Разработка энергоэффективной системы сбора данных мониторинга на основе lpwa сетей
Введение………………………………………………………………………….
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СЕТЯХ СИСТЕМ СБОРА ДАННЫХ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ……………………………………………………….
1.1 Традиционные промышленные сети,применяемые в электроэнергетике………………………….………………………………
1.2 ВЧС технологии……………………………………………………….
1.3 Технологии ВОЛС………………………………………………………
1.4 LPWAN технологии, их преимущества и недостатки……………..
1.5 Сравнение LPWAN-технологий «СТРИЖ» и «LoRa»……………..
1.6 Система сбора и обработки информации……………………………
1.6.1 Аппаратная платформа…………………………………………
1.6.2 Коммутаторы……………………………………………………
1.6.3 Терминальные устройства доступа……………………………
1.6.4 Активное серверное оборудование……………………………
1.6.5 Оборудование для резервирования данных…………………..
1.7 Сравнение сетей систем и сбора данных в электроэнергетике и обоснование направления исследований……………………………….
2 РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ LPWA СЕТЕЙ………………………..
2.1 Описание системы……………………………………………………..
2.2 Назначение и цели создания системы……………………………….
2.3 Выбор устройства сбора и передачи данных УСПД………………..
2.4 Базовая станция LPWAN……………………………………………..
2.5 Центральный сервер…………………………………………………
2.6 Характеристики разработанной системы……………………………
2.6.2 Характеристики сети……………………………………………
2.6.3 Характеристики базовой станции……………………………..
2.7 Особенности реализации беспроводного протокола передачи данных LPWAN…………………………………………………………….
2.8 Математическая модель сетевого взаимодействия узлов системы и передачи данных LPWAN……………………………………
3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ LPWA СЕТЕЙ…………………………………………………
3.1 Основные показатели экономической эффективности………………
3.2 Определение капитальных затрат внедрения ССПИЭ на промышленном предприятии…………………………………………….
3.3 Расчёт годовой экономии от внедрения ССПИ………………………
3.3.1 Экономия от снижения расходов энергоресурсов за счет внедрения системы управления расходом и энергоресурсов
3.3.2 Экономия от снижения платы за нагрузку……………………
3.3.3 Экономия от снижения потерь в сетях электроснабжения и улучшения качества электроэнергии………………………………..
3.3.4 Экономия от к сокращения численности персонала……………
3.3.5 Расчёт годового экономического эффекта……………………
Заключение……………………………………………………………………….
Список и использованных на источников…………………………………………..
В настоящий момент для систем мониторинга и управления в электроэнергтетике применяются следующие технологии:
1. Волоконно-оптические линии связи;
2. Высокочастотная связь PLC;
3. Беспроводные сети, в том числе на основе технологии LPWA.
Распределенные во системы к передачи ну данных к в электроэнергетике имеют он иерархическую он структуру, о каждый на уровень ну которой и представляет на собой за замкнутый за контур на управления, ну причем на скорость во управляющих на процессов к уменьшается ну при во переходе во на ну каждый к вышележащий за уровень. к
Критерии к эффективности к работы ну он сетей и в ну распределенных за системах о мониторинга и управления в электроэнергетике, к заключаются и в и:
– к минимизации во потребляемой во узлами он сети и мощности ну;
– за обеспечении за заданной он надежности во доставки на сообщений о и ну живучести и за сети ну во – во вероятности за безотказной ну работы за узлов к сети к в ну случае за выхода ну из он строя ну одного за из и них;
– во своевременной ну доставке он сообщений ну с ну заданной о вероятностью.
Проведённый анализ и сравнение технологий передачи данных мониторинга и управления в электроэнергетике показал, что наилучшим образом вышеперечисленным критериям отвечает беспроводная сеть IEEE к 802.15.4 и (LPWAN) с кластерной топологией, обладающая высокой живучестью сети, способности к самоадаптации при выходе нескольких узлов из строя, а также минимальной во потребляемой во узлами он сети и мощностью.
1. Портнягин А.Л. Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом к комплексе. – за Тюмень: за ТюмГНГУ, 2012. – 280 с.
2. Стафиевская В.В., Велентеенко А.М., Фролов В.А. Методы и средства энерго – к и ресурсосбережения. – Красноярск: ИПК СФУ, 2008. – 430 с.
