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在新型電力系統(tǒng)、綜合能源、智慧水務(wù)、油氣田、配電房動(dòng)環(huán)、工業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目實(shí)施過程中,經(jīng)常會(huì)遇到設(shè)備協(xié)議不統(tǒng)一、串口設(shè)備無法上云、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境電磁干擾強(qiáng)、點(diǎn)位分散布線困難、多平臺(tái)同時(shí)上傳數(shù)據(jù)等現(xiàn)實(shí)問題。工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程終端單元、串口服務(wù)器、光纖收發(fā)器作為邊緣側(cè)通信硬件,承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣運(yùn)算、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓ぷ?。CET 中電技術(shù)形成 iSmartGate、iSmartRTU、PMC 多系列硬件矩陣,覆蓋小型末端采集到大型廠站通信管理的不同項(xiàng)目需求,本文梳理各系列產(chǎn)品定位、適用場(chǎng)景,方便工程選型參考。

一、產(chǎn)品整體劃分:按項(xiàng)目規(guī)模與安裝形態(tài)區(qū)分
按照現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)位數(shù)量、安裝空間、通訊需求,可以把整套硬件分為四大類:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān) iSmartGate 系列、遠(yuǎn)程終端單元 iSmartRTU 系列、PMC 通信轉(zhuǎn)換類設(shè)備(串口服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、數(shù)據(jù)采集器)、光纖收發(fā)器。不同型號(hào)對(duì)應(yīng)小點(diǎn)位末端、中等規(guī)?,F(xiàn)場(chǎng)、大型廠站三種工程規(guī)模。
1)小型末端分散點(diǎn)位:配電箱、箱變、樓層能耗、小型污水站點(diǎn),空間狹小,優(yōu)先選導(dǎo)軌緊湊型設(shè)備2)中等規(guī)模現(xiàn)場(chǎng):配電房、泵站、光伏儲(chǔ)能、油氣單井,點(diǎn)位幾十至幾百點(diǎn),需要 IO 采集、邏輯控制、無線傳輸3)大型廠站 / 變電站 / 管廊:上千臺(tái)終端匯聚,需要多串口、主備冗余、大容量存儲(chǔ)、多規(guī)約轉(zhuǎn)換,選用機(jī)架式通信網(wǎng)關(guān)機(jī)
二、iSmartGate 系列工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(邊緣采集網(wǎng)關(guān))
iSmartGate 系列主打能源物聯(lián)網(wǎng)邊緣數(shù)據(jù)接入,支持邊緣計(jì)算、虛擬測(cè)點(diǎn)、多云上傳、遠(yuǎn)程調(diào)試,硬件形態(tài)以 DIN 導(dǎo)軌安裝為主,適配電力、綜合能源、環(huán)保用電、光儲(chǔ)微網(wǎng)場(chǎng)景。
iSmartGate SE:超小型 2P 導(dǎo)軌網(wǎng)關(guān),適合點(diǎn)位少、安裝空間有限的分散末端場(chǎng)景,支持 4G/LoRa 無線,支持手機(jī)掃碼調(diào)試;多用于箱變監(jiān)控、環(huán)保用水用電監(jiān)管、小型微網(wǎng)末端采集。
iSmartGate 1 / iSmartGate 2S:緊湊型導(dǎo)軌網(wǎng)關(guān),RS?485、以太網(wǎng)、4G、LoRa 可選,支持 FBD 圖形邏輯編程,支持最多 4 個(gè)平臺(tái)同步上傳,具備失電告警、網(wǎng)關(guān)定位;適合物業(yè)計(jì)費(fèi)、電力運(yùn)維、光儲(chǔ)一體化、小型配電房。
