產(chǎn)品分類品牌分類

電量傳感器: ARU系列浪涌保護器 BD系列電力變送器 BM系列模擬信號隔離器智能型BA系列電流傳感器 BR系列羅氏線圈電流變送器直流開口霍爾傳感器 AKH-0.66系列電流互感器

電力監(jiān)控與保護: 無線測溫傳感器 Acrel2000E配電室綜合控制 ARB5系列弧光保護裝置 Acrel-BUS智能照明控制 AM系列微機保護裝置 AGF導軌式智能光伏匯流 ACTB互感器過電壓保護器 ASD開關(guān)柜綜合測控裝置 WHD智能型溫濕度控制器 ARTM電氣接點在線測溫裝置 ASJ系列智能電力繼電器 ALP智能保護裝置 ARD系列智能電動機保護器 ARTU系列三遙單元數(shù)據(jù)中心智能小母線監(jiān)控復費率電力儀表 AMC系列精密配電監(jiān)控裝置 PZ系列可編程智能電測儀表

電能管理: ADL系列智能通信網(wǎng)關(guān) DJSF1352系列直流電能表 ADW系列電力物聯(lián)網(wǎng)儀表 DTU數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 AWT100無線通信終端 AEW110無線通訊轉(zhuǎn)換器 AEW100無線計量模塊 ADM130宿舍用電管理終端 ADF400L系列多用戶計量箱 ADF300多用戶計量箱 DDSY/DTSY系列預付費表預付費多功能電表 DDS/DTS/DTZ系列計量表 APM系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表 ACR系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表

電能質(zhì)量治理: ARC功率因數(shù)補償控制器 AFK投切開關(guān) AZCL智能集成式諧波抑制 AZC智能電力電容補償裝置 ANSVG-G-A混合濾波補償 ANHPD系列諧波保護器 ANSNP中線安防保護器 ANAPF有源電力濾波器

電氣安全: AESP末端智能監(jiān)測模塊防火限流保護器工業(yè)用絕緣檢測裝置消防應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng) AFRD系列防火門監(jiān)控系統(tǒng) 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng) 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

新能源: AGF系列智能光伏采集裝置

系統(tǒng)解決方案: 碳資產(chǎn)管理平臺 AcrelCloud-1000變電所運維云平臺企業(yè)能源管控云平臺銀行業(yè)安全用電云平臺安全用電管理云平臺能耗云平臺餐飲油煙檢測云平臺遠程預付費管控系統(tǒng) 電力監(jiān)控系統(tǒng) 變電所運維云平臺

數(shù)采儀

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風力發(fā)電場集中監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

時間：2023/8/31閱讀：1473

. 風力發(fā)電場的電氣設(shè)備

每臺發(fā)電機組的頂部機倉配備有一個渦輪發(fā)電機，前端是可調(diào)整角度的風葉，系統(tǒng)可根據(jù)不同的風力狀況來調(diào)整風葉的傾斜角度，風葉一般的轉(zhuǎn)速為10～15轉(zhuǎn)/分，通過變速箱可調(diào)節(jié)到1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速驅(qū)動發(fā)電機。在機倉里同時也配置一臺工業(yè) PLC用于控制及相關(guān)數(shù)據(jù)采集，通過PLC采集風速、風向、轉(zhuǎn)速、發(fā)電有功功率及無功功率等相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過采集的數(shù)據(jù)對發(fā)電機進行實時控制。陸上在風機塔底端還設(shè)置箱變負責升壓和匯流，根據(jù)功率和地理條件，多臺風機一次升壓后并聯(lián)匯流接入升壓變電站，通過升壓變壓器進一步提升電壓后并入大電網(wǎng)為電網(wǎng)輸送電能。風力發(fā)電場的電氣接線示意圖如圖1所示。風機發(fā)出的電壓一般為0.69kV，經(jīng)過箱變升壓為10kV或者35kV，多臺并聯(lián)匯流后接入升壓變電站的低壓側(cè)母線，再次經(jīng)過主變壓器升壓至110kV或者更高電壓等級后接入電網(wǎng)。

