一、項目概述

天津港集裝箱碼頭有限公司RTG電表遠程監(jiān)測系統(tǒng)是對安裝在RTG電氣機房的電表數(shù)據(jù)進行遠程讀取、監(jiān)測、查詢、統(tǒng)計等操作，實時掌握RTG作業(yè)過程中的用電量、工班作業(yè)用電量、用電作業(yè)比例等數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)實現(xiàn)了作業(yè)機械用電量的實時監(jiān)測、抄錄，能夠結合作業(yè)信息對作業(yè)機械的用電量等數(shù)據(jù)進行深度分析和處理，以滿足對作業(yè)機械用電能效的監(jiān)控需求。

二、系統(tǒng)功能

（一）遠程監(jiān)控：系統(tǒng)能遠程監(jiān)測記錄安裝在RTG電氣房內(nèi)的電表數(shù)據(jù)；

（二）實時界面：無線終端界面實時顯示作業(yè)司機的用電數(shù)據(jù)、司機可在操作界面對其作業(yè)用電量和與作業(yè)箱量比對結果等數(shù)據(jù)進行查詢操作。

（三）數(shù)據(jù)查詢：系統(tǒng)能進行RTG電氣房內(nèi)電表歷史數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計；系統(tǒng)可以按照設備、司機、工班對任意段時間內(nèi)的作業(yè)用電量、作業(yè)箱量等相關數(shù)據(jù)進行查詢操作；

（四）報表生成：各項數(shù)據(jù)定期（周期可以調(diào)整）自動生成EXCEL格式的歷史統(tǒng)計報表；

三、系統(tǒng)總體設計方案

（一）系統(tǒng)組成

如圖1所示，系統(tǒng)由1套中心站和25個遠程終端站、一套數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)、遠程終端及操作軟件組成。

（二）技術參數(shù)

SCADAWDS2710數(shù)傳電臺覆蓋頻率未330-512MHz，它的數(shù)據(jù)吞吐量大，傳輸距離遠，使用標準的異步通訊協(xié)議，WDS2710電臺采用了DSP技術前向糾錯技術，速率達到19200bps。

SCADAWDS2710數(shù)傳電臺主要技術指標為：☆接口：標準RS-232/標準RS485；☆電源：（10.5～16）VDC；☆傳輸速率：19200bps；☆調(diào)制方式：CPFSK；☆頻率范圍：330MHz ～ 512MHz；☆通道寬度：25kHz；☆溫度范圍：-40°C～+70°C；☆封裝：防水防塵防震，符合IEE144/855420I.P.66標準；☆體積：143mm51mm184mm；☆功耗：1-5W/1-25W；☆重量：1.0kg

（三）工作原理

1、系統(tǒng)原理。RTG駕駛室內(nèi)的PLC以RS485通訊方式連接至北斗GPS終端，再由該終端連接至2.4G無線天線，將相關信號傳輸?shù)轿挥谵k公樓的GPS服務器。安裝在RTG電氣室的三相智能電能表DGJ600同樣以RS485通訊方式連接至400M數(shù)傳電臺，將電能數(shù)據(jù)回傳到辦公樓內(nèi)的上位機（PC）。GPS服務器與上位機通過局域網(wǎng)組網(wǎng)完成數(shù)據(jù)交換。

2、數(shù)據(jù)通信回路以及通訊協(xié)議。DGJ600港口專用智能電表采用標準MODBUS-RTU通訊協(xié)議，MODBUS協(xié)議在一條通訊線上使用主從應答式連接（半雙工），首先，上位機的信號尋址到一臺唯一的終端設備，然后終端設備發(fā)出的應答信號以相反的方向傳輸給上位機。MODBUS協(xié)議只允許在主機和終端設備之間通訊，不允許獨立的終端設備之間的數(shù)據(jù)交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據(jù)通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。