iSmartGate 3S:多接口高性能導(dǎo)軌網(wǎng)關(guān),多串口多網(wǎng)口,支持容器化、圖塊化編程,虛擬設(shè)備,VPN 遠(yuǎn)程隧道;適合工商業(yè)園區(qū)綜合能源、光伏儲(chǔ)能項(xiàng)目。
iSmartGate 8:接口資源豐富,多路 RS?485、網(wǎng)口,支持光口拓展,支持主備冗余架構(gòu),A11 規(guī)約適配,大容量本地存儲(chǔ);多用于配電房監(jiān)控、大型園區(qū)能耗采集、多設(shè)備集中接入。
通用能力:均內(nèi)置豐富規(guī)約庫(kù),支持 Modbus、DL/T645、IEC104、HJ212 等規(guī)約;具備斷點(diǎn)續(xù)傳,本地事件存儲(chǔ);支持 VPN 加密傳輸、遠(yuǎn)程配置升級(jí),降低現(xiàn)場(chǎng)上門調(diào)試頻次。
三、iSmartRTU 系列遠(yuǎn)程終端單元(RTU 測(cè)控終端)
iSmartRTU 屬于帶 IO 輸入輸出的遠(yuǎn)程終端單元,除數(shù)據(jù)采集上云之外,自帶模擬量、開關(guān)量輸入輸出,支持就地邏輯控制,適合需要采集傳感器同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備遙控的項(xiàng)目。
iSmartRTU 3:面向數(shù)字化油氣田,符合油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng) A11 建設(shè)規(guī)范;具備 AI/DI/DO/AO/RTD 豐富 IO,支持 ZigBee、4G 通信,支持抽油機(jī)遠(yuǎn)程啟抽、間抽、空抽保護(hù);用于采油井、配水間油氣場(chǎng)景。
iSmartRTU 5:面向水務(wù)泵站、污水治理、配電房輔助監(jiān)控;FBD 功能塊圖形編程,LoRa/4G 可選,大量 DI/DO/AI 通道;用于供排水管網(wǎng)、泵站自動(dòng)化、智慧農(nóng)村污水處理、開閉所環(huán)境聯(lián)動(dòng)控制。
通用能力:寬溫工作,工業(yè) EMC 防護(hù);支持本地邊緣邏輯運(yùn)算、虛擬設(shè)備測(cè)點(diǎn);支持多主站并發(fā)上傳,Web 頁(yè)面運(yùn)維,可對(duì)接 SCADA、EMS 能源管理平臺(tái)。
四、PMC 系列通信轉(zhuǎn)換與通信網(wǎng)關(guān)機(jī)
PMC 系列包含串口服務(wù)器、智能通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、二總線?LoRa 數(shù)據(jù)采集器,側(cè)重協(xié)議轉(zhuǎn)換、設(shè)備匯聚、大型廠站規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)。
1、串口服務(wù)器(RS?485 轉(zhuǎn)以太網(wǎng) Modbus 網(wǎng)關(guān))
PMC?1202:1 路 RS?485,導(dǎo)軌小型機(jī)身;適合少量串口設(shè)備轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)。
PMC?1204:4 路獨(dú)立 RS?485,壁掛 / 導(dǎo)軌兼容;多路儀表集中聯(lián)網(wǎng)。
PMC?1302:2 路 RS?485,DIN 導(dǎo)軌殼體,多主機(jī)模式、Modbus 自輪詢;配電控制柜內(nèi)部部署。
共同特性:雙向透明傳輸,多主機(jī)訪問沖突處理,Modbus 本地自輪詢緩存,網(wǎng)口串口隔離防雷,看門狗故障自愈,成對(duì)使用可延長(zhǎng)串口通訊距離,把 RS?485 儀表、PLC 接入以太網(wǎng) SCADA 系統(tǒng)。
2、智能通信網(wǎng)關(guān)機(jī)(大型規(guī)約轉(zhuǎn)換管理機(jī))
PMC?1316A:導(dǎo)軌式通信網(wǎng)關(guān)機(jī),10 路 RS?485,支持光口、4G 拓展,8GB 存儲(chǔ),支持雙機(jī)主備,8 個(gè)主站同時(shí)上傳;適合中小型變電站、配電集控、動(dòng)環(huán)監(jiān)控。
