Назначение
Устройства сбора и передачи данных УСПД GT-9 (далее - УСПД) предназначены для: - преобразования и измерения сигналов от первичных аналоговых измерительных преобразователей (датчики расхода, давления, уровня, термопар, термометров сопротивления и т.д.);
- измерения количества импульсов (турбинные датчики расхода);
- сбора и обработки данных по учету энергоресурсов от приборов учета энергоресурсов;
- сбора и обработки информации о состоянии приборов учета энергоресурсов;
- ввода/вывода дискретных сигналов для выполнения функций сигнализации и противоаварийной защиты
- привязки собранных данных к системе единого времени;
- приема по каналам связи команд запроса от внешних приложений;
- формирования и передачи внешним приложениям откликов в формате XML документов.
Область применения: комплексы измерительно-вычислительные, комплексы телемеханики, автоматизированные информационно-вычислительные системы контроля и учета потребления энергоресурсов на объектах электро- и теплоэнергетики промышленных предприятий нефтяной и газовой промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, предприятий водоснабжения, транспорта и пр.
Описание
Основой УСПД является телеметрический модуль (ТМ). ТМ представляет собой микропроцессорный контроллер с набором измерительных интерфейсов, набором приборных и интерфейсов связи (системных). Измерительные интерфейсы предназначены для ввода и контроля сигналов от аналоговых или дискретных датчиков. Цифровые приборные интерфейсы обеспечивают соединение с приборами учета энергоресурсов, например, счетчиками электрической энергии (таблица 10). Интерфейсы связи предназначены для приема-передачи данных через различные модемы внешним приложениям (устройствам более высокого уровня), управления релейными исполнительными устройствами.
Помимо измеряемых параметров, УСПД с помощью модуля вычислений позволяет вычислять ряд параметров (давление, расход воды, потребляемая мощность и т.д.), рассчитывая их по результатам измерений. Результаты измерений и вычислений сохраняются в энергонезависимой памяти УСПД.
УСПД изготавливаются в пяти модификациях, отличающихся количеством и типом интерфейсов: GT-9.1, GT-9.2, GT-9.3, GT-9.4 и GT-9.5. Основным модулем является GT-9.1, остальные модули подключаются к нему для расширения возможностей.
Встроенная операционная система Linux позволяет настраивать УСПД под конкретные задачи пользователя. Наличие мощного процессора позволяет использовать УСПД как удаленный WEB-сервер с доступом по радиосети GSM и локальной сети ETHERNET.
Программирование и отладка устройств производится через DEBUG-порт, который подключается к USB-порту персонального компьютера через специальный преобразователь USB-СОМ.
На метрологические характеристики аналоговых измерительных каналов УСПД оказывают влияние калибровочные коэффициенты, которые используются для вычисления тока в аналоговых измерительных каналах. Калибровочные коэффициенты определяются на заводе-изготовителе при калибровке конкретного экземпляра УСПД и записываются в его флэш-память.
На метрологические характеристики модуля вычислений УСПД оказывают влияние пересчётные коэффициенты, которые используются для пересчёта токов, измеренных в аналоговых измерительных каналах, и числа импульсов, посчитанных в каналах счета импульсов, в результирующий параметр (давление, расход воды, потребляемую мощность и т.д.). Пересчётные коэффициенты задаются на заводе-изготовителе при программировании УСПД и записываются в его флэш-память.
Значения пересчетных коэффициентов защищены от изменения путём включения в хэш-код идентификационных признаков.
Интерфейс ПО содержит в себе средства предупреждения пользователя, если его действия могут повлечь изменение или удаление результатов измерений.
Метрологически значимая часть ПО содержит специальные средства защиты, исключающие возможность несанкционированной модификации, загрузки (в том числе загрузки фальсифицированного ПО и данных), считывания из памяти УСПД, удаления или иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных данных.
Специальными средствами защиты метрологически значимой части ПО и измеренных данных от преднамеренных изменений являются:
средства проверки целостности ПО (так, несанкционированная модификация метрологически значимой части ПО проверяется расчётом контрольной суммы для метрологически значимой части ПО и сравнением ее с действительный значением);
средства обнаружения и фиксации событий (журнал событий);
средства управления доступом (пароли).
Программное обеспечение и конструкция УСПД после конфигурирования и настройки обеспечивают защиту от несанкционированного доступа и изменения его параметров. Параметры программного обеспечения устройств приведены в таблице 11.
УСПД относятся к ремонтируемым, восстанавливаемым изделиям.
Технические характеристики
Основные технические характеристики УСПД разных модификаций приведены в таблицах 1-11.
Таблица 1 - Характеристики УСПД GT-9 разных модификаций.