不同于陸上風電，海上風電由于環(huán)境惡劣（高濕度、高鹽密度），用于一次升壓的干式變壓器集成在風機的機倉內(nèi)，這樣既解決了整個機組的占地面積問題，又避免了將變壓器安裝在較低位置所帶來的防護困難問題。

圖1 風力發(fā)電場電氣接線示意圖

. 風力發(fā)電場的保護和測控設(shè)備

風力發(fā)電場從風機發(fā)電-升壓箱變-匯流-升壓站中壓母線--主變壓器-升壓站高壓母線--高壓出線--電網(wǎng)并網(wǎng)，中間需要經(jīng)過兩次升壓后并入電網(wǎng)，電氣設(shè)備的數(shù)量和種類比較多，任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會影響風力發(fā)電場的正常運行。因此需要在風力發(fā)電場的各個環(huán)節(jié)設(shè)置保護和測控裝置，監(jiān)測風電場的運行狀態(tài)。圖2為風力發(fā)電場的保護和測控裝置配置示意圖。

圖2 風力發(fā)電場保護測控裝置配置圖

. 箱變測控裝置

在陸上風力發(fā)電場為降低線路損耗，一般在風機旁配置0.69/35(10)kV箱式升壓站。風電場各風機間距達數(shù)百米，離集控室較遠；升壓變均處于空曠的野外，自然環(huán)境比較惡劣，不方便人工巡視，使得箱變測控成為風電場的監(jiān)控難點。箱變測控裝置是風電場監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，對箱變實現(xiàn)智能化管理。箱變測控裝置能夠?qū)︼L電箱變進行保護和遠程監(jiān)控，實現(xiàn)“遙信、遙測、遙控、遙調(diào)"功能，大大提高風電場的運維效率。

圖3 風力發(fā)電場箱變測控裝置

AM6-PWC箱變保護測控裝置針對風電及光伏升壓變不同要求的集保護、測控、通訊一體化裝置，其功能配置如下表所示。

. 低壓側(cè)線路和母線保護測控

多臺風機經(jīng)過*一次升壓為35(10)kV后并聯(lián)為一個回路接入升壓變電站低壓側(cè)母線，當風電場風機數(shù)量比較多時，匯入升壓變電站低壓側(cè)母線的線路也比較多。為了實現(xiàn)監(jiān)測，線路配置線路保護裝置、多功能測控儀表、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置、無線測溫裝置，實現(xiàn)對線路電氣保護、測量以及溫度的實時監(jiān)測，低壓側(cè)母線設(shè)置弧光保護裝置

名稱	圖片	型號	功能	應(yīng)用
線路保護		AM6-L	35（10）kV回路的電流電壓保護、非電量保護、測量和自動控制功能。	升壓站低壓側(cè)線路保護和測控
電能質(zhì)量監(jiān)測裝置		APView500	實時監(jiān)測電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。
智能儀表		APM520	具有全電量測量，諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計、分時電能統(tǒng)計，開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。
母線弧光保護		ARB6	適用于開關(guān)柜弧光信號和電流信號的采集，并控制進線、母聯(lián)或母線上所有開關(guān)柜分閘	升壓站低壓側(cè)母線保護
無線測溫傳感器		ATE400	監(jiān)測35kV及以下電壓等級配電系統(tǒng)母排、線纜連接點溫度和溫升預警。	升壓站低壓側(cè)線路接點、母線測溫

表1 低壓側(cè)線路、母線保護測控配置

. 主變壓器保護測控

風機發(fā)電在低壓側(cè)母線匯流后經(jīng)過主變壓器升壓至110kV并入電網(wǎng)。主變壓器配置差動保護、高后備保護、低后備保護、非電量保護、測控裝置及變壓器溫控、檔位變送器，實現(xiàn)對主變壓器的保護測控功能，集中組屏安裝。

