Назначение
Устройства сбора и передачи данных «КУЛОН-Ц» (далее - УСПД) предназначены для измерения и преобразования параметров количества и качества электрической энергии.
Описание
Принцип работы УСПД основан на детектировании и преобразовании сигналов измерительной информации (информация о значениях физических величин в цифровом формате) в значения физических параметров, расчете мгновенных значений параметров и интегральных значений параметров за определенные кратные промежутки времени, хранении измеренной и расчетной информации во внутренней базе данных и выдачи этой информации в ответ на запросы внешних систем через соответствующие интерфейсы.
УСПД обеспечивает хранение показаний приборов учета с привязкой к календарному времени, обработку, отображение и передачу полученной информации на верхний уровень автоматизированных систем управления. Устройство имеет возможность передавать дискретные сигналы управления на объекты управления.
УСПД состоит из следующих функциональных и программных модулей, конструктивно реализованных в одном корпусе:
- микроконтроллер;
- интерфейсы ввода-вывода;
- энергонезависимые часы реального времени;
- встроенные средства управления;
- GSM-модем;
- встроенное программное обеспечение (далее - ПО).
В качестве дополнительных необязательных, метрологически незначимых элементов могут использоваться интерфейсные компоненты, наличие и количество которых определяется заказом:
- увеличивающие дальность и помехозащищенность передачи данных в каналах,
- обеспечивающие преобразование интерфейсов;
- увеличивающие число входных и выходных каналов для дискретного управления (Модуль расширения КУЛОН-Р - до 32 штук).
УСПД выполняет следующие основные и сервисные функции:
1. Сбор и преобразование значений измеряемой величины с помощью приборов учета энергоресурсов (многофункциональных электросчетчиков/датчиков) в данные, передаваемые по цифровому интерфейсу (RS-485 и CAN и, при наличии преобразователя интерфейсов, по сети Ethernet).
2. Автоматический контроль достоверности передаваемой информации по каналу
связи со счетчиком и автоматическая проверка работоспособности счетчиков.
3. Автоматическое ведение «Журнала событий», в котором фиксируются время и даты наступления событий, в том числе: попытки несанкционированного доступа; связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных; перезапуски УСПД (при пропадании питания, зацикливании и т.п); изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени; отключение питания.
4. Параметрирование (установка настраиваемых параметров) при первоначальной установке, после вывода из ремонта, в процессе эксплуатации самого УСПД и при замене счетчиков, изменении схемы учета, коммуникационных параметров и т.п. Параметрирование
лист № 2 всего листов 6 УСПД возможно только при снятии механической пломбы и вводе пароля, при этом в «Журнале событий» УСПД автоматически фиксирует это событие с указанием даты и времени.
При параметрировании УСПД различаются следующие события, подлежащие обязательной фиксации в «Журнале событий»: ввод расчётных коэффициентов измерительных каналов (коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения); установка текущих значений времени и даты; ввод/изменение групп измерительных каналов учёта электроэнергии для расчёта значений электроэнергии по группам точек измерений (необходимость формирования групп измерительных каналов в УСПД определяется на стадии проектирования).
5. Обработка результатов измерений в соответствии с параметрированием УСПД
(установкой настраиваемых параметров).
6. Самодиагностика с фиксацией в «Журнале событий» (в энергонезависимой
памяти).
7. Сохранение и передача данных по запросу на верхний уровень. Минимальная глубина хранения данных УСПД охватывает значения за текущий и предыдущий расчетный период. УСПД обеспечивает хранение:
• суточных данных о тридцатиминутных приращениях электропотребления
(выработки) по каждому каналу не менее 35 суток;
• электропотребление (выработку) за месяц по каждому каналу и по группам не менее 35 суток (необходимость формирования групп измерительных каналов в УСПД определяется на стадии проектирования).
8. Синхронизация и поддержание единой шкалы времени, как в самом УСПД, так
и в счетчиках электроэнергии, передающих информацию в УСПД.
9. Возможность автоматического перехода на питание от встроенного источника резервного питания при пропадании внешнего питания для нормального завершения работы (для передачи сообщения об аварии на вышестоящий уровень) с фиксацией в «Журнале событий». Предусмотрен самостоятельный старт УСПД после возобновления питания с передачей соответствующего сообщения на вышестоящий уровень.
