MultiBus RTU在工厂电能数据采集系统中的应用

1 概述

电度表的抄表技术有很多种，不同的应用场合有各自特定的应用。电力载波抄表主要应用于短距离小区域的抄表；RS-485可以通过布线,在工厂范围内对分散分布的电表抄表；基于GPRS、CDMA通信的无线抄表方式适合远距离无人值守电表抄表,其他还有短距离无线抄表等。

现代工厂已经普遍安装有RS-485通信接口的智能电表，但是由于电表安装地点比较分散，仅靠手工抄表准确性和实时性得不到保障。本方案提出了一种实现电量数据自动远程抄录，集中显示、记录的方案，不受空间地理的限制。用户可以通过MultiBus Gateway网关将智能电表的Modbus RTU协议转换为Modbus TCP协议，通过以太网、OPC服务器远传和共享数据、建立历史数据库，便于操作人员后期查询，方便生成日报，月报、曲线图形等，具有直观、准确、高效的特点。

2 系统架构

系统采用分层式网络结构，由设备层，传输层，集中监控层三层结构构成，设备层主要是用户电表和MultiBus-Gateway RTU模块（以下简称GateWay RTU），传输层主要是工厂现有的光纤环网或以太网，集中监控层由组态软件和服务器组成。

现在普遍使用的智能电表都具有通信接口，但一般多为RS-485接口，只能在较小的范围内传送数据；为使数据能够远传到集中监控中心，需要使用网络进行传输，所以在设备层添加RTU模块，实现数据联网远传。

MultiBus-Gateway RTU功能特点

• 实现串口设备联网，由RS-485到以太网传输的转换。
• 实现数据协议的转换，ModbusTCP与ModbusRTU协议格式的相互转换。
• 用户可通过Debug口设置模块的IP地址等各项参数。
• 支持多用户并发访问
• 双看门狗技术，保证RTU的工作正常可靠点

MultiBus-Gateway RTU在远程抄表系统中的应用

变电站电表采集

Gateway RTU提供一路RS-485接口与智能电表的RS-485接口连接,通过Modbus RTU协议将智能电表里的数据读到Gateway RTU中并转换为Modbus TCP协议通过以太网传送到上位机系统；当的电表为普通脉冲表时，Gateway RTU提供脉冲量输入端对电量进行实时采集，并以Modbus TCP协议上传，实现电表数据定时上传、遥测遥控，定时存储等多种方式采集用电信息。

变压器防盗监测

Gateway RTU具有多路模拟量、开关量采集接口，通过在变压器上缠绕一定阻值的电缆接入RTU的模拟量采集输入端口可以起到变压器防盗的作用，具体的原理是RTU 通过采集缠绕电缆的阻值来判断电缆是否被剪断（剪断时，电阻无穷大）或被短接（短接时电阻为0），RTU的开关量输入接口则可以接入各种不同开关检测信号，如抄表箱被打开等。
集中监控中心使用组态软件，通过OPC或其他Modbus通讯服务器与GateWay RTU进行远程通信，集中获得所有需要的电量信息，并存储在数据库中，实现系统界面展示。

3 系统功能

主动查询功能

在需要的时候,抄表中心通过电脑可以查询任何一只电能表的当前数据和状态。

电表数据实时显示、运算、存储功能 

• 采用图形界面，可根据用户的需要创建总貌图、流程图、趋势曲线图、报警画面，实时显示现场电表数据。
• 对电表数据进行运算处理，根据互感器变比等参数计算用户实际的电能消耗。
•  现场生产数据的定时存储，可根据用户的需要每间隔一定时间对现场生产数据进行存储。可保存较长时间的历史数据和报警信息。

历史数据查询功能

形成的历史数据库可方便的进行分类查询和组合查询。

自动报表生成打印功能

系统配备打印机，可根据用户的具体要求自动生成和打印各种报表，例如：

• 电量日报
• 电量月报
• 用电量的变化曲线图等

智能化分析模块功能

系统可以根据抄表数据进行智能分析，为管理部门或决策者提供科学的依据。包括分析电量的使用情况、线路损耗、用电异常等。