名稱	圖片	型號	功能	應(yīng)用
差動保護裝置		AM6-D2	主變兩側(cè)差動保護	升壓站主變壓器
高、低壓側(cè)后備保護		AM6-TB	三段相間過流，兩段零序過流，兩段間隙過流保護、復合電壓閉鎖、兩段零序過壓保護，斷路器控制
非電量保護		AM6-FD	重瓦斯、輕瓦斯、超溫、過溫、壓力釋放保護和告警
測控裝置		AM6-K	遙測、遙信、遙控
檔位變送器			監(jiān)測和調(diào)節(jié)主變檔位
溫度變送器		ARTM-8L	監(jiān)測主變繞組和油溫

表2 主變保護測控配置

. 高壓線路保護測控

風力發(fā)電場發(fā)出的電能經(jīng)過兩次升壓至110kV后并入電網(wǎng)，110kV線路配置光纖縱差保護、距離保護、防孤島保護、測控裝置等。

名稱	圖片	型號	功能	應(yīng)用
保護裝置		AM6-LD	線路光纖縱差保護裝置	線路兩側(cè)
		AM6-L2	相間/接地距離、零序過流、故障測距等	本側(cè)
		AM6-K	遙測、遙信、遙控
		AM5SE-IS	防孤島保護裝置，當外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接
電能質(zhì)量監(jiān)測裝置		APView500	實時監(jiān)測電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。	本側(cè)

表3 110kV線路保護測控配置

. 風力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)

風力發(fā)電場監(jiān)控平臺實現(xiàn)對風電場的運行狀態(tài)和風機的實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)測、控制和管理，提高風電場的可靠性和運行效率，降低維護成本，實現(xiàn)智能化管理。

風力發(fā)電場占地面積比較大，設(shè)備分散，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)通訊可靠性和實時性要求比較高。在具備條件的情況下采用光纖冗余環(huán)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)采集和通訊，也可以采用LORA無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。

圖4 風力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)圖

風機機組PLC和箱變測控裝置數(shù)據(jù)通過光纖環(huán)網(wǎng)上傳至控制室數(shù)據(jù)服務(wù)器，升壓站綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)服務(wù)器，多功能儀表、無線測溫、溫度變送器、檔位變送器、直流系統(tǒng)以及其它智能設(shè)備接入通訊管理機上傳數(shù)據(jù)服務(wù)器，如圖4所示。

圖5 風力發(fā)電場監(jiān)控界面

. 風場監(jiān)控

對整個風電場風機的基本參數(shù)（包括風速，功率，轉(zhuǎn)速等）的綜合展示，并且可通過遠程控制單個或多個風機的啟停，實現(xiàn)對每個風機的日發(fā)電量，月發(fā)電量，年發(fā)電量的監(jiān)控，便于實時監(jiān)視風機的運行狀況。

. 機組監(jiān)控

對機組內(nèi)的各個控制模塊的參數(shù)以及控制狀態(tài)的監(jiān)控，模塊包括：變槳，偏航，齒輪箱，發(fā)電機，液壓站，機艙，變流器，電網(wǎng)，安全鏈，轉(zhuǎn)矩，主軸，塔基，測風儀等。實現(xiàn)對每個模塊的參數(shù)、故障及趨勢圖的綜合展示。

. 實時數(shù)據(jù)顯示

風電場內(nèi)的風機、變電站等設(shè)備都配備傳感器和監(jiān)測設(shè)備，能夠?qū)崟r采集設(shè)備的運行電氣數(shù)據(jù)、溫度、振動等參數(shù)，異常時及時預警。

. 功率管理

對有功參數(shù)和無功參數(shù)的展示、有功與無功的控制調(diào)節(jié)等功能，切實可行的降低企業(yè)的運營成本，為實現(xiàn)節(jié)能減排的目標提供數(shù)據(jù)支撐。

. 生產(chǎn)報表

對風電量、風場性能指標、機組新能等重要參數(shù)進行報表功能的顯示和，支持按照時間維度（日、月、年）統(tǒng)計各風電場設(shè)備的運行情況。按日、月、年的查詢方式，對重要參數(shù)進行分類分項統(tǒng)計，并生成報表。

