基于3G网络数据传输的DT2型电压质量监测系统可行性分析报告.doc

Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPointselection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoction ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection Paragrap Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPointselection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoction ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPointselection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoction ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF 基于 3G 网络数据传输的 DT2 型电压质量监测系统可行性研究分析报告 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPointselection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoction ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection Paragrap Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPointselection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoction ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPointselection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoction ParagraphFormat LineSpacingLinesToPoints 2 Selection ParagraphFaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF 目目 录录 1项目实施的背景和意义项目实施的背景和意义 1 1 1项目对深圳市经济 社会和科技发展等有效需求 1 1 2项目的先进性 重要性 必要性 可行性 2 1 2 1先进性 2 1 2 2重要性 4 1 2 3必要性 4 1 2 4可行性 5 1 3项目在行业发展中的地位和作用 6 1 4项目预期实现的经济和社会效益 6 1 4 1社会经济意义 6 1 4 2预计经济效益 7 1 4 3预计社会效益 7 2电压质量监测系统技术发展趋势及国内外发展现状电压质量监测系统技术发展趋势及国内外发展现状 7 2 1电压质量监测系统相关技术的发展趋势 7 2 2国外发展现状 8 2 3国内发展现状 8 2 4我司目前状况 8 2 5深圳市相关行业技术与国内外先进水平的差距 9 2 6相关技术在知识产权 市场需求方面的情况 9 3项目主要研究内容项目主要研究内容 9 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 第 ii 页 3 1项目涉及的技术领域 拟解决的关键技术问题 9 3 2拟采用的技术原理 技术方法 技术路线以工艺流程 10 3 2 1技术原理及关键技术内容 10 3 2 2技术路线 11 3 2 3主要创新点 12 3 3 项目相关技术参照行业标准 13 4项目预期目标项目预期目标 14 4 1项目在技术进步 工艺创新方面可实现的预期成果 14 4 2 项目形成的产业前景 培养的技术人才 15 4 3项目对解决产业发展问题的预期贡献 15 4 4二年期内的可考核技术指标和社会经济效益指标 15 5项目实施方案项目实施方案 16 5 1实现预期目标所需的组织管理方式 16 5 1 1岗位设置安排情况表 19 5 1 2技术团队架构图 21 5 2项目技术实施步骤 21 5 3项目科技资源综合利用 22 5 4阐述项目成果产业化策略 22 5 4 1营销管理 23 5 4 2营销策略 23 5 5 阐述项目研发资金的筹集与投入 23 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 第 iii 页 5 5 1项目研发资金筹集与投入 23 5 5 2项目研发费用支出明细 24 5 