PT82325B

PT82325B - Sistema distribuido para a leitura de contadores de energia

Info

Publication number: PT82325B
Application number: PT82325A
Authority: PT
Inventors: Manuel Macias Yanez; Jose-Vicente Fernandez Peragon
Original assignee: Nacional De Electricidad S A E; Eliop Sa
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1992-06-30
Also published as: GR860011B; BR8600606A; ES542007A0; FI860030A; AU5229286A; ES8608175A1; IS3065A7; PT82325A; DK2286A; FI860030A0; JPS61244237A; NO860005L; DK2286D0; EP0196408A1

Description

SISTEMA DISTRIBUÍDO PARA A LEITURA DE CONTADORES DE ENERGIA

A presente invenção refere-se a um sistema distri buído para a leitura de contadores de energia.

Actualmente, há nas centrais térmicas e nas insta lações de distribuição, para se obter o balanço dos trânsitos de energia, equipamentos normalmente designados pela abreviatura EPC (Energy Pulse Counters), os quais totalizam a energia produzida em cada grupo gerador destas centrais de energia ou então a energia que transita por cada linha de distribuição.

A presente invenção tem por objecto a apresentação de equipamentos novos destinados a substituir os referidos EPC, que obedecem às normas actuais e que produzem assim um sistema de controlo de energia completamente automatizado e centralizado.

sistema segundo a presente invenção utiliza os citados EPC, que são sensores-geradores de impulsos que comunicam com uma série de estações autónomas, com comando por microprocessador e com configurações tais que podem interligar-se através de um canal de telecomunicações para formar uma rede radial do tipo ramificado.

No vértice desta pirâmide hierárquica existe um conjunto multiplexador que permite dispor, de uma maneira centralizada, das medidas provenientes dos diferentes terminais distantes, tendo sido previsto que a configuração global seja tal que é compatível com os sistemas de contro-2

trolo de energia actuais que estão a ser utilizados, bem como com qualquer outro meio alternativo de gestão.

Além disso, previu-se uma característica particular da presente invenção que consiste na possibilidade de equipar um concentrador com um módulo de chamada automática para a rede de comutação de uma empresa de distribuição par ticular (por exemplo da Empresa Nacional de Electricidad,

S.A.), que inclui a detecção de sinais acústicos e permite a ligação com os terminais distantes através da rede existente.

Deste modo, e como se indicou, por meio da presen te invenção será possível conhecer localmente o balanço de trânsito de energia nas diferentes estações ou centrais, bem como conhecer num ponto de concentração o balanço de um certo número de ramais» para completar a descrição que vai seguir-se, e para ajudar a uma melhor compreensão das características da presente invenção, acompanham a presente memória descritiva desenhos, cujas figuras representam, sem qualquer carácter limitativo, mas apenas ilustrativo:

A fig. 1, um diagrama de blocos da arquiteotura interior de um terminal contador de energia, realizado segun da a presente invenção;

A fig. 2, um diagrama de blocos que representa a arquitectura interna da estação terminal concentradora;

A fig» 3, a estrutra dos dispositivos EPC, contadores de impulsos de energia;

A fig» 4, a organização funcional básica de um re

e opção de reautónoma de

RTU.

gisto de contadores com ou sem ligação a RTU gisto distante individual; e

A fig. 5, uma variante de uma rede aquisição de contadores com ou sem ligação a

Gom referência à fig. 1, pode ver-se que o sistema distribuído para a leitura de contadores de energia, rea lizado segundo a presente invenção, é constituído por um certo número de terminais cuja estrutura interna está preoi samente representada nesta figura. Estes terminais compreen dem dois processadores interligados entre si, um dos quais é o processador principal (1) e outro constitui o processador auxiliar (2), reservado para realizar operações auxilia res.

A actuação destes processadores é comandada pela programação existente num bloco de memória (3)» terminal em questão dispõe dos seguintes equipa mentos periféricos:

Teclado de operação (4), que é constituído por um teclado de funções e numérico, a partir do qual se faz, de maneira interactiva, a programação do funcionamento do terminal e, por outro lado, se pedem informações de estado no regime operativo. Este teclado (4) dispõe de um procedimento de introdução de elementos alfabéticos para incluir cabeçalhos de designação dos diversos contadores.

