3.6 计量计费系统
船舶岸电的计量计费系统一般安放在变频电源的输出侧,智能计量装置通过测量岸电电源的输出电压、电流与频率等参数得出用电数据,并将该用电数据通过RS485接口发送给计费装置进行计费,再将用电数据和计费数据通过通信单元接入到光纤环网,最后传输到监控中心进行处理。计量计费系统拓扑结构见图4。

图4 计量计费系统拓扑结构
4 监控系统的主要功能
船舶岸电综合监控系统的主要功能有:可监测电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和开关合/分闸状态等电力参数;具有过载、短路、断相、漏电和绝缘监视等综合保护功能;具有计量计费功能,能够显示船舶实时用电量及电费、单次停泊用电量及电费和总用电量及电费等;岸电运行设备发生故障时,实时数据显示报警事件记录,具有不同的告警权限和告警方式,能自动记录继电保护、控制装置和断路器动作的时间和状态,实现图表、曲线、事故追忆的数据采样和保存;丰富的图形编辑及显示功能,在画面上可以根据设备的具体情况直接控制设备,对保护设备进行查询、调整和复归操作等;具有视频实时监控功能,能够24h视频监控岸电设备的运行情况;具有报表制作、显示和打印功能,可统计和计算数据。
5 监控系统的关键硬件
5.1 测控终端
测控终端是监控系统中最基本的设备,负责完成末端的数据采集与命令下达,并与通信单元进行交互。根据测控对象、处理能力和通信介质的不同,测控终端也分为不同的类型,以达到灵活部署、降低成本的目的。测控终端的核心器件是微处理器和智能收发器,根据应用环境的不同,微处理器可以采用ARM7,ARM9或PowerPC,智能收发器可以选择电力线或双绞线物理层。微处理器主要承担数据采集、预处理以及控制命令辨识等功能,而智能收发器主要负责在现场总线上收发数据。测控终端的基本结构见图5。

图5 测控终端的基本结构
5.2 通信单元
通信单元负责完成数据预处理和规约转换,是信息上传下达的关键设备,各现场系统的现场总线协议和其他通信协议将通过规约转换和隧道技术在TCP/IP网络上完成传送。通信单元采用高性能嵌入式系统,支持LonTalk协议和IEC 60870-5-101,IEC 50870-5-103,IEC 50870-5-104和CDT等通信规约,具备多个LonWorks双绞线、以太网、RS232和RS485接口,可以同时与多台不同通信介质的测控终端进行信息交互,并能正确接收、识别、处理和执行监控中心的遥控命令。