采集方案（精选12篇）
采集方案 篇1
1 电能表远程采集系统无法正常采集的原因
(1) 电能表的通信地址与采集系统不对应。电能表档案在收集初期往往通过人工抄录, 中间经过现场采集—营销手工录入—营销导出—集抄主站导入4个环节。在现场采集环节, 采集人员不是采用二维码或条形码扫描录入的方式, 而是采用笔头记录的方式, 难免会出现视觉与手工的误差;在营销录入环节, 由于录入人员与采集人员不是同一人, 录入过程又会产生误差;如果营销系统与集抄系统没有通过接口连接, 在用户新装、换表、销户后, 营销系统与集抄系统的档案更新不同步, 导致档案失真, 电能表、终端档案与现场不符。
(2) 电能表通信规约及波特率与终端不匹配。电能表的通信模块和终端的通信模块均为目前国内普遍使用的东软IV代模块, 规约和波特率采用高版本兼容低版本的方式, 在电能表招标初期, 由于未与生产厂商达成购货协议, 明确电能表的地址码、波特率、通信规约等参数, 导致规约不兼容或不匹配, 无法正常采集。
(3) 部分集中器在统一下发电能表参数后, 往往会形成固定的路由采集模式, 在其中某一块电能表损坏或新装一块电能表后仍然按照原有路由模式采集, 导致本台区大部分电能表突然无法上传数据的问题。这时应该在集中器中进行数据初始化和集中器恢复出厂设置的方法, 重新设置集中器参数。
(4) 接线不规范。集中器三相接线不规范或是仅仅只接一相一中性线, 会导致部分电能表无法正确采集, 所以在施工初期, 需要对每个台区的接线都进行严格规范和检查, 减少漏接线或误接线的问题。同时, 对原有每个表箱的公用中性线、表箱接地的问题都要在施工过程中进行排查和处理, 避免载波采集回路不通等问题造成无法正常采集。
(5) 载波模块故障。案例1:某块电能表在上月能采集到, 但本月通过实时采集始终无法看到数值。这时我们可大致判断此块电能表有问题。在现场查看此块电能表, 表面看数字跳转合适, 通过集中器手工抄表, 如果还是无法抄表, 则证明此电能表载波模块有问题, 更换载波模块即可。
案例2:台区所有电能表都无法采集。首先判断集中器的无线通信模块 (移动GPRS模块) 和载波模块是否正常, 目前的集中器的无线通信模块和载波模块都是可拔插式的, 在断电情况下更换, 再验证运行是否良好。
(6) 集中器的参数设置。集中器出厂后需要对IP地址和端口号进行设置, 其他设置基本不用更改, 如果IP地址和端口号任一设置不正确, 都会导致数据无法上传和集中器不在线, 设置好后保存, 最好再断电重启, 看参数是否保存正确。
(7) 关于后台服务器的一些说明。集抄数据如果通过公网转入内网, 由于服务器既需要连接外网, 又需要通过内网访问集抄服务器, 那么就需要对服务器加装双网卡, 这样就会引起路由冲突的问题, 导致数据无法正常采集。这时需要在电脑开始菜单中运行命令:route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 172.169.100.1-p, 其中“172.169.100.1”根据外网实际网关进行更改。这种连接方式安全性不是很好, 有条件应通过专网连接。
2 解决方案
(1) 第一种方案。农村低压居民用户每个表箱之间距离较远, 不能按照小区方式利用485通信线有效集中, 并且景泰地区地埋表箱较多, 无法将各集中器之间的485通信线相互连接, 所以在适用采集方式时, 我们应该在每个台区设立一台集中器, 且集中器应该安装在台区负荷中心, 通过移动GPRS信号或其他运营商信号较好的无线信号上传至公司数据处理服务器, 通过前置机解码翻译, 转换成有效电能数值。
此种方式在建设初期需要做详细的勘察。首先要对网络信号进行勘察。平时可根据手机信号初步判定, 信号较弱的地方应该在表箱安装集中器, 通过集中器内部信号判定程序判定信号强度, 通过对网络信号的测定, 以及对数据采集质量的研判, 一般将信号强度大于特定值的信号视为良好信号。其次要对该台区低压线路走向进行准确勘察, 勘察是否有超过集中器采集范围的表箱, 可安装集中器的表箱是否有三相电源, 如果确实有超范围采集的表箱, 需要考虑在适当位置加装中继器, 以增强采集信号, 同时必须确保表箱有三相电源, 否则会出现其余两相或一相电源上所带用户无法正常采集的情况。
(2) 第二种方案。线路关口表的采集。线路关口表一般安装在变电站出口或变电站二次配电屏上, 可通过调度自动化系统的电能量采集模块上传数据。此种模式一般为电力载波和光纤传输, 数据较为稳定, 如果数量较大也可通过在变电站配电屏上安装集中器, 通过485线采集, 然后直接传送到后台服务器。
(3) 第三种方案。高低压费控用户可通过安装高低压费控终端解决费用控制限额的问题。这部分用户需要在后台安装停送电模块和短信通知模块, 以便提前通知用户欠费金额, 方便实施欠费停电功能。
采集方案 篇2
视频交通流信息采集系统主要包括视频图像采集设备、视频传输网络、交通流视频检测器等。视频检测器采用虚拟线圈技术，利用边缘信息作为车辆的检测特征，实时自动提取和更新背景边缘，受环境光线变化和阴影的影响较小；同时采用动态窗的方式来进行车辆计数，解决了采用以往固定窗方式进行车辆计数时由于车辆变道而导致的错误、重复计数问题。视频检测器能对视频图像采集设备或交通电视监视系统的视频信号自动进行检测，主要采集道路的微观交通信息如流量、速度、占有率、车辆间距、排队长度等，适用于近景监控模式。系统功能及特点介绍
2.1 数据接口设计
视频交通流信息采集系统可以通过调用本项目提供的交通流数据统一接入接口，或由本项目提供数据格式标准化及上传程序，将采集到的交通流数据共享给本项目相关系统，以实现视频交通流数据的采集功能。
数据格式标准化及上传程序数据推送数据共享接口视频采集系统数据交通信息统一接入接口 图1 数据接口设计
2.2 系统功能
交通流信息视频检测系统的主要功能如下：（1）车辆检测 系统能够对输入的视频流图像进行车型、车牌等特征检测。（2）交通流数据采集功能
系统可以采集交通流数据包括交通流量、平均车速、车道占有率、车型、平均车头间距、车辆排队长度、车辆密度、交通流状态等，交通流数据采集时间间隔在1～60分钟任意可调。
图 2 视频交通流检测模块
（3）视频图像跟踪功能
系统能对单路监控前端设备在不同预置位采集的视频图像进行不同区域不同事件的自动检测。一旦检测到特定的交通事件，事件检测器应具有该交通事件的视频图像目标自动跟踪、记录、分析功能。
当输入的视频图像不为设定的预置位的视频图像，系统应能自动不进行事件检测。一旦监控前端设备恢复至设定的预置位，系统应能自动进行事件检测。
（4）事件图像抓拍、录像功能
系统可以根据用户的设置，完成相应的录像和图片抓拍功能。
事件录像可以按摄像机、按事件类型、按时间归档存储在系统的预录像子系统中，由系统服务器进行统一的管理调用。
系统循环进行录像，当发生交通异常事件时，系统能够提供事发之前和之后的3分钟间的录像（可设置）。
系统可通过多种组合查询条件对视频交通流检测所采集的数据进行统计，包括时间-流量统计、时间-平均车速统计、时间-占有率统计、速度-流量统计等；统计结果可导出为Execl报表。
图3数据查询统计
图4数据统计结果
（5）其他功能
系统能自动检测视频场景变动，判别检测数据是否有效；并能自动恢复到设定的位置；
视频检测器能够保存采集到的交通数据15天以上，在网络发生故障时能够将交通数据自动存储在视频检测器内，网络恢复后可以查询历史交通数据，保证数据不会丢失；
支持查询同时支持自动生成各类图形化报表，使得数据管理更加方便直观。
2.3 系统特点
（1）车辆检测算法先进可靠
采用先进的稳定边缘特征车辆检测算法，结合区域特征处理，鲁棒性高，受环境光照和天气变化影响较小，特别是针对城市交通流做了很多优化处理，在缓慢和拥堵等饱和交通流情况下仍能保持较高检测精度，而且不受行人和自行车等混合交通流的干扰。
（2）应用模式灵活多样
具有多种应用模式及相应工程解决方案，可满足用户各种不同视频资源条件下的交通流采集需求。可接入标清/高清、模拟/数字、单路/多路视频信号进行检测，并可通过有线/无线通讯方式将检测数据传到监控中心，实现前端/后台的视频交通流信息采集。此外，后台中心采集方式特有刀片式服务器版本，可同时并行处理多路视频，极大提高用户机房空间利用率，投资性价比高。
（3）具有自适应场景功能
特有自适应场景技术，即可以自动检测各种原因造成的摄像头偏移，判定场景变化，自动调整检测区域位置，自动控制云台和摄像头复位，保证检测结果的正确和有效。
（4）支持视频轮巡检测
支持对任意多路视频以轮巡方式进行检测，视频轮巡方案可由用户灵活设置，可大大提高视频资源利用率，性价比高。
（5）自带数据统计分析功能
提供数据统计分析功能，可根据用户需要实现单点/多点、早晚高峰/任意时间段、小时/天/任意统计间隔、截面/分车道、单个参数/多个参数等的统计和对比分析、生成统计报表，并可用二维或三维柱状图和曲线图的方式进行结果展示，直观明了。应用案例
基于智能视频交通流检测技术，方纬公司自主研发了视频交通流检测软件，并已在广东省公安厅交通管理局、佛山市交通局、香港运输署等地进行了应用。
（1）广州市交委公交专用道视频交通流检测（一、二、三期） 应用地点：广州市交委
项目名称：公交专用道视频交通流检测（一、二、三期） 应用规模：200路视频
应用场景：市区主干道，部分场景如下图所示：
图5广州市城市主干路交通流检测场景
应用情况：
该案例为后台检测应用，由广州市交委数据中心机房的检测服务器通过网络从前端网络摄像机或硬盘录像机直接获取视频流进行交通流检测。一期项目采用10台工控机检测80路视频，二期和三期项目采用3台刀片式服务器检测120路视频，极大地节省了机房空间。由于应用场景为城市道路，因此交通流情况比较复杂，如早晚高峰会出现缓慢或拥堵、车辆变线行驶频繁、行人和自行车干扰等，但即便在如此复杂的交通流情况下，本产品仍能保持较高的检测精度：所有视频的车流量检测准确率均大于91%。
（2）泰国布吉机场高速公路智能化管理系统项目一期 应用地点：泰国机场高速
项目名称：泰国布吉机场高速公路智能化管理系统项目一期 应用规模：60路视频
应用场景：高速公路，部分应用场景如下图所示：
图6泰国高速路交通流检测场景
应用情况
采集方案 篇3
【摘 要】城市地铁通常为直流牵引供电。由于钢轨并非完全对地绝缘，有一部分牵引电流由钢轨杂散流入大地，形成杂散电流。它造成或者加速了运输系统附近的金属结构的电解腐蚀，这一直是电气化铁路系统关注的主要问题。本文研究杂散电流的分布规律，确定了监测杂散电流腐蚀状态的必要参数及整个监测系统的测量方案。在此基础上，运用单片机设计了数据采集器和数据转接器，并自定义了通信协议。装置采集的数据将上传到系统上层的监测装置和上位机，为排流设施的启动提供必要的参考依据，并存储至数据库以备查询。测试结果表明，本系统符合设计指标，可用于地铁杂散电流监测。
【关键词】杂散电流；腐蚀；数据采集
随着城市轨道交通的发展，——地铁和轻轨已经成为各国经济发展和改善人民生活的一个不可分割的部分。当列车运行在大规模铁路运输系统时所需的电流是非常巨大的，大约有数千安培。虽然走行轨阻抗只有数微欧姆到几十微欧姆，但是走行轨上的电压降却很大，估计达到60～100V左右。依据法拉第电解定律，每安培杂散电流流经地下钢铁类金属设施时，一年可使之腐蚀9.1kg。见下图：
杂散电流腐蚀一般具有以下特点：
Ⅰ腐蚀剧烈。
Ⅱ腐蚀集中于局部位置。
Ⅲ有防腐层时，往往集中于防腐层的缺陷部位。
实际中，整个地铁线路由多个变电所提供电压，每个供电区间至少是双边供电。鉴于地质条件不同和各种因素的不确定性现采取理想的假定条件来推导确定轨道的电位与电流以及杂散电流的分布情况，假定以下几条规则：
①走行轨的纵向电阻是均匀分布的。
②轨道对地的过渡电阻和土壤电阻是均匀分布的。
③馈电线路的阻抗r忽略不计。
设Rg为轨道对地的过渡电阻，Ω·km；R为走行轨的电阻，Ω/km；u（x）为走行轨在x处的电压，V；i（x）为走行轨在x处的电流，A；is（x）为在x处的杂散电流，A；x为距变电所的距离，km；L为列车距变电所的距离，km；I为列车取流电流，A。
杂散电流泄漏到土壤中时，由于电流通道截面大，可以认为土壤的纵向电阻为零。可得：
埋地金属管道对地电位是反映金属电化学腐蚀的重要参数，在实际中定义为金属管道金属表面与电解质之间用与同一电解质接触的参比电极测得的电位差。工程中我们需要监测的数据有埋地金属结构的极化电位、参比电极的本体电位。通常，在地铁停运时测得参比电极的自然本体电位，运行时测得参比电极-金属结构的电位差，可得出埋地金属结构的极化电位值。与此同时，因为腐蚀是一个长期作用的结果，瞬间杂散电流的变化杂乱无序，所以应该测量计算一定时间内的金属结构对参比电极的电压偏移自然本体电位的平均值，规程规定的测量时间为半小时，计算公式如下：
综上，地铁杂散电流监测系统需要监测的数据有：结构钢极化电位（mV级的信号）、参比电极自然本体电位、监测点的轨道电位（范围-100～100V）。整个系统采用集中式采集模式，由上位机、监测装置、转接器和数据采集器组成。
（1）数据采集器（传感器）在取样模拟信号后，经数据转换变成数字信号，由通讯接口输出。
《CJJ49-92地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》规定：极化电压30分钟内的正向偏移平均值不得超过0.5V；参比电极的本体电位，0.4～0.6V；轨道——结构钢之间的电压不得超过92V。
由于两路输入电压信号范围差别较大，则系统对两路信号进行了预处理后再进行AD转化，具体如下所示：
（2）数据转接器主要用于系统中数据采集器与监测装置间信号的传输转换。在通信过程中，转接器处于多机主从状态中，要么做主机，要么做从机，硬件据此设计了通信缓冲门。
数据转接器与采集器之间，数据转接器做主机，采集器做从机，进行多机通信，1个数据转接器接8个数据采集器；数据转接器与监测装置之间，监测装置在需要和数据转接器通信时，先发中断脉冲，中断脉冲接入INT0，数据转接器进入中断处理程序完成缓冲门的切换，之后监测装置就作主机，数据转接器作从机，进行多机通信。
杂散电流的存在造成对地铁周围的埋地金属管线、电缆金属以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，不仅会缩短金属管线的使用寿命，还会降低地铁钢筋混凝土主体结构的强度和耐久性，甚至酿成灾难性的事故。我国目前正在掀起建设地铁的高潮，在地铁正常运行时加强监测和有效判断杂散电流的腐蚀状况是非常必要的。
【参考文献】
[1]Niasati，M；Gholami，A.Overview Of Stray Current Control In DC Railway Systems[J].Railway Engineering–Challenges for Railway Transportation in Information Age，2008，2008：1-6.