. 統(tǒng)計分析

支持多種統(tǒng)計分析功能，充分挖掘數(shù)據(jù)潛在價值，提供節(jié)能優(yōu)化方案，為管理者提供決策依據(jù)，切實可行的提高企業(yè)的管理水平，并且實現(xiàn)節(jié)能減排、科學生產(chǎn)的目標。分析方式包括：故障統(tǒng)計，功率曲線，可利用率統(tǒng)計，風玫瑰圖，風速功率報表，月日利用率以及停機時間統(tǒng)計等。

隨著這些年引進技術(shù)以及自主研發(fā)，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的自動化和信息化水平有了長足的進步，各種新的信息化、自動化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對采集和管理全生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)、運營數(shù)據(jù)有著迫切的需求，以改善企業(yè)生產(chǎn)管理，改進生產(chǎn)工藝[1]。但各種不同的技術(shù)、產(chǎn)品被部署到企業(yè)現(xiàn)場后，出現(xiàn)了一些問題：

（1）設(shè)備種類多，地域分布廣，通訊鏈路比較復雜；

（2）傳輸標準多樣化，不同的通訊技術(shù)，通訊協(xié)議并存；

（3）部署、調(diào)試與維護管理的成本劇增。

鋼鐵企業(yè)的能源消耗直接決定了其生產(chǎn)成本，因而降低能耗對提升企業(yè)競爭力有著非常重要的意義。同時，鋼鐵企業(yè)污染排放量大，如果能合理使用與平衡調(diào)配能源，對環(huán)境保護也有作用。能源管理系統(tǒng)（以下簡稱“EMS"）對全廠能源介質(zhì)計量實行集中監(jiān)視，其主要功能是實現(xiàn)高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、天然氣、水蒸氣、氧氮氬、水、電等數(shù)據(jù)計量采集，對在公司層面優(yōu)化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環(huán)保質(zhì)量、降低噸鋼能耗、提高勞動生產(chǎn)率和能源管理水平將起到十分明顯的促進作用。

但是鋼鐵企業(yè)過程控制層控制設(shè)備繁雜，通信協(xié)議繁多，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和共享。本文提出了一種基于工業(yè)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，作為一個數(shù)據(jù)采集平臺，實現(xiàn)對多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)進行采集，為能源管理系統(tǒng)（EMS）以及后續(xù)企業(yè)管理系統(tǒng)（ERP）提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。

1多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)

根據(jù)鋼鐵EMS系統(tǒng)的特點，對數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)提出了以下幾個要求：

（1）可靠性。需要能夠在比較嚴酷的工業(yè)現(xiàn)場長時間可靠地工作，保證過程數(shù)據(jù)不丟失。

（2）適應(yīng)性。要求系統(tǒng)能提供企業(yè)現(xiàn)場多傳感器、多協(xié)議的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，開放式可擴展的數(shù)據(jù)采集框架，為數(shù)據(jù)后續(xù)的系統(tǒng)提供統(tǒng)一、實時的數(shù)據(jù)。

（3）可擴展性?？紤]到能源系統(tǒng)隨主系統(tǒng)不斷拓展的特點，數(shù)據(jù)采集的接口也需要能夠相應(yīng)地拓展，以便將新的數(shù)據(jù)源接入到系統(tǒng)中來。

（4）可維護性。系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)在線診斷、遠程維護等功能，方便找出有問題的采集結(jié)點并及時修復，減少人工巡檢的成本。

（5）安全性。一方面要確保采集到的數(shù)據(jù)能夠安全地傳送到EMS上層系統(tǒng)，另外一方面也要確保企業(yè)過程控制系統(tǒng)不受外部網(wǎng)絡(luò)威脅。

