環保用電監管系統介紹

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

環保用電監管系統結構 

        多功能電表安裝在火電廠生產設備、環保設備用電回路,測量回路的全電力參數，通過LoRa無線通訊與DTU或數采儀進行通信。

       DTU和數采儀能夠就地顯示采集的數據，并且本地存儲30天數據，可實現數據斷點續傳，當網絡恢復正常時繼續上傳斷網期間存儲在本地未完成上傳的數據，數據以HJ212-2017污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準傳輸至云端平臺。

       環保用電監管云平臺部署在云端服務器，接收、分析、存儲、統計數據，通過WEB和APP的方式，提供管理功能。

 現場端監測系統建設 

1 數據采集

       在火電廠總進線、產污設備和環保設備的用電回路安裝多功能電表,采集電流、電壓、功率、有功電能、功率因數等電力參數，采集的數據通過LoRa無線通訊與無線網關或者數采儀進行通信。

全電參量測量智能模塊ADW400主要技術指標如下：

●  有功電能精度：1級，無功電能精度：2級，電壓、電流精度：0.5級 

●  電壓規格：3×57.7/100V、3×100V、3×380V、3×220/380V 

●  電流規格：3×1.5(6)A，3×20(100)A，3×80(400)A，3×120(600)A 

●  工作溫度：-25℃~+55℃

●  相對濕度：≤95℅（無凝露）

●  支持470Mhz Lora無線通訊、RS485通訊 

●  支持全電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F） 

●  支持正反向有功、無功電能 

●  支持標準DIN35導軌安裝 

2 數據傳輸

      數據傳輸設備包括無線網關和數據采集傳輸儀，可接收各監測點位采集的數據，經過協議轉換之后，通過4G通信模塊將數據統一上傳至云端平臺。

無線網關AF-GSM500主要技術指標如下：

●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊，頻道和擴頻因數可設置

●  工作頻段：TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000，包含聯通、移動、電信4G網絡

●  傳輸速率：4G網速上行2Mbps，下行68Mbps

●  工作溫度：-40度~85度

●  濕度范圍：0~95% 無凝露結霜

●  支持LORA無線組網，通過將通訊數據在無線信號之間互轉，LORA監測支持中繼器模式，滿足用于增強主、從站之間的LORA信號強度

●  支持不低于100臺監測設備的數據采集

●  支持固定IP和動態域名解析方式連接數據中心

●  支持HJ212-2017污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準

●  支持一址多發，數據可同時上傳到3個以上不同的平臺

●  寬范圍直流電源輸入，工業級設計

●  數據采集器支持服務器遠程升級，版本更新時無需到現場升級

●  邊緣計算：對采集的數據進行實時分析、處理和運算，分擔主站數據處理壓力，節省網絡帶寬

●  具備就地顯示屏，可查看實時數據，歷史數據，并且具備一定的人機交互能力，可直接修改一些參數

●  具備數據存儲功能，存儲時間1年

●  具備斷點續傳

●  支持遠程修改配置、遠程查看實時數據和歷史數據，歷史數據主動補傳

數據采集傳輸儀AF-HK100主要技術指標如下：

●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊，頻道和擴頻因數可設置

●  工作頻段：LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA，包含聯通、移動、電信4G網絡

●  傳輸速率：4G網速上行50Mbps，下行150Mbps

●  工作溫度：-20℃～+60℃

●  儲存溫度：-40℃～+80℃

●  相對濕度：≤95%RH 

●  電磁兼容：GB/T 17626.2靜電放電抗擾性試驗 3 級；GB/T 17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗 3 級；GB/T 17626.5沖擊（浪涌）抗擾性試驗 4 級

●  具備不少于6路RS485/RS232 串口，8路模擬量輸入通道（電流電壓信號可配置），8路開關量輸入通道（有源濕接點（DC12V）/無源干接點可配置）以及4路開關量輸出通道（無源干節點，觸點容量 DC30V/5A、AC250V/5A）

●  支持LORA無線組網，通過將通訊數據在無線信號之間互轉，LORA監測支持中繼器模式，滿足用于增強主、從站之間的LORA信號強度

●  支持固定IP和動態域名解析方式連接數據中心

●  支持HJ212-2017污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準

●  支持一址多發，數據可同時上傳到3個以上不同的平臺

●  數采儀支持服務器遠程升級，版本更新時無需到現場升級

●  數采儀具備不小于7英寸觸摸顯示屏，并且具備一定的人機交互能力，可于本地進行監測參數管理設置，實時，歷史數據查詢，采集周期自定義等功能

●  數采儀具備至少16GB本地存儲空間并支持外置SD卡擴容

●  具備數據存儲功能，存儲時間不低于6個月，監測數據記錄存儲需滿足至少存儲14400條記錄，且支持歷史記錄通過U盤等形式導出

●  數據采集誤差≤1‰，系統時鐘計時誤差±0.5‰

●  具備ups后備電池，要求外部電源斷電后，可持續供電至少6小時

●  設備具備斷點續傳（無法聯網的情況下 將數據先保存起來，等網絡恢復后再上傳）

●  支持遠程修改配置、遠程查看實時數據和歷史數據，歷史數據主動補傳

●  支持本地操作日志存儲管理

●  具備用戶管理功能，支持分系統管理員及一般操作人員兩種權限，可根據用戶名密碼登錄

平臺主要功能 

       建立產污設備、環保設備運行耦合聯動關系，及時發現環保設備非正常運行。同時通過排口的數據采集，有效監控火電廠污染物排放是否超標。主要包括：一方面，實時監控環保設備運行情況；另一方面，動態監控排口的污染物排放情況。

       提供信息化管理手段，為企業提供環保設備異常、設備故障告警功能，避免企業因環保設備停運造成的超標排放，有效降低設備停機及生產事故風險。

      為企業提供業務應用、數據挖掘分析及增值服務，統計設備用電情況，提升企業的能源使用效率。

參考文獻

[1]張庭邦.火力發電廠環保設備的管理及應用[J].絲路視野，2017，（25）：167. 

[2]楊清，周進.用電數據用于污染源企業工況監控技術的研究[J].污染防治技術，2019，32（3）：44-48. 

[3]時志強.關于工況用電監測系統在環境管理中的應用研究[J].科學技術創新, 2020(10):189-190.

作者簡介：簡婷，女，安科瑞電氣股份有限公司，從事電氣相關物聯網系統研發工作。