[2]Liu，Y.C；Chen，J.F.Control scheme for reducing rail potential and stray current in MRT systems[J].Electric Power Applications.2005，152（3），612-618.
[3]李威.地铁杂散电流的监测与防治[J].城市轨道交通研究，2003：48-52.
[4]周晓军，高波.地铁迷流对钢筋混凝土中钢筋腐蚀的实验研究.铁道学报，1999，21（5）：5-21.
[5]马洪儒.背景地下铁道的杂散电流腐蚀与防护.城市轨道交通.1990，（1）：11-19.
[6]许建国.浅谈杂散电流腐蚀机理及防护措施[J].铁道机车车辆，2005，25（3）：61-62.
[7]Jinmin，Mu Longhua.Wai R J.A Novel On-line Monitoring Device of Stray Current in DC Rail Transit Systems[J].International Conference on Power System Technology，2006.
[8]李威.地铁杂散电流腐蚀监测及防护技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004：3：61-63，81-86.
用电信息采集系统的创新安装方案 篇4
1 传统居民集抄施工过程分析
居民用电信息集抄系统是表计和后台主站系统的结合, 其建设的基础条件是拥有具备RS 485通信功能的电能表 (一般采用智能电能表) 。传统农网改造按高压线路、低压线路、下户线、电能表箱、电能表依次进行。这无形中形成了一种惯例, 现场准备结束后才是采集器、集中器安装, 然后是通信线路铺设, 最后才是未采集或不上线的集中器、采集器的调试处理。
1.1 低压台区计量改造过程
传统的低压用电信息采集系统的建设, 第一步是进行低压台区计量改造。低压台区计量改造涉及下户线、电能表箱、电能表和进户线4个方面 (部分需要农网改造的台区还需要对高压、低压线路升级, 配电室位置合理布置, 新上变压器) 。这一过程中, 一般改造一个表箱需要2~3 h (以每个表箱6表为例) , 其中下户线接线、下户线固定、入表箱线通过塑料管要占去整个时间的2/3左右。另外, 现场原有电能表与新更换电能表的资产转换单填写和统计, 表尾盖的安装、铅封, 电能表箱的铅封时间也占有相当比例。
1.2 用电信息采集系统建设的现场施工
居民集抄采集方式分两类:第一类由电能表、采集器、集中器、主站三层通信方式构成;第二类由电能表、集中器、主站两层通信方式构成。经过实践, 两层通信方式的信息采集系统以其通信稳定、设计安装简单、首次上线率高而普遍在各供电公司广泛应用。
两层通信方式的现场施工需要安装的设备包括:集中器、通信SIM卡、集中器与电能表直接的通信485线以及无线信号发射装置, 理论上集中器可以有三路485线, 每一路采集64块电能表, 合计数量192块。实际安装经验证实集中器每路采集电能表数量60块以内, 总数不超过180块为佳。
1.3 用电信息采集系统的工作单流程处理
现场施工结束后, 第三步则是处理系统工作流程。具体又分为营销系统工作流程和用电信息采集主站系统工作流程。
营销系统工作流程有:电能表、集中器建档;集中器、电能表关联;SIM卡、集中器绑定;调试。
主站系统工作流程有:集中器建档;集中器通信参数设置;采集点任务下载。
1.4 现场调试
在两层通信方式下现场调试内容包含:现场查看集中器地址与主站是否一致;通信模块及SIM卡是否正常 (可通过通信模块工作指示灯来分析) ;查看台区不能采集的电能表统计资料 (电能表地址、电能表规约、电能表波特率、采集器地址等信息) 是否正确;查看台区不能采集的电能表与集中器之间的485接线是否正常。
集中器调试过程是一个主站与现场反复往返的过程, 通过对系统建设现场了解的不断加深, 施工者会发现系统建设过程中, 每个环节都是紧密相连的, 每个环节都不可忽视, 深刻体会到“细节决定成败”的道理。
2 创新安装方案
通过分析传统的低压用电信息采集系统, 我们提出了新的改革安装设计思路, 工作流程图如图1。
2.1 重视现场勘察
传统的低压用电信息采集系统的安装方式与计量改造分步进行, 所以容易造成低压集抄安装施工队伍施工受计量改造现场限制。通过总结, 我们提出了基于计量改造和低压集抄安装同步施工为目的现场勘察思路, 客户中心成立专业现场勘察队伍配合供电所, 对低压台区进行详细、准确勘察, 具体内容包括:台区表箱数目及表箱编号;表箱内电能表数目、户名、电能表类别、资产编号;实现集中器最佳采集路线的电能表表箱的规划设计;被采集范围内用电户可能存在的新上户的预留表位的设计。
通过现场勘察情况制作以下几种图表: (1) 计量表箱编号、户名、资产信息表 (称为计量信息表) , 并预留空白栏填写新表资产编号; (2) 集中器安放位置及对应需要采集表箱编号的表 (称为集中器设计表) ; (3) 最佳采集路线设计图 (称为施工线路图) 。
2.2 设立模拟工作室
通过分析传统的施工过程, 发现实际许多工序不需要在施工现场也可以完成, 而且这些工序集中在一起采用流水线作业、相互融合的工作方式, 可以提高工作效率, 排除485通信线接线问题以外的其他不利于集中器采集上线的因素。因此我们设立了模拟工作室。
(1) 配表资产准备。以第一步现场勘察情况为基础, 模拟工作室第一区为表计资产准备工作室。资产准备工作室中工作人员采取流水化工作台组装工作方式, 工作台上的工作顺序依次为:①选择合适的电能表箱喷刷台区名称和表箱号;②根据计量信息表对应表箱号配表, 电能表箱配表原则是先上后下、先左后右;③对应计量信息表, 用标签标示出相应电能表的用户名称 (出现重复姓名的用户标签同步标示电能表资产编号的后4位) ;④在计量信息表内的空白栏, 填写对应用户更换新表的资产编号;⑤根据集中器设计表对应表箱安装集中器;⑥填写集中器安装工作单, 用作存档。
(2) 档案处理。模拟工作室的第二区为档案处理区, 工作二区分3个小组, 每个小组3人, 第一工作小组根据计量信息表处理计量换表工作流程 (现场旧表的电能量暂不处理, 由电费核算环节处理) , 第二工作小组根据集中器安装工作单处理营销系统工作流程, 第三工作小组根据集中器安装工作单处理主站系统工作流程。
(3) 集中器的模拟调试。模拟工作室第三区为模拟调试区, 对应的相关工序有:在工作台上临时固定表箱, 表箱内包含集中器和对应的所有需要采集用电信息的电能表;接入集中器、电能表的电源线;接入电能表与集中器之间的通信线;安装SIM卡及天线;接通电源, 通知模拟二区的第三小组下载通信参数及对应表计地址, 开始同步调试。
集中器的模拟调试有诸多优点:降低了电能表地址、集中器地址及逻辑地址错误概率;提高了调试效率, 主站系统与模拟现场处在同一室内, 不需要往返现场, 方便了调试, 节省了调试时间。
2.3 改进现场安装方案
现场安装是最终工作环节。为了提高现场施工效率, 我们对现场施工过程中的部分环节进行修正。方案如下。
(1) 现场施工小组采取2人一组工作方式。
(2) 取消原施工方案中的部分穿管施工, 下户线采用集束导线。
(3) 现场施工只涉及低压接户线、表箱、电能表、集中器。
(4) 集中器、电能表安装同时进行。
(5) 施工路线必须按照施工线路图的规划要求。
(6) 现场相应改造设备安装完备, 送电后要求进行现场调试。
严格的现场勘察制度及模拟工作室的设立, 是对用电信息采集系统建设效率的提高, 现场安装方案的改进则实现了工作效率的再次提升。因为电能表、集中器配置、信息采集系统工作流程等一系列工作全部准备齐备, 现场安装环节影响采集系统成功率的不利因素已经大大降低。现场安装人员只需要根据施工线路图的要求, 安装电能表箱、接入表箱开关电源、接出电能表的进户线、连接各表箱之间的485通信线, 然后接通电源电话联系主站系统操作人员, 再次同步调试集中器, 即可实现台区全采集。
3 分析比较
通过两种施工过程的实践比较, 我们认为创新安装方案具有以下优点:
(1) 重视了现场勘察, 现场客户资料统计详细, 是一次详尽的计量资产核对过程, 减小了计量资产现场与营销系统不对应的差错率。
(2) 计量改造过程与用电信息采集系统施工过程合二为一, 大大减少了一些重复施工。例如:计量改造施工与用电信息采集系统建设施工过程反复开启表箱、表尾盖和铅封, 浪费施工时间。
(3) 经过现场勘察后最佳采集路线图的设计, 对用电信息采集系统建设施工效率、首次采集成功率也是一种提高。例如:传统施工方案没有考虑各现场原表箱的空间是否适合集抄的安装要求, 导致实施安装的时候出现困难。
(4) 采用了模拟工作室的工作方式, 首先流水线的作业方式提高了工作效率;其次通过分解用电信息采集系统中的细节工作, 减少了细节出错对用电信息采集系统采集成功率的影响;最后通过模拟调试完全排除了采集设备、SIM卡、通信模块、485通信及参数设置等原因对采集成功率的影响。
(5) 细节方面对施工效率的提高。创新安装方案还有部分细节性的工序在施工过程节省了时间。例如:电能表表尾盖在整个施工过程中仅有一次打开和封装, 同一表箱内的电能表之间的通信线在模拟室调试环节已经连接完毕, 现场施工只需要实现任意两个表箱之间的通信即可。
(6) 现场施工方式改进后, 大幅度提高了电能表箱的改造速度, 传统的改造方式3人小组施工, 每天可以改造电能表箱3个。创新方案则将改造速度提升到目前2人小组的每天8~10个电能表箱。
视频监控和试验室数据采集方案 篇5
2018年，集团公司在建项目11个，总里程1045公里，计划总投资180多亿，建设规模大、投资金额多、安全质量风险高，工程项目安全质量管理面临复杂艰巨的任务，为及时准确的掌握工程项目的安全质量情况，集成管理工程项目的动态信息，亟需实施“视频监控和试验室数据采集”措施，实现项目的有效管理。
1.视频监控方案
1.1 创建目的
项目现场存在施工地点分散、工序复杂、人员流动频繁等特点，无法单纯依靠人员巡防和盯守管理工地，实施视频监控措施，可以有效解决项目管理人员移动办公等要求，及时掌控施工现场的工程进度、安全管理和施工质量等情况。1.2 创建原则
（1）充分考虑实际应用的具体情况，用最优的技术方案完成视频监控任务；
（2）保证图像清晰，网络信号传输准确可靠、播放流畅；（3）保证整个系统稳定，视频数据备份及时，控制可靠；（4）系统具有一定的扩展冗余，可随时扩展和升级。1.3 方案总体构架
1.4 监控范围 1.4.1试验室操作监控
对工地试验室的土工室、力学室、沥青室、沥青混合料室、水泥室、水泥混凝土室、化学室等主要功能室安装摄像头，实时监控相应试验的操作过程。
图1 试验室操作监控
1.4.2重要场站监控
对预制梁场、小型构件预制场、拌和站、钢筋加工场等重要场站安装摄像头，实时监控场站的规范化管理。
图2 重要场站监控
1.4.3桥梁、隧道施工关键部位监控
对大桥、特大桥的两端、隧道洞口等部位安装摄像头，实时监控施工流程，规范现场作业行为。
图3 桥梁、隧道施工关键部位监控
1.4.4重大危险源的监控
对梁场龙门架、现浇梁支架、高墩施工等重大危险源的部位安装摄像头，实时监控重大危险源的作业。
图4 重大危险源的监控
1.4.5隐蔽工程的监控
对粉喷桩、搅拌桩等隐蔽工程，采用拍摄图像或录制视频方式存储，并体现录制部位、桩号、时间等信息，48小时内上传至“建设工程管理系统”。1.4.6安全和技术交底
施工单位应最少留存包含每天班前培训人员信息在内的照片两张和不少于2min的视频一段，并在48小时内上传至“建设工程管理系统-安全管理-班前培训交底”存档。1.5 监控方案布设
