摘 要： 在電力行業(yè)，智能電網(wǎng)是未來(lái)電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，隨著智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，作為智能電網(wǎng)的核心,，通信管理機(jī)起著承上啟下的作用。作為電力自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),，將系統(tǒng)的控制命令下達(dá)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)或終端,，很大程度上通信管理機(jī)的好壞決定了整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)劣。
關(guān)鍵詞：電力 數(shù)據(jù)采集 嵌入式系統(tǒng) 通信管理機(jī)
1 概述
電力是重要的基礎(chǔ)設(shè)施,，電力系統(tǒng)用于監(jiān)視和控制電力生產(chǎn)和供應(yīng)過(guò)程,，是電力安全穩(wěn)定運(yùn)行的支撐系統(tǒng)。電力系統(tǒng)主要是對(duì)配電室內(nèi)高低壓設(shè)備進(jìn)行,，它主要通過(guò)高壓微機(jī)保護(hù),、智能網(wǎng)絡(luò)儀表、低壓智能網(wǎng)絡(luò)儀表,、直流屏,、溫控器等設(shè)備的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遙測(cè)、遙信和遙控,，實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),，記錄和處理數(shù)據(jù)，及時(shí)監(jiān)測(cè)故障并通知維護(hù)人員處理,，從而達(dá)到少人或無(wú)人值守,，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的集中維護(hù)和管理，提高供電系統(tǒng)的可靠性和供電設(shè)備的安全性,。
在電力系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到通信管理機(jī),，通信管理機(jī)也稱作DPU，其具有多個(gè)下行通訊接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò)接口,，相當(dāng)于前置機(jī)，即計(jì)算機(jī),，用于將一個(gè)變電所內(nèi)所有的智能／保護(hù)裝置的通訊數(shù)據(jù)整理匯總后,，實(shí)時(shí)傳送至上級(jí)主站系統(tǒng)（后臺(tái)中心系統(tǒng)和DCS），完成遙信,、遙測(cè)功能,。另一方面接收后臺(tái)中心系統(tǒng)或DCS下達(dá)的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給變電所內(nèi)的智能單元,，完成對(duì)廠站內(nèi)各開(kāi)關(guān)設(shè)備的分,、合閘遠(yuǎn)程控制或裝置的參數(shù)整定,，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能。另外通信管理機(jī)也適用于規(guī)模較大,、要求較高的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以及配電自動(dòng)化系統(tǒng),。
2 通信管理機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的電力方案多采用X86架構(gòu)工業(yè)計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)，要求7X24小時(shí)在線服務(wù),，存在成本高,，功耗大，兼容性差,、人工依賴性高的缺點(diǎn),，同時(shí)存在突發(fā)性系統(tǒng)死機(jī)或關(guān)機(jī)的問(wèn)題。因此,，在做通信管理機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候,，除了需要考慮管理機(jī)平臺(tái)的性能和穩(wěn)定性之外，還需要考慮以下幾個(gè)因素：
通訊規(guī)約的兼容性：作為一個(gè)中間設(shè)備,，承上啟下,，需要與各種自動(dòng)化裝置、智能化儀表,、變電站微機(jī)保護(hù)裝置等進(jìn)行連接,，而各個(gè)設(shè)備之間都有不同的通訊規(guī)約，因此通信管理機(jī)需要能夠滿足這些協(xié)議的需要,；
接口數(shù)量：對(duì)于通信管理機(jī)而言,，接口的數(shù)量與可擴(kuò)展性能是衡量產(chǎn)品能否滿足需求的重要標(biāo)準(zhǔn)。
性能與預(yù)算的平衡：作為一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,、傳輸?shù)暮诵脑O(shè)備,，通信管理機(jī)的性能與價(jià)格的平衡很大程度能夠影響方案整體性能表現(xiàn)的重要因素；
多重網(wǎng)絡(luò)功能：用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況配置不同的網(wǎng)絡(luò)接口,，組成用戶需要的多種組網(wǎng)方式,；
安科瑞憑借在電力行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)積累，提供電力系統(tǒng)--通信管理機(jī)解決方案,。相對(duì)于傳統(tǒng)的基于X86架構(gòu)的系統(tǒng)方案,，安科瑞ANet通信管理機(jī)采用了目前更流行的基于ARM架構(gòu)的嵌入式Linux平臺(tái)方案，具備很高性價(jià)比和較高的集成度,。
ANet-2E4SM模塊化通信管理機(jī)將傳統(tǒng)管理機(jī)的接口拆分成可拼裝搭配的模塊,，其中主模塊可作為標(biāo)準(zhǔn)智能通信管理機(jī)獨(dú)立工作，主模塊搭配從模塊可靈活擴(kuò)展,，能增加更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,，同時(shí)還可提供邊緣計(jì)算等需求。
該方案采用NXP Cortex－A7的ARM處理器,，以的電源管理架構(gòu)達(dá)到更低的功耗,。標(biāo)配256MB DDR3和256M電子硬盤(pán),，通過(guò)嚴(yán)格EMC和高低溫測(cè)試，確保在嚴(yán)酷的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下穩(wěn)定工作,。具有豐富的硬件接口,，存儲(chǔ)方面支持USB以及TF卡接口，可擴(kuò)展存儲(chǔ)空間,，能保證長(zhǎng)時(shí)間的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),，完整的記錄、日志記錄存儲(chǔ),。通訊方面支持RS485,、Lora、RJ45以太網(wǎng)口,、4G等接口,，容易擴(kuò)展，可以對(duì)眾多設(shè)備同時(shí)進(jìn)行管理,。
在通訊規(guī)約方面,，經(jīng)過(guò)不斷的開(kāi)發(fā)擴(kuò)展，目前采集協(xié)議支持ModbusRtu/TCP,、DL/T645-1997/2007,、DL/T698.45-2017、CJT188-2004,、IEC103/104,、OPC UA、BACNET,、西門(mén)子 S7 協(xié)議等,。轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議支持ModbusTCP（主、從）,、104（主,、從）、DGJ08-2068-2012 上海建筑能耗,、DGJ32/TJ111-2010 江蘇建筑能耗,、杭州等地省市能耗、寧夏電力需求側(cè),、華云 104 協(xié)議,、SNMP、MQTT 協(xié)議,、OPC UA、IEC 61850,、Q/GDW 376.1 等,。能夠保證通信管理機(jī)對(duì)下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,，對(duì)上進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的需求。
3 典型案例
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的通信管理機(jī)在電力系統(tǒng)項(xiàng)目上的實(shí)際應(yīng)用,，充分體現(xiàn)了它的優(yōu)勢(shì),，通信管理機(jī)的整體穩(wěn)定運(yùn)行，可以滿足電力系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的各項(xiàng)需求,，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了很好的技術(shù)保證,。安科瑞憑借在電力行業(yè)的多年深耕，通過(guò)新的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與邊緣計(jì)算技術(shù),，結(jié)合有線與無(wú)線通信方式,，提供的通信管理機(jī)解決方案可有效降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)集成度,，實(shí)現(xiàn)配電房,、臺(tái)區(qū)、分布式新能源發(fā)電（光伏,、風(fēng)電）等場(chǎng)景的電力,、環(huán)境、聯(lián)動(dòng)控制等功能,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化及無(wú)人值守,。
5 產(chǎn)品證書(shū)
