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基于实现碳达峰目标的产业链信息采集预警终端开发研究

樊森江
  
电子企业
2021年15期
杭州星外星科技有限公司,浙江杭州 310000

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摘要:本文是在国家出来碳达峰和碳中和目标明确目标提出后的背景下,即“碳达峰”是指我国承诺在2030年前,煤炭、石油、天然气等化石能源燃烧活动和工业生产过程以及土地利用变化与林业等活动产生的温室气体排放不再增长,达到峰值;“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。为响应国家号召,浙江首先提出了产业链预警(信息采集)终端的行业标准规范和入网协议,并让全省24个市县试点,为大规模安装做准备,实现所有企业能耗可监控,可追溯,实现数据统一管理和监测,省级统筹,地方落实的思路,实现节能减排,智能用电,绿色用电,最终目标是提前实现碳达峰,碳中和,做到能源有数据为依据,科学实现绿色经济快速领跑。

关键词:碳达峰;碳中和;业链预警(信息采集)终端

目前的电力系统无法把数据实时共享给其他的政府能源监控平台,无法对不同企业能源使用情况全面了解,提出了产业链预警(信息采集)终端的开发,浙江省首先制定了产业链预警(信息采集)终端标准,即浙江省电力动力学会团体标准T/ZJDJ 001-2021。本业链预警(信息采集)终端适用于交流690V一下,标称频率为50HZ电网中浙江省产业链预警业务的用电信息采集终端。本文主要讲我们如何来设计和开发符合标准的产业链预警(信息采集)终端。

1.外壳设计

根据产业链预警(信息采集)终端标准要求。

1.1终端应有下列标志型号及代号;产品名称的全称;生产厂家的厂名全称及商标;一标称参数;接线标志出厂年月及编号;

1.2使用符号应符合GB/T17215.352-2009的规定。接线端子应有清楚和不易擦除的文字、数字和符号说明,外壳应有端子与外电路的连接线路图;

1.3终端外壳防护性能应不低于GB/T4208-2017规定的IP4X要求对于安裝在户外的场景,终端应安装在满足17具有防护的配电箱内,总体防护等级达到IP67的要求。

1.4 DIN35导轨安装,外形尺寸不超过80mm(宽) X 100mm(长) X 65.5mm(高)

1.5终端应配置LCD显示功能,显示要求如下应具有高对比度,宽视角,即视线垂直于显示屏正面,上下视角大于正负60°;

2.硬件设计

整个系统采用了瑞能微的控制器HT6025,加上计量芯片8209的方案,由于体积小电源采用了开关电源。

电路系统设计如下:

根据上图所示:

电能检测模块(RN8209):负责电能检测;

4G模块:负责数据接收或上传多个后台,同时跟维护平台交互;

显示屏模块:显示电参数;

按键模块:人机交互输入;

开关电源:提供直流工作电源;

MCU模块(HT6025):数据处理控制单元;

3.软件设计

产业链预警(信息采集)终端的软件系统架构如下:

系统上电初始化设备,轮流执行4G通讯模块任务函数,电参数计量模块任务函数,485通讯任务函数,显示按键模块任务函数,然后循环执行。

产业链预警(信息采集)终端只有一块4G模块和单片机系统,要实现这样的需求,单片机系统必要通过4G模块同时跟2个或2个以上的网络后台进行同时保持实时数据收发,为实现这一个功能,特采用这样的应用方案,整个方案如流程图2,单片机系统上电会初始化外围设备,包括4G模块,初始化完成后,创建两个通讯通道,在主循环中查询4G接收数据并解析是来自那个通道的,然后根据协议分析处理:

4G模块通讯串口中断的处理流程,首先判断中断是接收中断还是发送中断,如果是接收中断,把接收的数据放入环形暂存存储数据区,如果是发送中断,把要等待发送的数据通过中断方式发送给4G模块,完成后清中断标志位。

4.结论

产业链预警(信息采集)终端符合三相电能表参数采集功能,同时具有剩余电流采集和温度采集,谐波采集等功能,同时具备把数据发送给多个物联网后台的功能,同时有可以通过互联网后台维护设备,设置和读取参数,实现了数据多个云平台的共享共联,实时在线,远程维护,更好的满足浙江省对能源产业链预警(信息采集)的需要,浙江省首先达成碳达峰,最后实现碳中和,实现经济高质量发展。

参考文献:

[1]浙江省电力动力学会团体标准T/ZJDJ 001-2021.

[2]张小丽,刘俊伶,王克,等.中国电力部门中长期低碳发展路径研究[J].中国人口·资源与环境,2018,28(4):68-77

[3] 庄贵阳,窦晓铭.新发展格局下碳排放达峰的政策内涵与实现路径[J].新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2021(6):1-10.

[4]SIEGERT M,ALLEY R B,RIGNOT E,etal.Twenty-first century sea-level rise could exceed IPCC projections for strong-warming futures [J].One Earth,20203(6):691-703.

作者简介:

樊森江(1979.08-),男,汉族,浙江杭州,本科,中级工程师。

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