3. Белоусенко У.В., Шварц Г.Р. и др. Новые и технологии и современное оборудование в электроэнергетике нефтегазовой промышленности. – М.: Недра – Бизнесцентр, 2007. – 478 с.
4. Белов М.П. Технические средства автоматизации и управления. Учеб. пособие. – СПб: СЗТУ, 2006. – 184 с.
5. Безукладников И.И. Проектирование и эксплуатация автоматизированных систем диспетчерского управления объектами критической инфраструктуры современного города. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 175 и с.
6. Портнягин А.В. Оперативно-диспетчерское управлениев энергосистемах. – Чита: Изд-во ЗабГУ, 2012. – 184 с.
7. Чичев С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Информационно-измерительная система центра управления электрических сетей. – М.: Машиностроение, 2009. – 176 с.
8. Гавзов Д.В. и др. Системы диспетчерской централизации. – М.: Маршрут, 2002. – 407 с.
9. Пьявченко Т.А., Финаев В.И. Автоматизированные информационно-управляющие к системы. – Таганрог:Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. – 271 c.
10. Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. – СПб.: издательство «Невская за жемчужина», 2004. – 584 с.
11. Втюрин В.А. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Основы АСУТП. – СПб.: Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая Академия имени С.М. Кирова, к 2006. – 152 с.
12. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП: проектирование и разработка. М.: Инфра-Инженерия, 2008 г. – 928 с.
13. Клочков Г.Л. Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебник. – Воронеж: ВИРЭ, 2005. – 320 с.
14. Назаров А.В. и др. Современная телеметрия теории и на практике. Учебный на курс. – СПб.: Наука и техника, 2007. – 627 с.
15. Федоров Ю.Н. Справочник инженера и АСУТП: проектирование и разработка. – М.: Инфра-Инженерия, 2008. – 928 с.
16. Пьявченко Т.А. Проектирование АСУТП в SCADA-системе. – Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. – 84 с.
17. Чичёв С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Система контроля и управления электротехническим оборудованием подстанций. – М.: Издательский дом «Спектр», 2011. – 140 с.
18. Бурденков Г.В., Малышев А.И., Лурье Я.В. Автоматика, телемеханика и передача данных и энергосистемах. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 336 с.
19. Андреев В.А., Бурдин А.В., Кочановский Л.Н., Портнов Э.Л., Попов В.Б. Направляющие системы электросвязи. Том к 2. Проектирование строительство и техническая эксплуатация. – М.: Горячая линия-Телеком, 2010. – 424 с.
20. Дьяков А.Ф., Овчаренко Н.И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем. – М.: МЭИ, 2000, 199 с.
21. Горюнов А.Г., Ливенцов С.Н., Чурсин Ю.А. Телеконтроль и телеуправление. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 161 с.
22. Сорока Н.И., Кривинченко Г.А. Телемеханика. – Мн.: Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 2005. – 127 с.
23. Сапожников В.В. Эксплуатационные во автоматики и телемеханики. – М.: Маршрут, 2006. – 247 с.
24. Шандров Б.В. Чудаков А.Д. Технические средства автоматизации. Учебник для о ВУЗов. – Москва.: Академия, 2007 г. – 228 с.
25. Алексеев Е.Б., Гордиенко Н.В., Крухмалев В.В., и др. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. – М.: Горячая линия – Телеком, 2008. – 392 с.
26. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи (ATM, PDH, SDH, SONET и WDM). – М.: Радио и связь, 2003. – 468 с.
27. Селиверстов Г.И. Электрооборудование станций и подстанций промышленных предприятий. – Гомель: Электронная и библиотека и УО ГГТУ им. П.О. Сухого, 2011. – 351 с.
28. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций. 4-е изд., стер. – М.: Академия, 2007. – 448 с.
29. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Учебник для вузов. 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2006. – 639 с.
30. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения. Справочные материалы по электрооборудованию: Учеб. пособие / Том. политехн. ун-т. – Томск, 2005. к – 168 с.
31. Успенский М.И., Ширяева Л.Л. Эксплуатация электрооборудования исредств автоматизации. Учебное пособие. – Сыктывкар: СЛИ, 2014. – 72 с.
32. Вдовико В.П. Частичные разряды о диагностировании высоковольтного оборудования. Новосибирск: Наука, 2007. – 155 с.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!