開(kāi)關(guān)電源在監(jiān)控系統(tǒng)中的接入與測(cè)試
摘 要:本文通過(guò)從接入方式和監(jiān)控測(cè)試兩個(gè)方面闡述智能開(kāi)關(guān)電源在武漢電信動(dòng)力及環(huán)
境集中監(jiān)控系統(tǒng)中的接入,對(duì)其他類型的智能設(shè)備在集中監(jiān)控系統(tǒng)中的接入與測(cè)試也具有
一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:開(kāi)關(guān)電源 集中監(jiān)控系統(tǒng) 智能設(shè)備協(xié)議 監(jiān)控功能測(cè)試
一、引言
動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象包括智能設(shè)備和非智能設(shè)備,兩者最大的區(qū)別在于智能設(shè)備本身具有數(shù)據(jù)采集能力并提供標(biāo)準(zhǔn)通信接口,可以直接接入監(jiān)控系統(tǒng),依據(jù)生產(chǎn)廠家提供的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)三遙功能;而非智能設(shè)備必須采用增設(shè)傳感器、變送器、接觸器等方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。非智能設(shè)備的監(jiān)控接入實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單,而智能設(shè)備的接入調(diào)試由于涉及到的技術(shù)點(diǎn)比較多,相對(duì)復(fù)雜,它是監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確運(yùn)行和功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
武漢電信動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)中涉及到的智能設(shè)備有開(kāi)關(guān)電源、柴油發(fā)電機(jī)組、UPS不間斷電源、專用空調(diào)和智能門禁。而由于開(kāi)關(guān)電源設(shè)備數(shù)量及品牌眾多,所以其接入監(jiān)控情況最為復(fù)雜。其中,洲際DUM14開(kāi)關(guān)電源具有一定的代表性,下面主要以此為例談?wù)勯_(kāi)關(guān)電源在集中監(jiān)控系統(tǒng)中的接入與測(cè)試。
二、開(kāi)關(guān)電源在監(jiān)控系統(tǒng)中的接入
1. 智能設(shè)備協(xié)議
智能設(shè)備可以無(wú)需采集器而直接接入集中監(jiān)控系統(tǒng),主要依據(jù)的是智能設(shè)備協(xié)議。智能設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的協(xié)議一般包括:
(1) 電氣協(xié)議:接口方式,一般是RS232、RS422或RS485三種方 式的一種。
(2) 通信協(xié)議:波特率和幀格式。
(3) 數(shù)據(jù)包協(xié)議:數(shù)據(jù)包的具體意義,如哪些字節(jié)表示通道號(hào),哪些字節(jié)表示信號(hào)值。
2.電氣協(xié)議
集中監(jiān)控系統(tǒng)一般采用串行異步通信方式實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備與監(jiān)控主機(jī)之間的通信。串行
通信有多種接口方式。監(jiān)控系統(tǒng)中常用的有RS232、RS422和RS485方式。
開(kāi)關(guān)電源的遠(yuǎn)端監(jiān)控一般是通過(guò)監(jiān)控模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如DUM14電源通過(guò)DK04監(jiān)控
模塊提供RS232方式和RS485方式兩種接口方式與計(jì)算機(jī)通信。RS232方式適于點(diǎn)到點(diǎn)的通信,且傳輸距離不超過(guò)15米;RS485方式適于多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信,通過(guò)DATA+、DATA-組成串行總線,可連接多臺(tái)具有相同通信協(xié)議、不同地址的智能設(shè)備,其傳輸距離可達(dá)1000米。
3. 通信協(xié)議
串行通信時(shí)數(shù)據(jù)一幀一幀地傳輸,幀格式和通信速率一起稱為通信協(xié)議。在監(jiān)控系統(tǒng)
中,串口設(shè)置的通信格式為“波特率,校驗(yàn)方式,數(shù)據(jù)位位數(shù),停止位位數(shù)”。