PMC?1316:2U 機(jī)架式通信網(wǎng)關(guān)機(jī),大容量接入,支持 1024 臺(tái)串口設(shè)備接入,16GB 存儲(chǔ),硬接線主備切換,多源對(duì)時(shí);用于變電站、城市綜合管廊、隧道、化工、污水處理廠大型項(xiàng)目。
共同特性:支持 IEC61850、DNP3.0、CDT、SNMP 等豐富規(guī)約,防火墻、IPSec VPN 安全機(jī)制,Web 遠(yuǎn)程運(yùn)維,SOE 事件、故障錄波本地保存。
3、PMC?1230S?L 二總線 LoRa 數(shù)據(jù)采集器
實(shí)現(xiàn)二總線、RS?485、LoRa 三者互相轉(zhuǎn)換;二總線無極性,可給電氣火災(zāi)探測(cè)器回路供電;空曠 LoRa 傳輸距離約 2000 米;多用于電氣火災(zāi)監(jiān)控、智慧安全用電,適合老舊建筑改造,減少布線工程量。
五、PMC?1210D 工業(yè)光纖收發(fā)器
實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)電口與光口互轉(zhuǎn),支持單模、多模光纖;DIN 導(dǎo)軌 / 壁掛兩種安裝,EMC 四級(jí)工業(yè)防護(hù);用于強(qiáng)電磁干擾現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)延伸,變電站、廠區(qū)、泵站之間通過光纖組網(wǎng),規(guī)避銅纜傳輸距離限制與電磁干擾;可以和網(wǎng)關(guān)、RTU、串口服務(wù)器配套,構(gòu)建完整光纖遠(yuǎn)距離采集鏈路。
六、不同行業(yè)項(xiàng)目硬件選型參考表
| 行業(yè)場(chǎng)景 | 項(xiàng)目特點(diǎn) | 優(yōu)先參考產(chǎn)品系列 |
|---|---|---|
| 綜合能源、工商業(yè)園區(qū)能耗 | 電表、逆變器、溫控器分散采集,多云上傳 | iSmartGate 全系列 |
| 配電房、開閉所、箱變監(jiān)控 | 空間有限,需要?jiǎng)迎h(huán) + 電力數(shù)據(jù)采集 | iSmartGate、PMC?1316A |
| 油氣田采油井、配水間 | 需要模擬量采集 + 抽油機(jī)就地控制 | iSmartRTU 3 |
| 水務(wù)泵站、農(nóng)村污水治理 | 液位流量采集,水泵閥門聯(lián)動(dòng)控制 | iSmartRTU 5 |
| 變電站、城市管廊、隧道 | 上千點(diǎn)匯聚、主備冗余、多規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā) | PMC?1316 機(jī)架式通信網(wǎng)關(guān)機(jī) |
| 控制柜內(nèi)部 RS?485 儀表聯(lián)網(wǎng) | 把串口儀表轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)接入 SCADA | PMC?1202/1204/1302 串口服務(wù)器 |
| 電氣火災(zāi)、老舊樓宇安全用電改造 | 布線困難,無線匯總探測(cè)器 | PMC?1230S?L 數(shù)據(jù)采集器 |
| 廠區(qū)跨建筑、變電站遠(yuǎn)距離組網(wǎng) | 強(qiáng)電磁環(huán)境,需要光纖傳輸 | PMC?1210D 光纖收發(fā)器 |
注:選型僅作為方案參考,實(shí)際項(xiàng)目還需要核算接入設(shè)備數(shù)量、IO 通道數(shù)量、規(guī)約清單、安裝空間、溫濕度及電磁環(huán)境;大型高可靠性廠站項(xiàng)目,建議結(jié)合廠家技術(shù)支持完成配置核對(duì);LoRa 為站點(diǎn)內(nèi)部局域無線通信,跨站點(diǎn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)回傳,需要搭配 4G 鏈路。
七、項(xiàng)目選型需要重點(diǎn)關(guān)注的硬件指標(biāo)
很多項(xiàng)目后期通信不穩(wěn)定,來源于前期選型忽略環(huán)境與接口條件,選型時(shí)可以重點(diǎn)核對(duì)下面幾點(diǎn):
接口資源:RS?485 數(shù)量、網(wǎng)口、光口、無線模塊(4G / LoRa / ZigBee),IO 通道 DI/DO/AI 是否滿足傳感器與執(zhí)行器接入;
