Система контроля и управления оборудованием электроустановок

0

Основные положения системы

Качество, надежность и эксплуатационные характеристики современных электроустановок для телекоммуникационных систем во многом определяются возможностями информационных технологий, которые в них используются.

Цифровые контроллеры в модулях управления и отдельных устройствах электроустановки осуществляют постоянный контроль состояния оборудования, оптимизируют режимы работы и прогнозируют возможные неисправности для их своевременного устранения, а также контролируют показатели окружающей среды, параметры питающей сети и осуществляют мониторинг других устройств электроустановки.

Именно использование цифровых контроллеров в ЭПУ позволяет существенно повысить надежность электропитания аппаратуры. Действительно, коэффициент готовности ЭПУ определяется в том числе и временем восстановления. Наличие системы управления и мониторинга в ЭПУ, возможность передачи информации с использованием современных эффективных технологий коммутации пакетов позволяет своевременно осуществлять регламентные и профилактические работы, что сокращает до минимума время простоя.

Повышение требований к надежности, расширение номенклатуры элементов установок и применение на сетях связи децентрализованных систем электропитания резко повысили требования к системам контроля и управления установками электропитания. Упомянутые факторы потребовали новых разработок и внедрения в повседневную практику систем контроля и управления оборудования электропитания.

Система контроля и управления представляет собой иерархическую систему, которая обеспечивает взаимодействие ее элементов между собой и с оборудованием электроустановок по сетям передачи данных или (и) другим сетям на основе стандартизованных протоколов и интерфейсов.

При построении системы используются устройства, предназначенные для обработки сигналов контроля, управления и обеспечения интерпретации информации для пользователя, а также необходимые преобразователи для согласования стандартных интерфейсов с различными протоколами.

Система обеспечивает оперативную информацию о неисправностях и изменениях состояния контролируемых и управляемых элементов оборудования в реальном масштабе времени как автоматически, так и по запросу оператора, ведение журналов регистрации неисправностей и состояния оборудования с возможностью вывода информации на печать и на внешние запоминающие устройства, а также осуществлять установку приоритетов доступа.

Система позволяет задавать и изменять режимы работы устройств, включая уставки пороговых значений контролируемых параметров для выработки аварийных сигналов, и дистанционно изменить конфигурацию установки электропитания для обеспечения нормальной работы путем включения и отключения ее элементов.

Информационное обеспечение системы содержит материалы об оперативной обстановке, необходимую нормативно-справочную информацию и базу данных, а также необходимые сведения обо всех объектах, входящих в сеть, включая описание схемы и состояния этой сети. Важной функцией информационного обеспечения является возможность длительного хранения информации в базе данных и ее защита от несанкционированного доступа и разрушения.

Взаимодействие оператора с системой осуществляется через интерфейс пользователя. Для взаимодействия оператора на уровне управления элементами установки электропитания предусматриваются следующие основные режимы:

• инсталляция программного обеспечения;

• текущий контроль за состоянием оборудования и диалоговый режим управления в реальном времени;

• создание базы данных и периодическое тестирование элементов.

Вход в перечисленные режимы осуществляется с помощью меню после введения пароля пользователя. На экране дисплея предусматривается отображение аварийных и предупредительных сигналов.

Реализация отображения осуществляется с использованием текстовых сообщений, графиков и схем, которые имеют определенную цветовую гамму в зависимости от важности поступившего сообщения. Кроме того, в интерфейс пользователя входят журналы (или один обобщенный журнал), в которых отражается и хранится информация, характеризующая работу и состояние оборудования, за определенный период времени, заданный пользователем. В журналах предусматривается возможность выборки и сортировки данных по типам аварий, категорий срочности, дате и времени применительно к каждому устройству установки электропитания. Выход из строя любого устройства контроля и управления не должен приводить к перебоям в электропитании аппаратуры связи.

Структура системы контроля и управления

В настоящее время технические возможности позволяют создавать различные конфигурации. системы. Принципиально система должна содержать три компонента, а именно: контролируемые объекты, центр управления и инфраструктуру, обеспечивающую обмен информацией между ними.

Центр управления представляет собой комплекс, работающий с рядом территориально размещенных объектов, которые содержат электроустановки предприятий связи. Основными функциями центра являются контроль за нормальной работой электроустановок и управление оборудованием электроустановок с целью поддержания заданного рабочего состояния системы.

Необходимость изменения конфигурации электроустановки может возникнуть как в нормальном режиме ее работы, например с целью повышения энергетических показателей, так и в аварийных ситуациях с целью восстановления заданных показателей, путем замены неисправного оборудования.

Контролируемый объект должен иметь устройство управления и сбора данных о состоянии оборудования электроустановки (блоки контроля — БК), информация от которых поступает в центральный блок (ЦБК). Блоки контроля размещаются, как правило, непосредственно в контролируемом оборудовании, например в устройстве электропитания, дизель-генераторной установке и др.

