Разработка программного комплекса с целью оптимизации способа хранения данных об измерениях счетчиков - Дипломная работа

5.1 Условия, с учетом которых устанавливаются технические способы и средства защиты от электрического токаВ ОАО "РЖД" для электроснабжения электрических железных дорог используются контактная сеть и тяговые подстанции. Тяговая подстанция представляет собой электроустановку для преобразования электроэнергии и питания электроэнергией электроподвижного состава и других потребителей на железной дороге. Тяговая подстанция получает питание, как правило, от двух независимых источников, так как электрифицированные участки железной дороги - потребители первой категории. Для рельсового электрифицированного транспорта контактная сеть служит полюсом (так как тяговая подстанция на постоянном токе); другим полюсом служит рельсовая сеть.Однако АСКУЭ ОАО "РЖД" не решают вопросы оперативного мониторинга распределения электроэнергии в контактной сети, от которой потребляется значительный объем электроэнергии, что в свою очередь не позволяет корректировать уровень небаланса электроэнергии в контактной сети. Такая автоматизированная система учета электроэнергии на фидерах контактной сети (АСУЭФКС) позволит не только определять объем потерь и величину небаланса, но и выявлять перетоки мощности между подстанциями, вызывающие дополнительные потери. АСУЭФКС предназначена для обеспечения контроля, управления и повышении энергетической эффективности работы системы тягового электроснабжения, за счет наличия функций измерения напряжений и токов, учета активной энергии в прямом и обратном направлении, выявления потерь электрической энергии в контактной сети и оборудовании тяговых подстанций. Основным результатом внедрения является оперативный мониторинг энергетических показателей с локализацией по времени и месту, что позволит определить: расход электрической энергии по межподстанционным зонам с указанием полученного расхода от смежных тяговых подстанций с определением усредненного значения места токораздела и определения дополнительных технических потерь в тяговой сети от смещения точки токораздела. расход электрической энергии по плечам питания тяговых подстанций. значения перетоков энергии по шинам тяговых подстанций постоянного тока с указанием процента энергии перетока от расхода энергии на тягу поездов.Автоматизированная система мониторинга и учета электроэнергии на фидерах контактной сети является иерархической 3-х уровневой территориально распределенной автоматизированной системой, в которую должны входить следующие уровни: первый уровень - информационно-измерительные комплексы (ИИК) на фидерах контактной сети, каждый из которых состоит из измерительного преобразователя и блока питания. второй уровень - информационно-вычислительные комплексы электроустановки (ИВКЭ) подстанций, каждая из которых состоит из устройства сбора и передачи данных и средства сопряжения устройства сбора и передачи данных и сети передачи данных. третий уровень - информационно-вычислительные комплекс: включает в себя сервер системы сбора данных телеметрии и сервер телеметрических приложений, технические средства приема-передачи данных (каналообразующей аппаратуры) локальной вычислительной сети, автоматизированных рабочих мест пользователей, технические средства обеспечения безопасности локальных вычислительных сетей. хранение результатов измерений, информации о состоянии средств измерений в специализированной БД не менее 31 суток; На втором уровне обеспечивается: автоматический сбор в УСПД ИВКЭ результатов измерений со всех ИИК, входящих в состав данного ИВКЭ: автоматический сбор в УСПД ИВКЭ данных о состоянии средств измерений ("Журналов событий") со всех ИИК, входящих в состав данного ИВКЭ;ИИК построены на базе 32-разрядного микропроцессора STM32 с архитектурой ядра Cortex M4, выполняющего первичную обработку результатов измерений, и одноплатного компьютера Тион-Про-28 на базе 32-разрядного микропроцессора Freescale IMX287 с архитектурой ядра ARM9, выполняющего функции сохранения данных в энергонезависимую память и их передачи по сети на верхний уровень системы. Программное обеспечение ИИК представляет собой программу для контроллера аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и программу для модуля хранения и связи с ИВКЭ. Программа контроллера АЦП выполнена с использованием языка программирования C и компилятора GCC и обеспечивает выполнение следующий функций: прием данных с АЦП тока и АЦП напряжения; первичную обработку данных (вычисление среднеквадратичных значений, вычисление мощности и энергии); Программа модуля хранения и связи с ИВКЭ выполняется под управлением операционной системы Windows CE 6.0, выполнена с использованием языка программирования C и обеспечивает выполнение следующих функций: прием данных с контроллера АЦП;В состав технического обеспечения ИВК входят: серверы ССДТ и СТП; Коммуникационное оборудование обеспечивает: настройку средств связи на конкретные условия эксплуатации; Программное обеспечение ИВКЭ выполняется под управлением операционной системы Windows CE 6.0 и.net Microframework, выполнено с и

Содержание

Введение

1. Описание объекта и постановка задач проекта

1.1 Описание предметной области

1.2 Общая характеристика автоматизированный системы мониторинга и учета электроэнергии на фидерах контактной сети

1.3 Структура объекта автоматизированной системы мониторинга и учета электроэнергии на фидерах контактной сети

