小型场站的电力数据远传系统的设计与推广

小型场站的电力数据远传系统的设计与推广

李智

大港油田公司第三采油厂河北沧州061035

摘要：传统的人工巡检抄录电力数据的方式，既不准确，又存在了一定的触电安全隐患，本文介绍了一种小型场站的电力数据远传系统，以极低的建设成本改革了传统的人工抄表模方式，提高了数据的实时性和准确性，提高了企业的安全用电水平。

关键词：数据远传；串口服务器；工业数据通信网关

引言

随着油田开发难度的不断增大，工艺措施不断增加，对电力的需求也日趋增多，电力需求几乎贯穿于油田生产的每一个环节。用电安全在油田安全生产中占有及其重要的位置，减少电气事故发生的几率，防止及避免人身伤亡、设备损坏事故的发生，既有利于油田开发的安全生产和生活，也有利于电力系统的安全运行。

传统的用电管理采用人工巡检抄表方式，生产人员在抄表过程中存在触电等安全隐患，同时管理人员无法实时了解各设备用电情况，生产效率较低。

通过安装采集设备及传输设备，配套远程监测管理平台，能够实现站库电力生产数据实时采集与显示。

1电力数据远传系统的设计方案

如图1所示，系统由三层结构组成，分别为监控层、传输层、采集层。

图1系统架构示意图

1.1监控层

位于油站值班室，安装于计算机的专用电力监控软件实时发送读取指令，获取现场电表数据，当数据异常时，发出报警信息。

作业区及厂级管理人员可通过局域网远程查询该站数据，达到集中化管理，提高工作效率的目的。

1.2传输层

目前常用数据传输方式包括RS485总线、局域网、现场总线等。结合目前各站库局域网络现状，建议采用局域网实现数据传输，具有部署简便、易实施、高带宽等优点。

1.3采集层

目前各配电室用电环节均已安装多功能电度表，本着经济可行的原则，本项目利用现有电表，结合局域网传输的要求，在各配电室安装串口服务器实现数据采集。

2主要设备及其技术参数

2.1串口服务器

串口服务器采用台湾公司产品，作为一种网络通讯接口转换设备，它能够将我们常见的RS-232、RS-485、RS-422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232、RS-485、RS-422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得常规的串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，从而达到连接网络进行数据通信的目的。

2.2RS485工业数据通信网关

RS485A工业数据通信网关是一种在工业通信网络间进行安全应用数据交换的工业网络安全设备，由专用硬件实现RS485工业总线链路层连接安全可靠，配合软件实现工业总线数据安全，能够杜绝复杂电磁场环境下RS-485总线通信的各类故障，。

图2串口服务器的实物图

RS485A工业数据通信网关每个端口都具有独立的抗干扰、防静电、防短路、开路保护功能，TVS阵列能够强有力的抵抗使用现场的差模、共模干扰。当RS485设备或工业总线发生故障时，内置的控制器能够及时的过滤故障数据，保证每一端口都独立正常工作，互不干扰。独立硬件看门狗与内部软件看门狗双层保护系统的可靠运行。

图3RS485工业数据通信网关的连接方式

3系统功能

3.1电量数据实时展示

系统具有友好的人机界面，能够直观显示各用电设备的电量信息，包括：三相电流、三相电压、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、频率和正向有功电能累计值等。

3.2历史数据查询

系统能实时存储电力参数并能很好的管理历史电力参数，在监控画面中能够查询电量历史数据等，并通过曲线或数据方式显示。该功能方便用户进行生产追溯查询。

3.3用电曲线

系统实时采集各设备用电情况绘制负荷趋势曲线。便于生产管理人员直观掌握用电设备工作情况。

3.4通讯状态

系统可以实时显示接入系统的各电表通讯状态，在线诊断电表通讯状态，发生通信故障时能及时报警，从而方便系统维护人员实时掌握现场各电表通讯状态，对出现异常的电表及时维护，保证系统的稳定运行。

3.5实时报警

系统具备实时声光报警功能，报警类型包括电压越限、电流越限、频率越限、功率因数越限等。

4结束语

电力数据远传系统在小型场站进行推广应用，既可以实现智能仪表的功能拓展，降低建设投资，又可以从根本上消除“触电”安全隐患，确保数据的准确性和实时性，具有良好的应用效果、经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]鞠洪石，李书全，李世斌.关于电能表自动抄表系统的几点思考[J].电力设备，2004（4）：8-10.