課程設(shè)計(jì)--rtu的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒論………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 RTU概念及特點(diǎn)………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 概述………………………………………………………………………1</p>

2、;<p>　　1.3 RTU的應(yīng)用……………………………………………………………………1</p><p>　　1.4 國(guó)內(nèi)外RTU的發(fā)展與現(xiàn)狀……………………………………………………2</p><p>　　第二章 RTU基本功能……………………………………………………………5</p><p>　　2.1 RTU功能簡(jiǎn)介…………………………………

3、…………………………5</p><p>　　2.2 RTU四遙功能……………………………………………………………6</p><p>　　2.3 RTU主要功能……………………………………………………………6</p><p>　　2.4 遙測(cè)量的獲取……………………………………………………………7</p><p>　　2.4.1 直流法

4、……………………………………………………………7</p><p>　　2.4.2 交流采樣法……………………………………………………………8</p><p>　　2.4.3 智能調(diào)表……………………………………………………………13</p><p>　　第三章 RTU通信方式……………………………………………………………14</p><p&

5、gt;　　3.1 電話網(wǎng)通信……………………………………………………………14</p><p>　　3.2 載波通信……………………………………………………………15</p><p>　　3.3 微波通信……………………………………………………………15</p><p>　　3.4 光纖通信……………………………………………………………16</p>

6、;<p>　　第四章 智能電表及RTU的結(jié)構(gòu)………………………………………………19</p><p>　　4.1 智能電表的模塊結(jié)構(gòu)……………………………………………………………19</p><p>　　4.2 RTU結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………19</p><p>　　總 結(jié)………………………………………………………

7、……23</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………24</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 RTU概念及其特點(diǎn)</p><p>　　RTU英文全稱 Remote Terminal Units，中文全稱為遠(yuǎn)程終端單元。 </p>

8、<p>　　RTU具有的特點(diǎn)是： </p><p><b>　　通訊距離較長(zhǎng) </b></p><p>　　用于各種環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) </p><p>　　模塊結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展 </p><p>　　在具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙信領(lǐng)域的水利，電力調(diào)度，市政調(diào)度等行業(yè)廣泛使用。 </p><

9、;p>　　RTU產(chǎn)品目前與無(wú)線設(shè)備，工業(yè)TCP/IP產(chǎn)品結(jié)合使用，正在發(fā)揮越來(lái)越大的作用。</p><p><b>　　1.2 概述</b></p><p>　　RTU是SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))的基本組成單元。一個(gè)RTU可以有幾個(gè)，幾十個(gè)或幾百個(gè)I/O點(diǎn)，可以放置在測(cè)量

10、點(diǎn)附近的現(xiàn)場(chǎng)。RTU應(yīng)該至少具備以下兩種功能：數(shù)據(jù)采集及處理、數(shù)據(jù)傳輸（網(wǎng)絡(luò)通信），當(dāng)然，許多RTU還具備PID控制功能或邏輯控制功能、流量累計(jì)功能等等。</p><p>　　遠(yuǎn)程測(cè)控終端RTU作為體現(xiàn)“測(cè)控分散、管理集中”思路的產(chǎn)品從20世紀(jì)80年代起介紹到中國(guó)并迅速得到廣泛的應(yīng)用。它在提高信號(hào)傳輸可靠性、減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)、減少信號(hào)電纜用量、節(jié)省安裝費(fèi)用等方面的優(yōu)點(diǎn)也得到用戶的肯定。</p><

11、p>　　1.3 RTU的應(yīng)用</p><p>　　除了在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量應(yīng)用（例如電廠、鋼鐵廠、化工廠）之外在測(cè)控點(diǎn)特別分散的場(chǎng)合，例如在以下行業(yè)中遠(yuǎn)程測(cè)控終端RTU得到廣泛的應(yīng)用：城市供水自動(dòng)化控制系統(tǒng)；城市廢水處理系統(tǒng)；城市煤氣管網(wǎng)綜合調(diào)度系統(tǒng)；天然氣、石油行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)；電力遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集控系統(tǒng)；熱網(wǎng)管道自動(dòng)化控制；大氣/水質(zhì)等環(huán)保監(jiān)測(cè)；水情水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)；燈塔信標(biāo)、江河航運(yùn)、港口、礦山調(diào)度系統(tǒng)。&

12、lt;/p><p>　　1.4 國(guó)內(nèi)外RTU的發(fā)展與現(xiàn)狀</p><p>　　1.4.1 國(guó)外RTU的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　對(duì)于變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，很多國(guó)家都做了大量的研究工作，目前各在電網(wǎng)計(jì)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方面多采用分層分布開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)是把電廠的各項(xiàng)功能，按分層分布處理的原則由功能模塊和接口模塊組成計(jì)算機(jī)分布系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，合理分工，最佳運(yùn)行管

13、理。因此，這種分布開放式系統(tǒng)完全滿足高效率、高利用率、最大靈活性、良好的兼容性以及安全可靠和抗干擾能力強(qiáng)的要求。</p><p>　　西門子公司于1985年在德國(guó)漢諾威正式投運(yùn)其第一套變電站自動(dòng)化系LSA678，至1993年已有300多套同類型的系統(tǒng)在德國(guó)本土及歐洲其他國(guó)家不同電壓等級(jí)的變電站投入運(yùn)行，至1995年，該公司在中國(guó)也陸續(xù)得到十幾個(gè)工程項(xiàng)目，基本上是110kV城市變電站。LSA678系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有全分散

14、式和集中與分散相結(jié)合兩種類型。</p><p>　　ABB公司的變電站自動(dòng)化綜合系統(tǒng)SCS100,在芬蘭生產(chǎn)，用于中、低壓變電站。SC200在瑞典生產(chǎn)，用于高壓變電站。還有 GE Harris 的 D10D20m25D200;費(fèi)希爾-羅斯蒙特(F-RSOEMOUNT)的ROC產(chǎn)品系列包括R0c-300系列通用RTU有ROC306，ROC312；另外MOTOROLA公司也開發(fā)自己的RTU產(chǎn)品，但他們的產(chǎn)品主要為自己

15、公司的SCADA系統(tǒng)提供服務(wù)。</p><p>　　1.4.2 國(guó)內(nèi)RTU的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化的研究工作開始于80年代中期。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，變電站自動(dòng)化技術(shù)一直是我國(guó)電力行業(yè)的熱點(diǎn)技術(shù)之一目前全國(guó)已投入運(yùn)行的35-500kV變電站約20000座，而且每年新增變電站的數(shù)量約為3%~5%.</p><p>　　據(jù)有關(guān)資料獲知，我

16、國(guó)開始投運(yùn)的變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)完全是彼此獨(dú)立、互不相關(guān)的，數(shù)據(jù)各自分別采集，信息不能共享，硬件設(shè)備重復(fù)設(shè)置，重復(fù)投資。后來(lái)設(shè)計(jì)的站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)已把站內(nèi)監(jiān)控與遠(yuǎn)動(dòng)功能結(jié)合在一起，可向幾個(gè)不同級(jí)別的調(diào)度中心發(fā)送各自所需的遠(yuǎn)動(dòng)信息，所有遙測(cè)、遙信信息集中采集。其主要發(fā)展階段為:</p><p>　　1.80年代及以前，是以RTU為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控為代表。該類系統(tǒng)實(shí)際上是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線的基礎(chǔ)