（1）监控设备选型
监控设备选型应根据监控对象的特点，在试验室、重要场站及重大危险源的位置建议选择拍摄角度范围较大的半球摄像机；在桥梁两端及隧道洞口为保证拍摄质量，建议选择枪式摄像机。经过咨询考察已安装视频的单位，萤石云方案在网络接口、存储和性价比方面比较合适，建议各单位自行联系安装。
（2）监控点的立杆和基础要求 现场监控点的立杆和基础要求应按实际情况而定，一般可选择5～6米高的优质无缝钢管制作而成的主杆，立杆预埋件混凝土强度不低于C25。（4）监控点的机箱要求
监控点机箱尺寸应便于电源设备等设备的安装，箱体采用不锈钢喷塑，厚度为0.8mm～1 mm，底部进线设计，箱体防护等级为IP54。
（5）监控点的供电要求
监控点可采用区域内就近供电方式，尽量接入稳定性较高的电源。整个供电系统应稳定可靠、扩展方便、易维护管理、全天候24小时确保前端设备的供电等特点。（6）网络带宽要求
视频监控传输网络带宽设计应能满足网络播放流畅的要求，并留有余量。（7）存储系统
各单位自行安装的监控设备，图像上传至自己摄像头的网络服务器，供自己内部人员查看；所有视频采用网络云端存储方式，室内摄像头应设置为采用移动侦测录像技术，存储的视频确保是有人员活动的有效视频，存储时间不小于60天。为实现与集团的“建设工程管理系统”对接，摄像头安装方需提供相应视频数据接口和基于云平台的LSS直播服务。与项目管理系统进行集成后，可登录PC端系统根据权限查看相关视频。
2.试验室数据采集
2.1 创建目的 为强化公路工程质量监督管理，规范公路试验检测机构及建设项目工地试验室的试验检测和信息化建设工作，提高检测设备自动化水平及试验检测工作质量，保证试验检测工作科学、真实、有序的开展，有效遏制质量事故发生，结合建设项目的工地试验室信息化建设，制定试验室数据采集方案。
对试验室的数据监控，不仅可有效检查是否按频率要求进行相关试验，而且可以有效杜绝数据造假，并提供各种分析服务，使管理人员实时了解诸如压力机、万能材料试验机、沥青针入度、软化点、延度、沥青混合料马歇尔稳定度、沥青混合料沥青含量、车辙试验、标养室参数及不合格情况等，把控试验室的工作开展情况。2.2 创建原则
（1）试验操作正确规范，随时监控；（2）试验数据真实可靠、实时上传；
（3）试验设备维护及时，试验人员持证上岗。2.3 技术原理
（1）数据采集
利用试验室现有设备，不符合数据采集要求的加以改造，在试验人员试验过程中，实时完成试验数据采集，独立于试验人员操作过程，试验数据不被造假，真实有效。
（2）数据传输
数据采集完成后，数据自动保存到本地PC上，数据利用Internet网络，同步上传至管理平台，不干扰试验室工作的进行，支持断点续传。
（3）互联网技术 平台采用J2EE技术开发，存储采集到的数据，建立工程质量数据库，为质量分析、质量评定和质量追溯提供依据。2.4 方案总体构架
2.5 数据采集方案
“试验室数据采集”的主要功能如下：
（1）查询各项目工地试验室名称、所属标段、人员、设备等基本信息；
（2）管理各项目工地试验室人员、仪器设备台账；
（3）实时采集及上传检测数据，并预留实时采集其它试验指标的扩展功能；
（4）预留统计处理和统计试验检测数据的接口；
“试验室数据采集”统一在管理平台上实现，数据采集根据上述功能可分为试验人员信息采集、试验设备信息采集、试验数据采集、试验频率统计等4个模块。（1）试验人员信息采集
各工地试验室按合同要求配备足够的试验人员，并将工地试验室名称、所属标段、试验人员基本信息等录入管理平台，项目管理人员可通过管理平台按照“职称、学历、证书”等方式随时查询试验人员基本信息。
图5 试验人员查询界面（示意图）
（2）试验设备信息采集
各工地试验室按合同要求配备足够的试验设备，并将试验设备信息录入管理平台，项目管理人员通过管理平台可随时查询试验设备信息。
图6 试验设备查询界面（示意图）
（3）试验数据采集
压力试验机（试件编号、试件尺寸、破坏荷载、抗压强度、最大力值；生成力值-时间曲线）
万能材料试验机（试件编号、试件尺寸、屈服力、屈服强度、拉断最大力、断口位置、伸长率、最大力值；生成力值-时间曲线）
车辙试验仪（采集车辙试件的变形值、动稳定度）马歇尔稳定度仪（采集马歇尔试件的流值、稳定度）燃烧炉（采集沥青混合料的沥青用量）沥青软化点仪、延度仪和针入度仪（采集沥青的三大指标）标养室控制器（采集标养室温、湿度）
对上述9个仪器的试验数据或控制参数实时采集，并上传至管理平台，项目管理人员通过管理平台可随时查询试验数据，不合格试验数据将同步于手机短信发送至项目管理人员。
图7 试验数据采集界面（示意图）
（4）试验频率统计
工地试验室、监理分别统计各时间段（一般以“月”为单位）自检、抽签情况，每月25号录入管理平台，项目管理人员通过管理平台可随时查询试验检测频率情况。
图8 试验频率统计界面（示意图）
2.6 试验设备要求
2.6.1 压力试验机、万能材料试验机（1）试验仪器要求
新型的压力试验机、万能材料试验机一般均具备数据接口和自配的数据保存软件，能够将接口数据采集至PC系统软件内，并实现数据上传功能，一般不需要仪器改造。（2）网络要求
压力试验机、万能材料试验机的电脑主机应有网络连接，以便随时上传试验数据。（3）视频监控要求
压力试验机、万能材料试验机的视频监控应能清晰采集试验人员操作图像，项目管理人员可随时视频监控，严禁试件造假；此外，公司将不定期的抽查“视频监控、数据上传、仪器使用记录”三者的“三对应”。
2.6.2 马歇尔稳定度仪、车辙试验仪、燃烧炉 马歇尔稳定度仪、车辙试验仪、燃烧炉一般均具有串行数据接口，能够将试验数据采集至PC系统，但管理平台与仪器自带数据采集系统可能存在匹配的问题，仪器购置时通过与厂家联系，对方提供或开发相应的接口协议，再进行相关数据的采集。2.6.3 软化点仪、延度仪、针入度仪
软化点仪、延度仪、针入度仪等尽量选择市场上功能较为齐全，技术手段较为先进的主流品牌，仪器应自带RS232以上信息数据接口，可进行仪器的PC数据采集。上述仪器尽量选择同一厂家，以便于厂家提供或开发相应的接口协议，实现与管理平台对接。
图9 沥青延度仪试验数据采集界面（示意图）
2.6.4 标养室
标养室环境参数可以通过加装温、湿度传感器，实时监测并回传温度、湿度等指标。
采集故事的兄弟 篇6
“妈妈，你看谁来我们家了？”
埃尔莎的母亲向外望去，只见一个穿着很体面的陌生人正向门口走来。
“一定是卖东西的人。”埃尔莎的母亲回答。
她猜错了。
这个彬彬有礼、面带微笑的人敲了敲他们的门问道：“您愿意给我讲故事吗？”
“给你讲故事？”埃尔莎的母亲吃了一惊，目不转睛地看着他。
这个人解释说：“您的邻居说您记得很多民间古老的传说，而且讲得很好。”
“哦，”埃尔莎说，“你指的是我的祖母。她会讲各种动听的故事。”
这个人笑着点头说：“请问她是否愿意讲给我听？”
埃尔莎的祖母真的为这个讨人喜欢的陌生人讲故事了，他把她所讲的都记录下来。这个陌生人就是威廉·格林，他有个兄弟叫雅各比·格林，兄弟俩很多年来在各地周游，采集民间传诵的童话故事。
过去很多童话故事没有印刷成书，只是由父母亲和祖父母把他们听来的故事再讲给孩子们听，没有人知道这些故事从哪儿传下来。格林兄弟担心这些古老的童话故事早晚要失传，所以就历尽艰辛到处采集，印刷成书，书名就叫《 格林童话 》。
采集方案 篇7
关键词：用电信息采集系统,坚强智能电网,下行通信,通信技术
1 坚强智能电网发展战略
坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础, 以通信信息平台为支撑, 具有信息化、自动化、互动化特征, 包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息各个环节, 覆盖所有的电压等级, 实现“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。
2 下行通信解决方案发展现状
采集系统下行通信解决方案比较多, 包括电力载波通信、微功率无线通信、485通信等。其中, 电力载波通信应用的较多。在20世纪80年代末至90年代中期, 国内将电力载波通信应用在低压用电领域中, 各厂商利用FSK、PSK通信调制技术尝试实现远程抄表业务。2001—2005年, 采用集中式静态自动组网技术改善了系统抄收性能, 减少现场工程维护工作量。此技术适用于通信媒介动态变化比较小的场合, 且运算依赖于集中器, 所以, 系统的可维护性仍然比较低。2006年开始, 国内几家较大载波芯片厂商开始研发以网络神经元芯片为核心的产品, 从物理层、网络层、链路层等方面提升系统性能, 以解决任意节点的物理层通信保障能力和具有中继控制的网络传输协议。
目前, 在国网 (27省) 和南网 (5省) 共32个网省公司中, 除了北京和山东外, 其余大部分网省用电信息采集系统都是以窄带载波方案抄表为主。
2.1 窄带载波解决方案
在窄带载波方案的各厂家中, 青岛鼎信和东软是主流厂家, 占载波份额的75%以上, 其余的厂家有瑞斯康、福星晓程、弥亚威、力合微等。窄带载波方案在国内的应用范围最广, 使用时间最长, 其优势和劣势也被业界普遍认识。
窄带载波方案的主要优势表现在以下几方面: (1) 安装数量多, 现场运行经验丰富。 (2) 通讯距离较远, 在噪声干扰比较小的情况下, 可以支持500 m的通讯距离, 以完成基本抄表业务; (3) 可计算台变/配变线损, 满足供电公司效能考核要求。 (4) 可识别相位, 支持三相不平衡统计计算。
相对于其优势而言, 由于窄带方案的技术具有局限性, 所以, 在使用方面存在许多问题: (1) 以单频点为主, 通讯带宽窄。载波频段在500 k以下, 与现场噪声主要能量频段重合, 而时变噪声和脉冲干扰对通讯效果的影响很大, 传统的调制方式无法有效应对多径反射造成的传输误码。 (2) 大数据包传输不可靠, 很难实现多表计并行远程费控、实时线损计算等新业务的使用需求。 (3) 无法应对多台变串扰问题, 严重影响其抄通率。 (4) 不支持互联互通, 现场施工时无法实现混装, 后续维护工作比较烦琐。 (5) 每年运维费用大, 每个模块平均每年7元左右。
2.2 微功率无线解决方案
在国网用电信息采集系统累计招标中, 微功率无线方案占总招标量的6%~7%, 大约1 100万模块或采集器, 可以采集数千万户的电表。其中, 北京全部采用微功率无线方案;山东是II型集中器和微功率无线并存, 份额相当;宁夏是载波和微功率无线相结合, 前者比例高于后者;其他网省采用的主要是载波方案, 微功率主要是试点。
该方案的优势主要体现为: (1) 采集成功率较高。 (2) 远程费控业务可以实际开展。 (3) 可抄表数据比较多, 支持多特色业务。 (4) 微功率无线模块已经实现了互联互通, 便于后期采购、运维等管理。 (5) 打破了台区的限制, 以物理区域为单位实现无线抄控。
在此方案中, 微功率无线方案在解决这一问题时引发了另外的问题, 无法从根本上建立针对窄带方案的绝对优势。其问题主要表现为: (1) 受建筑物遮挡的影响, 微功率集中器无法覆盖整个台区, 而解决办法是在1个台区中加装多台集中器。这种方案能够实现全覆盖效果, 但是, 加大了施工、维护难度, 加大了对厂家后续服务的依赖。 (2) 无台区概念, 集中器不安装在台变附近, 而是根据无线特点选取信号中心点安装, 线损计算功能几乎不可用。 (3) 现场安装选点要求比较高, 需要有经验的人员操作, 否则抄表效果会差很多。 (4) 由于是公共频点, 容易受有线电视信号等其他无线设备的影响, 也容易影响其他设备。 (5) 标准发射功率50 MW (17 d Bm) 的模块现场抄读效果不佳。厂家经常会将发射功率提高至20 d Bm, 以达到良好的使用效果, 并且每10个内置天线模块就需要加装1个外置天线模块, 这不但增加了故障节点, 而且给现场施工增加了很大的难度。
