基于4G DTU 實(shí)現(xiàn)配電監(jiān)控系統(tǒng) 應(yīng) 用

基于4G DTU配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示，系統(tǒng)分為四個(gè)部分，分別是監(jiān)控中心主站、網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器、4G數(shù)據(jù)傳輸終端、監(jiān)控終端設(shè)備。主站主要完成人機(jī)交互工作；網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路建立和數(shù)據(jù)收發(fā)的透明中轉(zhuǎn)；4G數(shù)據(jù)傳輸終端完成信息的上送與下發(fā)；監(jiān)控終端設(shè)備主要完成數(shù)字量與模擬量的采集。

本系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器可采用ADSL、LAN等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)，出于安全性考慮，監(jiān)控中心主站在局域網(wǎng)中，不直接連在INTERNET網(wǎng)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器來(lái)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路建立和數(shù)據(jù)收發(fā)的透明中轉(zhuǎn)。
  4G數(shù)據(jù)傳輸終端上電后，它會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定在其內(nèi)部的IP地址或者是域名來(lái)主動(dòng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器，通過(guò)代理服務(wù)器和監(jiān)控中心建立TCP/IP鏈路。監(jiān) 控中心主站本身維護(hù)接入的每個(gè)終端的IP地址和ID號(hào)，當(dāng)主站要向某個(gè)監(jiān)控終端提出數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，它會(huì)根據(jù)IP地址和ID號(hào)來(lái)找到對(duì)應(yīng)的終端，將命令下發(fā)到該終端，終端響應(yīng)后通過(guò)4G數(shù)據(jù)傳輸終端把數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器端口，通過(guò)端口影射轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心主站，即完成了一個(gè)應(yīng)答式的通訊流程。
   以上方式是通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)的，這樣用戶的實(shí)現(xiàn)成本比較低。如需要高可靠性數(shù)據(jù)傳輸。中國(guó)聯(lián)通為這種應(yīng)用提供了直接接入4G網(wǎng)絡(luò)的方式。監(jiān)控中心主站通過(guò)專線方式直接接入4G基站，并獲得一個(gè)固定的IP地址。監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)無(wú)需路由到Internet網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)DTU也采用固定IP地址的SIM卡。采用這種方式組成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)性好、安全性高的特點(diǎn)，但接入費(fèi)用相對(duì)較高。

 三、監(jiān)控終端
   該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的配電綜合監(jiān)測(cè)儀是根據(jù)電力需求側(cè)管理技術(shù)要求和配變負(fù)荷監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造的一種高科技產(chǎn)品。它采用高精度數(shù)字采樣處理技術(shù)，集數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)、通訊等多功能于一體，并可通過(guò)后臺(tái)軟件將儲(chǔ)存記錄的數(shù)據(jù)以圖表或報(bào)表的形式顯示、打印和分析。其科技領(lǐng)先，功能強(qiáng)大、可靠性高，可廣泛應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。其主要功能有：
  基本測(cè)量參數(shù)：
  三相電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、四象限電能、環(huán)境溫度等九類， 三十多個(gè)參數(shù)。
   技術(shù)參數(shù)
   ?額定技術(shù)參數(shù)
   額定電壓 Un： 100V
   額定電流 In： 5A
   額定頻率 Fn： 50Hz
   ?測(cè)量準(zhǔn)確度
   電壓/電流/頻率： 0.2級(jí)
   功率因數(shù)/有功功率/無(wú)功功率： 0.5級(jí)
   有功電量/無(wú)功電量： 1.0級(jí)
   ?內(nèi)置閃存容量
   存儲(chǔ)容量：1024k字節(jié)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)84日用電數(shù)據(jù)記錄（每15分鐘記錄一次）
   精度
   電壓/電流/頻率： 0.2級(jí)
   功率因數(shù)/有功功率/無(wú)功功率： 0.5級(jí)
   有功電量/無(wú)功電量： 1.0級(jí)
   系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定
   裝置的CT、PT變比
   數(shù)據(jù)存儲(chǔ)間隔
   系統(tǒng)時(shí)鐘
   LCD對(duì)比度
   過(guò)壓參數(shù)
   欠壓參數(shù)
   過(guò)流參數(shù)

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

 廈門才茂CM510-72F DTU是一款工業(yè)級(jí)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，支持移動(dòng)、聯(lián)通、電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，支持7模全網(wǎng)通網(wǎng)絡(luò)：GPRS/CDMA/WCDMA/

TD-SCDMA/EDGE/FDD-LTE/TDD-LTE；設(shè)備為用戶提供TCP/UDP透明無(wú)線遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸功能。

 設(shè)備支持串口RS232接口、RS485接口，設(shè)備可以直連客戶的上述接口設(shè)備，把客戶的PLC設(shè)備、工控設(shè)備的數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)娇蛻舻臄?shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備控制等功能。

該產(chǎn)品采用ARM7工業(yè)級(jí)高性能嵌入式處理器，以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，超大內(nèi)存；設(shè)備提供在線維持技術(shù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)終端永久在線，保存數(shù)據(jù)鏈路任何時(shí)候暢通，實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定、可靠的透明數(shù)據(jù)傳輸功能。

該產(chǎn)品擁有ARM7工業(yè)級(jí)處理器和智能三級(jí)保護(hù)，不但通過(guò)電力3000V電擊測(cè)試，還擁有專利技術(shù)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。

該產(chǎn)品取得摩爾實(shí)驗(yàn)室出具的“環(huán)境可靠性測(cè)試報(bào)告”，測(cè)試項(xiàng)目包含：高溫80℃/濕度85%、低溫-30℃等測(cè)試。其中高溫、低溫測(cè)試分別在該環(huán)境下連續(xù)收發(fā)數(shù)據(jù)4小時(shí)。