Центральный блок получает информацию от блоков контроля, обрабатывает ее и, в зависимости от важности, выдает сигналы для вмешательства обслуживающего персонала или отправляет ее в базу данных. Центральный блок выдает информацию в цифровом виде, а также имеет ограниченное количество релейных «сухих контактов».

Центральный блок электроустановки осуществляет контроль и управление устройствами ввода и защиты первичного источника электроэнергии (внешней сети), запуском и остановкой собственной электростанции, оборудованием установок бесперебойного электропитания, осуществляет диагностику и отключение аккумуляторной батареи при ее полном разряде, а также осуществляет контроль за работой климатической установки объекта.

В качестве примера рассмотрим более подробно возможности центрального блока, контролирующего оборудование электроустановки, в состав которой входит УБП постоянного тока, собственная электростанция и установка контроля климата.

В установке бесперебойного электропитания постоянного тока должен осуществляется контроль за:

• током нагрузки;

• напряжением постоянного тока;

• наличием неисправности в сети переменного тока;

• наличием внутренней неисправности любого модуля или блока;

• неисправностью батарейного предохранителя.

Система предусматривает выдачу таких, например, сигналов:

• неисправности выпрямителя;

• аварийный сигнал срабатывания автомата защиты;

• Сигнал отключения выпрямителя при проверки аккумуляторных батарей.

Контроль за аккумуляторами осуществляется по следующим параметрам:

• полный ток нагрузки аккумуляторных батарей;

• ток нагрузки отдельной аккумуляторной батареи;

• напряжение на отдельной аккумуляторной батарeе;

• напряжение на отдельном аккумуляторе (моноблоке);

• аварийный сигнал уровня электролита (для классических кислотных аккумуляторов);

• температура батарей;

• температура в помещении;

• расчетное время резервирования;

• расчетная емкость в нормальном состоянии;

• аварийный сигнал разброса напряжения отдельных элементов.

В системе регуляции климата контролируются температура наружного воздуха и воздуха в помещении.

Подаются сигналы о неисправности установки охлаждения и аварийный сигнал термодатчика.

При контроле оборудования собственной электростанции формируются сигналы:

• о неисправности генератора;

• аварийный сигнал уровня топлива;

• аварийный сигнал перегрева жидкости в системе охлаждения и масла;

• низкое давление масла;

• низкое напряжение стартерной батареи и еще пять основных аварийных сигналов в зависимости от типа применяемого оборудования.

Кроме того, существует возможность осуществлять дистанционный запуск и дистанционную остановку электростанции.

В цепях переменного тока контролируется:

• переменное напряжение между фазами (линейное напряжение);

• переменное напряжение между каждой фазой и нейтралью;

• значение тока в каждой фазе;

• частота переменного тока;

• активная мощность каждой фазы;

• реактивная мощность каждой фазы;

• коэффициент мощности по каждой фазе;

• коэффициент гармоник по каждой фазе;

• потребление энергии;

• состояние аварийного ввода резерва.

Формируются следующие сигналы:

• аварийный сигнал ухода частоты;

• неисправность в сети переменного тока;

• повышение напряжения и аварийное повышение напряжения в одной из фаз;

• понижение напряжения и аварийное понижение напряжения в одной из фаз.

Приведенный в рассмотренном выше примере объем показателей контроля и управления работой оборудования электроустановки в условиях реальной сети электросвязи может быть дополнен рядом других показателей и сигналов.

Ниже рассмотрим пример тестирования емкости аккумуляторной батареи. Тестирование может начаться либо автоматически, если какие-либо параметры ее вышли за норму, либо по команде из центра управления.

Процесс начинается с принудительного понижения выходного напряжения выпрямителей до заданного уровня. При этом батарея разряжается на питаемую нагрузку и контролируется время разряда.

Если за заданный промежуток времени измеренное на батарее напряжение оказалось ниже установленного уровня, что характеризует потерю емкости аккумуляторной батареи, то центральный блок включает сигнал тревоги, записывает информацию в базу данных и передает ее в центр управления для принятия решения о дальнейшей работе с этой батареей. При этом блок контроля (по запросу из центра управления) также выдает всю информацию о батареи, указанную выше, и заполняет ее.

Инфраструктура обмена информацией обеспечивает передачу сигналов между центром управления и оборудованием контролируемого объекта, для чего использует стандартные сети и каналы связи. Контролируемые объекты, как правило, имеют интерфейсы трех видов: собственный протокол, сетевой интерфейс Х25 и SNMP. Для взаимодействия контролируемых объектов с различными сетями применяются соответствующие адаптеры.

 

Используемая литература: Электропитание устройств и систем телекоммуникаций:
Учебное пособие для вузов / В. М. Бушуев, В. А. Демянский,
Л. Ф. Захаров и др. — М.: Горячая линия—Телеком, 2009. —
384 с.: ил.

 

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Пароль на архив: privetstudent.com

Категория: Рефераты / Приборы связь и коммуникации

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.