17、上增設(shè)RTU裝置。此類系統(tǒng)稱為集中RTU模式，目前在一些老站改造中仍有少量使用。在這個(gè)階段內(nèi)的RTU采用常規(guī)電量變送器方式，各待測(cè)模擬量通過(guò)變送器模擬運(yùn)算轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，采用直流采樣技術(shù)，對(duì)來(lái)自變送器的直流信號(hào)采樣并進(jìn)行簡(jiǎn)單的標(biāo)量/工程量轉(zhuǎn)換。</p><p>　　2.90年代初期，單元式微機(jī)保護(hù)及按功能設(shè)計(jì)的分散式微機(jī)測(cè)控裝置得以廣泛應(yīng)用，保護(hù)與測(cè)控裝置相對(duì)獨(dú)立，通過(guò)通信管理單元能夠?qū)⒏髯孕畔⑺偷胶笈_(tái)或調(diào)度端計(jì)

18、算機(jī)，采用集中方式管理。這個(gè)階段內(nèi)的RTU采用微機(jī)交流采樣技術(shù)，以微處理器為核心，對(duì)電網(wǎng)的電流、電壓進(jìn)行直接交流采樣，經(jīng)軟件運(yùn)算獲得各種電氣量。其特點(diǎn)是采樣中間環(huán)節(jié)少，精度高，穩(wěn)定性好。目前在電網(wǎng)中投運(yùn)的RTU基本上都采用了這種技術(shù)。</p><p>　　3.90年代中期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，采用按間隔為對(duì)象設(shè)計(jì)保護(hù)測(cè)控單元，各種分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)相繼研制成功和投入運(yùn)行。采用分層分布式的

19、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成真正意義上的分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。這個(gè)階段內(nèi)的RTU是在現(xiàn)有的RTU的基礎(chǔ)上正在研制的新一代的分布式RTU。其特點(diǎn)是融站內(nèi)監(jiān)控功能、信號(hào)采集、遠(yuǎn)動(dòng)功能以及保護(hù)信息為一個(gè)統(tǒng)一整體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，這也是我國(guó)變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的方向。</p><p>　　目前在我國(guó)電力行業(yè)實(shí)際使用的RTU有多種類型，但主要有兩類，一是集中式微控制型RTU,另一種為分布式、多CPU的RTU。集中控制式RTU的主要特點(diǎn)是

20、用一個(gè)CPU管理所有RTU的工作，價(jià)格便宜，但有嚴(yán)重缺陷，如：標(biāo)準(zhǔn)化程度低，很難與其他家的產(chǎn)品兼容；結(jié)構(gòu)單一，擴(kuò)展性差：CPU重，因而容易造成系統(tǒng)癱瘓，可靠性差；實(shí)時(shí)響應(yīng)性差，遙信分辨率低；調(diào)試復(fù)雜，維護(hù)困難。由于集中式RTU所存在的上述缺點(diǎn)，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)實(shí)時(shí)性、擴(kuò)展性、準(zhǔn)確性及可靠性的要求，正逐漸被新一代功能分布、多CPU、模塊化的RTU所替代。新一代RTU具有如下一些特點(diǎn)：</p><p>

21、;　　1.采集數(shù)據(jù)對(duì)象的不同，將不同的功能(如遙測(cè)、遙信、開關(guān)量、脈沖量等)分配在不同的模塊上完成。各個(gè)模塊均有單獨(dú)的CPU控制，并可通過(guò)信道與其他模塊聯(lián)系。</p><p>　　2.功能可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。</p><p>　　3.由于多個(gè)CPU共同負(fù)擔(dān)RTU的工作，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，響應(yīng)速度加快，分辨率提高。</p><p>　　4.抗干擾能力提高，可

22、靠性增強(qiáng)，調(diào)試簡(jiǎn)單，維護(hù)容易。</p><p>　　總之，功能分布式RTU與集中式RTU相比，在功能和性能上都有質(zhì)的飛躍，但仍有不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：標(biāo)準(zhǔn)化程度低，兼容性差；穩(wěn)定性和抗干擾能力還不夠。</p><p>　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，近些年人們提出了總線型結(jié)構(gòu)的RTU。通過(guò)引入開放式網(wǎng)絡(luò)總線，將RTU分布在現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)模塊聯(lián)系起來(lái)。它有以下幾個(gè)特點(diǎn)：利用串行總線可以實(shí)現(xiàn)測(cè)控模塊

23、的就近安裝，減少布線；由于總線的開放性，因而組網(wǎng)靈活，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高可實(shí)現(xiàn)方便互聯(lián)，容易與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)組成一體。</p><p>　　另外，由于變電站內(nèi)繼電保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)量和事故記錄等方面使用基于微處理器的智能電子器件記IED已越來(lái)越廣泛，隨著智能電子器件見口在變電站中的普遍使用，使用現(xiàn)場(chǎng)總線連接各IED的變電站自動(dòng)化也就是必然趨勢(shì)。只有這樣，才能確保變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備之間地互

24、聯(lián)以及互操作，給用戶帶來(lái)極大方便。</p><p>　　第二章 RTU基本功能</p><p>　　2.1 RTU功能簡(jiǎn)介 </p><p>　　RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠(yuǎn)端測(cè)控單元裝置，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。與常用的可編程控制器PLC相比，RTU通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲(chǔ)容量，適用于更惡劣的溫度和濕度

25、環(huán)境，提供更多的計(jì)算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU產(chǎn)品在SCADA系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。 </p><p>　　遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU）是安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的電子設(shè)備，用來(lái)監(jiān)視和測(cè)量安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和設(shè)備。RTU將測(cè)得的狀態(tài)或信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式。它還將從中央計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的功能控制。 </p><p>　　監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集是一個(gè)

26、含義較廣的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)用于可對(duì)安裝在遠(yuǎn)距離場(chǎng)地的設(shè)備進(jìn)行中央控制和監(jiān)視的系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)滿足各種應(yīng)用（水、電、氣、報(bào)警、通信、保安等等），并滿足顧客要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)和操作概念。SCADA系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單到只需通過(guò)一對(duì)導(dǎo)線連在遠(yuǎn)端的一個(gè)開關(guān)，也可復(fù)雜到一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它由許多無(wú)線遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU）組成并與安裝在中控室的功能強(qiáng)大的微機(jī)通信。SCADA系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端設(shè)備可以用各種不同的硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這取決于被控現(xiàn)場(chǎng)的性質(zhì)、系統(tǒng)的復(fù)雜

27、性、對(duì)數(shù)據(jù)通信的要求、實(shí)時(shí)報(bào)警報(bào)告、模擬信號(hào)測(cè)量精度、狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備的調(diào)節(jié)控制和開關(guān)控制。 </p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它的安全可靠運(yùn)行是電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本保證。當(dāng)前變電站正以分項(xiàng)自動(dòng)化向著綜合自動(dòng)化方向發(fā)展，綜合自動(dòng)化的近期目標(biāo)是把變電站的保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)等融為一體，取得數(shù)據(jù)共享，資源共享，大幅度提高自動(dòng)化的功效。 </p><p>　　對(duì)于電力系

28、統(tǒng)，為了進(jìn)行現(xiàn)代化管理，往往實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，雖然省、地、縣各級(jí)調(diào)度有不同的職能和責(zé)任，但其組成基本相同，一般是由主站和遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU）組成。遠(yuǎn)動(dòng)終端就是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種遠(yuǎn)動(dòng)裝置，它負(fù)責(zé)采集所在發(fā)電廠或變電站電力運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往所在發(fā)電廠或變電站的控制和調(diào)度命令。然而，隨著煤礦現(xiàn)代化管理的飛速發(fā)展，實(shí)施煤礦安全生產(chǎn)微機(jī)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)已是大勢(shì)

29、所趨，該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在礦調(diào)度室的主計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)地監(jiān)視煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境安全參數(shù)和全礦重要機(jī)電設(shè)備的工況，從而對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使生產(chǎn)的指揮管理和控制融為一體，成為礦井生產(chǎn)的中樞。 </p><p>　　由于礦調(diào)度室遠(yuǎn)離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，因此，礦井上下需要設(shè)置多個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)分站。毋庸置疑，煤礦變電站是企業(yè)生產(chǎn)的核心和動(dòng)力源泉，它關(guān)系著安全生產(chǎn)和人體安危。變電站的安全管理也是煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通常變電站與煤礦生產(chǎn)