2.3 485通信方案
485通信是利用电能表的485接口采集费控。这种方式的优点是采集数据稳定, 准确性和实时性较强。但是, 由于485接口属于弱电接口, 故障率较高, 现场施工布线工作比较烦琐, 所以, 普遍将其应用在少量用户采集环境中, 比如专变用户的采集费控。
2.4 宽带载波解决方案
目前, 在国内宽带载波现场, 其实用化刚刚开始, 尚未大规模应用。传统观念对宽带系统的三大误解是功耗大、传输距离近、采购成本高, 所以, 致使宽带载波方案在国内电力行业推广进度缓慢。近年来, 宽带载波通信芯片发展迅速, 部分厂家对国内信道参数、噪声进行了大量的积累和研究。在提供双向、高速、实时通讯解决方案的同时, 解决了国外宽带芯片功耗较高的问题, 适用于国网智能电表设计规范。
该方案的优势如下: (1) 真正实现了“全采集、全费控”的目标。费控的成功率和通讯时间, 一方面, 依赖于物理层通讯的稳定性;另一方面, 取决于通讯重传的次数, 即系统对信道变化的实时适应性。宽带方案在物理层设计方面有效地提升了PLC通讯质量, 并利用多网络自动协调技术、动态自适应多路径路由技术和自动快速组网技术等使设备支持多条路径广播和并行抄表, 大幅提高了系统的实时性。 (2) 抗噪声和抗信道衰落能力强。OFDM技术把串行数据信息通过多个子载波并行传输, 即在每个子载波上的信号时间相应地比单载波系统上的信号时间长很多, 使OFDM具有更强的能力应对抗脉冲噪声和信道快衰落, 减少了符号间干扰 (ISI) 的影响。 (3) 无中继传输距离得到了完善, 阻抗稳定在50Ω左右, 时变特性不明显, 有效地避免了因阻抗引发的衰减问题。经现场实测, 无中继设备传输超过了2 500 m。 (4) 解决了多台变信号串扰问题, 采用自动协调技术, 无需人工干预, 保持抄表不间断运行;采用实时动态带宽协调机制, 根据串扰影响程度实时动态的协调带宽, 以确保通信的成功率。 (5) 支撑智能用电和能效管理业务。它能够实时提供双向、实时、高速和安全的通讯通道, 点对点通讯达到1 Mbps的速率, 大大地提高了并行通信的能力, 为实现大数据量并行交互功能提供了必要的保障。
3 典型案例介绍
以下是唐山地区老旧小区宽带载波方案改造案例。
3.1 现场描述
现场的实际情况是: (1) 唐山市铁三小区供安装载波模块662块, 原鼎信方案抄通率90%. (2) 箱变315 k VA变压器, 平均户用电负荷较小。信道噪声相对较小, 一般在几百毫伏。 (3) 全部为架空走线, 每单元12块电表位于户外的同一个表箱中。架空线为铜线, 入电表侧是铝线。 (4) 集中器与电表距离较远, 且存在较强的干扰, 原方案需要加装中继器才能满足抄读需求。具体的安装现场如图1所示。
3.2 测试分析
采用全频时分多台区方案, 其运行稳定, 抄表成功率、抄表延时平均、组网测试和升级测试均满足现场验收指标;上行通信已调通, 已对接到主站, 实时抄读成功率达到100%;能够满足费控要求。具体的测试数据如表1所示。
4 总结
分布式能源管理、智能家居管理、智能楼宇控制与管理等都是未来电力的发展方向。用电信息采集系统作为提供双向、高速、安全和稳定的数据通道, 使集中器、采集器、智能表计、用户智能交互终端等设备在用户和电网公司之间形成了网络互动和即时连接, 保障了电量信息、应用和数据的实时、高速采集和传输。同时, 根据智能表计、智能交互终端的自动事件上报, 为设备故障分析提供了依据。在数据传输过程中, 下行通信是至关重要的, 虽然宽带载波在近几年刚刚推行, 但是, 已经经过了不断完善和优化的过程, 所以, 其优势在未来多元化、大数据量的发展中可以得到充分的验证。
参考文献
采集方案 篇8
智能用电是国家电网公司建设坚强智能电网的关键环节,它的发展目标是建设和完善智能双向互动服务平台和相关技术支持系统,促使与电力用户的“电力流、信息流、业务流”双向互动,提升国家电网公司用电服务能力[1]。作为智能电网的重要组成部分,要求电力用户用电信息采集系统能够及时、完整、准确地为SG186工程营销业务应用提供实时用电信息数据,从技术上支持企业集约化、精益化和标准化管理水平的要求,实现营销业务的信息采集自动化、用电检查智能化、运营指标实时化、用电管理有序化。
1 需求分析
黄山供电公司主要承担黄山市所辖屯溪区、徽州区、黄山风景区(市公司直供)、黄山区、歙县、休宁县、祁门县、黟县(省公司控股趸售)等区域的供电任务,为更好地服务于地方社会经济发展,黄山供电公司近年来不断加快电网建设,电网结构进一步完善。截止2011年12月底,拥有220 kV变电站4座,110 kV变电站15座,总容量1 410 MVA;110 kV及以上线路38条,总长1 035 km。
全市直供范围的各类用电用户13余万户,供电区域地理位置相距较远,营销工作人员经常面临未能全面及时、准确有效地掌控电力用户的用电信息的难题。人工抄表的人为抄错、表计状况异常以及用户私自增容现象不能及时发现,为线损的实时计算和电费回收带来困难,同时也不能对窃电行为进行有效打击,不能够准确跟踪现阶段居民的生活用电情况,很大程度上制约了电力营销工作管理,根本上需要智能化的电力用户用电信息采集系统。
2 系统建设
2011年,黄山供电公司用电信息采集系统覆盖了屯溪区、徽州区、风景区等直供范围近80%的电力用户。具体建设内容为:(1)黄山供电公司用电信息采集系统建设;(2)自建专用光纤信道,敷设专用光缆;(3)采集终端及计量装置建设。
2.1 主站硬件架构
用电信息采集系统硬件架构如图1所示。采集对象是指安装在现场的各种终端与计量设备,主要有专变采集终端、低压集中抄表终端以及电能表;通信信道作为主站和现场终端设备间的通信联系,主要方式有光纤专网、微功率专网、通用无线分组业务(General Packet Radio Service,GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)等;系统主站网络物理结构主要由服务器(数据库服务器、应用服务器、前置服务器、接口服务器、备份服务器)、工作站、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)时钟及系列网络设备等部分构成。通过各类通信信道,实现电能信息的自动采集、存储、处理,同时提供用电信息采集的各种应用功能[2]。
数据库服务器及存储域网络(Storage Area Network,SAN)存储负责系统数据的存储;应用服务器负责后台数据的计算和处理,为客户端应用功能提供服务;接口服务器负责与其他系统的接口,与省公司系统进行数据交换;前置服务器集群(包括通信前置服务器、数据采集服务器、调度定时服务器)负责完成系统的采集、控制、通信工作,由多台服务器共同组成;备份服务器及磁带库负责数据库、操作系统及应用的备份和恢复。
2.2 主站软件功能
系统软件完成对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控,其主要功能如下。
1)数据采集。针对不同的业务需求,将数据采集任务编制成自动模式,其中包含任务名称、任务类型、任务执行起止时间、执行优先级、采集群组、采集数据项、采集周期、正常补采次数等重要信息,并对各种采集任务的执行全程监督管理,及时检查各项任务的执行情况。
2)数据管理。主要检查原始采集数据是否完整、准确。若采集到的数据出现异常或不完整,系统将启动自动补采模式,记录数据并触发相关告警信息;统一管理所有存储数据,为国家电网公司SG186工程一体化平台提供可靠的数据支撑,具备强大的数据备份和恢复机制。
3)定值控制。主要是指通过远程控制来实现定值控制系统功率、电量和费率等功能。
4)综合应用。综合应用主要包括对抄表、费控、有序用电的管理,用电情况统计、电能质量数据统计和异常用电分析,对线损、变损的分析和增值服务。
5)运行维护管理。系统支持远程对时功能,分别对终端、电表等内部设备进行时间校准。运用权限及密码对用户分级管理,以确保系统安全运行。日常运行维护管理内容主要包括对终端、电表设备和计量点等存档参数的管理,以及对运行情况、故障维护记录和报表等内容的管理。
6)系统接口。主要负责完成与其他业务应用系统的连接功能。
2.3 通信信道
2.3.1 总体方案
在用电信息采集系统中,通信系统的设计与搭建是关键,通信平台、远程通信和本地通信3个方面构成了系统的核心,根据黄山市用电信息采集系统采集点的分布情况,通信系统的总体架构如图2所示。
2.3.2 一体化通信管理平台
用电信息采集一体化通信平台用于实现各种通信方式的集中管理,采用统一的接口与主站系统对接,实现“统一通信网管”的设计目标。通信管理平台体系结构如图3所示。
系统的硬件结构分为监控管理终端、应用服务器、Web服务器等。为保证系统可靠性,一般要求支持双网结构[3]。
2.3.3 远程通信
远程通信综合选用以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)、230 MHz无线专网、GPRS无线公网通信技术为用电信息采集主站系统和采集终端之间提供全面统一的通信通道[4]。
2.3.4 本地通信
本地通信选用低压载波、RS485等多种通信技术,提供采集终端到电能表之间的通信通道[5]。
3 实施效果
1)系统主站建设。系统投运前,黄山供电公司已建成变电站电能量采集、配变监测、电力负荷管理、低压集中抄表等类型电量采集系统主站,各主站系统软件由不同部门进行管理与运维。用电信息采集系统主站的建设,建立了统一的电量采集平台,在该平台上实现对全省电力用户的用电信息全覆盖,达到了集成化用电管理。
2)信道建设。黄山供电公司负荷管理系统和集抄系统远程通信主要使用GPRS、230 MHz无线专网2种方式,应用区域涵盖屯溪区、徽州区和风景区。用电信息采集系统选择屯溪区、徽州区城区范围采用光纤信道,郊区和风景区景点内采用GPRS公网,景点外围区域使用光纤信道。目前,用电信息采集光缆建设已达287 km。对于本地信道方案,城区部分采用RS485+低压宽带载波方案,郊区部分采用集中电能表的用户采用RS485+低压宽带载波方案,采用单个电能表的用户采用RS485+低压窄带载波方案。
4 结语
2012年是国家电网公司全面开展智能电网建设的第2年,黄山供电公司智能电网建设按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则,进展十分顺利。其标志性的工程—用电信息采集系统备受关注,是安徽省电力公司2011年顺利通过验收的两大项目之一。随着智能电网建设工作的深入开展,用电信息采集系统建设成果将直接服务于黄山电网规划、安全生产、营销管理等方面,为电力用户提供优质服务。
参考文献
[1]刘振亚.智能电网知识问答[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2]杨国宇,杨泽清,彭巧环.电能信息采集系统集中器硬件设计[J].电力系统自动化,2010,34(9):106-108.YANG Guo-yu,YANG Ze-qing,PENG Qiao-huan.Hardware design of concentrator in power energy information acquisition system[J].Automation of Electric Power Systems,2010,34(9):106-108.