目前，企業(yè)需要接入ERP系統(tǒng)的各個現(xiàn)場控制系統(tǒng)現(xiàn)狀如表1所列。

表1某鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

對原有PLC或DCS的系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接入到上層系統(tǒng)即可。對空壓系統(tǒng)和水系統(tǒng)，則需要對其進行相應(yīng)的改造，實現(xiàn)系統(tǒng)的PLC控制或者DCS控制，并用智能儀表來代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表。

1.1異構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框架設(shè)計

能源管理系統(tǒng)的構(gòu)架如圖1所示，在組網(wǎng)方式上，考慮到各個廠區(qū)距離較遠，所以采用環(huán)形加心形的方式：各個工廠組成一個環(huán)網(wǎng)，而工廠里各個采集點采用心形連接接入到環(huán)網(wǎng)中。將各個子系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)通過交換機傳輸?shù)椒?wù)器中。

圖1某鋼鐵企業(yè)EMS系統(tǒng)

1.2多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)標準化方案

為了滿足網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)貫通，面對大范圍的介入，提供一種標準、可用、易用、易維護的方案。針對企業(yè)中RTU和PLC等廠家眾多，在與EMS系統(tǒng)交互時，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口的問題，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過使用工業(yè)網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)對各個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集和標準化，從而將統(tǒng)一的數(shù)據(jù)上傳到EMS系統(tǒng)，方便實時數(shù)據(jù)服務(wù)器對數(shù)據(jù)進行處理。對于圖1所示的系統(tǒng)中就采用了SymLink智能工業(yè)網(wǎng)關(guān)。

該網(wǎng)關(guān)與一些只支持單一通信協(xié)議的網(wǎng)關(guān)相比，它能支持多種通信鏈路，比如RS-232/485、CAN總線、以太網(wǎng)、WiFi等，可以非常方便地實現(xiàn)與現(xiàn)場設(shè)備進行交互；支持采集工業(yè)現(xiàn)場的多種工業(yè)設(shè)備協(xié)議，并以多種工業(yè)設(shè)備協(xié)議向其他系統(tǒng)或設(shè)備提供數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)，如：OPC、Modbus、IEC61850、IEC60870、PLC等；支持眾多功能，如腳本系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲、設(shè)備報警等，并能通過互聯(lián)網(wǎng)進行應(yīng)用開發(fā)、在線調(diào)試、技術(shù)支持；圖形化的操作配置也相對比較方便操作。以SymLinkXM4101為例，其支持4路10/100Mb/s自適應(yīng)以太網(wǎng)接口和10路RS232/485串口，在與下層設(shè)備，比如PLC連接后，并在與網(wǎng)關(guān)配套的配置軟件SymLink開發(fā)系統(tǒng)中，進行對設(shè)備和相應(yīng)通信協(xié)議的配置，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)發(fā)。在配置軟件中新建工程后，系統(tǒng)嚴格的按照項目/裝置工程/應(yīng)用三級進行分類管理，同時在磁盤上按樹狀結(jié)構(gòu)創(chuàng)建文件夾。

2數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要從工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備上，比如PLC，RTU或者智能儀表上獲取EMS系統(tǒng)所屬的數(shù)據(jù)。要完成這個過程，需要在連接好網(wǎng)關(guān)和采集設(shè)備的基礎(chǔ)上，明確與掛載設(shè)備的通信協(xié)議，同時建立起采集點和SymLinkIO中的映射關(guān)系，從而在系統(tǒng)讀出現(xiàn)場采集、控制設(shè)備上的信息。利用Modbus工具和虛擬串口工具來對數(shù)據(jù)采集過程進行仿真。

2.1采集通道的建立

建立工程后，在采集服務(wù)下可以選擇新建通道，按提示對通道進行設(shè)置。以燃氣系統(tǒng)為例，其采用西門子的S7-300PLC，所以在通道配置下選擇和S7-300通信的規(guī)約，廠家和規(guī)約信息會自動填入到軟件中。規(guī)約庫里內(nèi)容非常豐富，基本涵蓋了目前常用的通信規(guī)約，對于一些特殊的通信協(xié)議，也可以根據(jù)協(xié)議開發(fā)出相應(yīng)的規(guī)約驅(qū)動，加載到規(guī)約庫中。配置好通信規(guī)約后，繼續(xù)配置通訊所需要的主端口參數(shù)。建立通道后可以在通道下掛載設(shè)備，一個通道下可以掛載多個設(shè)備，可以定義每個設(shè)備的名稱，描述設(shè)備型號等信息。如圖2所示，建立采集通道C1并在通道配置中選擇通信規(guī)約，如ModbusRTU，然后配置串口參數(shù)。