30、調(diào)度中心往往相距較遠(yuǎn)，必須采用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，在變電站設(shè)置遠(yuǎn)動(dòng)終端即RTU，與調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通過(guò)信道相連接，RTU與調(diào)度中心之間通過(guò)遠(yuǎn)距離信息傳輸完成RTU的遠(yuǎn)方監(jiān)控功能。</p><p>　　2.2 RTU四遙功能</p><p>　　RTU與主站配合可以實(shí)現(xiàn)四遙功能，即：遙測(cè)、遙信、遙控、遙信。</p><p>　　遙測(cè)(遙測(cè)信息)：遠(yuǎn)程測(cè)量,采集并傳送運(yùn)行參數(shù)，包

31、括各種電氣量和負(fù)荷潮流等。遙測(cè)信息是RTU采集到的電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)參數(shù)，如發(fā)電機(jī)出力，母線電壓，系統(tǒng)中的潮流，有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷，線路電流，電度量等測(cè)量量信息。 </p><p>　　遙信(遙信信息)：遠(yuǎn)程信號(hào),采集并傳送各種保護(hù)和開關(guān)量信息.遙信信息是RTU采集到的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的動(dòng)作信息，斷路器的狀態(tài)信息，告警信號(hào)等狀態(tài)量信息。</p><p>　　遙控(遙控信息)：遠(yuǎn)程控制,接受

32、并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘.遙控信息是指從電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心發(fā)出的對(duì)斷路器執(zhí)行分合閘操作的狀態(tài)量信息。 </p><p>　　遙調(diào)(遙調(diào)信息)：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出功率.遙調(diào)信息是指從電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心發(fā)出的對(duì)發(fā)電機(jī)有功和無(wú)功出力進(jìn)行調(diào)整的測(cè)量量信息。</p><p>　　2.3 RTU的主要功能</p><p>　　(1)采集狀態(tài)量

33、并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離，遙信變位優(yōu)先傳送； </p><p>　　(2)采集數(shù)據(jù)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離； </p><p>　　(3)直接采集系統(tǒng)工頻電量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功、無(wú)功的測(cè)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送 ，可計(jì)算正反向電度； </p><p>　　(4)采集脈沖電度量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離； </p><p>　　(6)接收并執(zhí)

34、行遙控及返校； </p><p>　　(7)程序自恢復(fù)； </p><p>　　(8)設(shè)備自診斷(故障診斷到插件級(jí))； </p><p><b>　　(9)設(shè)備自調(diào)； </b></p><p>　　(10)通道監(jiān)視； </p><p>　　(11)接收并執(zhí)行遙調(diào)； </p><

35、p>　　(12)接收并執(zhí)行校時(shí)命令(包括GPS對(duì)時(shí)功能 選配)； </p><p>　　(13)與兩個(gè)及兩個(gè)以上的主站通訊； </p><p>　　(14)采集事件順序記錄并向遠(yuǎn)方發(fā)送； </p><p>　　(15)提供多個(gè)數(shù)字接口及多個(gè)模擬接口； </p><p>　　(16)可對(duì)每個(gè)接口特性進(jìn)行遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置； </p>

36、;<p>　　(17)提供若干種通信規(guī)約,每個(gè)接口可以根據(jù)遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置傳輸不同規(guī)約的數(shù)據(jù)； </p><p>　　(18)接受遠(yuǎn)方命令,選擇發(fā)送各類信息； </p><p>　　(19)可轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)子站遠(yuǎn)動(dòng)信息； </p><p>　　(20)當(dāng)?shù)仫@示功能，當(dāng)?shù)亟涌谟懈綦x器； </p><p>　　(21)支持與擴(kuò)頻、微波、衛(wèi)星

37、、載波等設(shè)備的通訊； </p><p>　　(22)選配及多規(guī)約同時(shí)運(yùn)行，如DL451-91 CDT規(guī)約，同進(jìn)應(yīng)支持POLLING規(guī)約和其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約（如DNP3.0、SC1801、101規(guī)約）； </p><p>　　可通過(guò)電信網(wǎng)和電力系統(tǒng)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置。 </p><p>　　2.4 遙測(cè)量的獲取</p><p>　　遙測(cè)量主要包括電

38、流，電壓，功率，頻率，相角</p><p><b>　　2.4.1 直流法</b></p><p>　　直流法是先將交流信號(hào)變換成與交流電量值成正比關(guān)系的直流信號(hào)，然后對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行采樣，A/D轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)計(jì)算得到原交流電量值，即直流采樣法是采樣經(jīng)過(guò)整流后的直流量，對(duì)采樣值只需作一次比例變換即可得到被測(cè)量的數(shù)值，軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，計(jì)算方便。</p><

39、;p>　　采用變送器的直流采樣法存在下列問(wèn)題：</p><p>　　遙測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受變送器穩(wěn)定性的影響</p><p>　　遙測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性受變送器響應(yīng)速度的影響</p><p>　　變送器的維護(hù)工作比較大</p><p>　　通常一個(gè)變電站需要大量的變送器</p><p>　　測(cè)量精度直接受整流電路的精度和穩(wěn)

40、定性的影響，整流電路參數(shù)調(diào)整困難且受波形</p><p><b>　　因素影響較大</b></p><p>　　用直流采樣法測(cè)量工頻電壓、電流是通過(guò)測(cè)量平均值來(lái)求出有效值的，當(dāng)電路中諧波含量不同時(shí)，平均值與有效值之間的關(guān)系也將發(fā)生變化，給計(jì)算結(jié)果帶來(lái)了誤差。</p><p>　　因此，要獲得髙精度、高穩(wěn)定性的測(cè)量結(jié)果，必須采用交流采樣技術(shù)。&l

41、t;/p><p>　　2.4.2 交流采樣法</p><p>　　交流采樣技術(shù)是按一定規(guī)律對(duì)被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣，再按一定算法進(jìn)行數(shù)值處理，從而獲得被測(cè)量的測(cè)量方法。該方法的理論基礎(chǔ)是采樣定理，即要求采樣頻率為被測(cè)信號(hào)頻譜中最高頻率的2倍以上，這就要求硬件處理電路能提供高的采樣速度和數(shù)據(jù)處理速度。目前，髙速單片機(jī)、DSP及高速A／D轉(zhuǎn)換器的大量涌現(xiàn)，為交流采樣技術(shù)提供了強(qiáng)有力的硬件支持。

42、完成模擬信號(hào)數(shù)字化的關(guān)鍵是選擇適合于被測(cè)信號(hào)的采樣方式。有兩種基本的數(shù)字化采樣方式：實(shí)時(shí)采樣和等效時(shí)間采樣。實(shí)時(shí)采樣是指數(shù)字化一開始就對(duì)信號(hào)采樣，經(jīng)過(guò)一定采樣間隔后再進(jìn)行第二次采樣，這樣直至整周期信號(hào)采樣完，它是一種時(shí)間上連續(xù)的采樣方式。實(shí)時(shí)采樣的優(yōu)點(diǎn)是適用于任何波形的信號(hào)，由于按時(shí)間順序采樣，易于實(shí)現(xiàn)波形重現(xiàn)功能。缺點(diǎn)是所有采樣、變換以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都要求在采樣間隔內(nèi)完成，因此要求有較高的采樣速率。實(shí)時(shí)采樣又可以分為定時(shí)采樣和變步長(zhǎng)采樣