10. Возможность принимать и передавать в цифровом формате измеряемые и преобразуемые величины, такие как напряжение, сила и частота переменного тока, отклонение частоты, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (тока), активная мощность, реактивная энергия, активная мощность, реактивная мощность, полная мощность и т.п., зависящие от характеристик подключенного к УСПД измерительного прибора (цифрового счетчика электроэнергии).
Охлаждение УСПД осуществляется за счет естественной конвекции. УСПД обеспечивает работоспособность в диапазоне температур, в соответствии с условиями эксплуатации.
Для защиты измеренных данных и параметров УСПД от несанкционированных изменений предусмотрена механическая и программная защита (Рис. 1. Места нанесения пломбы).
Программное обеспечение
Места нанесения пломбы
Устройства сбора и передачи данных (УСПД) «КУЛОН-Ц» имеют внешнее ПО «КУЛОН» и встроенное ПО «КУЛОН-Ц».
Внешнее ПО «КУЛОН» имеет метрологически значимую часть MeterLibrary.dll. Вклад
ПО в суммарную погрешность УСПД незначителен, так как определяется погрешностью дискретизации (погрешностью округления), являющейся ничтожно малой по сравнению с погрешностью УСПД. Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» в соотвествии МИ 3286-2010. Характеристики внешнего ПО «КУЛОН» приведены ниже (Таблица 1).
Таблица 1 - Характеристики внешнего ПО «КУЛОН»
ПО «КУЛОН»
MeterLibrary.dll
Не ниже1.129
32656D54
CRC32
Встроенное ПО реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Вклад ПО в суммарную погрешность УСПД незначителен, так как определяется погрешностью дискретизации (погрешностью округления), являющейся ничтожно малой по сравнению с погрешностью УСПД.
Обмен данными с верхним уровнем, в том числе, автоматическая коррекция текущего времени осуществляется по каналу GSM (протоколы GPRS, SMS, CSD) и, при наличии преобразователя интерфейсов, по сети Ethernet.
лист № 4
всего листов 6
В зависимости от используемого протокола обмена данных с внешним ПО «КУЛОН», применяются следующие версии встроенного ПО «КУЛОН-Ц» (Таблица 2).
Таблица 2 - Характеристики встроенного ПО «КУЛОН-Ц»
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| ПО «КУЛОН-Ц» | KulonC.hex | Не ниже 0805 | B9B52238 | CRC32 |
| Не ниже 0906 | 3BFD480D |
| Не ниже 0701 | 4B3FD6C5 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики УСПД приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование параметра | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования и измерения, % | ±0,2 |
| Предел абсолютной погрешности хода внутренних энергонезависимых часов, не более, с/сутки | ± 2 |
| Напряжение питания, В | от 85 до 264 напряжения переменного тока |
| Частота, Гц | 50,0 ± 0,5 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 5 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), не более, мм | 105*210*75 |
| Масса, не более, кг | 1 |
| Средняя наработка на отказ, не менее, час | 100 000 |
| Средний срок службы | 30 лет |
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 65 °С;
- относительная влажность воздуха не более 95 % при 30 °С.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации методом офсетной печати, а на УСПД клеится наклейка с изображением знака утверждения типа.
Комплектность
Комплект поставки приеден в таблице 4.
Таблица 4
| № | Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1 | УСПД «КУЛОН-Ц» | АСНП.468353.006 | 1 шт. |
| 2 | Модуль КУЛОН-Р (необязательный элемент) | АСНП.468353.006 | 1 шт. |
| 3 | Этикетка | АСНП.468353.006 ЭТ | 1 экз. |
| 4 | Руководство по эксплуатации УСПД «КУЛОН-Ц» | АСНП.468353.006 РЭ | 1 экз. |
| 5 | Диск с программным обеспечением «КУЛОН» и методикой поверки АСНП.468353.006 МП | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу «Устройство сбора и передачи данных «КУЛОН-Ц». Методика поверки» АСНП.468353.006 МП, утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в феврале 2012 г.
Средства поверки:
- Измеритель электрических параметров качества, мощности и количества электрической энергии телеметрический LPW-305, пределы допускаемой основной приведенной (к номинальному значению фазного напряжения) погрешности ± 0,1 %;
- Радиочасы "МИР РЧ-01", абсолютная погрешность (А) ± 1с.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в Руководстве по эксплуатации УСПД «КУЛОН-Ц»
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ТУ 4012-006-61718065-2009. «Устройство «КУЛОН-Ц». Технические условия».
Рекомендации к применению
- осуществление торговли и товарообменных операций;
- выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
