Аннотация
Перечень сокращений и обозначений 6
Введение 7
1 Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии 9
1.1 Характеристика объекта автоматизации 9
1.1.1 Общая характеристика садоводческого некоммерческого
товарищества «Педагогический» 9
1.1.2 Автоматизация системы учета электроэнергии 11
1.1.3 Сведения об условиях эксплуатации 11
1.2 Описание процесса деятельности автоматизированной информационноизмерительной системы коммерческого учета электроэнергии 12
1.2.1 Принципы построения автоматизированной информационно-
измерительной системы коммерческого учета электроэнергии 12
1.2.2 Процесс деятельности системы учета электроэнергии 13
1.2.3 Описание функционирования автоматизированной
информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии 14
1.3 Схема функциональной структуры 17
1.3.1 Функциональная структура автоматизированной информационно-
измерительной системы коммерческого учета электроэнергии 17
1.3.2 Измерительно-информационные комплексы точек измерений 18
1.3.3 Информационно-вычислительный комплекс электроустановки .... 18
1.3.4 Информационно-вычислительный комплекс 20
1.3.5 Система обеспечения единого времени 21
1.4 Функциональные подсистемы 22
1.4.1 Перечень функциональных подсистем 22
1.4.2 Сбор информации для целей коммерческого и технического учета 23
1.4.3 Контроль достоверности и полноты результатов измерений 23
1.4.4 Мониторинг состояния автоматизированной информационно -
измерительной системы коммерческого учета электроэнергии 25
1.4.5 Передача информации по коммерческому учету 26
2 Реализация автоматизированной информационно-измерительной системы
коммерческого учета электроэнергии 27
2.1 Разработка аппаратного обеспечения 29
2.1.1 Структурная схема 30
2.1.2 Функциональная схема 31
2.1.3 Выбор компонентов и интерфейсов 31
2.2 Принципиальная электрическая схема 39
2.3 Документация для изготовления печатной платы 42
2.3.1 Чертёж печатной платы 42
2.3.2 Перечень компонентов 43
2.3.3 Сборочный чертёж 43
2.4 Разработка программного обеспечения 43
2.4.1 Используемые инструменты разработки 43
3 Разработка методического обеспечения 45
3.1 Средства наглядности 47
3.2 Методические указания 48
3.3 Листы рабочей тетради 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
ПРИЛОЖЕНИЕ А 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 65
ПРИЛОЖЕНИЕ В 67
Для большинства садоводческих некоммерческих товариществ эксплуатация энергохозяйства является одной из главных задач. Она осложняется рядом причин:
• повышение потерь в садовых некоммерческих товариществах (СНТ);
• воровство электрической энергии, которое в свою очередь может быть умышленным или не умышленным.
• существует сложность мониторинга показаний счетчика, так как для мониторинга применяется индивидуальных обход для ручного списания показаний.
• отключение неплательщиков от линии электропередач производится вручную и несет ряд неудобств для всех участников садового некоммерческого товарищества, так как требуется обесточить всю линию на время проведения работ.
• существует жесткий контроль превышения лимита потребляемого тока, осуществляемый автоматом на 6 ампер, для предотвращения выхода из строя трансформатора.
• отсутствует система предотвращения несанкционированного вмешательства в электрощит и работу электросчетчика.
Таким образом, актуальным становится разработка
автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии, которая способствует оптимизации работы системы электроснабжения.
Объектом выпускной квалификационной работы является энергохозяйство садоводческих некоммерческих товариществ.
Предметом работы является автоматизированная информационноизмерительная система коммерческого учета электроэнергии.
Цель работы: разработать автоматизированную информационно
измерительную систему коммерческого учета электроэнергии.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• рассмотреть понятие автоматизированной система коммерческого учета электроэнергии и управление системой;
• проанализировать систему электроэнергии садового
некоммерческого товарищества «Педагогический»;
• разработать автоматизированную информационно-измерительную систему коммерческого учета электроэнергии в существующей электросети садового некоммерческого товарищества «Педагогический»;
• разработать методические указания по применению автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии.
Выпускная квалификационная работа состоит из трех частей.
В первой части проанализированы источники информации и рассмотрены основные теоретические аспекты функционирования автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии, нормативные документы ГОСТ на узлы автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии и их техническую и программную реализацию.
Во второй части реализована сеть автоматизированной
информационно-измерительной системы коммерческого учета
электроэнергии.
В третьей части разработано методическое обеспечение для освоения способа монтажа модулей автоматизированной информационноизмерительной системы коммерческого учета электроэнергии.
В выпускной квалификационной работе был проведен анализ существующих технических решений, выделены достоинства и недостатки существующих автоматических систем коммерческого учета электроэнергии, применяемых в садовых некоммерческих товариществах. Рассмотрены основные требования и нормы, предъявляемые к системам учета электроэнергии.
Разработан модуль системы автоматической информационноизмерительной системы коммерческого учета электроэнергии. В качестве протокола обмена с прибором учета был выбран протокол RS-485, а также выбран микроконтроллер для построения на его основе модуля АИИСКУЭ.
Построены структурная и функциональная схема разрабатываемого устройства. На основе структурной и функциональной схемы, выполнена принципиальная электрическая схема устройства.
Также была разработана документация для серийного изготовления печатных плат модуля. Документация состоит из:
• чертежа печатной платы;
• спецификации;
• сборочного чертежа.
Для создания навыков и умений работы с прибором, было разработано методическое обеспечение, включающее в себя наглядную схему, методические указания выполнению лабораторной работы и листы рабочей тетради.
Внедрение автоматической информационно-измерительной системы коммерческого учета энергии позволит не только снизить объемы неучтенных расходов, потерь электроэнергии, но и улучшить работу системы электроэнергии садового некоммерческого товарищества «Педагогический».
1. Bootstrap [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Bootstrap_(фреймворк) (дата обращения 07.06.18).
2. ГОСТ 12.0.004-79 «Организация обучения безопасности труда. Общие положения».
3. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
4. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
5. ГОСТ 12.1.006-84 ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.
6. ГОСТ 12.1.010-76. Взрывобезопасность. Общие требования.
7. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
8. ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.
9. ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
10. ГОСТ 12.2.007.6-75. ССБТ. Аппараты коммутационные низковольтные. Требования безопасности.
11. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
12. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
13. ГОСТ 21.110-95 СПДС. Правила выполнения спецификации оборудования, изделий и материалов.
14. ГОСТ 25861-83. Машины вычислительные и системы обработки данных. Требования по электрической и механической безопасности и методы испытаний.
15. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности.....44