43、。定時(shí)采樣又稱等間隔采樣，它是指不管信號(hào)頻率如何變化，每次采樣時(shí)間不變。變步長(zhǎng)采樣是指不管信氣頻率如何變化，一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)固定為N個(gè)，因此又稱為等點(diǎn)采樣。等點(diǎn)采樣既能滿足測(cè)量精度的要求又能合理使用內(nèi)存，實(shí)際中有變換采樣速率可</p><p>　　根據(jù)采樣定理，采樣頻率為輸入信號(hào)最高頻率的至少兩倍時(shí)，才能復(fù)原輸入信號(hào)，否則將產(chǎn)生失真，而在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行類似于FFT變換時(shí)要求數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2的整數(shù)倍。因此對(duì)于高精度數(shù)

44、字化測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的整周期采樣，尤其是2的整數(shù)倍周期采樣對(duì)于以后數(shù)據(jù)的分析乃至整個(gè)系統(tǒng)的精度都至關(guān)重要。要求實(shí)現(xiàn)采樣信號(hào)與輸入被測(cè)信號(hào)同步，也就是要求采樣脈沖必須與輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步。同步實(shí)質(zhì)上是指采樣間隔乃與信號(hào)周期T滿足T=NTs，N為正整數(shù)，為計(jì)算方便，通常取2的整數(shù)倍。本文中采用每基波周期(50HZ)采樣27(128)個(gè)點(diǎn)。如只是近似滿足T=NTs則為準(zhǔn)同步，在對(duì)數(shù)據(jù)處理時(shí)，采用同步采樣的數(shù)據(jù)處理方法來(lái)處理準(zhǔn)同步采樣得到的數(shù)據(jù)

45、，則會(huì)帶來(lái)較大的誤差，對(duì)這種情況的解決方法是多周期采樣或其它的數(shù)據(jù)處理方法。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)同步采樣的方法有多種，可以用軟件編程實(shí)現(xiàn)同步采樣，也可以接用硬件電路實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)軟件同步采樣的最簡(jiǎn)單的方法是采用軟件定時(shí)，即將基波信號(hào)N倍頻后產(chǎn)生定時(shí)輸出以控制A／D轉(zhuǎn)換，由于我國(guó)電網(wǎng)頻率變化范圍為50Hz±(0.2~0.5Hz),實(shí)際上它屬于準(zhǔn)同步采樣，由于電路簡(jiǎn)單控制方便，以這種方法產(chǎn)生的同步采樣脈沖

46、在輸入信號(hào)頻率較為穩(wěn)定或在測(cè)量要求不高的情況下具有一定的使用價(jià)值。而在對(duì)采樣要求嚴(yán)格同步時(shí)或輸入信號(hào)基波頻率波動(dòng)較大的情況下，由于采樣脈沖不能及時(shí)跟蹤輸入信號(hào)的變化，對(duì)采樣精度影響較大。要實(shí)現(xiàn)精確的軟件同步，必須采用一定算法首先取出所采樣信號(hào)基波分量，整數(shù)倍頻后產(chǎn)生同步采樣脈沖。這樣雖然精度有所提高，但所需的時(shí)間較長(zhǎng)，存儲(chǔ)容量較大，增加了 CPU的開支。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產(chǎn)生同步于被測(cè)信號(hào)的采樣脈沖，它能克服軟件同步采樣法

47、存在截?cái)嗾`差等缺點(diǎn)，測(cè)量精度高。</p><p>　　根據(jù)以上分析，本文采用了硬件電路實(shí)現(xiàn)同步實(shí)時(shí)采樣，此方法使微處理器擺脫了同步采樣的干擾，且能實(shí)時(shí)地跟蹤采樣，提高了采樣精度和實(shí)時(shí)性。</p><p>　　(一)采樣點(diǎn)數(shù)的選擇</p><p>　　要獲得精確的測(cè)量結(jié)果，就要選擇合適的采樣點(diǎn)數(shù)。每周波的采樣頻率的大小很重要。如果采樣頻率選擇得過(guò)高，即采樣間隔過(guò)小，則

48、每個(gè)周期里采樣點(diǎn)數(shù)過(guò)多，從而造成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量過(guò)大和計(jì)算時(shí)間太長(zhǎng)；另一方面，如果采樣頻率過(guò)低，則快速傅立葉FFT運(yùn)算乃在頻域?qū)?huì)出現(xiàn)混淆現(xiàn)象，從而造成頻譜失真，使之不能真實(shí)反映原來(lái)的信號(hào)。</p><p>　　因此，對(duì)連續(xù)信號(hào)的采樣頻率需大于奈奎斯特頻率，即采樣頻率Fs至少應(yīng)等于或大于信號(hào)所含有的最高頻率的兩倍，即：</p><p>　　Fs≥2Fh

49、 （2-1）</p><p>　　而實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)s常取為4Fh～10Fh.</p><p>　　在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到DSP的計(jì)算速度、采樣定理以及快速傅立葉變換要求采樣點(diǎn)數(shù)為2的冪次方等因素，選用每周波每路采樣128點(diǎn)。高采樣點(diǎn)數(shù)的FFT算法能將采集的電壓、電流中的干擾化為高次諧波處理，這樣，就避免了增加模擬低通濾波這一部分硬件，從而以“軟件換硬件”的方式為提高系

50、統(tǒng)的測(cè)量精度奠定了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　?。ǘ┗诳焖俑盗⑷~變換FFT的電量測(cè)量原理</p><p>　　假設(shè)無(wú)噪聲的輸入信號(hào)是頻率為w的正弦波電壓：</p><p><b>　　（2-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>

51、<b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　其中，是初相位，是電壓相角變化，A是幅值。</p><p>　　可用矢量U的虛部表示：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　

52、　若將看作的復(fù)數(shù)振幅，</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　對(duì)信號(hào)每周波采樣N次，產(chǎn)生采樣序列{}，</p><p><b>　　（2-8）</b></p><p>　　其中，T0/N是采樣間隔。 </p><p>　　對(duì){}進(jìn)行離散傅里葉變換

53、得到基波分量的頻譜系數(shù)，</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　（2-11）</b></p><p>

54、;　　和分別在表達(dá)式中是余弦項(xiàng)之和及正弦項(xiàng)之和。</p><p>　　對(duì)正弦輸入信號(hào)可以證明：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　（2-13）</b></p><p>　　是輸入信號(hào)的基波頻譜系數(shù)，由式（2-8）、（2-10）、（2-13）、（2-14）可

55、得出與的關(guān)系。</p><p><b>　　（2-14）</b></p><p>　　可見，和都是表示基波分量的復(fù)數(shù)振幅，和分別為復(fù)數(shù)振幅的實(shí)部和虛部。</p><p><b>　　頻率的測(cè)量：</b></p><p>　　電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器濾除掉高次干擾成分后，送入到比較器得到與電壓信號(hào)頻率相

56、同的方波信號(hào)輸出，再送入到測(cè)控DSP的中斷輸入端。DSP的中斷程序中記錄下輸入方波信號(hào)相臨負(fù)跳變的時(shí)刻，從而計(jì)算出頻率f。</p><p><b>　　（2-15）</b></p><p>　　其中，data為兩次負(fù)跳變的計(jì)數(shù)值之差；data1和data2分別為相鄰兩負(fù)跳變時(shí)DSP的計(jì)數(shù)值。采用此方法測(cè)量，使得周期的測(cè)量誤差為DSP的時(shí)間50ns。</p>

57、<p><b>　　電流、電壓的測(cè)量：</b></p><p>　　對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)講，輸入量為周期函數(shù)的電流i(t)、電壓u(t),可以分解為含有直流分量I、 及各諧波的傅里葉級(jí)數(shù)：</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　?。?-17）</b>&l