Como apoio deste teclado (4) e, em geral, para a visualização de mensagens, previu-se a existência de um órgão de apresentação visual (5), formado por doze caracteres alfanuméricos de tipo de díodos electroluminescentes.

A impressora de vinte caracteres (6) é um disposi tivo anexo ao equipamento que serve para o registo da pro gramação de inicialização, para registar as possíveis alte rações da mesma, a posteriori, e para dar exactidão horária aos diferentes alarmes que gere o sistema. Além disso, qualquer registo efeetuado leva a inclusão da data e da ho ra.

processador principal (1) liga-se a um subsistema de entradas (7), constituído por diversos cartões para o acondicionamento eléctrico dos diferentes sinais provenientes dos reles emissores de impulsos, com os quais se efectua a gestão de contabilização de energia» Este acondi cionamento de sinais pressupõe o isolamento galvânico do sistema relativamente aos proprios sinais.

Este subsistema de entrada (7) pode aceitar um total de 256 canais de entrada de contadores.

processador (1) controla também a interface de comunicações (8) com a RTU, a qual recebe informação do dis positivo de vigilância do tipo cão de guarda, bem como os comandos de transferência em paralelo da informação.

Como foi referido, o subsistema de entrada (7) re cebe os canais de entrada, com a referência (9), enquanto a interface de comunicações (8) dispõe de dois canais de envio de dados e comandos (10) e (11), respectivamente,

Previu-se uma outra interface de comunicações (12) para estabelecer a ligação com a rede em comutação atra vés da linha de assinante (13). 0 cartão (14) destina-se a estabelecer quatro vias de comunicação, de preferência segundo a norma V.24, comandada pelo processador principal (1) do terminal. Cada uma destas quatro vias de comunicação des

-5tina-se ao seguinte:

A via (15) é uma linha para a ligação com uma impressora local, de preferência com um formato de 80 caracte res, que será capaz de escrever os protocolos horários dos contadores de energia e as listagens pedidas pelo operador do sistema.

Pela linha (16) estabelece-se uma saída para registo magnético em fita, segundo um formato a determinar pelo utilizador, no qual se guardarão os dados dos contado res de energia com periodicidade horária.

A linha (17) é constituída por uma ligação para um MODEM segundo a norma V.24, que permite ligar com o ter minai concentrador, descrito mais adiante.

Finalmente, a via (18) determina uma saída para ligação com um terminal distante de registo, no qual pode ligar-se um MODEM que dispõe de uma interface V.24. 0 bloco (19) é constituído por um sistema de relégio-calendário alimentado por baterias e controlado por cristal de quartzo. 0 sistema de tempo arranca com o processo de iniciali zação do sistema no modo cronométrico, isto é, produzindo o seu arranque num instante preciso pela actuação numa tecla e será ressincronizado com os pedidos do RTU, caso existam, assumindo, em caso contrário, a responsabilidade do tempo ho rário.

Tem interesse indicar que este relógio-calendário (19) pode modificar os seus dados por pedido do terminal con centrador, proporcionando-se deste modo um procedimento de correcção a distância de qualquer desfasamento horário produzido em intervalos de tempo prolongados. 0 calendário con

sidera também as diferenças dos números de dias dos meses e os anos bissextos e tem autonomia em relação à alimentação geral do equipamento durante um intervalo de tempo de 15 dias.

A interface de comunicações para a rede de comuni cações (12) possui um circuito de detecção de chamada e retenção da linha de assinante (13)» Além disso, inclui um MO BEM de baixa velocidade que pode trabalhar em faixa reduzida de 2 KHz, permitindo comunicar por esta via os dados dos contadores e receber as aceitações distantes dos blocos ou os pedidos de repetição dos mesmos em caso de erro.

A organização destes terminais completa-se com o bloco (20) constituído por um conjunto de sinais de marcação em tempo real, do subsistema de baterias (21) e do subsiste ma de alimentação (22).