圖 2 建立采集通道

2.2采集點的建立

系統(tǒng)中的IO點是對所采集的底層設(shè)備（如PLC，智能設(shè)備，儀表等）中的信號映射。通過IO點的名稱、描述等屬性，可以準確表達所采集的底層設(shè)備（如PLC，智能設(shè)備，儀表等）中的信號（如溫度，壓力等）。在數(shù)據(jù)屬性中，我們可以定義有關(guān)該數(shù)據(jù)的描述、數(shù)據(jù)類型以及在目標設(shè)備中的寄存器地址如圖3所示。該數(shù)據(jù)的類型包括模擬量、數(shù)字量、字符量、數(shù)據(jù)塊、信號量等類型，在IO點類型中我們可以選擇所采集的IO點對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。

圖 3 數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)通過樹狀結(jié)構(gòu)來管理、展現(xiàn)采集點信息，對數(shù)據(jù)點采用的是分組管理的方式。這也體現(xiàn)在IO點的命名規(guī)則上，如在通道chn1設(shè)備PLCS7-300下有一個組G1中的信號TAG1，那該數(shù)據(jù)所對應(yīng)的名稱是db.chn1.PLCS7-300.G1.TAG1。在采集通道下新建設(shè)備B1后，即可以在里面添加采集點。簡單地采集燃氣流量、溫度壓力等信息，設(shè)置其信號類型，以及在PLC中的數(shù)據(jù)地址，數(shù)據(jù)類型等。采集到的數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)監(jiān)視工具SymLink網(wǎng)關(guān)軟件中查看，只要在設(shè)備列表中添加設(shè)備，填入SymLink工業(yè)網(wǎng)關(guān)的IP，就可以查看其采集到的數(shù)據(jù)信息。同時還包括轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、通信報文、設(shè)備狀態(tài)、日志信息等。工程師可以利用這款軟件監(jiān)控工業(yè)網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，進行遠程的診斷維護等。系統(tǒng)監(jiān)控畫面如圖4所示。

圖4系統(tǒng)監(jiān)視畫面

2.3數(shù)據(jù)服務(wù)

采集到的數(shù)據(jù)要傳送到實時數(shù)據(jù)服務(wù)器中去，這個通過網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)來實現(xiàn)。類似數(shù)據(jù)采集，在數(shù)據(jù)服務(wù)下新建通道，選擇好通信協(xié)議后，在通道配置界面下選擇加載采集信息。在數(shù)據(jù)采集中定義的IO采集點會被加載到該界面下。采集點添加完成后，還需要將采集點與轉(zhuǎn)發(fā)通道的協(xié)議進行地址信息關(guān)聯(lián)，否則，第三方系統(tǒng)還是無法獲取采集點的數(shù)據(jù)。

3控制系統(tǒng)安全隔離

企業(yè)PCS與ERP、MES系統(tǒng)之間需要通過網(wǎng)絡(luò)進行必要的互通互聯(lián)，完成經(jīng)營、生產(chǎn)管理層對過程控制層的雙向信息交互，保證企業(yè)對生產(chǎn)情況的掌握和控制。但是確保過程控制網(wǎng)絡(luò)的安全性不受外部通過企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)對控制網(wǎng)絡(luò)進行攻擊，控制網(wǎng)絡(luò)一旦受到病毒、蠕蟲等攻擊，可能導致整個工廠的自動化生產(chǎn)線停產(chǎn)[6]。目前主要采用物理隔離或者防火墻的方式來對系統(tǒng)進行隔離。但是物理隔離的方式往往需要通過人工來進行數(shù)據(jù)拷貝、抄表等比較低效的方式。我們采用SymLink-GAP工業(yè)網(wǎng)關(guān)，硬件上利用兩個單獨的主機與內(nèi)網(wǎng)和SCADA控制網(wǎng)絡(luò)相連接，兩臺主機之間采用一塊隔離通信卡實現(xiàn)數(shù)據(jù)從內(nèi)網(wǎng)向外網(wǎng)的單向傳輸。通過這種硬件上的設(shè)計，既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳，又能夠確保過程控制系統(tǒng)的安全。