58、t;/p><p>　　式中：k為k次諧波（k=1,2,3…）: 、、、分別為k次諧波的余弦分量、正弦分量的電流、電壓值。</p><p>　　根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)，從任一時(shí)刻t0積分一周期T，利用正交函數(shù)的特性，可得：　 </p><p>　　假設(shè)每個(gè)周期采樣N次，上式分別由離散值表示為：</p>

59、<p>　　其中，、是采樣的離散量，也就是電流、電壓的瞬時(shí)值。于是，電流、電壓值以及各自的初始值相位角為：</p><p>　　電功率、功率因數(shù)的測(cè)量：</p><p>　　由電工基礎(chǔ)知識(shí)可知，有功功率和無(wú)功功率分別為：</p><p>　　上式中，由于、、、均已求出，所以代入即可計(jì)算出、。</p><p>　　假設(shè)在同一時(shí)刻t

60、0對(duì)線路上個(gè)采集點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行采樣，不存在相位誤差。在這種情況在，可以采用單相位計(jì)算法，即：先求出各項(xiàng)的有功和無(wú)功，最后求出三廂的總功率：</p><p>　　由上式可分別求得電流、電壓的初始相位、從而求得功率因數(shù)：</p><p>　　但用此方法求救不大方便。在實(shí)際應(yīng)用以及軟件編程的過(guò)程中，是采用下面的計(jì)算公式：</p><p><b>　　2.4.3智能電

61、表</b></p><p>　　智能電表作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，它的發(fā)展對(duì)于智能電網(wǎng)的壯大具有不可替代的作用。所謂智能電表，就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等，形成以智能芯片(如CPU)為核心，具有電功率計(jì)量計(jì)時(shí)、記費(fèi)、與上位機(jī)通訊、用電管理等功能的電度表。</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)智能電度表從結(jié)構(gòu)上大致可分為機(jī)電一體式和全電子式兩大類。</p><p&g

62、t;　　機(jī)電一體式，即在原機(jī)械式電度表上附加一定的部件，使其既能完成所需功能，又能降低造價(jià)且易于安裝，一般而言其設(shè)計(jì)方案是在不破壞現(xiàn)行計(jì)量表原有物理結(jié)構(gòu)，不改變其國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加裝傳感裝置變成在機(jī)械計(jì)度的同時(shí)亦有電脈沖輸出的智能電表。這類電度表由于其計(jì)量原理沒有改動(dòng)，其計(jì)量精度和特性與機(jī)械表完全一樣，而成本相對(duì)較高，其優(yōu)勢(shì)在于能充分利用現(xiàn)已安裝使用中的大量的機(jī)械電度表，且其計(jì)量原理為大眾所熟悉而容易接受。</p>&

63、lt;p>　　全電子式則從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都采用以集成電路為核心的電子器件，從而取消了電表上長(zhǎng)期使用的機(jī)械部件，與機(jī)電一體化電度表相比具有電表體積減小，可靠性增加，更加精確，耗電量減少，并且生產(chǎn)工藝大大改善，不必只在原有意義上的專業(yè)電度表廠生產(chǎn)等優(yōu)越性，最終會(huì)取代帶有機(jī)械部件的計(jì)量表。</p><p>　　當(dāng)前電子式電能表對(duì)用戶用電采樣方式主要有兩種形式。一種是用互感器采樣，另一種為直接采樣。采用互感器采樣即

64、利用電壓互感器和電流互感器分別來(lái)采集用戶的電壓信號(hào)和電流信號(hào)；直接采樣則是用熱穩(wěn)定性高的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)來(lái)取得電壓信號(hào)，而用電阻溫度系數(shù)非常小的錳銅片進(jìn)行電流直接采樣。采用互感器采樣，在起動(dòng)電流、線性范圍、功耗和精度等指標(biāo)皆不如直接采樣，尤其是小電流時(shí)更為突出。 例如：額定電流為20A時(shí)，直接采樣的啟動(dòng)電流為20mA，互感器采樣的啟動(dòng)電流為40 mA。又如：采用專用的錳銅片進(jìn)行直接電流采樣的全電子電能表誤差可調(diào)整到+0.5%，而采用電流互感

65、器采樣，由于激磁電存在，若不采取補(bǔ)償措施，互感器本身誤差就可能超過(guò)5%。利用互感器采樣的的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性較強(qiáng)，線路簡(jiǎn)單，成本低。</p><p>　　第三章 通信方式的選擇</p><p><b>　　3.1 電話網(wǎng)通信</b></p><p>　　電話網(wǎng)是傳遞電話信息的電信網(wǎng)，是可以進(jìn)行交互型話音通信、開放電話業(yè)務(wù)的電信網(wǎng)。電話網(wǎng)包括本地電話

66、網(wǎng)、長(zhǎng)途電話網(wǎng)、國(guó)際電話網(wǎng)等多種類型。是業(yè)務(wù)量最大、服務(wù)面最廣的電信網(wǎng)。</p><p>　　電話網(wǎng)經(jīng)歷了由模擬電話網(wǎng)向綜合數(shù)字電話網(wǎng)的演變。除了電話業(yè)務(wù)，還可以兼容許多非電話業(yè)務(wù)。因此電話網(wǎng)可以說(shuō)是電信網(wǎng)的基礎(chǔ)。</p><p>　　數(shù)字電話網(wǎng)與模擬電話網(wǎng)相比，在通信質(zhì)量、業(yè)務(wù)種類、為非話業(yè)務(wù)提供服務(wù)、實(shí)現(xiàn)維護(hù)、運(yùn)行和管理自動(dòng)化等方面都更具優(yōu)越性。現(xiàn)在電話網(wǎng)正在向綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、寬帶綜合

67、業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)以及個(gè)人通信網(wǎng)的方向發(fā)展。屆時(shí)電話網(wǎng)將不僅能提供電話通信、還能按照用戶的要求，同時(shí)提供數(shù)據(jù)、圖像等多種多樣的服務(wù)。在發(fā)展到個(gè)人通信網(wǎng)時(shí)，還可以向用戶提供在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間與任何個(gè)人進(jìn)行通信的服務(wù)。</p><p>　　電話網(wǎng)是開放電話精力為廣大用戶服務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)。最早的電話通信形式只是兩部電話機(jī)中間用導(dǎo)線連接起來(lái)便可通話，但當(dāng)某一地區(qū)電話用戶增多時(shí)要想使眾多用戶相互間都能兩兩通話，便需設(shè)一部電話交換機(jī)

68、，由交換機(jī)完成任意兩個(gè)用戶的連接，這時(shí)便形成了一個(gè)以交換機(jī)為中心的單局制電話網(wǎng)。在某一地區(qū)(或城市)隨著用戶數(shù)繼續(xù)增多，便需建立多個(gè)電話局，然后由局間中繼線路將各局連接起來(lái)，形成多局制電話網(wǎng)。 </p><p>　　電話網(wǎng)從設(shè)備上講是交換機(jī)、傳輸電路(用戶線和局間中繼電路)和用戶終端設(shè)備(即電話機(jī))三分部組成的。 </p><p>　　電話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本分為網(wǎng)狀網(wǎng)和分級(jí)匯接網(wǎng)兩種形式。

69、網(wǎng)狀網(wǎng)為各端局各個(gè)相連，適用于局間話務(wù)量較大情況，分級(jí)匯接網(wǎng)為樹狀網(wǎng)，話務(wù)量逐級(jí)匯接，適用于局間話務(wù)量較小的情況。 </p><p>　　電話網(wǎng)當(dāng)前的發(fā)展方向?yàn)槌炭財(cái)?shù)字網(wǎng)，即各級(jí)交換中心的裝用程控?cái)?shù)字交換機(jī)，傳輸電路均為數(shù)字電路。程控?cái)?shù)字網(wǎng)通信質(zhì)量?jī)?yōu)良，自動(dòng)化程度高，故發(fā)展很快。我國(guó)目前程控?cái)?shù)字化程度已達(dá)到85%以上。電話網(wǎng)的下一個(gè)發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN)和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN

70、)。</p><p><b>　　3.2 載波通信</b></p><p>　　電力線載波通信是指利用現(xiàn)有電力線，通過(guò)載波方式將模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。在電力線載波通信系統(tǒng)中最基本的一項(xiàng)任務(wù)就是根據(jù)通信通道的不同選擇不同的調(diào)制方式。</p><p>　　按照調(diào)制器輸入信號(hào)（基帶信號(hào)，也稱為調(diào)制信號(hào)）的形式，調(diào)制可分為模擬調(diào)制（連續(xù)

71、調(diào)制）和數(shù)字調(diào)制。</p><p>　　模擬調(diào)制是利用輸入的模擬信號(hào)直接調(diào)制載波的振幅、頻率或相位，從而得到調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）或調(diào)相（PM）信號(hào)。數(shù)字調(diào)制是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)控制載波的振幅、頻率或相位從而得到振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）信號(hào)。與模擬調(diào)制相比，數(shù)字調(diào)制有許多優(yōu)點(diǎn)，主要包括抗噪聲能力強(qiáng)、對(duì)信道擾動(dòng)的魯棒性高、容易傳輸不同形式的信息（如聲音、數(shù)據(jù)和圖像）、安全性好等。

72、一個(gè)通信系統(tǒng)的質(zhì)量在很大程度上依賴于所采用的調(diào)制方式。調(diào)制是為了使信號(hào)特征與信道特性相匹配，因此，調(diào)制方式的選擇是由系統(tǒng)中的信道特性來(lái)決定的。顯然不同類型的信道特性，將相應(yīng)存在著不同類型的調(diào)制方式。 電力線載波通信信道的基本特征是：第一，時(shí)變衰減較大。對(duì)于一般的居民用戶，我國(guó)采用的是220 V交流兩線供電。由于電網(wǎng)上負(fù)載的不斷接入和切出，馬達(dá)的停止和啟動(dòng)，電器開和關(guān)等各種隨機(jī)事件，使信道特性具有很強(qiáng)的時(shí)變性。另外，電力線本身的阻抗也會(huì)產(chǎn)

73、生時(shí)變衰減；第二，信號(hào)變化復(fù)雜。實(shí)際測(cè)量表明在電力線上不同位置并聯(lián)的諸多不同性質(zhì)的負(fù)載對(duì)信號(hào)的傳輸影響很大，隨著負(fù)載在電力線上的連接或斷開，在不同的時(shí)刻信號(hào)衰減也會(huì)表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，即</p><p>　　總之，針對(duì)電力線載波通信信道的以上特點(diǎn)，已調(diào)信號(hào)應(yīng)具有高的頻譜利用率、抗噪聲和抗干擾能力強(qiáng)、適宜于在衰落信道中傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。高的抗干擾和抗多徑衰落性能，要求在惡劣的信道環(huán)境下能很好地工作，經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)后的輸出信噪

74、比（S/N）較大或誤碼率較低。</p><p><b>　　3.3 微波通信 </b></p><p>　　微波通信（Microwave Communication），是使用波長(zhǎng)在0.1毫米至1米之間的電磁波——微波進(jìn)行的通信。微波通信不需要固體介質(zhì),當(dāng)兩點(diǎn)間直線距離內(nèi)無(wú)障礙時(shí)就可以使用微波傳送。 </p><p>　　利用微波進(jìn)行通信具有容量

75、大、質(zhì)量好并可傳至很遠(yuǎn)的距離,因此是國(guó)家通信網(wǎng)的一種重要通信手段,也普遍適用于各種專用通信網(wǎng)。 </p><p>　　我國(guó)微波通信廣泛應(yīng)用L、S、C、X諸頻段,K頻段的應(yīng)用尚在開發(fā)之中。由于微波的頻率極高,波長(zhǎng)又很短,其在空中的傳播特性與光波相近,也就是直線前進(jìn),遇到阻擋就被反射或被阻斷,因此微波通信的主要方式是視距通信,超過(guò)視距以后需要中繼轉(zhuǎn)發(fā)。 </p><p>　　一般說(shuō)來(lái),由于地球

76、幽面的影響以及空間傳輸?shù)膿p耗,每隔50公里左右,就需要設(shè)置中繼站,將電波放大轉(zhuǎn)發(fā)而延伸。這種通信方式,也稱為微波中繼通信或稱微波接力通信。長(zhǎng)距離微波通信干線可以經(jīng)過(guò)幾十次中繼而傳至數(shù)千公里仍可保持很高的通信質(zhì)量。 </p><p>　　微波站的設(shè)備包括天線、收發(fā)信機(jī)、調(diào)制器、多路復(fù)用設(shè)備以及電源設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備等。為了把電波聚集起來(lái)成為波束,送至遠(yuǎn)方,一般都采用拋物面天線,其聚焦作用可大大增加傳送距離。多個(gè)收發(fā)

77、信機(jī)可以共同使用一個(gè)天線而互不干擾,我國(guó)現(xiàn)用微波系統(tǒng)在同一頻段同一方向可以有六收六發(fā)同時(shí)工作,也可以八收八發(fā)同時(shí)工作以增加微波電路的總體容量。多路復(fù)用設(shè)備有模擬和數(shù)字之分。模擬微波系統(tǒng)每個(gè)收發(fā)信機(jī)可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信,可用于不同容量等級(jí)的微波電路。數(shù)字微波系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)字復(fù)用設(shè)備以30路電話按時(shí)分復(fù)用原理組成一次群,進(jìn)而可組成二次群120路、三次群480路、四次群1920路,并經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制器調(diào)制于發(fā)射機(jī)上,

78、在接收端經(jīng)數(shù)字解調(diào)器還原成多路電話。最新的微波通信設(shè)備,其數(shù)字系列標(biāo)準(zhǔn)與光纖通信的同步數(shù)字系列(SDH)完全一致,稱為SDH微波。這種新的微波設(shè)備在一條電路上,八個(gè)束波可以同時(shí)傳送三萬(wàn)多路數(shù)字電話電路(2.4Gbit/s)。 </p><p>　　微波通信由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業(yè)務(wù)的傳送,如電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真以及彩色電視等均可通過(guò)微波電路傳輸。微波通信具有良好的抗災(zāi)性能,對(duì)水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等

79、自然災(zāi)害,微波通信一般都不受影響。但微波經(jīng)空中傳送,易受干擾,在同一微波電路上不能使用相同頻率于同一方向,因此微波電路必須在無(wú)線電管理部門的嚴(yán)格管理之下進(jìn)行建設(shè)。此外由于微波直線傳播的特性,在電波波束方向上,不能有高樓阻擋,因此城市規(guī)劃部門要考慮城市空間微波通道的規(guī)劃,使之不受高樓的阻隔而影響通信。 </p><p><b>　　3.4 光纖通信</b></p><p&g

80、t;　　光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。</p><p>　　光纖通信技術(shù)（optical fiber communications）從光通信中脫穎而出,已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一,在現(xiàn)代電信網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術(shù),其近年來(lái)發(fā)展速度之快、應(yīng)用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來(lái)信息社會(huì)中各種信息的主要傳送工具。

81、</p><p>　　從原理上看,構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測(cè)器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學(xué)特性進(jìn)行分類外,在應(yīng)用中,光纖常按用途進(jìn)行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。 </p><p><b>　　光纖

82、通信特點(diǎn)</b></p><p>　　(1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn);一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長(zhǎng)為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km，這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾十、甚至上百公里。 </p>&l

