Структурная схема CD-100.105.

В серии УСПД CD-100.105 управляющий микропроцессор обеспечивает выполнение следующих задач:

- прием и передачу данных по интерфейсу RS-485 с возможностью электропитания внешних устройств напряжением 5 В;

- обработку и хранение полученных данных;

- синхронизация часов внешних устройств;

- управление и обмен данными с радиомодемом по интерфейсу RS-232;

- включение и отключение электропитания радиомодема;

- световая индикация режимов работы УСПД.

Радиомодем позволяет обеспечить выполнение следующих задач:

- обмен данными с программным обеспечением верхнего уровня используя сотовую сеть стандарта GSM по протоколам CSD и GPRS;

- замену прикладного программного обеспечения, задание параметров конфигурирования и настройка УСПД используя сотовую сеть стандарта GSM.

На управляющем микропроцессоре установлена операционная система Linux.

Управляющий микропроцессор осуществляет периодический сбор информации. Полученные данные от счётчиков электроэнергии по интерфейсу RS-485 поступают в управляющий микропроцессор, который осуществляет обработку полученных данных и обеспечивает их хранение. По запросу осуществляется передача данных на верхний уровень.

Лист № 4

Всего листов 10

Микропроцессор может работать в режиме «прозрачного доступа». При работе в данном режиме информация с подключенных устройств без обработки поступает на верхний уровень.

При необходимости установки или переустановки системного или прикладного программного обеспечения в управляющем микропроцессоре, а также настройки УСПД, на месте его установки (без демонтажа), используется интерфейс USB host.

Схемное решение УСПД позволяет производить замену прикладного программного обеспечения, задание параметров конфигурирования и настройку УСПД используя сотовую сеть стандарта GSM через радиомодем.

В случае зависания микропроцессора со встроенным модемом внешний сторожевой таймер производит его сброс.

Модификации УСПД приведены в таблице 2

Таблица 2 - Модификации УСПД CD-100.

Окончание таблицы 2 - Модификации УСПД CD-100.

Лист № 6

Всего листов 10

Пример записи обозначения устройства при его заказе и в документации:

«УСПД CD-100.104.1100001112200 ТУ 4222-001-09320976-2013» означает:

Устройство УСПД серии CD-100.104, с питанием от сети переменного тока напряжением от 176 до 264В частотой 50Гц, один интерфейс RS-485, интерфейс RS-232 отсутствует, интерфейс не совмещенный, нет гальваноразвязки, интерфейс Ethernet отсутствует, пластиковый корпус со степенью защиты IP65 (монтаж на плоскость), одна SIM карта, модем GSM типа WaveCom, два входа (типа «сухой контакт») и два выхода (типа открытый коллектор) телемеханики, совмещенные входы-выходы телемеханики отсутствуют, встроенный радиомодуль отсутствует.

Фотографии общего вида УСПД CD-100 приведены на рисунках 3, 4 (заменить фото где указана модификация УСПД)

Рисунок 3                            Рисунок 4

Общий вид УСПД CD-100.104        Общий вид УСПД CD-100.105

Фотографии мест установки пломб и защитной наклейки УСПД CD-100 приведены на рисунке 5.

Места установки пломб

Рисунок 5. Место установи

наклейки, блокирующей доступ к технологическому разъему для прошивки УСПД

Место установки наклейки, блокирующей доступ к технологическому разъему для прошивки УСПД

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) УСПД состоит из внутреннего программного обеспечения УСПД версии не ниже 2.17.1.0 и ПО верхнего уровня.

Идентификационные данные метрологически значимого программного обеспечения приведены в таблице 2.

Программный комплекс, доступ к которому осуществляется по паролю, состоит из следующих программных модулей:

- программы «RTUconfig» модули которой «collector», «vepd», «link10d» записывают и считывают конфигурацию с прибора CD-100;

- диагностического ПО «Uspd.client», осуществляющего чтение данных с УСПД в соответствии с правилами, заданными в ПО и регистрацию их в базе данных, считывание разницы внутренних часов УСПД и компьютера.

Таблица 2

Лист № 8

Всего листов 10

Места установки пломб и наклейки, блокирующей доступ к технологическому разъему для прошивки УСПД указаны на рисунке 5

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - С (в соответствии с МИ 3286-2010).

Технические характеристики

Количество цифровых каналов учета, шт, не более

В составе УСПД имеются встроенные энергонезависимые часы реального времени.

Пределы основной абсолютной погрешности текущего времени, с /сутки

Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С                   от -40 до +60

Пределы дополнительной температурной погрешности хода часов не более, с /(сутки °С)

Количество каналов приема-передачи измерительной информации:

- по интерфейсу RS-485                                                 до 4*

- по интерфейсу RS-232                                                 до 2*

- по совмещенному интерфейсу RS-232/RS-485                             до 2*

- Ethernet 10/100 Мбит

- встроенный GPRS/GSM модем

* опционально по заказу

Тип радиомодуля:

- ZigBee 2.4 ГГц, с разрешенной мощностью, мВт

- радиомодуль 433МГц, с разрешенной мощностью, мВт

Напряжение питания, В*:

- от сети переменного тока напряжением от 176 до 264 В частотой (50±1) Гц;

- от внешнего источника постоянного тока напряжением от 5 до 36 В;

- от сети переменного тока напряжением от 80 до 120 В частотой (50±1) Гц;

- от сети переменного тока напряжением от 85 до 264 В частотой (50±1) Гц или постоянного тока от 100 до 370В в зависимости от заказа

* опционально по заказу

Потребляемая мощность, Вт:

- CD-100.104 - при питании от сети переменного тока 7 ВА, при питании от постоянного напряжения 7Вт;

- CD-100.105- при питании от сети переменного тока 10 ВА, при питании от постоянного напряжения 10Вт.

Средняя наработка на отказ, ч                                                    90000

Рабочие условия применения:

- температура окружающего воздуха, оС                            от -40 до +60

- относительная влажность при 35 оС, %, не более       95 без конденсации влаги

- атмосферное давление, кПа                                      от 84 до 106,7

Степень защиты корпуса:

- IP20, IP 65 для CD-100.104;

- IP 65 для CD-100.105

Габаритные размеры (ВхШхГ), мм, не более:

- CD-100.104           для корпуса IP65 150x115x60, для корпуса IP20 120х60х60

- CD-100.105                                       для корпуса IP65 245x250x60

Масса кг, не более:

- CD-100.104                                                                  0,5

- CD-100.105                                                               0,6

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус УСПД.

Комплектность

В комплект поставки УСПД входят:

- УСПД CD-100 в соответствии с заказом;

- паспорт на изделие;

- руководство по эксплуатации;

- руководство оператора;

- диск с ПО (поставляется по отдельному заказу);

- методика поверки «Устройство сбора и передачи данных CD-100. Методика поверки 4222-001-09320976-2013 МП».

Поверка

осуществляется в соответствии с документом 4222-001-09320976-2013 МП «Устройство сбора и передачи данных CD-100. Методика поверки», утверждённым ФГУП «ВНИИМС» 16.10.2013 г.

Перечень основных средств поверки:

- технологическая ПЭВМ;

- приемник сигналов точного времени.

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в руководстве по эксплуатации «Устройство сбора и передачи данных CD-100. Руководство по эксплуатации 4222-001-09320976-2013 РЭ».

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические требования.

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.