使用NI LabVIEW和CompactRIO為印度的子站開發自動化儀表讀取系統
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解決方案:開發高級自動化儀表讀取（AMR）系統幫助設備從儀表系統采集精確而充足的數據，從而提高目前印度電力分布式網絡的現狀。
作者:
Jaswinder Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Ravinder Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Abhishek Gaur - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Yashwant Shrimali - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Deepak Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Vaibhav Gupta - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
我們需要AMR系統能夠從遠程子站的儀表設備中采集數據來，提供實時數據進行長期數據管理和每日電源使用分析。此外，系統必須能夠提供自動化報告生成、能量統計和在地理信息系統（GIS）中圖形化展示電網。另外，我們需要能夠幫助電力公司提供更多服務的系統。
我們的應用程序解決以下傳統儀表系統中的重要挑戰：
1. 對于人的依賴
2. 大量的操作時間
3. 人為錯誤
4. 在鄉村子站使用儀表設備的限制
5. 采集到的數據不夠精確，無法用于可靠性分析
6. 無法進行故障通知
我們使用NIcRIO-9014嵌入式實時控制器和GPRS通信接口開發了靈活的子站AMR系統，用于從遠程子站儀表設備使用NILabVIEW實時模塊采集數據。CompactRIO系統為處理數據、管理多個任務和用TCP/IP網絡協議通信提供了良好的解決方案。
AMR系統用于從安裝在遠程子站的儀表設備測量電氣參數。我們構建了基于GIS的應用程序在集中式數據中心提供了子站的圖形化視圖。該軟件提供了從遠程子站更新GIS實時參數的功能。
軟件系統分成五個模塊：
1. 從子站儀表設備采集數據
2. 在數據中心與CompactRIO控制器之間通信
3. GIS模塊
4. 子站單通道顯示/網絡原理模型模塊
5. 報告與分析
圖1. AMR系統體系結構
從子站儀表設備采集數據
這個模塊從安裝在子站的輸入和輸出設備上的儀表設備網絡采集數據。CompactRIO控制器為處理使用Modbus通信協議從儀表設備采集到的數據提供了可靠一致的解決方案。CompactRIO能夠處理包括RS232和單個現場可編程門陣列（FPGA）上的模擬數字I/O等不同接口，讓實時數據處理成為可能。
數字I/O模塊可以用于監視斷路器狀態，并且可以在斷路器狀態發生變化時，通過SMS和電子郵件發送到負責子站。模塊從儀表設備讀取以下參數：
* 電氣
* 溫度檢測
* 最大需求
* 故障檢測
在數據中心和CompactRIO之間的通信
NI的GPRS模塊作為通信媒體，允許遠程子站和數據中心之間進行通信。來自AMR接口采集到的數據通過GPRS調制解調器使用TCP/IP傳送，使用LabVIEW數據庫連接工具包寫入數據中心的SQL服務器數據庫。我們使用LabVIEW網頁發布工具構建了定制網站，提供對實時數據和歷史數據的訪問。系統能夠在通信故障時，將數據記錄在CompactRIO控制器的內存中，它能夠在通信恢復的時候讀取數據。
GIS
GIS用于顯示能源系統資源的位置。集成GIS和AMR的想法是為AMR系統提供圖形化用戶界面，從而讓電網能被可視化，如圖2和圖3所示。
GIS包含使用AMR數據動態更新的特殊符號，從而連續表示電網的目前狀態。操作員能夠查看地圖上的目標位置，并且進行放大和縮小。地圖自動按照預定的縮放比例在等級之間切換，從而在窗口中顯示操作員熟悉的地圖。
圖2. GIS與子站
圖3. GIS縮小
子站單行顯示器
單行顯示器（SLD）用于將子站、子站總線配置、變壓器和斷路器符號化。AMR系統在SLD上更新來自遠程子站的儀表參數，例如每個相位電流、電壓、功率和斷路器的電源狀態（圖4）。詳細參數可以在另一個窗口中查看（圖5）。顯示的數據來自數據庫，并且由AMR系統進行更新。
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