SCADAWDS2710數(shù)傳電臺通訊模式可在不借助第三方通訊設備情況下完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送，當系統(tǒng)工作時，上位機通過電臺采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議，廣播發(fā)送各個終端電表的數(shù)據(jù)查詢指令；在查詢指令中包含終端地址信息，最多可支持247個終端編號，查詢指令中的功能代碼告之被選中的DGJ600要執(zhí)行何種功能，DGJ600電表在收到對應于自己地址的查詢指令后進行回應，回應數(shù)據(jù)段包括了從設備收集的數(shù)據(jù)：如寄存器值或狀態(tài)等。這些信息通過SCADAWDS2710數(shù)傳電臺傳送到上位機，在上位機運行的數(shù)據(jù)接收處理軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的分解處理，并保存到中心數(shù)據(jù)庫供日后查詢統(tǒng)計用。未被選中的DGJ600將不進行數(shù)據(jù)回應，也不會發(fā)送任何數(shù)據(jù)給上位機，這樣保證了在同一時刻，避免多個DGJ600同時向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)信息而引發(fā)數(shù)據(jù)接收混亂。

四、分系統(tǒng)設計

本系統(tǒng)由中心監(jiān)控站系統(tǒng)、終端分系統(tǒng)、以及用戶應用軟件系統(tǒng)組成。

（一）中心監(jiān)控站系統(tǒng)。中心監(jiān)控站系統(tǒng)由研華工控機、數(shù)傳電臺、中心數(shù)據(jù)接收處理軟件系統(tǒng)組成。主要功能包括：第一，發(fā)送終端電表數(shù)據(jù)查詢指令；第二，接收終端數(shù)傳電臺發(fā)送的電表回應數(shù)據(jù)并進行分解處理；第三，在中心按照設備、司機、工班對任意段時間內(nèi)的作業(yè)用電量、作業(yè)箱量等相關數(shù)據(jù)進行查詢操作；第四，各項數(shù)據(jù)定期（周期可以調(diào)整）自動生成EXCEL格式的歷史統(tǒng)計報表；

（二）終端分系統(tǒng)。終端分系統(tǒng)由數(shù)傳電臺、DGJ600電表（客戶提供）組成，主要功能如下：1、對上位機發(fā)送的查詢指令作出響應；2、無線終端界面實時顯示作業(yè)司機的用電數(shù)據(jù)、司機可在操作界面對其作業(yè)用電量和與作業(yè)箱量比對結果等數(shù)據(jù)進行查詢操作。

（三）用戶應用軟件系統(tǒng)。用戶軟件系統(tǒng)是集裝箱碼頭生產(chǎn)過程控制、可視化管理系統(tǒng)功能一項擴展需求，包括技術部監(jiān)控系統(tǒng)的用電查詢統(tǒng)計功能及RTG無線終端應用系統(tǒng)的用電查詢功能。

1、RTG移動站子系統(tǒng)。RTG移動站軟件在原有軟件功能的基礎上，增加作業(yè)量與用電量的查詢，司機可在操作界面對其作業(yè)用電量和與作業(yè)箱量比對結果等數(shù)據(jù)進行查詢操作。

2、查詢統(tǒng)計子系統(tǒng)。在原有系統(tǒng)監(jiān)控軟件上新增用電查詢統(tǒng)計功能，提供給監(jiān)控人員按照設備、司機、工班對任意段時間內(nèi)的作業(yè)用電量、作業(yè)箱量等相關數(shù)據(jù)進行查詢操作，各項數(shù)據(jù)可定期（周期可以調(diào)整）自動生成EXCEL格式的歷史統(tǒng)計報表。

3、數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理中心服務軟件主要負責電表數(shù)據(jù)的轉發(fā)和數(shù)據(jù)的存儲，在保持原有的功能不變的基礎上，增加移動站查詢作業(yè)用電信息的功能、遠程讀取電表數(shù)據(jù)并存儲等功能。