6阐述项目知识产权和技术标准的对策措施 25 6项目计划进度项目计划进度 25 6 1电压质量监测系统项目计划简介 25 6 2电压质量监测系统阶段项目计划目标 28 7现有工作基础和条件现有工作基础和条件 30 7 1电压质量监测领域的已有研发基础 主要研究成果 30 7 2项目实施具备的研发经费 实验平台等支撑条件情况 32 7 3近三年承担的国家 省 市相关科技计划项目完成情况 33 7 4 与其它企业 科研院所 大专院校的合作情况 33 8研发团队研发团队 34 8 1电压质量监测系统研发团队的规模和结构 34 8 2电压质量监测系统核心研发人员的人员情况 34 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 1 页 1 项目实施的背景和意义项目实施的背景和意义 1 1 项目对深圳市经济 社会和科技发展等有效需求 项目对深圳市经济 社会和科技发展等有效需求 1992 年 电力工业部颁布了行业标准 DL T500 92 电压监测仪订货技术条件 电压监测仪作为考核供电质量的主要手段 被大量地应用于供电系统 各地供电局 都采购了此类产品 通过对电压监测仪记录的数据进行分析 供电局改善了供电的 电压质量 电压监测仪产品经过十几年的发展已经达到了一定的水平 电压监测仪 经历了几个发展阶段 第一代读数式 由人工对记录的数据进行抄录 形成手工报 表 第二代 IC 卡式 由人工持有一张存储数据的 IC 卡 到现场对记录的数据进 行抄取 第三代 电话线 MODEN 式 每一台电压监测仪装一部电话线 利用电话 线进行数据远程传输 第四代 GSM 短信式 利用中国移动提供的短信平台发送一 条短信 将记录的数据远程传输 第五代 GPRS CDMA 网络式 利用中国移动或 中国联通的 GPRS CDMA 网络 实现了实时数据传输 目前 国内主流的电压监测 仪为第四代和第五代产品 从九十年代末期开始的大规模电网改造 国家对电网的改造与建设投入了大量 的资金 以满足中国高速发展的经济和人民生活水平日益提高的需求 对供电质量 也提出了更高的要求 对电压合格率 供电可靠率等指标有了明确规定 2005 年 01 月 19 日 国家电网公司颁布了新的 电力系统电压和无功管理条例 作为电网的 法规与标准 进一步明确了电压监测仪的监测点布局要求 中国电监会代表中国政 府对供电企业的监督考核中 电压质量是一个重要的考核指标 电压监测系统也被 提升到非常重要的地位 随着通讯技术的不断发展 3G 牌照的发放 无线通信网络的建设进入了一个新 的阶段 3G 网络为电压质量数据的传输提供了更可靠更稳定的平台 有了 3G 的平 台 可以进一步扩展电压监测仪的功能 更好地实现 四遥 通讯 特别是为图像 传输提供了很好的途径 也为电压监测仪扩展新的功能奠定了基础 因此 新一代 基于 3G 网络数据传输的电压监测系统 势必取代现有的产品 成为下一代电压监 测系统的主流产品 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 2 页 另外 我司拟开发的新一代电压监测系统 不仅是通信方式升级 而且在功能 上 由现行的监测缓慢变化的电压升级为监测电压谐波 电压闪变 电压骤升 电 压骤降等动态电压质量 预留了摄像头接口 在有需求的场合 可以将图像通过 3G 网络传输 以扩展产品的应用范围 根据市场反馈 有的供电公司需求在电压监测 仪上安装红外摄像头监视户外变压器 以解决变压被盗严重的现象 图像传输功能 还可以用于在无人值守变电站的遥视 将无人值守变电站的情况通过视频监测传输 到调度中心 我司拟开发的新一代电压监测系统 由两部分组成 1 DT2 型电压监测仪 作为测量点的数据采集与存储终端 具备 3G 通 讯模块和以太网接口 进行数据传输 2 DT2 S01 型电压质量数据处理软件 V1 05 作为数据处理的后 台软件 将监测仪传输来的数据进行处理 形成报表 曲线等 提供 WEB 浏览 根据 电力系统电压和无功管理条例 的规定 平均一个县级供电公司需 装配各个电压等级的电压监测仪约 250 台 全国有 2861 个行政县 全国的供电 公司新增或更新的总需求量将达到 70 余万台 以江苏省为例 08 全省统一招标 采购的电压监测仪为 8000 台 09 年为 9000 台 预计每年全国的采购量将超过 12 万台 我司作为电压监测仪生产的主流厂家之一 深圳地区最早也是目前生 产销售规模最大的厂家 预期销售量占全国份额的 8 计算 每年预期可以获得 的订单数将达到 1 万台左右 参照目前 GPSR 功能的单价 2000 元 台计算 今后 基于 3G 网络的单价应当稍高 预期实现销售收 2000 万元 年 实现利税 480 万元 年 具有一定的经济和社会效益 1 2 项目的先进性 重要性 必要性 可行性 项目的先进性 重要性 必要性 可行性 1 2 1先进性先进性 由于 3G 牌照是 09 