武漢電信常見(jiàn)幾種開(kāi)關(guān)電源的通信協(xié)議分別為:
DUM14和SAIT電源為“9600,N,8,1”,即通信速率為9600bps,無(wú)校驗(yàn)位,數(shù)據(jù)位8位,停止位1位。
中達(dá)電源為“1200,N,8,1”, 即通信速率為1200bps,無(wú)校驗(yàn)位,數(shù)據(jù)位8位,停止位1位。
西門子電源為“2400,E,8,1”,即通信速率為2400bps,偶校驗(yàn),數(shù)據(jù)位8位,停止位1位。
4. 接線方式
(1) 設(shè)備之間的串行通信接線方法取決于設(shè)備接口的定義。設(shè)備間采用RS232串行電
纜連接時(shí)有兩類連接方式:
直通線:即相同信號(hào)(RxD對(duì)RxD、TxD 對(duì)TxD)相連,用于DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備)與DCE(數(shù)據(jù)通信設(shè)備)相連。如計(jì)算機(jī)與HUB、計(jì)算機(jī)與MODEM。
交叉線:即不同信號(hào)(RxD對(duì)TxD、TxD 對(duì)RxD)相連,用于DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備)與DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備)相連。如計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與智能設(shè)備。
(2) 武漢電信監(jiān)控端局由于智能設(shè)備和監(jiān)控測(cè)點(diǎn)較多,而計(jì)算機(jī)只有1個(gè)或2個(gè)串口,所以需要在監(jiān)控前置機(jī)上安裝多串口卡以接入更多的智能設(shè)備和采集器。
(3) 智能開(kāi)關(guān)電源接入集中監(jiān)控系統(tǒng)通常為RS232方式,而前置機(jī)安裝的多串口卡
C320為RS422方式,所以通過(guò)艾默生公司OCI-6通信接口轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)RS232向RS422的轉(zhuǎn)換。智能開(kāi)關(guān)電源(如:DUM14電源、中達(dá)電源等)的RS232通信口常見(jiàn)為DB9針公頭,其接線方式如圖2:
在接入調(diào)試時(shí)也可通過(guò)RS232方式直接與便攜計(jì)算機(jī)相連,接線方式如圖3:
(4) 智能設(shè)備通信口的定義根據(jù)廠家提供的協(xié)議來(lái)決定,所以不同智能設(shè)備的接線
方式也是不同的。如西門子開(kāi)關(guān)電源的RS232通信口為DB9針母頭,其針腳定義與DB9針公頭相反,即2為發(fā)送(T),3為接收(R),所以其接線方式也與DB9針公頭相反;洲際SAIT電源的RS232通信口雖然為DB9針公頭,但在接線時(shí)還需連接握手信號(hào),即4-6、7-8短接。
5.軟件實(shí)現(xiàn)方式
武漢電信PSMS集中監(jiān)控系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)庫(kù)+配置庫(kù)共同完成對(duì)智能設(shè)備的三遙功能。動(dòng)態(tài)庫(kù)為監(jiān)控廠家開(kāi)發(fā)的智能設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,由它完成信號(hào)的采集工作,由配置庫(kù)定義信號(hào)的性質(zhì)、告警條件、存儲(chǔ)周期和閥值等,完成對(duì)數(shù)據(jù)的后期處理。不同類型的監(jiān)控模塊對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)態(tài)庫(kù)和配置庫(kù)。
三、開(kāi)關(guān)電源的監(jiān)控功能測(cè)試
開(kāi)關(guān)電源接入集中監(jiān)控系統(tǒng)并調(diào)試成功后,還需要對(duì)監(jiān)控功能進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試。以下測(cè)試信號(hào)和測(cè)試方法是以武漢電信采用的艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司PSMS集中監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)DUM14開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行的初驗(yàn)測(cè)試為依據(jù),對(duì)于不同的監(jiān)控系統(tǒng)、不同的開(kāi)關(guān)電源,其測(cè)試信號(hào)名稱和測(cè)試方法可能略有差異。