該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力集中抄表、水表集中抄表、熱網(wǎng)監(jiān)控、燃?xì)獗O(jiān)控、水利監(jiān)控、環(huán)保檢測(cè)、氣象檢測(cè)、地震監(jiān)測(cè)，交通控制等等行業(yè)。

二、產(chǎn)品特性

工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)

1. 工業(yè)級(jí)CPU：工業(yè)級(jí)高性能嵌入式處理，高速緩存數(shù)據(jù)，加快高速數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度,加強(qiáng)了指令處理速度。

2. 工業(yè)級(jí)無(wú)線模塊：采用工業(yè)級(jí)無(wú)線模塊，通過(guò)FCC認(rèn)證和CE認(rèn)證，抗干擾強(qiáng)，傳輸穩(wěn)定。

3. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，系統(tǒng)穩(wěn)定。

4. 強(qiáng)化電路板：PCB采用遵循20H和3W原則，同時(shí)公司所有產(chǎn)品電路板都采用生益材質(zhì)來(lái)生產(chǎn)，確保板材的穩(wěn)定可靠。

5. 工業(yè)級(jí)元器件：整機(jī)元器件采用嚴(yán)格篩選的工業(yè)級(jí)元器件來(lái)生產(chǎn)，抗干擾性強(qiáng)，性能穩(wěn)定。

6. 工業(yè)級(jí)電源：寬壓電源設(shè)計(jì)，電源適應(yīng)范圍為DC7V~DC32V，內(nèi)置電源反向保護(hù)和過(guò)壓過(guò)流保護(hù)。

穩(wěn)定可靠

1. 三層系統(tǒng)保護(hù)：在原來(lái)兩級(jí)（軟件保護(hù)+CPU內(nèi)置看門狗WDT保護(hù)）系統(tǒng)保護(hù)的基礎(chǔ)上，增加一級(jí)系統(tǒng)虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）檢測(cè)保護(hù)功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

2. UIM/SIM卡ESD保護(hù)：1.8V/3V/5V標(biāo)準(zhǔn)的推桿式用戶卡接口，內(nèi)置15KV ESD保護(hù)。

3. 串口ESD保護(hù)：RS232/RS485,內(nèi)置15KV ESD保護(hù)。

4. DNS自動(dòng)獲取:同時(shí)支持DNS自動(dòng)獲取和DNS手動(dòng)設(shè)置，適應(yīng)不同場(chǎng)合需要。自動(dòng)獲取DNS，不再需要人工配置輸入DNS；規(guī)避了因?yàn)檫x擇的DNS服務(wù)器異常，導(dǎo)致DTU設(shè)備當(dāng)機(jī)的嚴(yán)重現(xiàn)象。

5. EMC性能優(yōu)異：通過(guò)電力3000V電擊測(cè)試，特別適合在工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境惡劣下使用；系統(tǒng)EMC/EMI優(yōu)異，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；通過(guò)EMC測(cè)試；

功能強(qiáng)大

1. 支持多中心（最大支持同時(shí)4個(gè)中心）TCP/UDP透明數(shù)據(jù)傳輸

2. 支持休眠功能，支持串口數(shù)據(jù)自動(dòng)休眠喚醒、IO電平喚醒

3. 支持各種組態(tài)軟件：紫金橋組態(tài)王軟件、亞控組態(tài)王軟件、三維力控軟件

4. 支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)（APN）

5. 智能防掉線。支持在線檢測(cè)，在線維持，掉線自動(dòng)重?fù)埽_保設(shè)備永遠(yuǎn)在線

6. 支持固定IP和動(dòng)態(tài)域名通信方式

7. 接口：提供RS232接口或者RS485接口

8. 網(wǎng)絡(luò)支持：7模全網(wǎng)通，同時(shí)支持移動(dòng)/電信/聯(lián)通三個(gè)運(yùn)營(yíng)商所有網(wǎng)絡(luò)制式，涵蓋4G/3G/2G，包括TDD-LTE ，F(xiàn)DD-LTE，TD-SCDMA，WCDMA，CDMA1X/EVDO，GSM/GPRS/EDGE

9. 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報(bào)告

10. 標(biāo)準(zhǔn)的AT命令界面

11. 支持串口軟件升級(jí)

12. 支持短信配置IP、端口；支持遠(yuǎn)程配置所有參數(shù)

13. 特設(shè)調(diào)試串口，若出現(xiàn)問(wèn)題，可在施工現(xiàn)場(chǎng)邊接設(shè)備邊測(cè)試，方便、快捷；

14. 支持遠(yuǎn)程控制IO，短信告警

簡(jiǎn)單易用

1. 圖形化配置工具：完善的圖形化配置工具，提供快速配置功能，實(shí)現(xiàn)客戶快速配置。

2. 中心軟件：提供C#，VC中心端軟件，方便客戶測(cè)試。

3. 豐富第三方軟件支持：包括亞控軟件，三維力控軟件在內(nèi)的業(yè)內(nèi)主要中心端軟件支持（驅(qū)動(dòng)中選擇“廈門才茂（桑榮）”或者“桑榮”的驅(qū)動(dòng) ），可以直接方便購(gòu)買第三方軟件來(lái)上項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定低成本地完成項(xiàng)目。

4. 檢查軟件：提供串口調(diào)試軟件，網(wǎng)絡(luò)速度檢測(cè)軟件，提供單獨(dú)串口調(diào)試信息輸出，方便客戶查看各種信息，快速定位問(wèn)題。