 |
 |
 |
|
|||||||||
|
 | |||||||||||
|
 |
||||||||
|
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Проектирование вычислительной сети для сбора информации от предприятий о потреблении электроэнергииПроектирование вычислительной сети для сбора информации от предприятий о потреблении электроэнергии4 Томский Политехнический Институт (Технический Университет) Кафедра Автоматизированных Систем Управления Тепловыми Процессами Курсовая работа по курсу Вычислительные машины, системы и сети по теме «Проектирование вычислительной сети для сбора информации от предприятий о потреблении электроэнергии» Оборудование фирмы Asus Группа: ТФ-06-05 Студент: Баженова Н.А. Преподаватель: Зверьков В.П. 2008 Содержание:
Спроектировать вычислительную сеть для сбора информации о потреблении электроэнергии от 40 предприятий, потребляющих до 100 кВт электрической мощности 2 фазной электрической сети 220в. Рассчитать необходимое количество электросчетчиков исходя из условия, что максимальный ток через электросчетчик 150 а. С одного электросчетчика снимается поток информации 10000 бит с циклом опроса 1 мин. Информация от всех счетчиков на предприятии поступает через устройство сбора и передачи данных (УСПД) на одну ПЭВМ и далее передается на центральный диспетчерский пункт (ЦДП), расположенный расстоянии 8 км от предприятий. На центральном диспетчерском пункте в двух комнатах должны быть размещены: сервер, принтер и 4 рабочие станции (ПЭВМ). Определить поток информации от каждого предприятия и общий поток информации, поступающей на сервер ЦДП. Рассмотреть и сравнить несколько вариантов связи между предприятиями и ЦДП. Подобрать оборудование для реализации вычислительной сети и оценить стоимость каждого варианта. Для построения ЛВС использовать оборудование производителя Asus Расчет состоит из следующих компонентов: 1. Расчет количества электросчетчиков и компьютеров. 2. Обоснование топологии предлагаемых вариантов сети на предприятии и ЦДП. 3. Топология объединения сетей предприятия и ЦДП. 4. Схема разводки кабелей по цехам предприятия и ЦДП для ЛВС по топологии «звезда». 5.Расчет необходимой пропускной способности каналов связи между зданиями. 6. Спецификации на компьютеры, активное и пассивное сетевое оборудование и системное ПО для всех вариантов. 7. Рассмотреть и сравнить следующие варианты связи между предприятиями и ЦДП: ? оптоволокно, ? хDSL модемы, ? радиосвязь. 8. Выводы и рекомендации. Выбор топологии сети.Топология сети - геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению друг к другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Выделяют три основных топологии: звезда, кольцо и шина.Очевидным является выбор топологии типа «звезда», так как кольцевая и шинная сети выходят из строя при повреждении всего лишь одного участка провода, к тому в их построении используется коаксиальные кабель, а современное оборудование уже давно перешло на «витую пару». И соответственно интерфейсы, которые подходят для работы с коаксиальным кабелем, также отсутствуют в современном оборудовании.Определение потока информации от предприятийКоличество предприятий: 40Общая мощность электрической сети: 4000 кВтОпределим ток в электрической сетиI = 18181.8 AОпределим необходимое количество электросчетчиковn = 122 шт.Определим количество электросчетчиков на предприятииk = 4 шт.Определим поток информации от каждого предприятия = 0.67 КБит/сОпределим поток информации от всех предприятий = 26.67 КБит/сНеобходимое оборудованиеСервер:
Назначение Многофункциональный микропроцессорный счетчик АЛЬФА A1800 трансформаторного включения предназначен для учета активной и реактивной энергии и мощности в трехфазных сетях переменного тока в режиме многотарифности, хранения измеренных данных в своей памяти, а также передачи их по цифровым и импульсным каналам связи на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электроэнергии. Счетчик АЛЬФА А1800 предназначен для установки на перетоки, генерацию, высоковольтные подстанции, в распределительные сети и на промышленные предприятия. Функциональные возможности счетчиков АЛЬФА А1800 Измерение активной и реактивной энергии и мощности с классом точности 0.2S, 0.5S в режиме многотарифности. Измерение параметров эле 4 ктросети с нормированными погрешностями. Фиксация максимальной мощности нагрузки с заданным усреднением. Фиксация даты и времени максимальной активной и реактивной мощности для каждой тарифной зоны. 4 Запись и хранение данных графика нагрузки и параметров сети в памяти счетчика. 