83、t;p>　　(2)信號(hào)串?dāng)_小、保密性能好 </p><p>　　(3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾 </p><p>　　(4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設(shè)和運(yùn)輸 </p><p>　　(5)材料來(lái)源豐富,環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅 </p><p>　　(6)無(wú)輻射,難于竊

84、聽,因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外 </p><p>　　(7)光纜適應(yīng)性強(qiáng),壽命長(zhǎng) </p><p>　　(8)質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差 </p><p>　　(9)光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù) </p><p>　　(10)分路、耦合不靈活 </p><p>　　(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)?。?g

85、t;20cm） </p><p>　　(12)有供電困難問(wèn)題 </p><p>　　利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優(yōu)點(diǎn)，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信． </p><p>　　光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信

86、號(hào)的幅度(頻率)變化而變化，并通過(guò)光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息． </p><p>　　光纖通信的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命與衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信并列為20世紀(jì)90年代的技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展和音頻、視頻、數(shù)據(jù)、多媒體應(yīng)用的增長(zhǎng)，對(duì)大容量（超高速和超長(zhǎng)距離）光波傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)有了更為迫切的需求。 </p><p&g

87、t;　　通信的發(fā)展過(guò)程是以不斷提高載波頻率來(lái)擴(kuò)大通信容量的過(guò)程，光頻作為載頻已達(dá)通信載波的上限，因?yàn)楣馐且环N頻率極高的電磁波 ，因此用光作為載波進(jìn)行通信容量極大，是過(guò)去通信方式的千百倍，具有極大的吸引力，光通信是人們?cè)缇妥非蟮哪繕?biāo)，也是通信發(fā)展的必然方向。 </p><p>　　光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域是很廣泛的，主要用于市話中繼線，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應(yīng)用。還用于長(zhǎng)途干線通信過(guò)去

88、主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信，現(xiàn)以逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢(shì)的比特傳輸方法；用于全球通信網(wǎng)、各國(guó)的公共電信網(wǎng)（如我國(guó)的國(guó)家一級(jí)干線、各省二級(jí)干線和縣以下的支線）；它還用于高質(zhì)量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線（CATV）系統(tǒng)，用于光纖局域網(wǎng)和其他如在飛機(jī)內(nèi)、飛船內(nèi)、艦艇內(nèi)、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。 </p><p>　　光纖傳輸系統(tǒng)主

89、要由：光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)、光纜傳輸線路、光中繼器和各種無(wú)源光器件構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)通信，基帶信號(hào)還必須經(jīng)過(guò)電端機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后送到光纖傳輸系統(tǒng)完成通信過(guò)程。 </p><p>　　它適合于光纖模擬通信系統(tǒng)中，而且也適用于光纖數(shù)字通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在光纖模擬通信系統(tǒng)中，電信號(hào)處理是指對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行放大、預(yù)調(diào)制等處理，而電信號(hào)反處理則是發(fā)端處理的逆過(guò)程，即解調(diào)、放大等處理。在光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，電信號(hào)處理是指對(duì)基帶

90、信號(hào)進(jìn)行放大、取樣、量化，即脈沖編碼調(diào)制（PCM ）和線路碼型編碼處理等，而電信號(hào)反處理也是發(fā)端的逆過(guò)程。對(duì)數(shù)據(jù)光纖通信，電信號(hào)處理主要包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，和數(shù)字通信系統(tǒng)不同的是它不需要碼型變換。 </p><p>　　第四章 智能電表及RTU的結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.1智能電表的模塊結(jié)構(gòu)</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖是系統(tǒng)產(chǎn)品化的基礎(chǔ)，它包含了系統(tǒng)的硬

91、件選擇及軟件開發(fā)，是在對(duì)系統(tǒng)功能、技術(shù)指標(biāo)、性價(jià)比、元器件的可購(gòu)性等因素進(jìn)行可行性分析的基礎(chǔ)上，對(duì)多個(gè)方案比較權(quán)衡后確定。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖有以下幾個(gè)模塊組成：計(jì)量模塊、主控模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、看門狗復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊、RS-485通信模塊、計(jì)量回路選通模塊、后備電源和主電源切換電路等。&

92、lt;/p><p>　　4.2 RTU結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　整個(gè)RTU系統(tǒng)分為兩大模塊：信號(hào)測(cè)量模塊，通信主控模塊。信號(hào)測(cè)量模塊完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的原始信號(hào)的測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電參量(遙測(cè)、遙信和遙脈)，同時(shí)控制信號(hào)輸出端口用以完成遙控輸出。通信主控模塊完成與下位信號(hào)測(cè)控模塊數(shù)據(jù)通訊；與PC的通訊；與遠(yuǎn)程控制中心(調(diào)度中心)的通訊功能。</p><p>　　圖4.2

93、 RTU的總體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　采用在測(cè)控領(lǐng)域和電力行業(yè)獲得許多成功運(yùn)用的CAN總線作為現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)變電站RTU現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的互連?？紤]到整個(gè)RTU系統(tǒng)的通用性和靈活性，通信主控模塊設(shè)有四種通訊端口模式：</p><p>　　1.CAN總線與下位信號(hào)測(cè)量模塊相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求與命令發(fā)布。</p><p>　　2.RS232端口實(shí)現(xiàn)與PC的通信，將RTU處理后

94、的數(shù)據(jù)交與PC機(jī)作進(jìn)一步的處理或由PC機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作與控制。</p><p>　　3.遠(yuǎn)方通訊端口用來(lái)與遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行通訊。</p><p>　　4.RS485端口用來(lái)實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)的RTU設(shè)備或者其它的下位智能儀表接口相兼容。</p><p>　　遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)是由監(jiān)控中心和分布在各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)上的遠(yuǎn)程測(cè)控終端以及通信介質(zhì)構(gòu)成。遠(yuǎn)程測(cè)控終端作為系統(tǒng)的獨(dú)立T作站點(diǎn)，是監(jiān)測(cè)、

95、監(jiān)控及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端單元，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制和測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)、信號(hào)報(bào)警以及與監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程通信等功能。</p><p><b>　　1）系統(tǒng)主要功能</b></p><p>　　第一，遠(yuǎn)程測(cè)控終端現(xiàn)場(chǎng)采集各種信號(hào)，如電壓．電流、數(shù)字量、頻率等多種信號(hào)類型。第二，存儲(chǔ)采集的信號(hào)，并根據(jù)相應(yīng)的觸發(fā)條件(如對(duì)相應(yīng)設(shè)備的控制)進(jìn)行相應(yīng)的控制。第三，根據(jù)相應(yīng)的通信觸

96、發(fā)條件進(jìn)行與監(jiān)控巾心的通信。</p><p><b>　　2）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)主要南3層組成：上層監(jiān)控機(jī)中間層是RS232轉(zhuǎn)換(modem、電臺(tái)、GPRS等)以及通信介質(zhì)。下層是具有RS232和RS485以及以太網(wǎng)絡(luò)接口的遠(yuǎn)程測(cè)控終端。遠(yuǎn)程測(cè)終端由基于ARM的嵌入式系統(tǒng)組成，分布在各個(gè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。并在監(jiān)控中心發(fā)出請(qǐng)

97、求或達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)特殊的觸發(fā)條件控制相應(yīng)設(shè)備以及與監(jiān)控中心進(jìn)行通信。</p><p>　　遠(yuǎn)程測(cè)控終端采用ARM9內(nèi)核的微處理器AT9lRM9200為主CPU．設(shè)汁合理可靠的硬件電路，包括：數(shù)據(jù)采集(包括模擬量、開_關(guān)量，數(shù)字信號(hào))電路．開關(guān)量輸}lj控制電路以及跟蹤通信電路(包括以太網(wǎng)通信、RS232接口電路等)。數(shù)據(jù)采集電路采集現(xiàn)場(chǎng)的各種模擬量(4mA．20 mA。l V一5 V各種信號(hào))、開關(guān)量以及RS485串行