規(guī)約庫(kù):項(xiàng)目用到的電力、環(huán)保、水務(wù)規(guī)約是否內(nèi)置,是否支持規(guī)約定制開發(fā);
存儲(chǔ)能力:SOE 事件、故障錄波、曲線本地存儲(chǔ)大小,是否具備斷點(diǎn)續(xù)傳;
運(yùn)行環(huán)境:工作溫度范圍、EMC 電磁兼容等級(jí),配電室、戶外井場(chǎng)優(yōu)先選擇高防護(hù)等級(jí)設(shè)備;
安裝方式:DIN 導(dǎo)軌、壁掛、機(jī)架 2U,確認(rèn)控制柜 / 屏柜內(nèi)部安裝空間;
運(yùn)維能力:是否支持 Web、遠(yuǎn)程升級(jí)、VPN 隧道、看門狗故障自愈,減少后期現(xiàn)場(chǎng)出差;
系統(tǒng)可靠性:大型廠站項(xiàng)目關(guān)注是否支持雙機(jī)主備、A/B 網(wǎng)冗余采集。
Q1:網(wǎng)關(guān)、RTU、串口服務(wù)器三者有什么區(qū)別,項(xiàng)目上該怎么選?
A:工業(yè)網(wǎng)關(guān)側(cè)重協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算、數(shù)據(jù)上云,IO 數(shù)量較少;RTU 遠(yuǎn)程終端單元自帶大量模擬量開關(guān)量 IO,適合需要就地采集傳感器并且做設(shè)備遙控;串口服務(wù)器主要完成 RS?485 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng),做透明傳輸與 Modbus 協(xié)議轉(zhuǎn)換,一般不帶復(fù)雜邊緣邏輯。點(diǎn)位少選串口服務(wù)器;需要傳感器采集 + 就地控制選 RTU;多協(xié)議轉(zhuǎn)換上云選智能網(wǎng)關(guān);大規(guī)模廠站匯聚選用通信網(wǎng)關(guān)機(jī)。
Q2:斷點(diǎn)續(xù)傳功能能解決什么實(shí)際問題?
A:當(dāng)現(xiàn)場(chǎng) 4G / 有線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)中斷,設(shè)備把采集的曲線、告警、事件保存在本地存儲(chǔ);待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后自動(dòng)補(bǔ)傳至監(jiān)控平臺(tái),減少因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)波動(dòng)造成數(shù)據(jù)缺失,對(duì)電力、能耗、油氣、水務(wù)計(jì)量場(chǎng)景比較實(shí)用。
Q3:LoRa 和 4G 分別適合什么場(chǎng)景?
A:LoRa 適合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部短距離無線組網(wǎng),同一站點(diǎn)內(nèi)分散終端,不用流量卡;4G 適合設(shè)備到遠(yuǎn)端云平臺(tái)、跨地域遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)回傳,需要配置 SIM 流量卡。部分型號(hào)同時(shí)支持兩種通信,可以互為補(bǔ)充。
Q4:什么場(chǎng)景需要用到光纖收發(fā)器?
A:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備距離中控距離較遠(yuǎn),或者配電室、工廠變頻器區(qū)域電磁干擾比較大,網(wǎng)線無法穩(wěn)定工作時(shí),采用光纖收發(fā)器做光電轉(zhuǎn)換,利用光纖抗電磁干擾特性,延伸網(wǎng)絡(luò)傳輸距離,一般搭配網(wǎng)關(guān)、RTU、串口服務(wù)器成套使用。
Q5:小型配電箱項(xiàng)目,空間很小選哪一類產(chǎn)品?
A:優(yōu)先選 DIN 導(dǎo)軌緊湊型殼體,iSmartGate SE、PMC?1202、PMC?1302 這類 2P?4P 導(dǎo)軌設(shè)備,體積小巧,直接卡裝在配電箱 DIN 導(dǎo)軌,適合箱變、樓層分配電箱內(nèi)部部署。



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