4 Передача результатов измерений по цифровым и импульсным каналам связи. Автоматический контроль нагрузки и сигнализация о выходе параметров сети за установленные пределы. 4 Учет потерь в силовом трансформаторе и линии электропередачи. 4 Счетчик АЛЬФА A1800 может быть оборудован одновременно несколькими независимыми цифровыми интерфейсами (RS-485, RS-232) для поддержки различных задач в информационном обмене. Счетчик АЛЬФА А1800 обладает увеличенной памятью, что позволяет ему вести запись трех независимых массивов профиля нагрузки по энергии и мощности с разными интервалами усреднения (1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 и 60 мин.) А также до 32 различных графиков параметров сети с двумя различными интервалами. Кроме того, записанные за последний интервал данные параметров сети, которые хранятся в отдельном блоке памяти счетчика, можно считывать напрямую с частотой порядка нескольких секунд. Коммерческие данные по электроэнергии и мощности можно считывать при этом по второму цифровому интерфейсу, с другой частотой, например 30-мин. Что позволяет использовать счетчик АЛЬФА А1800 одновременно в качестве прибора коммерческого учета и как датчика (с замещающими данными) для систем оперативно-диспетчерского и технологического управления SCADA. Встроенная плата дополнительного питания, замена батареи без вскрытия счетчика, 16-сегментный дисплей с подсветкой, открытый протокол ANSI для чтения счетчика - дополнительные опции, которые обеспечивают удобство работы с новым счетчиком. Расширенные функции защиты Счетчик АЛЬФА А1800 отличается повышенным уровнем защиты коммерческой информации от ошибок и преднамеренных действий. Защита от несанкционированного доступа (паролями на ПО, счетчик и пломбированием). Фиксация даты и времени снятия крышки счетчика и к 4 рышки клеммника. Запись фактов изменения конфигурации счетчика. Фиксация попыток связи с неверным паролем. 4 Фиксация отключения фаз напряжения. Измерение мощности по модулю для каждой фазы. 4 Фиксация фактов реверса энергии. Фиксация превышения заданных 4 порогов по мощности. Самодиагностика. Увеличенный журнал событий (до 255 записей во всех журналах, до 35 наборов авточтения) . 4 Счетчик АЛЬФА A1800 защищен прочным поликарбонатным корпусом и обладает исключительными рабочими характеристиками, даже при изменчивых и суровых внешних условиях, будь то экстремальные температуры, вода или пыль. Стандарты и сертификаты Счетчики АЛЬФА А1800 успешно прошли все необходимые испытания и внесены в Государственный реестр средств измерений РФ под №31857-06. Счетчики АЛЬФА А1800 выпускаются в соответствии с ТУ 4228-011-29056091-05 и стандартами: ГОСТ Р 52320-2005. Общие требования. Испытания и условия испытаний. ГОСТ Р 52323-2005. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S. 4 ГОСТ Р 52322-2005. Статические счетчики активной энергии кл. точности 1 и 2. 4 ГОСТ 26035-83 (в части измерений реактивной энергии). ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. 4 Производство Эльстер Метроника сертифицировано по международным стандартам качества ISO 9001. Сертификат выдан международной независимой организацией КЕМА (Голландия) по сертификации продукции в области энергетики. Основные модификации Счетчик АЛЬФА А1800 выпускается в двух основных модификациях: A18xxRL-P4G-DW - 2 величины в многотарифном режиме (активная и реактивная, либо активная в двух направлениях) - память (L) для хранения данных графиков нагрузки и параметров электросети (4 графика с 30-мин. интервалами 180 дней), - 4 гальванически развязанных реле (Р4) - цифровой порт (G) с двумя интерфейсами RS-485 или RS-232 - W для подключения внешнего источника питания 70 -280В - D - подсветка дисплея A18xxRAL-P4G-DW - 