De acordo com a descrição que se acaba de fazer, a fig. 3 representa a estrutura de um equipamento contador de impulsos de energia. Segundo esta figura, um certo numero de dispositivos geradores de impulsos (23), (23-^), ... (23_n)» está ligado com um número correspondente de contadores (24), (24-],), ...(24_n) que, por sua vez, estão ligados a memórias respectivas (25), (25^) .*.(25_n). Esta estrutura está relacionada com uma linha omnibus bidireccional (26) que transmite a informação à respectiva lógica de comando (27). Esta lógica de comando (27), por sua vez, está relacionada através do bloco (28), definido por uma lógica de comutação, com o dispositivo de relógio (29), com a interface de multiplexação (30) θ coro uma consola local (31). Um dispositivo de impressão (32) e de gravação em fita magné **

tica (33) foram igualmente previstos neste esquema. 0 bloco (34) representa a RTU, enquanto (35) representa o eentro ge ral de controlo.

Cada um dos terminais descritos segundo a estrutu ra anterior está previsto para a ligação de até 256 contado res de impulsos simples e 16 contadores múltiplos. Define-se como contador simples aquele que disnõe de um ponto de entrada associado que faz o cálculo dos impulsos que ele re cebe. Pelo contrário, define-se como contador múltiplo ou totalizador, o que dispõe de até 16 pontos de entrada associados, podendo fazer-se a soma ou a subtracção dos impulsos provenientes de cada um deles.

De acordo com tudo o que se referiu anteriormente, o operador local de um terminal do sistema poderá, pela ope ração do teclado (4), solicitar as seguintes informações:

Data e hora actual do relogio interno.

Apresentação do número de impulsos recebidos até esse momento no órgão de apresentação visual (5)»

Apresentação da energia de um contador qualquer até esse momento e a sua renovação periódica no órgão de apresentação visual.

Impressão das duas alíneas anteriores pela imprejs sora de alarme (6), incluindo o cabeçalho de texto associado, no caso de existir.

Listagem isocrónica de um bloco de contadores, es peoifiçando o primeiro contador do bloco e o último.

Com o conhecimento do número de intervenção do teclado poderão também realizar-se as modificações paramétricas de: data, hora, activação/desactivação de contadores,

-8modificação do peso unitário de cada um deles e modificaç~o dos limiares de alarme.

Na fig. 2 está ilustrada, a arquitectura interna do terminal concentrador que é um terminal especializado em comunicações e que dispõe de um teclado de funções e nu merico (36), semelhante ao do terminal atras descrito, em hora a sua funcionalidade esteja adaptada ao comportamento específico deste terminal concentrador.

Tal como os terminais contadores de impulsos de energia, este terminal concentrador dispõe de uma estrutura dupla de processadores, com um processador principal (37) e um processador auxiliar (38),

Neste terminal concentrador vê-se uma dotação de até 8 canais de comunicações (39^) ... (39g), realizados segundo a norma V.24, que permite a saída ramificada para circuitos físicos diferentes e com velocidades de transmis são diferentes, programáveis por meio de pontes eléctricas no cartão dos seus componentes.

teclado numérico e de funções (36) inclui um órgão de apresentação visual de doze caracteres alfanuméri cos que servirá para a progromação do equipamento e para a sua operação posterior.

Uma impressora (40) é controlada pelo processador auxiliar (38), para apoio da programação interactiva e registo dos alarmes de comunicações, processador principal controla também um canal de selecção automática (6o) compatível tanto com a rede te lefónica em comutação como com uma rede telefónica particu lar, admitindo até dezaseis dígitos de selecção com espera de sinais acústicos intermédios, A referência (41) indica a ligação com o par da linha de assinante.

Ha também um canal de saída (42) para a ligação com uma impressora, com a norma V.24. 0 canal (43) destina-se a controlar as comunicações no sistema SCE do tipo V.24 e previu-se também a existência de dois canais da norma V.24, com as referências (44) e (45) nara outros usos possíveis a determinar pelos utilizadores, bloco (46) corresponde a um sistema de relogio e calendário suportado pelo bloco de baterias (47).