4 安科瑞網(wǎng)關(guān)介紹

4.1通信管理機

4.1.1概述

本系列智能通信管理機是一款采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，用于將一個目標區(qū)域內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護裝置的通信數(shù)據(jù)整理匯總后，實時上傳主站系統(tǒng)，完成遙信、遙測等能源數(shù)據(jù)采集功能。

同時，本系列智能通信管理機支持接收上級主站系統(tǒng)下達的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關(guān)設(shè)備的分、合閘遠方控制或裝置的參數(shù)整定，實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達到遠動輸出調(diào)度命令的目標。

4.1.2產(chǎn)品介紹

名稱	型號	圖片	功能
通信管理機	ANet-1E1S1		通用網(wǎng)關(guān)，1路網(wǎng)口，1路RS485，可選配4G通訊、LORA通訊
	ANet-1E2S1		通用網(wǎng)關(guān)，1路網(wǎng)口，2路RS485，可選配4G通訊，LORA通訊
	ANet-2E4S1		通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485
	ANet-2E8S1		通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，8路RS485
	ANet-2E4SM		通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配LORA通訊，斷電告警

4.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊

4.2.1概述

AF-GSM是安科瑞電氣推出的新型的4G遠程無線數(shù)據(jù)采集設(shè)條，采用嵌入式設(shè)計。內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，同時采用了功能強大的微處理芯片，配合內(nèi)置看門狗，性能可靠穩(wěn)定。

本產(chǎn)品提供標準RS485數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接RTU、PLC、工控機等設(shè)備，僅需一次性完成初始化配置。就可以完成對MODBUS設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，并且與安科瑞服務(wù)器進行通訊。

5.2.2產(chǎn)品介紹

名稱	型號	圖片	功能
AF-GSM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊	AF-GSM300		通用版，1路網(wǎng)口，1路LORA，可選轉(zhuǎn)4G、CE通訊
	AF-GSM400		通用版，1路網(wǎng)口，1路LORA，可選轉(zhuǎn)4G、CE、NB、2G通訊
	AF-GSM500		點陣液晶顯示、4G通訊、全網(wǎng)通7模、LORA通訊、斷點續(xù)傳、U盤拷貝、內(nèi)嵌8G SD卡、事件記錄，可選擇2路串口或6路串口

4.3 無線通訊轉(zhuǎn)換器

4.3.1概述

AEW110系列無線通訊轉(zhuǎn)換器主要用于輔助RS485設(shè)備進行無線組網(wǎng)，通過將通訊數(shù)據(jù)在RS485信號與無線信號之間互轉(zhuǎn)，完成普通RS485設(shè)備的無線通訊。降低用戶通訊組網(wǎng)的施工成本與改造時間?？?/span>與RS485通訊設(shè)備靈活安裝，實現(xiàn)局部通訊的無線組網(wǎng)。

4.3.2產(chǎn)品介紹

名稱	型號	圖片	功能
AEW110無線通訊轉(zhuǎn)換器	AEW110-LX		RS485通訊接口、470MHz無線通訊、紅外通訊，用于輔助RS485設(shè)備進行無線組網(wǎng)或充當無線通訊中繼器使用