6 величин в многотарифном режиме (активная и реактивная в двух направлениях, реактивная по 4 квадрантам) - память (L) для хранения данных графиков нагрузки и параметров электросети (4 графика с 30-мин. интервалами за 180 дней), - 4 гальванически развязанных реле (Р4) - цифровой порт (G) с двумя интерфейсами RS-485 или RS-232 - W для подключения внешнего источника питания 70-280В - D - подсветка дисплея Также имеется возможность выбрать дополнительные опции: Х - Дополнительная память для хранения данных графика нагрузки и параметров элек-тросети (например, 4 графика с 30-мин. интервалами = 1800 дней) Q - Измерение параметров электросети с нормированной погрешностью (в соответствии с описанием типа) B, S - Дополнительный независимый цифровой порт с интерфейсом RS-485 (В), или с интерфейсом RS-232 (S) 3, 4 - Двух- или трехэлементный счетчик Интерфейсы В счетчике АЛЬФА A1800 может быть установлено до 6 импульсных выходов и два независимых цифровых порта для работы одного счетчика на две системы АСКУЭ. G - основной цифровой порт Основной цифровой порт с двумя интерфейсами RS-485 и RS-232 всегда присутствует в базовой модификации счетчика. При этом работать единовременно можно только через один интерфейс. B, S - дополнительный цифровой порт Второй цифровой порт (позволяет работать независимо от первого) располагается на дополнительной плате, на которой возможно установить интерфейс RS-485 (В) или RS-232 (S). Технические характеристики счетчика АЛЬФА A1800
УСПД RTU-325 Назначение УСПД RTU-325 предназначены для сбора, обработки, хранения данных, собранных со счетчиков электроэнергии и передачи их на верхний уровень. Устройства предназначены для построения цифровых, пространственно распределённых, проектно-компонуемых, иерархических, многофункциональных автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии и мощности (АСКУЭ) с распределённой обработкой и хранением данных. Предназначено для эксплуатации в безоператорном режиме. Работает со счетчиками различных производителей. Возможность измерения токов, напряжений, частоты и мониторинг мощности входят в базовый комплект поставки. Функциональные характеристики УСПД RTU-325 (версия прошивки ПО №2.06) 1. Сбор данных со счетчиков 2. Каскадное включение УСПД 3. Расчеты и архивы 4. Поддержка связи с системами верхнего уровня 5. Поддержка единого времени в системе 6. Способы ввода и отображения информации встроенного программного обеспечения 7. Конфигурирование УСПД 8. Диагностика работы УСПД 9. Журнал событий 10. Защита от несанкционированного или ошибочного доступа Полностью соответствует требованиям НП “АТС". В базовый комплект поставки УСПД RTU-325 входят: Энергонезависимая память 512 Mb Ethernet 4 Интерфейсы - RS-232 и RS-485 4 Консоль для конфигурирования Встроенный пульт управления 4 Клеммник Высокопрочный корпус с защитой IP-65 с 3 пломбируемыми отсеками 4 2 источника питания AC/DC и DC/DC Лицензионная операционная система QNX и встроенное приклад 4 ное ПО Стандартные конфигурации RTU-325-E1-512-M3-G RTU-325-E1-512-M3-B4-G 4 RTU-325-E1-512-M3-B8-G RTU-325-E1-512-M11-G 4 Обозначения: Ex - число портов Ethernet.512 - объем энергонезависимой памяти в Mb Mx - число полномодемных интерфейсов RS - 232 Bx - число гальваноразвязанных интерфейсов RS-485 G - дисплей Температурный диапазон до -40°С - по отдельному запросу Технические характеристики УСПД RTU-325
Информация по технологиям построения сети Мы должны спроектировать локальную вычислительную сеть (ЛВС) для сбора информации о потребляемой энергии с предприятий. ЛВС - это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации. Топология - схема сети. Наиболее распространены топологии: "шина" - когда все компьютеры соединяются одним кабелем (который, возможно, состоит из последовательно соединенных кусков), и "звезда" - каждый компьютер соединен своим кабелем с "центром звезды" (каким-либо активным сетевым устройством). "Шину" и "звезду" можно комбинировать - например, на предприятии в каждом подразделении компьютеры соединяются "звездой", а между собой подразделения (т.