[3]尹向东.EPON技术在用电信息采集远程通信中的应用[J].电力系统通信,2010,31(9):36-40.YIN Xiang-dong.The application of EPON technology in remote communication of electricity utilization information collection[J].Telecommunications for Electric Power System,2010,31(9):36-40.
[4]姜海.用电信息采集系统远程通信方案[J].电力系统通信,2010,31(4):14-17.JIANG Hai.Scheme of remote communication in electricity utilization information collection system[J].Telecommunications for Electric Power System,2010,31(4):14-17.
采集方案 篇9
1 方案的选择
众所周知, DSP最大的优势是运算能力非常强大。在模拟信号的采集方面, DSP也独具优势, 因为大多DSP芯片都含有片内A/DC (模/数转换器) 。以TI公司的高性能32位定点DSP芯片TMS320F2812为例, 其指令处理速度达150 MIPS (Million Instruction Per Second) ;片上含有丰富的外设, 包括片上A/DC。另外, DSP开发工具CCS对C语言的支持也将大大降低开发难度。开发过程如下:程序首先对A/DC进行初始化, A/DC中断发生时采集信号并在中断服务子程序中将数据存储到指定数组。数据采集结束后, 调用FFT (快速傅里叶变换) 子函数进行频谱分析。但在实际开发过程中发现, 使用CCS观察A/DC采集到的信号波形与用示波器观察的被采集信号有较大的幅度误差, 这将直接导致计算的频谱结果与理论频谱误差较大。即使采用软件A/DC校准后, 也只能改善0.5%[1]。
与DSP相比, FPGA除因其有大量的乘法器和存储器而具有运算能力强的优势外, 还具有逻辑/时序控制的优势, 以及板级布线简单和成本低的优势[2]。但是硬件描述语言如Verilog HDL和VHDL都不如C语言灵活, 因此FPGA一般只适合重复性强的计算。本文将综合考虑信号采集、FFT算法的特点及数据的图形化显示, 详细介绍使用FPGA实现信号频谱分析和显示的方法。
2 系统组成
系统实现如下功能:通过FPGA控制A/DC芯片采集模拟信号, 并对得来的数字信号进行FFT, FFT计算结束后, 将计算结果存储到结果存储器中, FPGA以此作为VGA (视频图形阵列) 的数据源, 控制VGA将频谱分析结果以图形方式显示出来。系统组成如图1所示。
3 控制A/DC
FPGA驱动A/DC采集模拟信号。本系统选用8位高速A/DC TLC5540对模拟信号进行采样, 其最高采样频率可达40 MSPS (Million Samples Per Second) , 转换精度可达0.781 5×10-3, 是理想的高速A/DC。TLC5540工作过程如下:在每个时钟信号的下降沿采集模拟信号, 经3个时钟周期延时后第N次采样的数据被送到内部数据总线上, A/DC的输出存储在FIFO (先进先出) 中。FIFO不需要地址信号, 其数据宽度和A/DC的输出数据宽度一致, 深度是FFT运算的点数。当FIFO为“满”状态时, 将向控制模块发出请求, 经允许后则将数据写入FFT运算模块的两个用于存储实部的双口RAM中作为FFT运算的初始数据。
4 FFT的实现
FFT运算的特点是蝶形单元计算的重复性, 特别适合使用FPGA实现。按频率抽取 (DIF) 基2蝶形运算单元结构的数学模型为
undefined
式中, undefined为旋转因子。FFT有多种形式的运算流图, 本系统采用按频率抽选的顺序输入、倒序输出的结构。这种结构中每级运算的结构是固定的, 方便寻址 (在地址产生模块中实现) , 因此非常适合FPGA硬件编程[3]。
4.1 FFT运算单元
本设计采用乒乓操作提高运算速度, 保证蝶形运算模块不会因为数据的载入而停止运算。FFT运算的框图如图2所示。FFT单元中含有两块乒乓RAM[4], 每块乒乓RAM又是由两块完全相同的双口RAM构成, 分别存储实部和虚部。计算过程中, 乒乓RAM1中的一块RAM参加运算, 另一块则从外部接收下一个FFT运算的数据。乒乓RAM2内部也有一块RAM参加运算, 另一块则向外部输出上次FFT运算的结果。一次FFT运算完成后, 两块乒乓RAM做一次乒乓, 如此反复, 直到FFT计算结束, 并将结果求模输出到结果存储器 (VGA显示的数据源) 。控制模块主要控制各功能模块的协同工作。
4.2 蝶形运算单元
蝶形运算单元是FFT运算的基本运算单元。基2蝶形运算中存在1次复数乘法、1次复数加法和1次复数减法。加法器的设计使用了超前进位加法器。乘法器为了减少部分积数目采用二阶的Booth编码实现[5], 并采用树形加法器来增加部分积求和的速度。
对于乘法操作:undefined有树形结构的8×8乘法器结构, 如图3所示。1位乘法Yx[0]等可用1个与门实现, 共需8个。同时共需要7个16位加法器 (等于操作数位数减1) 。由于计算中包含着0操作, 所以在实际操作中加法器的位数并不需要16 位。例如:Yx[0]+2Yx[1]= (00000000y7y6y5y4y3y2y1y0) x0+ (0000000y7y6y5y4y3y2y1y00) x1, 实际有效的操作只有9位, 其他都是0操作。将其稍加优化就可用8位加法器实现同样的操作:
undefined
改进后的8位树形乘法器需要4个8位加法器、两个10位加法器和1个12位加法器。这样就减少了进位链的位数, 同时也减少了对硬件资源的占用。最后, 由于乘法器将导致数据宽度以2N-1成指数增长, 因此必须将乘法器的输出进行截取。
4.3 存储单元和地址产生单元
本设计使用了大量的存储器。存储模块用于存储旋转因子、 蝶形运算中间结果和FFT的模。旋转因子事先计算好并存储在ROM (只读存储器) 中, 蝶形运算的输入数据和输出数据分别存储在两个双口乒乓RAM中。
地址产生单元负责产生蝶形运算的输入数据地址、回写数据地址和旋转因子地址。当前FFT的运算级数和当前级运算过的蝶形数也在该单元中记录, 这比由控制单元记录这些信息再传送给地址产生单元以期产生正确的地址方便许多。下面以128点FFT为例说明上述各地址的生成方法:
5 VGA显示
在嵌入式领域中, 通常采用LCD (液晶显示器) 和VGA作为显示器件。一般, LCD的分辨率较低, 更适合显示文本。本设计选用驱动VGA绘制频谱曲线。实现VGA显示的设计重点在于实现水平时序、垂直时序和两者的组合时序, 即根据刷新频率确定主时钟频率, 然后由主时钟频率和图像分辨率计算出行总周期数。分频采用计数的方法。
本系统用画直线的方式图形化显示信号的频谱。输入参数为:由结果存储器中的数据经适当变换得到起点和终点的横、纵坐标。水平、垂直方向的增量可以根据起点和终点坐标判断出其横向和纵向宽度, 以两者宽度绝对值较大者的方向为基准方向, 其宽度绝对值为基准宽度, 分别计算出线段由起点向终点运动的水平和垂直方向像素增量,
undefined
像素位置的计算方法如下[6]:设起点坐标为 (a1, b1) , 终点坐标为 (a2, b2) , 假设基准方向为横向 (如果基准方向是纵向, 只需将a和b互换) , 当前步长为i (取1) , 当前步长横坐标:a1-sgn (a1-a2) ×i, 当前步长纵向坐标:undefined为取绝对值) 。最后取计算结果的整数部分。根据以上操作, 将基准方向像素宽度作为步长, 进行循环计算得出每一步对应的像素点, 再将像素点输出到VGA显示器, 从而画出线段。
6 结束语
本系统选用FPGA而没有选用DSP作为设计的核心, 主要出于以下考虑:首先, 使用FPGA控制高速A/DC实现模拟信号的数字化比使用DSP的片内A/DC有更高的精度和速度;其次, FFT运算具有一定的重复性, 更适合用FPGA实现;再者, FPGA可实现大量的存储器, 而DSP在计算多点FFT时一般需要外扩存储器。
本文使用FPGA实现了信号的采集及频谱显示, 有效解决了FFT蝶形运算的两个主要问题:一是实现复数的加减及乘法运算并保证运算的精度;二是实现对蝶形的输入输出序列的寻址。另外, 本设计采用了一种简易的在VGA上画线的方法, 该方法比传统的Bresenham算法更快, 且省略了多步浮点运算, 更适合于在嵌入式系统中应用。设计时分别使用了Modelsim和Synplify进行功能仿真和综合;使用了Quartus II进行布局布线并下载到EP2C20Q240C8芯片中验证。验证结果表明, 本系统可以满足高速采集和对大量数据做频谱分析的要求。
参考文献
[1]Texas Instruments Inc.F2810, F28121, F2812 ADCCalibration[DB/OL].http://www.ti.com, 2004.
[2]刘延波.基于USB2.0远程光纤接口板的设计与实现[J].光通信研究, 2004, (5) :44-46.
[3]潘明海, 刘英哲, 于维双.一种基于FPGA实现的FFT结构[J].微计算机信息, 2005, (9) :156-158.
[4]吴继华, 王诚.Altera FPGA/CPLD设计 (高级篇) [M].北京:人民邮电出版社, 2005.
[5]姜宇柏, 黄志强.通信收发机的Verilog实现[M].北京:机械工业出版社, 2007.