Em frente de todos os canais de comunicação encon tra-se o bloco de MODEMS (48), com capacidade para uma liga ção com oito ramais do sistema teleconta e com ligações em faixa acústica e supracústica, com a referência geral (49).

Na fig. 4, está representada a estrutura básica de um conjunto de registo de contadores com ou sem ligação a RTU e com opção de registo distante individual, tudo de acordo com o sistema da presente invenção.

Nesta figura (50) e (51) representam unidades di versas de gravação em fita magnética de impressoras, enquan to os blocos (52) definem os terminais contadores de impul sos de energia, de acordo com a estrutura da fig. 1, que se ligam às unidades e com possibilidade de ligação com uma im pressora distante (54), concentrando-se todas elas no siste ma de controlo de energia centralizado (55).

Na fig. 5 está representada uma variante desta es trutura, na qual se inclui o concentrador contador de impul sos de energia (56).

Assim, e devido à estrutura descrita, é possível

-10a contagem, gestão e balanço da energia gerada por diferen tes centrais produtoras ou estações de alimentaç~o, obtendo-se uma informação tanto a nível local como centralizada da medida efectuada. pelo sistema distribuído para a leitura de contadores de energia segundo a presente invenção.

Claims

Reivindicações

1.- Sistema distribuído para a leitura de contadores de energia destinado a permitir a obtenção do balanço do trânsito de energia gerada em centrais eléctricas e em centros de distribuição de energia, oferecendo informação tanto a nível local como numa, estação centralizada, transmitida através de um canal de telecomunicações com um certo numero de esta~ ções distantes e produzindo-se a detecção da energia forne cida por cada central eléctrica ou similar, a partir de sensores-geradores de impulsos, caracterizado por ser constituído a partir de um certo número de equipamentos contadores, cada um dos quais é susceptível de receber informação de um outro grupo de sensores-geradores de impulsos, com coeficientes variáveis de conversão impulsos/energia e com um código de identificação do sensor-gerador respectivo e possuindo cada equipamento um relógio-calendário para registo local, uma impressora para a emissão de informação escrita, uma unidade de memória não volátil, uma consola local com teclado e visor e um dispositivo de registo local num meio magnético, tendo sido previsto que cada equipamento distante tenha acesso através de um canal de comunicações com uma estação concentradora, provida de uma interface de comunicações para cada canal, interface para periféricos e uma interface para a estação centralizada de gestão de energia, e estando os diferentes equipamentos dotados de meios de geração de alarmes e de autoprotecção eléctrica, configurando-se assim no seu conjunto uma rede radial de comunicações de tipo ramificado.
2.- Sistema distribuído para a leitura de contadores de energia de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por cada equipamento contador ser formado por uma estação autónoma constituída por dois processadores, um principal e outro auxiliar, sendo o processador principal auxiliado por um relógio de tempo real, pelo próprio processador auxiliar e por uma memória assistida por um bloco de alimentação eléctrica permanente, e associando-se ao processador auxiliar um bloco de relógio-calendário, um teclado de operação, um órgão de apresentação visual e uma impressora de alarmes e gerindo o processador principal os sinais recebidos de um bloco receptor de entrada dos sensores-geradores de impulsos,uma interface de comunicações com RTU, uma interface de comunicações através da rede em comutação, um bloco de quatro vias de comunicação V.24 com a estação concentradora, com uma impressora local, com um terminal distante e com uma unida de de registo magnético.
3.- Sistema distribuído para a leitura de contadores de energia de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por a estação concentradora compreender um processador principal que trata um conjunto de oito canais de comunicação de tipo V.24 com velocidades de transmissão programáveis, bem como outros canais, do mesmo tipo, para ligação com impressoras e com a estação centralizada e canais de reserva, comandando também este processador principal um canal de comunicações por rede em comutação e ligando-se com um processador auxiliar que gere os sinais gerados por um bloco de relógio-calendário, um teclado e um órgão de apresenta ção visual, e um bloco de impressora de alarmes, tendo sido prevista também uma unidade de MODEM para a conversão dos sinais de informação e para as ligações em faixa acústica ou supracustica.

Lisboa, 2 de Abril de 1986

0 Agente Oficial da Propriedade Industrial