е. центры этих "звезд") соединены "шиной". "Шина" чаще всего реализуется с помощью коаксиального кабеля, точнее - "тонкого коаксиала". Есть еще и "толстый коаксиал", но он применяется редко. Для использования в ЛВС применяется кабель с волновым сопротивлением 50 Ом; обозначение кабеля, пригодного для ЛВС - RG-58. Максимальная скорость обмена данными в сетях на коаксиале - 10 Мбит/с. Говоря о топологии "звезда", чаще всего подразумевается сеть на UTP - неэкранированной витой паре. Кабели UTP имеют четыре таких пары в общей диэлектрической оболочке, и по своим свойствам делятся на категории. UTP-кабели 5-й категории позволяют обмениваться данными со скоростью до 100 Мб/с. В своем расчете я использую топологию звезда. Для топологии звезда помимо кабелей-разъемов и сетевых плат требуется активное сетевое оборудование (концентраторы, коммутаторы), но "звезда" более надежна: если в одном из ее "лучей" нарушается контакт, то из сети выпадает только то устройство (компьютер, сетевой принтер), к которому ведет этот "луч". Правда, если нарушается связь с сервером или единственным в офисе сетевым принтером, это все равно очень неприятно; но локализовать такую неисправность гораздо легче, чем в коаксиальной "шине", где приходится одно за другим проверять все соединения. По заданию надо построить сеть между предприятиями и ЦДП, между которыми расстояние 8 км, на основе трех технологий: оптоволокно, хDSL-модемы и радиосвязь Сеть на базе оптоволокнаВ свое время возникла необходимость размещать устройства хранения данных вне корпуса обрабатывающего их компьютера.Одной из первых таких возможностей представила шина SCSI. Она позволила подключать к одному контроллеру до 15 устройств удаленных на расстояние до 25 м. С ростом скорости обмена информацией по SCSI шине расстояние и тип одновременно используемых на шине устройств уменьшились. Но потребность в высокой скорости и большом расстоянии между устройствами, наоборот, выросла. Тогда на выручку пришли волоконнооптические технологии, уже хорошо зарекомендовавшие себя в локальных и глобальных вычислительных сетях и широко используемые.Поначалу оптическим кабелем связывали непосредственно контроллер в компьютере с дисковой стойкой, Затем эта идея развилась и трансформировалась сети хранения данных - SAN (Storage Area Network) - к которым стало возможно подключать не только диски, но и другие устройства хранения, например, ленточные и оптические накопители и библиотеки. Применение оптоволокна позволило обойти ограничения, налагаемые электрическим интерфейсом. Так стало возможным увеличить скорость передачи данных сначала до 100 Мбит/с, потом до 1 Гбит/с и сегодня уже есть оборудование, способное работать со скоростью 2 Гбит/с. Расстояние при этом тоже значительно увеличилось - при применении соответствующего оптоволокна и излучателей оно может достигать 200 м, 500 м, 10 км и даже до 100 км без дополнительной ретрансляции сигнала. Еще одним важным моментом стала возможность, в отличие от SCSI, подключать к одной системе хранения более двух управляющих компьютеров. Таким образом стало возможным построение многоузловых кластеров.К тому же, на оптические сигналы не воздействуют электрические помехи и магнитные поля.Многоузловые кластеры, а также сети данных с несколькими хранилищами, требуют для соединения компонентов между собой концентраторов или коммутаторов. Применение концентратора или коммутатора Fibre Channel зависит от количества компонентов в SAN или кластере, необходимой скорости обмена данными между узлами и других условий. В данном решении предлагается разместить элементы кластера не просто в разных комнатах, но и на разных этажах.Необходимыми составляющими оптической связи будут являться собственно волоконнооптические кабели, оптоэлектронные преобразователи (GBIC - GigaBit Interface Converter), FC-контроллеры для управляющих компьютеров и FC-концентраторы или FC-коммутаторы в зависимости от условий.При больших расстояниях (до 10 км) необходимо использовать длинноволновые GBIC-LW и одномодовый оптический кабель диаметром 9 микрон. Сеть выглядит следующим образом:
|
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
 |
© 2010 | |