环保用电监管系统介绍

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定  201801

环保用电监管系统结构 

        多功能电表安装在火电厂生产设备、环保设备用电回路,测量回路的全电力参数，通过LoRa无线通讯与DTU或数采仪进行通信。

       DTU和数采仪能够就地显示采集的数据，并且本地存储30天数据，可实现数据断点续传，当网络恢复正常时继续上传断网期间存储在本地未完成上传的数据，数据以HJ212-2017污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准传输至云端平台。

       环保用电监管云平台部署在云端服务器，接收、分析、存储、统计数据，通过WEB和APP的方式，提供管理功能。

 现场端监测系统建设 

1 数据采集

       在火电厂总进线、产污设备和环保设备的用电回路安装多功能电表,采集电流、电压、功率、有功电能、功率因数等电力参数，采集的数据通过LoRa无线通讯与无线网关或者数采仪进行通信。

全电参量测量智能模块ADW400主要技术指标如下：

●  有功电能精度：1级，无功电能精度：2级，电压、电流精度：0.5级 

●  电压规格：3×57.7/100V、3×100V、3×380V、3×220/380V 

●  电流规格：3×1.5(6)A，3×20(100)A，3×80(400)A，3×120(600)A 

●  工作温度：-25℃~+55℃

●  相对湿度：≤95℅（无凝露）

●  支持470Mhz Lora无线通讯、RS485通讯 

●  支持全电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F） 

●  支持正反向有功、无功电能 

●  支持标准DIN35导轨安装 

2 数据传输

      数据传输设备包括无线网关和数据采集传输仪，可接收各监测点位采集的数据，经过协议转换之后，通过4G通信模块将数据统一上传至云端平台。

无线网关AF-GSM500主要技术指标如下：

●  支持460Mhz~510Mhz Lora无线通讯，频道和扩频因数可设置

●  工作频段：TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000，包含联通、移动、电信4G网络

●  传输速率：4G网速上行2Mbps，下行68Mbps

●  工作温度：-40度~85度

●  湿度范围：0~95% 无凝露结霜

●  支持LORA无线组网，通过将通讯数据在无线信号之间互转，LORA监测支持中继器模式，满足用于增强主、从站之间的LORA信号强度

●  支持不低于100台监测设备的数据采集

●  支持固定IP和动态域名解析方式连接数据中心

●  支持HJ212-2017污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准

●  支持一址多发，数据可同时上传到3个以上不同的平台

●  宽范围直流电源输入，工业级设计

●  数据采集器支持服务器远程升级，版本更新时无需到现场升级

●  边缘计算：对采集的数据进行实时分析、处理和运算，分担主站数据处理压力，节省网络带宽

●  具备就地显示屏，可查看实时数据，历史数据，并且具备一定的人机交互能力，可直接修改一些参数

●  具备数据存储功能，存储时间1年

●  具备断点续传

●  支持远程修改配置、远程查看实时数据和历史数据，历史数据主动补传

数据采集传输仪AF-HK100主要技术指标如下：

●  支持460Mhz~510Mhz Lora无线通讯，频道和扩频因数可设置

●  工作频段：LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA，包含联通、移动、电信4G网络

●  传输速率：4G网速上行50Mbps，下行150Mbps

●  工作温度：-20℃～+60℃

●  储存温度：-40℃～+80℃

●  相对湿度：≤95%RH 

●  电磁兼容：GB/T 17626.2静电放电抗扰性试验 3 级；GB/T 17626.4电快速瞬变脉冲群抗扰性试验 3 级；GB/T 17626.5冲击（浪涌）抗扰性试验 4 级

●  具备不少于6路RS485/RS232 串口，8路模拟量输入通道（电流电压信号可配置），8路开关量输入通道（有源湿接点（DC12V）/无源干接点可配置）以及4路开关量输出通道（无源干节点，触点容量 DC30V/5A、AC250V/5A）

●  支持LORA无线组网，通过将通讯数据在无线信号之间互转，LORA监测支持中继器模式，满足用于增强主、从站之间的LORA信号强度

●  支持固定IP和动态域名解析方式连接数据中心

●  支持HJ212-2017污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准

●  支持一址多发，数据可同时上传到3个以上不同的平台

●  数采仪支持服务器远程升级，版本更新时无需到现场升级

●  数采仪具备不小于7英寸触摸显示屏，并且具备一定的人机交互能力，可于本地进行监测参数管理设置，实时，历史数据查询，采集周期自定义等功能

●  数采仪具备至少16GB本地存储空间并支持外置SD卡扩容

●  具备数据存储功能，存储时间不低于6个月，监测数据记录存储需满足至少存储14400条记录，且支持历史记录通过U盘等形式导出

●  数据采集误差≤1‰，系统时钟计时误差±0.5‰

●  具备ups后备电池，要求外部电源断电后，可持续供电至少6小时

●  设备具备断点续传（无法联网的情况下 将数据先保存起来，等网络恢复后再上传）

●  支持远程修改配置、远程查看实时数据和历史数据，历史数据主动补传

●  支持本地操作日志存储管理

●  具备用户管理功能，支持分系统管理员及一般操作人员两种权限，可根据用户名密码登录

平台主要功能 

       建立产污设备、环保设备运行耦合联动关系，及时发现环保设备非正常运行。同时通过排口的数据采集，有效监控火电厂污染物排放是否超标。主要包括：一方面，实时监控环保设备运行情况；另一方面，动态监控排口的污染物排放情况。

       提供信息化管理手段，为企业提供环保设备异常、设备故障告警功能，避免企业因环保设备停运造成的超标排放，有效降低设备停机及生产事故风险。

      为企业提供业务应用、数据挖掘分析及增值服务，统计设备用电情况，提升企业的能源使用效率。

参考文献

[1]张庭邦.火力发电厂环保设备的管理及应用[J].丝路视野，2017，（25）：167. 

[2]杨清，周进.用电数据用于污染源企业工况监控技术的研究[J].污染防治技术，2019，32（3）：44-48. 

[3]时志强.关于工况用电监测系统在环境管理中的应用研究[J].科学技术创新, 2020(10):189-190.

作者简介：简婷，女，安科瑞电气股份有限公司，从事电气相关物联网系统研发工作。