| Характеристики УСПД | УСПД УСПД УСПД УСПД GT-9.1 GT-9.2 GT-9.3 GT-9.4 | УСПД GT-9. 5 |
| Основной модуль | Модули расширения |
| Применение: | 1. Автономное 2. С модулями расширения | Автономное | С модулем GT-9.1 | С модулем GT-9.1 | С модулем GT-9.1 |
| Измерительные интерфейсы |
| Аналоговые входы | - | - | - | 6 | |
| Импульсные входы | 4 | 2 | - | - | |
| Приборные интерфейсы | |
| RS-232 (RX.TX) | 1 | 1 | - | - | - |
| RS-485 | 2 | 1 | - | - | - |
| CAN | 1 | - | - | - | |
| Системные интерфейсы | | | | | |
| Ethernet | 1 | - | - | - | - |
| GSM/GPRS модем | 1 | - | - | - | - |
| ZigBee модем | - | 1 | - | - | 1 |
| SIM карты | 2 | - | - | - | - |
| SD карты | 1 | - | - | - | - |
| Внешний USB Host | 1 | - | - | - | - |
| Внутренний USB Host | 1 | - | - | - | - |
| Внешний USB Device | 1 | - | - | - | 1 |
| USB <=> RS232/3G/Temp ВМ1707 | 1-2 | - | - | - | - |
| Внешний I2C | 1 | - | 1 | 1 | - |
| Дискретные входы/выходы | 8 | - | 8 | - | - |
Таблица 2 - Метрологические характеристики УСПД
| Характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА в рабочих условиях, % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности счета количества импульсов в рабочих условиях, импульсов | ±1 |
| Погрешность хода часов за сутки, с | ±1 |
| Точность привязки показаний счетчиков ко времени, с | ±1 |
Таблица 3 - Общие технические характеристики УСПД
| Характеристики УСПД | УСПД GT-9.1 | УСПД GT-9.2 | УСПД GT-9.3 | УСПД GT-9.4 | УСПД GT-9.5 |
| Напряжение питания, В, (постоянный ток) | от 9 до 30 | от 4,75 до 5,25 |
| Потребляемая мощность, Вт | 10 | 3 | 3 | 1 | 0,5 |
| Габариты, мм | 105x86x60 | 35x86x60 | 60x25x10 |
| Масса, кг, не более | 1,0 | 0,650 | 0,350 | 0,300 | 0,050 |
| Диапазон рабочих температур | от минус 20 до плюс 60 °C |
| Диапазон температур при хранении | от минус 40 до плюс 70°С |
| Срок службы | не менее 20 лет |
| Хранение данных при отключении | не менее 10 лет |
з
| Характеристики УСПД | УСПД GT-9.1 | УСПД GT-9.2 | УСПД GT-9.3 | УСПД GT-9.4 | УСПД GT-9.5 |
| питания | |
| Средняя наработка на отказ | не менее 35 000 час |
| Среднее время восстановления | не более 24 часов |
Таблица 4 - Характеристики цифровых приборных интерфейсов УСПД GT-9
| Вид интерфейса | Характеристики |
| RS-232 | размер слова: от 5 до 9 бит стоповых бит: 1,2 паритет: четный, нечетный, без паритета скорость: от 300 до 115200 бит/сек. |
| RS-485 | паритет: четный, нечетный, без паритета скорость: от 300 до 115200 бит/сек. |
| CAN (физический уровень) | паритет: четный, нечетный, без паритета скорость: от 300 до 115200 бит/сек. |
Таблица 5 - Характеристики аналоговых входов УСПД GT-9
| Вид входа | Характеристики |
| Токовый вход 4-20 мА | Для подключения первичных датчиков с непрерывным преобразованием значения измеряемого параметра в электрический унифицированный аналоговый токовый выходной сигнал 4-20 мА |
Таблица 6 - Характеристики канала счета импульсов УСПД GT-9
| Характеристики | Значение |
| Тип датчика | Герконовый |
| Минимальная длительность импульса, мс | 1 |
| Частота импульсов, не более, Гц | 100 |
| Разрядность счетчика, бит | 32 |
| Емкость счетчика | 4-Ю9 |
| Период работы (учет импульсов) от встроенного элемента питания, не менее, лет | 5 |
Таблица 7 - Характеристики интерфейсов связи УСПД GT-9
| Вид интерфейса | Характеристики |
| Ethernet | Скорость: 10 и 100 Мбит/сек. Совместимость со стандартом IEEE 802.3. Режимы: полный дуплекс и полудуплекс. |
| USB (host) | Скорость: 1,5 и 12 Мбит/с. Совместимость со стандартом USB v 2.0. Поддержка управления электропитанием. |
Таблица 8 - Характеристики дискретных портов ввода/вывода УСПД GT-9
| Характеристики | Значение |
| Входное сопротивление, Ом | 510 ±10 % |
| Максимальный выходной ток низкого уровня, мА | 5 |
| Максимальный входной ток низкого уровня, мА | 5 |
Таблица 9 - Характеристики модемов сотовой радиосвязи УСПД GT-9
| Параметр | GSM-модем | ZigBee-модем |
| Стандарт сотовой связи | EGSM900/GSM1800 | IEEE 802.15.4 |
| Параметр | GSM-модем | ZigBee-модем |
| Диапазон частот, МГц | От 925 до 960 (от 1805 до 1880) | От 2400 до 2400-2483,5 |
| Выходная мощность излучения | 2 Вт (пиковая) | 100 мВт (пиковая) |
| Вид передачи данных | DATA, GPRS, SMS | DATA |
| Соответствие НПА | «Правила применения абонентских станций (абонентских радиостанций) сетей подвижной радиотелефонной связи стандарта GSM - 900 / 1800», Приказ Министерства информационных технологий и связи №21 от 19 февраля 2008 года | Решение ГКРЧ от 07.05.2007 №07-20-03-001. ГОСТ Р-51856 «Совместимость технических средств электромагнитная. Средства радиосвязи малого радиуса действия, работающие на частотах от 3 кГц до 400 ГГц. Требования и методы испытаний». «Нормы 18-07. Радиопередающие устройства гражданского назначения. Требования на допустимые уровни побочных излучений. Методы контроля», утверждёнными решением ГКРЧ от 12.02.2007 №07-19-07-001» |
Таблица 10 - Типы счетчиков электрической энергии для работы с УСПД GT-9