98、的數(shù)字信號(hào)。開關(guān)量輸{}；電路用于控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如設(shè)備的扁停、開關(guān)的打開閉合等。通信電路通過(guò)以太網(wǎng)接口以及串口轉(zhuǎn)換的modem、電臺(tái)、GPRS等實(shí)現(xiàn)測(cè)控終端與監(jiān)控中心的通信。</p><p>　　1）數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)各種現(xiàn)場(chǎng)需求的不同．系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分主要包括：對(duì)壓力、流量、液位、溫度等各種非電量的采集主要通過(guò)將非電量轉(zhuǎn)換為4 mA一20 mA．I V一5 V和

99、熱電偶的毫伏信號(hào)等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)模擬量的采集．設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等開關(guān)量信號(hào)的采集和具有數(shù)字接口</p><p>　　如RS485的儀器儀表的數(shù)字信號(hào)的采集。</p><p><b>　　1.模擬量采集電路</b></p><p>　　多路模擬信號(hào)的采集通過(guò)電子開關(guān)芯片ADG71l和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS7816轉(zhuǎn)換．再通過(guò)SPI接口送到微處理器AT91RM9

100、200處理。模擬量采集電路見下圖：</p><p>　　具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：首先通過(guò)AT91RM9200的PIO口線啟動(dòng)ADG71l選通相應(yīng)的采樣通道，再通過(guò)穿行外設(shè)接口的NPCS0引腳SPI啟動(dòng)ADS78 16來(lái)進(jìn)行MD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后將數(shù)據(jù)讀人SPI_RDR寄存器，然后進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)處理。采用ADS7816通過(guò)改變參考電壓可以實(shí)現(xiàn)多種電壓范圍的測(cè)量，我們?cè)O(shè)計(jì)了多種測(cè)量范嗣的選擇。l V。5 V(可以并聯(lián)250

101、Q精密電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)4mA一20mA電流的測(cè)量)和0mV—100mV，0mV一200mV(可以采樣多種熱電偶的輸出信號(hào))、0mV~400mV測(cè)量其他類型的毫伏信號(hào)。</p><p>　　2.開關(guān)量輸入與輸出電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　開關(guān)量輸入輸出電路見右圖。開關(guān)量輸入信號(hào)包括：設(shè)備的狀態(tài)．一些壓力、流量、液位關(guān)等信號(hào)，手動(dòng)、自動(dòng)控制切換信號(hào)等。開關(guān)量輸入信號(hào)是通過(guò)ACPL214光電耦合器

102、件隔離輸入的?？梢愿綦x高電壓防止對(duì)電路的損壞．CPU通過(guò)掃描PIO引腳的高低電平來(lái)判斷開關(guān)量輸入的開閉。開關(guān)量輸iI；信號(hào)是控制設(shè)備的啟停和報(bào)警裝置等的T作，CPU輸H{高或低的控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)ASSRl228光電耦合器隔離后驅(qū)動(dòng)高電壓控制電路。AT91RM9200并行I／O(PIO)控制器與作為通用數(shù)據(jù)的I／O復(fù)用外設(shè)輸人／車寅j{{口線．以最大限度適應(yīng)器件的配置。每條口線上包含有一個(gè)輸入變化中斷、開漏能力及可編程上拉電阻。</p

103、><p><b>　　通信接口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　以太網(wǎng)作為一種比較成熟的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，其TCP／IP協(xié)議棧已成為互聯(lián)網(wǎng)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)議遠(yuǎn)程測(cè)控終端采用以太網(wǎng)接口作為測(cè)控終端與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通信接口。以太網(wǎng)MAC是OSI參考模型物理層(PHY)與邏輯鏈路層(LLC)間MAC子層的硬件工具。它使用以太網(wǎng)IEEE 802．3u數(shù)據(jù)幀格式控制主機(jī)與

104、PHY層問(wèn)的數(shù)據(jù)交換。硬件上還設(shè)計(jì)有4個(gè)串行接口(包括3個(gè)RS232口和一個(gè)R5485接口)實(shí)現(xiàn)諸如modem、電臺(tái)、GPRS等多種通信方式的實(shí)現(xiàn)。由于微控制器ATglRM9200具有10／100 Base—T型以太網(wǎng)卡接口和4個(gè)通用同步／異步接I附發(fā)送器(USART)。所以通信電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。</p><p>　　遠(yuǎn)程測(cè)控單元在工農(nóng)業(yè)各行業(yè)以及市玫公用事業(yè)部門都有廣泛的應(yīng)用，所以我們采用了可組態(tài)的，可采集多

105、種類型信號(hào)、多種通信方式、配置靈活的遠(yuǎn)程測(cè)控終端。以滿足不同用戶的需求。對(duì)于一些環(huán)境惡劣、無(wú)人值守的場(chǎng)合進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控具有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　RTU英文全稱 Remote Terminal Unit，中文全稱為遠(yuǎn)程終端單元，因?yàn)樗囊恍┨攸c(diǎn)，如通訊距離長(zhǎng)，模塊結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)便于擴(kuò)展，適用于各種惡劣的環(huán)境，使

106、得它適合與農(nóng)村和一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)。</p><p>　　RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠(yuǎn)端測(cè)控單元裝置，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。與常用的可編程控制器PLC相比，RTU通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲(chǔ)容量，適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境，提供更多的計(jì)算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU產(chǎn)品在SCADA系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。</p><p>　

107、　RTU是安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的電子設(shè)備，用來(lái)監(jiān)視和測(cè)量安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和設(shè)備。RTU將測(cè)得的狀態(tài)或信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式。它還將從中央計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的功能控制。</p><p>　　監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集是一個(gè)含義較廣的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)用于可對(duì)安裝在遠(yuǎn)距離場(chǎng)地的設(shè)備進(jìn)行中央控制和監(jiān)視的系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)滿足各種應(yīng)用（水、電、氣、報(bào)警、通信、保安等等），并滿足顧客要求的設(shè)計(jì)

108、指標(biāo)和操作概念。SCADA系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單到只需通過(guò)一對(duì)導(dǎo)線連在遠(yuǎn)端的一個(gè)開關(guān)，也可復(fù)雜到一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它由許多無(wú)線遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU）組成并與安裝在中控室的功能強(qiáng)大的微機(jī)通信。</p><p>　　SCADA系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端設(shè)備可以用各種不同的硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這取決于被控現(xiàn)場(chǎng)的性質(zhì)、系統(tǒng)的復(fù)雜性、對(duì)數(shù)據(jù)通信的要求、實(shí)時(shí)報(bào)警報(bào)告、模擬信號(hào)測(cè)量精度、狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備的調(diào)節(jié)控制和開關(guān)控制。 </p>&l

109、t;p>　　現(xiàn)在中國(guó)還沒有完全了解RTU這種產(chǎn)品?！　LC 一般主要用于工廠車間流水線的控制，而RTU 在國(guó)外主要用于室外應(yīng)用，惡劣環(huán)境中，比如在一些無(wú)人值守的站點(diǎn)，因?yàn)镻LC 的工作環(huán)境溫度0~50度，在其他地方不能可靠工作，雖然大家實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，又拿PLC 來(lái)當(dāng)RTU 來(lái)用，但是比較勉強(qiáng)，可靠性不能保證。市場(chǎng)上本來(lái)是需要這樣的產(chǎn)品的，只不過(guò)大家習(xí)慣于PLC 的概念，接受新的RTU 這樣的概念，大家還需要培育市場(chǎng)和概念?！?/p>