以下監(jiān)控內(nèi)容,并未包括開(kāi)關(guān)電源監(jiān)控模塊所能提供的所有項(xiàng)目,之所以只選取部分項(xiàng)目,是基于對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行速度及易用性,可靠性等方面綜合考慮的結(jié)果。在廠家提供的協(xié)議的范圍內(nèi),可以結(jié)合自身情況進(jìn)行取舍。例如:廠家提供的日期,時(shí)間功能就沒(méi)有必要采集,以節(jié)省系統(tǒng)資源。
1.模擬量
模擬量的測(cè)試方法是將監(jiān)控系統(tǒng)的顯示值與開(kāi)關(guān)電源監(jiān)控模塊的顯示值進(jìn)行逐項(xiàng)比對(duì),兩者一致即為測(cè)試通過(guò)。
需要注意的是:
當(dāng)溫度監(jiān)控值為與實(shí)際溫度不符,但與監(jiān)控模塊顯示值相符時(shí),原因?yàn)槲窗惭b溫度傳感器。
當(dāng)交流輸入電壓或電流監(jiān)控值與實(shí)際測(cè)量值不符,但與監(jiān)控模塊顯示值相符時(shí),原因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源交流輸入信號(hào)采樣線未接。
2.開(kāi)關(guān)量(以DUM14電源監(jiān)控測(cè)試為例)
測(cè)試信號(hào) 測(cè)試方法 DK04顯示
工作方式浮充均充 改變開(kāi)關(guān)電源工作狀態(tài),查看該信號(hào)監(jiān)控值是否與DK04顯示值一致。 浮充燈(綠)均衡燈(黃)
均充開(kāi)關(guān)位置自動(dòng)手動(dòng) 改變開(kāi)關(guān)電源均充開(kāi)關(guān)位置,查看該信號(hào)監(jiān)控值是否與DK04顯示值一致。 自動(dòng)位置(上)手動(dòng)位置(下)
整流模塊通訊告警 關(guān)閉一個(gè)整流模塊的直流輸出開(kāi)關(guān)。 整流器告警
整流模塊次要告警整流模塊通訊告警 斷開(kāi)一個(gè)整流模塊交流輸入開(kāi)關(guān)。 整流器故障整流器告警
整流模塊主要告警整流模塊通訊告警 斷開(kāi)兩個(gè)以上的整流模塊交流輸入開(kāi)關(guān)。 整流器故障整流器告警
熔絲故障 拔下直流屏下部黑色的熔絲信號(hào)保險(xiǎn);2個(gè)信號(hào)保險(xiǎn)分別對(duì)應(yīng)2個(gè)電池保險(xiǎn)。 熔絲故障
環(huán)境溫度過(guò)高 環(huán)境溫度超過(guò)50℃產(chǎn)生告警。由于告警閥值不可修改所以一般無(wú)法模擬。 系統(tǒng)溫度過(guò)高
電池溫度高 降低設(shè)定值至低于當(dāng)前電池組溫度。 電池溫度過(guò)高
負(fù)載電壓高 降低設(shè)定值至低于當(dāng)前系統(tǒng)電壓。 輸出電壓過(guò)高
負(fù)載電壓低 提高設(shè)定值。(該閥值最大僅為52V,所以在浮充時(shí)不告警,可設(shè)定為52V并在電池放電時(shí)測(cè)試告警) 輸出電壓過(guò)低
整流模塊交流輸入故障整流模塊通訊告警電池放電 斷開(kāi)交流屏對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電源輸入空開(kāi),做模擬停電告警測(cè)試。 市電故障整流器告警電池放電
充電限流 電池放電后數(shù)分鐘,交流屏輸入空開(kāi)合閘。系統(tǒng)進(jìn)入均充限流;若系統(tǒng)未進(jìn)入限流狀態(tài),可能是充電限流設(shè)定值太大,可適當(dāng)降低設(shè)定值,使系統(tǒng)進(jìn)入充電限流。 充電限流
整流模塊高壓關(guān)機(jī) 在一個(gè)整流模塊上,降低Vhvsd設(shè)定值(過(guò)壓關(guān)斷的閥值電壓),最低值為54V。改變電源工作方式進(jìn)入均充狀態(tài),均充電壓高于54V則該模塊關(guān)閉。使該模塊恢復(fù)正常時(shí)需要進(jìn)行復(fù)位操作。 整流模塊DMA:HVSD監(jiān)控模塊DK04:整流模塊告警
注:1) 開(kāi)關(guān)量測(cè)試是監(jiān)控功能測(cè)試的重點(diǎn),需要模擬多種告警,注意在測(cè)試完成后恢復(fù)開(kāi)關(guān)電源正常的工作參數(shù)和工作狀態(tài)。2) 以上模擬告警的測(cè)試方法并不是唯一的,而是在保證開(kāi)關(guān)電源運(yùn)行安全的前提下較為簡(jiǎn)單的測(cè)試方法。
3.遙控/謠調(diào)量(以DUM14電源監(jiān)控測(cè)試為例)
測(cè)試信號(hào) 測(cè)試方法
關(guān)閉所有整流器命令 監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出遙控命令,查看DUM14電源整流模塊是否執(zhí)行命令和響應(yīng)時(shí)間。