采集方案 篇10
小水电是一种绿色环保的可再生能源,它的开发与使用有利于改善生态环境,有利于发展与环境的协调,有利于现代经济社会的可持续发展。小水电的特点是:因地制宜,就地开发,就地并网发电。从大电网的角度来审视,小水电是一群零星分布在电网边缘的小电源,点多面广,源头来水是其出力的唯一制约机制。小水电对电力调度而言是一群难以预测、难以调度的不稳定电源。采用大功率载波通信技术和POLLING规约,实现小水电站实时信息采集,以提高电网调度和用电管理水平。
2 小水电站实时信息采集的必要性
(1)小水电站点多面广、分布在电网边缘,出力由源头来水而定,它们与农村用户变压器串接在一起,电网调度人员很难估算众多小水电站的实际的出力情况。
(2)小水电站对10kV线路末端的电压影响很大,在雨水充沛的季节,众多小水电站都开机发电,把10kV线路末端的电压抬得很高,成为破坏农村电网电压合格率的关键因素。
(3)以往小水电站的无功出力按月考核,这样的考核非常粗犷,小水电站普遍存在来水多抢发有功、来水少补发无功的习惯,这对电网无功的控制与调配显然是不利的。
(4)小水电站往往零星分布在偏远山区,路途遥远、交通路况很差,这给计量表计的抄录与监护带来不少困难。
(5)小水电站对配电线路检修是一个不安全因素,当某条10kV线路发电与用电基本持平时,即使该线路的变电所端开关跳闸,此线路还有可能成为独立电网继续运行。
综上所述,采集小水电站的实时信息时十分必要的,而实现小水电站实时信息采集的关键是解决通道问题。
3 小水电站实时信息采集
3.1 大功率载波通信技术简介
电力通信网是为了保证电力系统安全稳定运行,同安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。长期以来,电力线载波通信一直是电力通信网的重要组成部分。中低压大功率电力线载波的应用目前主要在10kV电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道和在380/220V用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道[1]。
3.2 小水电站实时信息采集通道分析与选择
(1)光纤通道:投资大,小水电站点多面广,用光缆连接每个小水电站不是现实、合理的选择。
(2)无线GPRS通道:一方面有许多偏远山区的小水电站无线信号覆盖不到,另一方面每年还需要通道租借费用。
(3)电话通道:拨号方式通信实时性差,通信时间与运行费用成正比,另外山区往往雷害频繁,调制解调器容易被雷击损坏。
(4)载波通道:利用10kV电力线路载波通信,投资省,运行费用低,不依赖其他通信部门。
由以上分析可知,采用载波通道是经济、现实、合理的选择,大功率中、低压载波技术,对于纯粹数据传输来说不需要点对点通信,也就是说对连接在一个35kV变电所的小水电站群的通信只需要一个通信频率点,可利用POLLING规约实现1:N的时分轮询通信。与常规电力线载波通信相比,大功率载波不需要线路阻波器,这样使得通信设备更为简单、经济、可靠。当然载波通道也存在着依赖电力线路的弱点,需要依照载波通信的特点设计科学合理的信息传输方案。
3.3 小水电站实时信息采集站的配置
如果在采集站使用常规的RTU,不仅费用大,而且还需要添加电量采集装置。可采用四合一智能电度表作为信息采集单元。四合一智能电度表采集的电压、电流、功率完全符合遥测的精度要求,而且还能采集到有功、无功、峰、谷、正、反等各类电度量。只需要增添一块简单的遥信采集板采集开关状态。这样的厂站端设备结构简单,安装方便,经济实惠。采集站具体系统构成图1所示。
3.4 小水电站实时信息采集通道传输方案
以35kV变电站为小水电实时采集的中心站,通过中、低压大功率载波将并网在该变电所所辖10kV线路上的小水电站群的信息汇集到该变电所,然后通过已有光纤通道将汇集的信息传输到调度主站,使用二级树型通信结构实现对小水电站信息的采集,具体结构图2所示。
采集站与中心站通过大功率载波传输信息,各中心站内的每个采集站统一编制站号,使用POLLING规约实现1:N的时分轮询通信。中心站接收到信息后把各采集站的信息综合处理,使用CDT规约通过光纤通道把信息传输到调度主站的前置处理机。对调度主站的前置处理机而言,一个中心站相当与一个远方厂站,在调度主站后台处理后,把各采集站的信息按站分离。
4 小水电站倒网状态下的通信问题及解决办法
小水电站绝大部分连接在10kV配电线路上,而10kV线路遇到电网运行方式的改变经常要倒网,也就是说A变电所属的线路有可能倒到B变电所。由于载波通信固有特性,这里存在一个采集站在倒网之后的通信的问题,具体见下图:
按照原来的通道设计方式,【倒网状态一】:采集站N与所属的2#中心站中断通信,虽然采集站N与1#中心站线路上是相连的,但是由于通信频率和从属关系的不同而无法与1#中心站通信,这样采集站N将与调度主站失去通信。同样道理,【倒网状态二】:采集站M也将与调度主站失去通信。
按常规每个中心站分配一个不同通信频率点,如果要把倒网之后的小水电站信息转接回原来所属的中心站就需要在断开的开关两侧添加载波桥路设备。这样不仅增添了硬件设备,也使得信息传输通道变得非常复杂,给管理与维护带来不少麻烦。
解决这个问题的关键是打破地域上的中心站概念,首先取消各中心站的通信控制单元,在调度主站添加多路通信控制单元,让多路通信控制单元直接用POLLING规约与各采集站通信,这样就可以把存在倒网线路的二个中心站合并为一个虚拟中心站,改进后的通道结构如图4所示。
结合“采集站倒网示意图”如果1#中心站与2#中心站,合并成为一个虚拟站,虚拟站内的各采集站使用同一频率点通信,使用统一的站号,那么线路无论处于何种倒网状态,采集站M、N能能与调度主站通信。这样的处理方案,信息传输通道简单清晰,也不需要添加任何硬件设备。同时取消各中心站的通信控制单元,在中心站只剩下一个大功率载波通信单元,给设备的管理与维护带来很大的便利。
新昌局小水电站实时信息采集数据传输结构如图5所示。
5 小水电站实时信息采集系统应用
目前,该小水电站实时信息采集方案,已在浙江省绍兴新昌县供电局得到实际应用。共有1座35kV并网火电厂、3座35kV水电站、19座10kV小水电站,通过该信息采集方案成功接入。其中镜岭变和中彩变所辖10kV小水电站应用上述的虚拟中心站技术,实现在电力线路倒网状态下的信息倒换传输。实现了遥测、遥信等远动厂站基本功能,信号正确,反应良好。其中祝家坑水电站在调度自动化中的SCADA画面中如下图:
6 小水电站实时信息采集系统的作用
本方案能满足小水电站基本远动功能要求,并具有以下作用:
(1)利用采集到的实时发电信息,调度人员可以掌握小水电站的实际发电情况。可以通过分析发电历史曲线掌握小水电站的发电规律,尤其是梯级开发的小水电站群,更容易分析出精确的发电规律,这对于电力调度与电网负荷预测无疑是极大的帮助。
(2)利用采集到的实时电压信息,调度与用电管理人员可以随时掌握各小水电站并网线路末端的电压变化情况,为提高农村电压合格率提供可靠的决策依据。
(3)利用采集到的实时无功信息,可以了解到小水电站实时的无功出力情况,可对小水电站实行瞬时无功考核创造基本的技术条件。
(4)利用采集到的实时电度量信息,可以掌握电度表的实际运行情况,及时发现故障,并能及时发现窃电等不良现象。如果计量部门许可,采集到的电度量可作为计量使用,这样将减轻抄表人员的工作量。
7 结束语
小水电站点多面广,一般按照按装机容量由高到低分期分批实施安装,对于新建的小水电站应该在设计时把采集装置一并考虑。
中、低压电力线路的阻抗与衰耗都是很不稳定的。为了提高大功率载波通信的可靠性,在技术成熟的条件下,可考虑频率点的自动切换,这样载波机在工作频率点通信不良的情况下能自动切换到其他频率点,选择到通信良好的频率点继续通信。本文提到的虚拟中心站的技术解决方案,也为广大同行提供一个参考。
小水电站实时信息采集的模式可以推广到山区农村用户变,实现对用户变的实时监控。可为提高农村电压的合格率和农村供电的可靠性打下坚实的技术基础,同时也可以减轻设备巡视和计量抄表人员的工作量与工作强度。
参考文献
薪火采集者 篇11
在清华大学苏州研究院这个平台上，有那么一群清苦的创业者，他们都在借助这个平台为这个行业贡献着自己的力量，他们就是苏州研究院平台上孵化出的相关企业的负责人。那么，他们在做什么？又在各自的领域取得了哪些成果？他们是如何看待中国汽车零部件核心技术缺失问题的呢？
带着这些疑问，《汽车观察》记者走访了几家相关孵化企业的老总，听他们向记者一一作答。
别人做不到的事情，我们想尽办法做到
采访代表一：苏州智华汽车电子有限公司总经理邓博
企业简介：苏州智华以国内各大汽车制造厂商为合作伙伴，率先在汽车驾驶辅助产品上取得市场突破。目前已有产品：驾驶安全辅助系统产品（传感器、控制器ECU）、汽车安全电子系统产品（传感器、控制器、执行器）。苏州智华目前通过与清华苏州研究院的合作，借助清华大学的人才及学科优势，致力于打造具有市场竞争力的汽车主动安全产品。
采访实录：
智华主要是针对开发汽车智能驾驶领域的驾驶辅助产品，之所以选择这个领域，是因为考虑到中国汽车工业体量已经足够大了，但核心零部件的技术一直是制约汽车工业发展的瓶颈，尤其是汽车电子领域，核心技术基本上被国外供应商垄断。为了在汽车电子零部件领域寻求突破，清华汽车系需要在一些汽车电子新兴领域寻求切入点。ADAS技术，目前是汽车智能化发展的大趋势，在这个领域，国外供应商也还处于快速发展阶段，市场未形成垄断，而且ADAS领域不太涉及汽车核心动力总成，技术门槛相对低一点。而且清华大学汽车系在此领域也积累了十年左右的时间，核心技术已经具备。所以智华选择了ADAS领域作为切入点。
在创业初期，我们遇到很多困难，方方面面都需要努力克服，包括资金、团队、市场、运营、品牌建立。对智华来讲，成立之初便引入了风险投资，解决了启动资金问题，技术沿袭了清华汽车系的积累，相对成熟。对于我们运营团队缺失。智华花大代价从日本松下邀请了一个经验丰富的团队加入，解决了运营和品质管控体系等问题；另外，打开市场是最困难的，尤其是对一个新公司来讲。一方面，智华借助清华汽车系和研究院的行业资源，快速找到目标客户。然后通过产品技术、服务、市场攻关等多方面努力，建立启动客户资源，以此建立行业口碑。
当初抱着一种“势必行、行必果”的心态来攻克核心技术难题，我觉得别人能做到的事情，我们也一定能做到，别人做不到的事情，我们想尽办法做到。
目前，我们企业还处于发展阶段，对于下一代产品的研发也需要投入比较多的研发资源，而苏州汽车研究院现在组织了力量进行下一代产品的预研（比如跟智华现在合作的长距离超声波雷达传感器技术），帮助企业减轻了在发展阶段的负担，又为企业未来储备了核心技术，为企业的长远发展带来了巨大效益。不管是启动资金的支持、行业资源的支撑还是后续技术的保障，可以说，苏州汽车研究院这个平台对于企业下一代产品的预研有重要作用。
现在我们公司以联合研发中心和联合研发项目的方式进行合作。企业更贴近市场，把市场需求反馈到研究院项目研发团队，指导其技术成果产品化，形成产品后又快速推向市场。