1.3.1 Общее описание структуры

1.3.2 Информационно-измерительный комплекс

1.3.3 Измерительно-вычислительный комплекс

1.3.4 Система обеспечения единого времени

1.4 Состав функций реализуемых системой

1.5 Сравнение с современными автоматизированными системами коммерческого учета электроэнергии

1.5.1 Комплекс технических средств "Энергия"

1.5.2 АСКУЭ ITEK-210

1.5.3 Автоматизированная система учета и контроля электроэнергии "Марсел"

1.5.4 Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ)"МСР-Энерго"

1.5.5 Программно-технический комплекс "Энергоконтроль"

1.5.6 Автоматизированная система контроля и управления энергоресурсами "Спрут"

1.6 Постановка задач проекта

2. Рассмотрение и анализ используемых средств

2.1 Языки программирования

2.1.1 Java

2.1.2 JAVASCRIPT

2.2 SPRINGMVC

2.3 JSP

2.4 POSTGRESQL

2.5 Hibernate

3. Практическая часть

3.1 Концептуальная модель базы данных

3.2 Логическая модель базы данных

3.3 Физическая модель базы данных

3.4 Описание программного комплекса

3.4.1 Алгоритмическое обеспечение программного комплекса

3.4.2 Основные требования к программному обеспечению

3.4.3 Описание программы "MIGRATIONCSVINDB"

3.4.4 Описание программы "WEBVIEWER"

4. Затраты на создание программного обеспечения

4.1 Расчет стоимости программного обеспечения

5. Технические способы и средства защиты от электрического тока

Введение

Высокая стоимость энергоресурсов обусловила в последние годы кардинальное изменение отношения к организации энергоучета в энергоемких отраслях. Крупные компании начинают осознавать, что в их интересах необходимо рассчитываться с поставщиком энергоресурсов не по каким-то условным нормам, договорным величинам или устаревшим и неточным приборам, а на основе современного и высокоточного приборного учета. Промышленные предприятия пытаются как-то реорганизовать свой энергоучет "вчерашнего дня", сделав его адекватным требованиям дня сегодняшнего. Под давлением рынка энергоресурсов потребители приходят к пониманию той простой истины, что первым шагом в экономии энергоресурсов и снижении финансовых потерь является точный учет.

Современная цивилизованная торговля энергоресурсами основана на использовании автоматизированного приборного энергоучета, сводящего к минимуму участие человека на этапе измерения, сбора и обработки данных и обеспечивающего достоверный, точный, оперативный и гибкий, адаптируемый к различным тарифным системам учет, как со стороны поставщика энергоресурсов, так и со стороны потребителя. С этой целью, как поставщики, так и потребители создают на своих объектах автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии. При наличии подобной современной системы промышленное предприятие полностью контролирует весь свой процесс энергопотребления и имеет возможность по согласованию с поставщиками энергоресурсов гибко переходить к разным тарифным системам, минимизируя свои энергозатраты.

Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), внедренные в последнее время в сети железных дорог, позволяют решить вопрос коммерческого учета электроэнергии. Однако АСКУЭ ОАО "РЖД" не решают вопросы оперативного мониторинга распределения электроэнергии в контактной сети, от которой потребляется значительный объем электроэнергии, что в свою очередь не позволяет корректировать уровень небаланса электроэнергии в контактной сети.

Для решения указанной проблемы требуется совместно с коммерческим учетом электроэнергии осуществлять технический учет, а именно - контроль расхода по фидерам контактной сети (ФКС). Такая автоматизированная система учета электроэнергии на фидерах контактной сети (АСУЭФКС) позволит не только определять объем потерь и величину небаланса, но и выявлять перетоки мощности между подстанциями, вызывающие дополнительные потери.

В настоящее время при анализе режимов работы систем тягового электроснабжения используются аналитические и вероятностно-статистические подходы. Методология, теоретическое наполнение и информационно-технологическое сопровождение функционирования автоматизированных систем управления потреблением электроэнергии в объемах тягового электропотребления строятся только на базе информации, получаемой из АСКУЭ.

Развитие систем учета электроэнергии на ФКС позволит оперативно анализировать режимы работы системы тягового электроснабжения как единого целого, сравнивать текущие показатели на смежных подстанциях, что даст возможность анализировать электрические параметры сетей.

Сеть многофункциональных счетчиков электроэнергии, синхронизированных между собой, расположенных в различных узлах энергосистемы, позволит в режиме реального времени предоставлять информацию о текущем состоянии, как отдельных объектов, так и всей энергосистемы в целом. Предложенная методика может использоваться как для определения параметров электрических режимов, так и для параметров схем замещения тяговой сети.

Результаты измерений системы хранятся в файлах формата. csv. Каждый файл содержит измерения одного счетчика одной подстанции за одни сутки.

Изза высокой частоты измерений в течение суток в информационном хранилище системы накапливается существенный объем информации. Для его обработки и анализа в системе отсутствуют штатные инструменты.

Помимо вышеописанной проблемы, существует другая, которая заключается в неэффективном способе хранения данных об измерениях счетчиков на фидерах контактной сети.

Исходя из вышестоящих проблем, было решение о разработке данного проекта, целью которого является: оптимизация способа хранения данных об измерениях счетчиков;

реализация средства для просмотра и анализа информации. программный алгоритм счетчик мониторинг