打開(kāi)所有整流器命令
均充命令 監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出遙控命令,查看DUM14電源是否執(zhí)行命令和響應(yīng)時(shí)間。(注:均充開(kāi)關(guān)位置在自動(dòng)或手動(dòng)時(shí)均能實(shí)現(xiàn)遙控)
浮充命令
浮充電壓設(shè)定值 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為0.1或0.2。遙調(diào)范圍為36~65V。
電流限流設(shè)定值 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為10。遙調(diào)范圍為1~9900A。
電壓高告警設(shè)定值 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為0.1或0.2。遙調(diào)范圍為50~58V。
電壓低告警設(shè)定值 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為0.1或0.2。遙調(diào)范圍為44~52V。
電池溫度高告警設(shè)定值 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為1。遙調(diào)范圍為20~99℃。
均充周期 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為1。遙調(diào)范圍為1~99星期。
自動(dòng)均充持續(xù)時(shí)間 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為1。遙調(diào)范圍為1~99小時(shí)。
系統(tǒng)均充啟動(dòng)電壓 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為0.1或0.2。遙調(diào)范圍為36~65V。
均充電壓設(shè)定值 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為0.1或0.2。遙調(diào)范圍為36~65V。
溫度補(bǔ)償系數(shù) 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為0.2。遙調(diào)范圍為0.1~5.0mV/℃/cell。
交流電流量程 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為10。遙調(diào)范圍為100~9900A(DK04查看方式為同時(shí)按B1與B4鍵)。
負(fù)載電流量程 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為10。遙調(diào)范圍為100~9900A(DK04查看方式為同時(shí)按B1與總和鍵) 。
電池電流量程 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為10。遙調(diào)范圍為100~9900A(DK04查看方式為同時(shí)按B2與總和鍵)。
整流模塊個(gè)數(shù) 遙調(diào)步長(zhǎng)值建議為1。遙調(diào)范圍為1~100個(gè)(DK04查看方式為同時(shí)按B3與總和鍵)。
注:1) 以上遙調(diào)步長(zhǎng)及范圍僅針對(duì)DUM14開(kāi)關(guān)電源,對(duì)不同的開(kāi)關(guān)電源請(qǐng)參照設(shè)備說(shuō)明書(shū)。遙調(diào)量的測(cè)試建議按說(shuō)明書(shū)推薦的步長(zhǎng)值,在調(diào)整范圍內(nèi)測(cè)試,否則可能造成遙調(diào)不成功。2) 注意在測(cè)試完成后恢復(fù)開(kāi)關(guān)電源正常的工作參數(shù)和工作狀態(tài)。
五、結(jié)束語(yǔ)
智能開(kāi)關(guān)電源的監(jiān)控是動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是影響監(jiān)控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。本文通過(guò)以DUM14開(kāi)關(guān)電源為例,闡述智能開(kāi)關(guān)電源在武漢電信PSMS監(jiān)控系統(tǒng)中的接入方式和監(jiān)控功能測(cè)試方法,對(duì)其他類型的智能設(shè)備在動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)中的接入與測(cè)試也具有一定的借鑒意義。
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