另外，我个人对这样的研究机构有以下几个期待：1、继续加强先期技术的储备和研究；2、加大一些共性技术的集中攻关；3、加强试验能力的搭建，可以为多个企业共性服务；4、吸引国内外优势资源合作，以研究院牵头，吸引优势资源和优秀人才加盟，以促进更多的技术成果转化；5、联合申请国家项目，为国家和行业在高新技术领域贡献力量。
核心技术缺失跟中国国情相关
采访代表二：苏州凌创电子系统有限公司董事长金辉
企业简介：苏州凌创电子系统有限公司是一家专业提供基于计算机的测试、测量以及自动化解决方案的民营高新技术企业。为客户提供测试、测量及自动化服务，专注于自动测试设备（ATE），工业现场测量、数据采集和控制，机器视觉、运动控制，射频测试技术，服务于汽车、消费电子、通信、电力、工业现场控制等各领域。
采访实录：
目前中国的汽车发展还将在很长一段时间内处于高速发展期，不管从时间跨度上还是从规模数量上，都有很可观的发展预期。另外一方面，这种高速发展的相关配套，比如汽车的售后，汽车的维修，以及包括我们对汽车零部件质量好坏的检测也需要跟上。事实上，在国内，发展较快的事物往往会忽略其配套，汽车零部件检测作为汽车零部件及汽车质量的重要性不言而喻，国外由于汽车发展史很长，汽车工业成熟度高，对汽车质量的标准很完善，因此检测这个行业发展也较快。我们正是看到了国内这个领域的不足，而又有国外经验可以借鉴，因此我们选择了汽车零部件检测设备作为公司的主要业务方面。
从企业的角度来说，人力、技术、资金、销售渠道的困难是处处存在的。凌创发展十年来，在汽车零部件检测设备的研发和制造领域也有了一席之地，就是通过不断的解决这些困难而发展起来的。我们的行业要求我们具备足够专业技术能力，因此我们与多家院校合作，为我们源源不断的输入技术与人才，清华汽研院、重庆理工大学、南京邮电大学、常熟理工学院等都是我们的校企合作单位。另外，我们作为美国国家仪器的联盟商，也可以得到大量技术和市场渠道的帮助。没有各方面的支持，凌创不可能做到现在的规模。
特别是清华大学汽车研究院，作为凌创的股东之一，为我们提供了大量的资金保障。凌创也借助清华汽研院的汽车平台，更多的开拓着公司的销售渠道和业务范围。在汽研院的帮助下，我们开拓了汽车检测服务业务，拓展了我们的产业链范围，也同时帮助销售了我们的检测设备。另外，还与清华大学、重庆理工大学共同合作了汽车台架测试设备公司，不仅拓展了我们的检测设备范围，更开辟了中西部市场，对凌创而言，是极大的市场资源。
一直以来，我们都是抱着必须攻克的心态来完成技术难题。因为我们的行业都是非标的，在国内还没有统一的标准出台的前提下，每个公司要求的不尽相同，而且，凌创的客户对象都是世界知名汽车零部件企业，对我们设备的要求也非常之高。每每遇到难题，我们的工程技术人员不会放弃，没有一次不按客户要求，满足他们的需要！
在我们发展过程中，苏州汽车研究院提供了很多帮助，其中最直接的支持是给了我们资金、设备和场地。另外也作为我们的大股东参与到公司发展的进程中来，比如，公司业务范围的拓展，销售渠道的开拓，人力资源等，前面都有提到过。并且，研究院依托与政府的良好关系，为凌创寻求政府资助和政府项目提供了非常好的平台。汽研院在凌创的成长中起了最关键的作用。
对于目前所谓技术核心缺失，其实是跟中国国情这个大环境相关的，我们虽无法控制，但并不是被左右着不能动弹。事实上，有越来越多的世界500强外企都在国内设立研发中心，制造的产品或设备也包含了足够的核心技术，我们完全可以从中学到足够的知识。另一方面，国内的科研院校与企业的合作越来越紧密，很多好的技术都掌握在院校手中，只需要和企业对口合作就能开发出高端产品。因此，我们很感谢清华这个平台，给我们带来了很多核心技术。
技术应该以市场为导向
采访代表三：苏州清研微视电子科技有限公司总经理张伟
企业简介：苏州清研微视电子科技有限公司是一家专注于机器视觉技术及汽车主动安全技术的创新型企业，致力于研制开发具有自主知识产权的集成式车辆安全状态实时监控预警系统。公司围绕车载机器视觉、车载信息的实时获取与动态分析、人车信息交互、远程信息处理与监控平台等汽车智能安全核心技术，开发先进的驾驶安全辅助系统。在驾驶员状态识别、车辆状态监控、道路环境检测等方面，提供包括嵌入式系统设计、系统集成、参数匹配、控制策略优化、故障诊断、远程监控预警平台等方面的整体解决方案。
公司业务主要聚焦于“机器视觉技术的车载应用”和“车辆信息采集与远程监控”两个方向，从事汽车智能安全驾驶辅助系统、车辆信息采集与远程监控系统、驾驶行为及习惯分析系统、基于机器视觉的智能监控系统等的研发、生产与销售。公司目前经营的产品主要包括驾驶员疲劳及注意力分散预警系统，北斗/GPS双模卫星定位终端及服务平台、高清摄像机系列、智慧驾校智能信息采集终端、客流量统计系统等系列产品。
采访实录：
我们公司目前聚焦于先进驾驶辅助技术及相关产品的研发，是包含终端、平台在内的整套解决方案，从小层面上看，是汽车主动安全领域；从大层面上说则属于车联网行业，目前这个领域在国内具有很大的发展机遇。从国家层面来看，我们拥有诸多有利条件，比如巨大的汽车市场容量、全球最大的高速公路里程和3G通讯网络，4G网络也正在加速建设，北斗卫星导航技术发展迅速。特别是十八大以来，加快两化融合和产业优化升级成为国家意志，解决交通安全、节能减排、交通拥堵越来越受到重视；从产业层面看，整车厂、互联网科技企业、通信运营商、服务提供商、车机厂商等各行业都在热情主动地投入这个领域的技术研发与合作中，产业链、技术链正在打通，价值链正在完善，从目前形势看，以汽车主动安全技术为核心的车联网行业蕴藏着巨大的发展空间。当然，汽车产业是国家的支柱产业，行车安全与人民生命财产息息相关，推动国内汽车主动安全技术向世界一流水平迈进是利国利民且刻不容缓的重要事业。
在公司的发展中，我们也遇到一些困难，主要集中体现在四个方面：第一、人才引进困难，解决方案是：依托清华大学苏州汽车研究院平台，借助当地政府人才引进政策，通过全职引进与柔性兼职相结合的方式吸引了国内外多所重点高效的专业技术人才；第二、资金问题，解决办法是采取公司核心人员个人出资和社会募资相结合，依托清华大学品牌优势，积极吸收社会优质资本，通过资本杠杆撬动企业发展；第三、技术难关较多，核心技术缺失。解决办法是在清华大学相关先进技术研究基础上，对标国际先进水平，结合中国市场特点及政策法规，研发具有自主知识产权的技术产品；第四、企业管理制度不健全，解决办法：借鉴国外高科技创业公司发展经验，引入先进管理理念及信息化管理工具，吸收经验丰富的专业管理人才，制定科学合理的管理制度。
虽然困难重重，但是作为清华大学的创业团队，我们肩负着振兴我国汽车工业的历史使命，需把握当前我国汽车工业发展的大好机遇，为形成我国汽车工业的核心竞争力作出贡献。面对核心技术难题，我们一方面要把它当做是创业道路上的必然过程和对自己的挑战，冷静客观地对待，不畏惧、不退缩，另一方面又要谨慎认真地应对每一道技术难关，以严谨求实的态度将任务分解，逐个击破。此外，要以开放合作的态度去解决每一个问题，通过与行业内外的专业人士交流，相互学习，来提升自己解决问题的能力。
当然，在依托于苏州汽车研究院这个平台，他们也我们提供了很多帮助。首先，是对企业的孵化作用。在企业创立之初，资金、人力等资源都较为紧张的关键时刻，研究院拿出相关资源进行技术研究和产品孵化，在企业的研发推进与其他各方面的生根立足都起到了很好的助推作用，这也是研究员给孵化企业提供的最重要的帮助。其次，在产品成熟后的市场推广过程中，因企业规模较小，创立时间短，还难以形成品牌效益，而研究院在技术实力强、行业地位高，可以利用自身优势帮助企业进行宣传推广工作。最后，研究院与各相关行业的交流较多，对行业技术发展方向与前瞻性技术的研究更加有预见性，能够给企业未来产品规划及发展定位给予指导建议。如我们清研微视的疲劳驾驶产品就是很好的例子。该产品的基础技术由清华大学汽车系的相关课题组进行研究，苏州研究院利用自身的资源优势将该技术向产业化转化，待转化基本完成后移交给清研微视进行产品级研发和生产推广。在研发与推广过程中，研究院都起到了良好的推动作用。
众所周知，在汽车电子技术领域，国内在核心技术上呈现缺失状态，关键技术几乎全被来自美国、日本、德国等国外企业所垄断，中国本地汽车电子厂商可谓少之又少，相关研发迟迟无法取得突破性进展，这严重制约了行业发展。
对于这一问题，首先我们不能急于求成，中国汽车电子产业与世界先进国家相比本身就存在着起步晚，基础薄弱的问题，现仍处于起步阶段，核心技术的缺失是产业发展初期的一种正常现象。其次，我们应该充分认识到核心技术的重要性，一方面在技术引进过程中更加注重学习、消化、吸收、再创造的过程，而不是单纯的“拿来主义”，另一方面，我们需要培养在核心技术上的自主创新能力，不仅是在已有技术的掌握上，更是在新技术的引领上，新的时代创造了新的需求，新的需求带来了新的机会，许多技术目前在世界范围内的研发都草创阶段，中国完全有可能成为这些新技术的领头羊。国家也正在采取积极的措施促进国内自主创新品牌及先进技术的发展，像不久前中国政府在零部件行业的反垄断行为，对中国自主品牌的零部件企业来说，就是一个很好的发展机会。
核心技术的缺失只是暂时的
采访代表四：苏州凯特力排气净化技术有限公司总经理华伦
企业简介：苏州凯特利排气净化技术有限公司依托清华大学苏州汽车研究院，借助清华大学汽车系和日本ACR在排气净化领域雄厚的研发实力和技术基础，开展针对道路与非道路动力装置排气净化系统，包括SCR、DPF、DOC、POC、ASC等系统，技术开发、技术咨询、技术培训、产品检测与计算机辅助分析等服务，另外从事相关产品的生产和销售。该公司目前已经与浙江银轮机械股份有限公司，常州科试集团，江苏昊宸催化器科技有限公司等开展排气净化领域相关技术合作。
采访实录：
当初选择这个领域是因为意识到，随着国IV以及后期更加严格排放法规的实施，势必将推动柴油车尾气净化材料和技术的迅速发展，因此急需相应的后处理产业化基地来实现目前技术的产品化。我司拥有清华大学苏州汽车研究院和清华大学的强大技术与优秀团队支持，开发的柴油车尾气后处理产品具有良好的性能，能够达到国内外同行业产品的水平，具备打破国外技术垄断的能力。
目前，我们拥有的柴油机尾气后处理技术已相当成熟，但仍需考虑的是怎样尽快将现有技术产品产业化，解决目前国内亟待解决的环境污染问题。通过有选择性的对最具合作潜力的企业进行市场开拓、寻找合作契机，最终启动以技术入股与国内现有生产能力厂商的合作模式，在技术和资金的双重保障下实现产业化投资回报。
我们也知道，柴油机尾气NOx净化是世界性的难题，开发具有自主知识产权的实用型柴油机排放污染控制的技术障碍是：柴油机排气温度较低的特性，导致冷启动及怠速条件下NOx净化效率不理想。因此，低温活性高、耐硫性能强的NOx净化催化剂的开发是柴油车NOx排放控制的两大技术难题。
我们依然相信凭借我们的技术实力，可以研究开发DOC、SCR和DPF等控制柴油车污染物的关键后处理技术，并通过研究开发与之配套的控制技术、集成匹配技术等，使柴油车排放控制技术满足“十二五”减排应用需求。
在我们创业过程中也遇到过很多困难，苏州汽车研究院对我们的帮助很大，由于研究院具有发动机动态试验平台、数值模拟平台及激光可视化平台，为开发催化剂、尿素喷射泵及后处理装置的系统设计、匹配优化提供了支持，基本满足柴油车尾气后处理技术研究的需要。同时在产品研发、产业转化和团队建设方面提供了大量帮助和支持。