4.4無線通訊終端

4.4.1概述

AWT100數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊是安科瑞電氣推出的新型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換DTU，通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括 2G、4G、NB、LoRa、LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP 等通訊方式，下行接口提供了標準RS485數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接電力儀表、RTU、PLC、工控機等設(shè)備，僅需一次性完成初始化配置，就可以完成對MODBUS設(shè)備的數(shù)據(jù)采集；同時AWT100系列無線通訊終端采用了功能強大的微處理芯片，配合內(nèi)置看門狗技術(shù)，性能可靠穩(wěn)定。

AWT200數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)應(yīng)用于各種終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析。實現(xiàn)設(shè)備的監(jiān)測、控制、計算，為系統(tǒng)與設(shè)備之間建立通訊紐帶，實現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)通訊。實時監(jiān)測并及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，同時自身根據(jù)用戶規(guī)則進行邏輯判斷，大大的節(jié)省了人力和通訊成本。

4.4.2產(chǎn)品介紹

名稱	型號	圖片	功能
AWT100無線通訊終端	AWT100-4G		4G通訊、RS485通訊接口，用于輔助RS485設(shè)備無線通訊
	AWT100-4GHW		4G通訊、RS485通訊接口，用于輔助RS485設(shè)備無線通訊
	AWT100-NB		NB-IoT通訊、RS485通訊接口，用于輔助RS485設(shè)備無線通訊
	AWT100-LoRa		LoRa通訊、RS485通訊接口，用于輔助RS485設(shè)備無線通訊
	AWT100-LW		LoRaWAN通訊、RS485通訊接口，用于輔助RS485設(shè)備無線通訊
	AWT100-LW868		海外，下行RS485，上行LoRaWAN無線通訊
	AWT100-LW923		海外，下行RS485.上行LoRaWAN無線通訊
	AWT100-CE		RS485通訊接口，以太網(wǎng)通訊雙向透明傳輸
	AWT100-GPS		RS485通訊接口，GPS定位
	AWT100-WiFi		RS485通訊接口，WiFi無線雙向透明傳輸
	AWT100-DP		RS485通訊接口，Profibus通訊雙向透明傳輸
AWT200無線通訊終端	AWT200-1E4S		4路串口，不帶顯示按鍵
	AWT200-1E4S-4G		4路串口，不帶顯示按鍵，4G通訊
	AWT200-1E4S-4G/K		4路串口，不帶顯示按鍵，4G通訊、開關(guān)量功能
	AWT200-1E4S-4G/LR		4路串口，不帶顯示按鍵，4G通訊、LORA通訊
	AWT200-1E4SL		4路串口，帶顯示按鍵
	AWT200-1E4SL-4G		4路串口，帶顯示按鍵，4G通訊
	AWT200-1E4SL-4G/K		4路串口，帶顯示按鍵，4G通訊、開關(guān)量功能
	AWT200-1E4SL-4G/LR		4路串口，帶顯示按鍵，4G通訊、LORA通訊
	AWT200-1E8SL		8路串口，帶顯示按鍵
	AWT200-1E8SL-4G		8路串口，帶顯示按鍵，4G通訊

5結(jié)語

本文研究了目前鋼鐵企業(yè)建設(shè)能源管理系統(tǒng)時面臨的企業(yè)現(xiàn)場不同設(shè)備，多傳輸協(xié)議的復雜現(xiàn)狀，提出了利用工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為一個統(tǒng)一的平臺來實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。同時，還可以將采集的數(shù)據(jù)用于企業(yè)的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品工藝改進等過程，對企業(yè)的生產(chǎn)有較大的經(jīng)濟價值。由于企業(yè)經(jīng)營狀況的變動，需要采集點的數(shù)量可能會相應(yīng)增加或者減少，不同的現(xiàn)場對接口的需求可能也有所不同。所以模塊化的工業(yè)網(wǎng)關(guān)也會成為一個可能的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1]王永川，陳光明.鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)方案研究[J].冶金能源，2003，22（6）：5-8.

[2]郭藍天.數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的研制及其在中型熱電廠運行管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].青島：青島科技大學，2012.

[3]智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全（產(chǎn)品報價手冊）.2023.01版

[4]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版.

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