我个人认为目前国内核心技术的缺失只是暂时的。我们可以通过消化吸收国内外先进的后处理技术，为今后真正自主独立创制新的柴油机尾气处理技术提供丰富的经验和技术储备。
科研成果变成产品需要二次开发
采访代表五：苏州奥易克斯汽车电子有限公司总经理于树怀
企业简介：苏州奥易克斯的创业团队以清华大学汽车工程系毕业师生为主，以自主知识产权的技术开发和产品生产为核心竞争力。苏州奥易克斯车电子有限公司以汽车动力总成电控系统为主要技术和产品开发方向，主要产品包括新能源汽车电控系统（APU‐EMS、VCU、MCU等）产品、汽油（燃气）电控系统（EMS）产品以及无钥匙进入系统PEPS等汽车电子产品。
采访实录：
我们跟研究院的合作往来比较密切，合作方式多种多样。研究院这边有一个很好的平台基础，比如一些实验设备和实验条件都是我们可以利用的。虽然我们是付费的，但是价格上比较优惠。我们跟研究院最简单的合作方式是商务上的合作方式，同时，在业务上也有更复杂的合作方式，比如，市场开拓方面，研究院会介绍一下我们的企业以及产品，这在无形之中跟研究院建立了联系。同时，研究院在对外展示的时候把我们的产品作为研究院的技术成果展示出去的时候，也提升了我们的产品知名度，这种合作方式与商务无关，就是互相推广。
由于苏州汽车研究院成立的时间不长，研究院开发的一些技术对我们企业来说有一些指导也起到了一些作用，但是距离真正的市场产品来说还是有一些距离。研究院这一块为我们企业提供技术指导，这些技术不一定是研究院自己研发，也有可能是外面引进的，然后我们企业进行后期的产品化，在产品成型的过程中研究院还是起到了很大的作用。
我们企业要把一个科研学术成果最后变成了一个市场产品还是比较难的，由于研究院成立的时间不长，很多学术成果还是初期的东西，要想做成扎实化的产品需要较长的时间，一个东西从原理到实际的消费产品这中间的差距比较大，我们要根据市场需要把这些学术成果进行二次开发。
苏州汽车研究院跟其他的科研机构不太一样，这个研究院在前期产品技术开发的时候，我们企业的团队就已经介入了，并不是等研究院研发完成后企业的技术团队再介入。
企业必须掌握自己的核心技术
采访代表六：苏州绿控传动科技有限公司总经理李磊
企业简介：苏州绿控传动科技有限公司主要从事混合动力客车整车控制系统以及汽车AMT自动变速器控制系统的研发、生产、销售，现已具有覆盖重卡、城市客车、轻客、轿车等一系列产品。所开发的客车混合动力系统总成是国内首个同轴并联式混合动力系统，打破了国外公司垄断的局面
采访实录：
目前我们企业与苏州汽车研究的合作比较多，主要是依托研究院的一些技术、人脉、信息等，对于把科研学术成果最后变成了一个市场产品，这个过程很复杂，但是我们企业必须掌握自己的核心技术。
这样的研究机构可以加速企业的成长，对于有些新产品的开发，我们和研究院从一开始就一起研发，这样一来，研究院对企业起到了助推作用。这种模式跟欧美完全不同，在欧美，企业与高校的合作主要以企业为主，高校为辅，而在中国，很多企业的技术开发完全跟不上，对于一些新技术的开发，往往是以企业为辅，很多核心技术的开发完全靠高校，但是从目前的形势来看，一些核心技术企业都必须要自己掌握。
对于我们企业来说，这种研究机构给企业提供了一个平台，比如他们的检车中心、前期开口、后期测试等，这些对于企业来说提供了很多便利。我们希望以后继续依托于这样的机构取得更好的发展。
研究院助推企业发展起了关键作用
采访代表七：苏州清研安远信息科技发展有限公司总经理黄晟
企业简介：苏州清研安远信息科技发展有限公司依托清华大学苏州汽车研究院的研发基础与苏州吴江交通局的智慧交通建设实践，汇聚来自清华大学、北京大学、浙江大学等一流大学的高端人才与先进技术，以清华大学车联网中心与江苏省车联网工程实验室为整合平台，以国家863车联网课题研究成果为核心，汇集智慧产业资源，创新智慧交通建设运营模式，切入智慧城市建设，打造成功的智慧交通与智慧城市的“苏州模式”，立足苏州，辐射华东，输出全国。公司的发展方向与核心业务：1、提高公共交通出行比率，减轻城市交通拥堵问题；2、交通管理可视可测可控，化被动疏导为主动引导；3、交通信息产业化，增强可持续运营能力。
采访实录：
目前，清研安远作为苏州汽车研究院的重点孵化企业，与研究院的合作关系十分密切。苏州汽车研究院负责整体规划，并依托自身优势帮助企业推广，清研安远将市场需求反馈给研究院，形成整体解决方案，最后通过上交部分利润作为研究成本。同时，对外采购产品，经过我们的检测环节进行质量认证，作为实施保障措施的重要组成部分。
企业创立之前，产品方向、人力等资源都较为紧张，研究院拿出相关资源进行技术研究和产品孵化，同时利用自身品牌等优势帮助企业成长，对企业发展起到了很好的助推作用。
同时，我个人认为，研究院的研发战略与各孵化企业的发展战略应密切协同，研究院着重前瞻性研究，前期产品系统研发，企业着重市场需求分析和市场推广。
记者采访手记：他们大多是70后或者80后年轻人，与家人分隔两地，都知道技术的开发是一条不归路，但是为了同一个梦想而清苦创业。尽管他们各自在自己的研发领域初见成效，但他们朴实、低调，在整个采访过程中，他们都不愿意向记者讲述创业背后的艰苦故事，他们更愿意诉说创业背后的使命感以及对汽车核心技术的热爱与探索。
采集方案 篇12
目前市场上对小型信息采集车的需求正处在上升期，但目前市场上的信息采集系统产品基本都是功能简单的堆砌，车顶设备凌乱、线缆纵横外露；车内设备拥挤、多个控制器操作不方便等问题。同时随着国内汽车品种和数量不断攀升，车辆技术也日益更新；急需探讨一种适用各种车载平台的结构设计方案，来满足基层实际和实战要求，为信息采集系统装备现代化提供支撑，为维护社会和谐稳定发展发挥了重要作用。
1 小型信息采集车结构总体技术要求
信息采集车主要功能是：接到调度指令或紧急救援时，对救援现场进行实时音视频采集，并将采集的信息实时上传至省应急指挥中心，同时现场通过车载LED信息发布屏对现场救援人员发布相关诱导信息，指挥调度各救援部门进行现场施救，有效维持救援现场秩序。
其结构主体要求：车载设备采取加固和固定措施，并具备快速拆装、整车美观的特点。车载设安装不破坏原车车体及设备结构，同时车辆改装后需符合有关车辆的安全技术标准，确保车辆的车速、转弯半径、爬坡度、制动距离、越壕宽度、接近角、离去角、涉水深度等技术指标应与原载车的相应指标相同或接近。保证车辆行驶的安全性和稳定性。
1.1 A型结构总体方案设计
信息采集车的载车平台采用东风本田CRV车型，整个车载系统装备包含车外、车内两部分方案设计。
1.1.1 车外结构设计车外设备主要放置于车顶的设备平台内，利用车载专用横向行李架安装于车顶：
(1)设备平台最前侧为整体、美观的高亮度的LED警灯；
(2)设备平台中间上部为车载遥控红外一体摄像机和摄像机下侧的车载专用全向拾音器；
(3)设备平台中间内部为主题设备箱体，所有硬件设备安装于箱体内部；
(4)设备平台中间底部内侧为设备平台散热的轴流风机，外侧安装车载警报器；
(5)设备平台后部从上而下依次是：后部高亮度LED专用警灯和车载LED信息一体化发布屏；
(6)设备平台后部的外侧均布内置设备的吸盘类通信天线。
1.1.2 车内结构设计
(1)主、副驾驶座之间的储物箱放置无线警报控制器的手柄；
(2)副驾驶座前储物盒内放置无线触摸电脑监视器；
(3)车内后备箱沿车头前进方向的右侧的侧壁上安装逆变电源，以便便携笔记本和打印机，应急补光灯等设备的取电；
(4)在后备箱内合适位置放置便携式应急补光灯、三角支架。同时平台上放置打印机设备箱。
此方案的特点：所有设备全部集成于车顶，不占用车体内部空间，保证了原车内部空间的实用功能。且车载平台、车顶设备平台、设备箱体三物可分离，便于设备的检测与维护；但是此方案仅限于车顶具有承载能力和可安装行李架的越野型载车平台。
1.2 B型结构总体方案设计
信息采集车的载车平台采用奥迪Q5越野型车型，整个车载系统装备包含车外、车内两部分方案设计。
1.2.1 车外结构设计车顶从前到后依次安装长排警灯，吸盘类通信天线。具体安装方式如下：
(1)长排警灯通过专用车顶安装支架固定于车顶；
(2)吸盘天线根据需要吸附在车顶即可。车顶所有设备的线缆由车顶沿车门的密封条向下延伸，由车门底部进入车体内，所有改动及安装不需在原车身上打孔，不破坏原车涂镀，不破坏原车的结构。
1.2.2 车内结构设计
(1)为保证车内部有足够的空间提供给指挥人员使用，对车内内部空间尽量保持原车设计。对车体内部的改造主要有以下事项：
(2)主、副驾驶座之间横向放置人防专用警报控制器及手柄；
(3)主、副驾驶员头枕后部加装一个7寸液晶显示器；
(4)在主副驾驶座椅后部装有可翻转操作台。
此方案的特点：所有设备全部集成于车内后备箱，不影响原车外观，保证车辆日常办公等多用途使用功能。同时车载平台、车内设备安装平台、设备箱体三物可快速拆装，便于设备的检测与维护；但是此方案仅限于车内后备箱具有足够空间及一定的承载能力的载车平台。
1.3 C型结构总体方案设计
信息采集车的载车平台采用丰田霸道车型，整个车载系统装备包含车外、车内两部分方案设计。
1.3.1 车外结构设计
车外设备放置于原车车顶的行李架上方。通过在原车车顶纵向行李架上增加一组车载专用横向行李架及设备安装平台，以方便便携式设备主机的安装。
1.3.2 车内结构设计
车内内部空间尽量保持原车设计。在原车后备箱内合适位置放置便携设备主机和附件箱体、设备箱体、数码发电机、线缆盘等。
此方案的特点：原车车载平台、车载专用横向行李架及设备安装平台、便携式设备主机等三物可分离，便于在紧急状态下便携式设备站的搭建与撤收。同时方便设备平台及便携式设备主机设备的检测与维修；满足日常工作和战时应急的需求。但是此方案仅限于车顶具有承载能力和可安装行李架、车内后备箱具有足够空间及一定的承载能力的越野型载车平台。
2 结论
方案A由于所有设备全部集成于车顶，保留了原车内部空间，适用于执法人员携带大量的勘测工具的行业，如：路政、运政、交警、公安等部门。
方案B由于所有设备全部集成于车内，保留了原车内部空间，适用于执行特殊任务和应急救援的行业，如：人防、应急等部门。
方案C由于设备较多，且集成于车内和车顶，不易快速的拆装，需长期处于备战状态，故多适用于执行日常巡逻与新闻采访等行业，如：广播电视、通讯社等部门。
以上三种方案设计虽然其应用环境不同，但是均有效的解决了小型信息采集车的设备凌乱、拥挤问题，降低了系统功耗；同时一体化流线型设计，集中控制系统软硬件无缝集成技术解决了多个控制器操作不便等问题，对于促进小型应急指挥通信车的推广应用具有重要的意义。
摘要：本文设计了三种适用于小型车辆信息采集系统结构方案,为信息采集系统实现对突发事件现场的有效掌控,增强对突发事件的应急反应能力等选择提供可靠的依据。
关键词：信息采集车,结构方案设计
参考文献
[1]王蓓,王凡,罗建平,李云艳.基于3G网的气象应急指挥车通信系统设计方案.气象研究与应用,2007年,04期:37-39.
[2]黄凡,刘建伟,李荣锋.基于电力用户用电信息采集系统中显示的特殊负荷曲线的错误接线方式的判定和分析[J].价值工程,2011,36.