年才正式发放 3G 网络的建设也是刚刚兴起 但是可以预 见 随着 3G 网络的建设 3G 逐步取代现行的 2 5G 网络是必然的趋势 而基于 3G DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 3 页 网络进行数据传输的电压监测系统 国内未发现有厂家推出 因此 我司进行此项 目的研发在国内将是领先的 产品先进性 电压监测仪是基于 ARM9 核心 嵌入 linux 操作系统 高精度 A D 转换 由 32 位 DSP 数据采样运算 计算电压闪变 骤升 骤降 谐波等动态电压变化 具有 3G 通讯模块 配备 10 100M 以太网接口 标配 RS485 RS232 接口 红外接口进行参数 设置 在符合现有的 DL T500 92 电压监测仪订货技术条件 基础上 进一步提升 监测项目符合以下标准 GB 12325 1990 电能质量 供电电压允许偏差 GB T 14549 1993 电能质量 公用电网谐波 GB T 15543 1995 电能质量 三电压允许不平衡度 GB T 15945 1995 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB 12326 2000 电能质量 电压波动和闪变 GB T 18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 将现有的针对缓慢变化的电压监测仪 升级为包括谐波和电压瞬态变化的新一 代电压监测系统 硬件平台先进性 主处理器采用 ATMEL 公司的高性能工业级 ARM9 即 AT91SAM9260 数 据采集及谐波瞬态运算处理器采用 TI 公司的 32 位 DSP 即 TMS320F2806 A D 转换采用 ADI 公司 16 位数模转芯片 ADS7805 达到或高于 0 1 准确度 配置 1 个光纤以太网口 一个 3G 通讯模块 一个 RS232 和一个 RS485 接口 配置红外 接口用于参数设置 GPS 时钟接口 摄像头接口 软件平台先进性 DT2 S01 型电压质量数据处理软件 V1 05 后台软件 由前置机程序 路由器桥程序 主服务器程序 工程师工作站程序 WEB 服务器程序等组成 支持 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 4 页 SQL 数据库 支持 Oracle 数据库 用户可以将电压监测仪的数据处理成各种报表和 曲线 进行各种条件的数据查询 可通过 WEB 服务器进行网页浏览 程序构架为 BS 与 CS 混合方式 技术先进性 a 高精度测量 大容量存储 多任务处理 实时在线监测 b 电压谐波总畸变率及 2 63 次谐波含量测量 间谐波和次谐波监测 c 电压瞬态测量与记录 包括电压闪变 骤升与骤降等事件记录 d 多种通讯接口 支持 3G 网络通信 10 100M 以太网口 RS232 RS485 红外接口等 e GPS 时钟接口 与变电站的 GPS 时钟设备对时 f CMOS 摄像头接口 在必要地场合进行图像传输 g 支持多种通讯协议 包括 101 103 电力负荷管理系统数据传输规 约 O GDW130 2005 广东省大客户电力负荷管理系统通信规约 等 1 2 2重要性重要性 随着 3G 网络的发展 今后 利用 3G 网络进行数据传输的电力设备将普遍使 用 电压监测仪也不例外 由于电压监测仪用于监测 220V 和 380V 监测点的现场 按国网公司的规定 是安装在 10KV 0 4KV 变压器的首端与末端 由于投资与施工 的限制不可能针对每一个监测点铺设一条光纤 所以 采用无线传输将是主要的通 信方式 利用 3G 网络数据传输链路稳定 运行可靠 不受自然条件的影响等优势 是理想的传输通道 尽管须向运营商交纳一定的资费 但费用是可接受的范围 现 行的 GPRS CDMA 就是采用付费使用的方式 每台每月的通信费 10 12 元 因些 发展基于 3G 网络通信的电压监测仪是必然的出路 推进支持 3G 网络的电压监测仪 技术发展具有非常重要的意义 1 2 3必要性必要性 我司现行生产的电压监测仪 以采用 GSM 短信与 GPRS CDMA 为主流 尽管 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 5 页 目前阶段是可以满足供电公司的要求 但是 随着 3G 网络的发展 新的支持 3G 的 电压监测仪 必将取代现行的通讯模式 成为今后的主流产品 所以 着手开发基 于 3G 的电压监测仪非常迫切 非常有必要 现行的电压监测仪是用于监测缓慢变化的电压 对于瞬态的电压变化无法进行 监测与记录 随着今后对电网质量越来越高的要求 对于发生的电压闪变 骤升 骤降 谐波等 都将是新一代电压监测仪应具备的功能 因为 新一代电压监测系 统在性能上有了质的提升 功能也更加完备 所以 着手开发新一代的电压监测仪 是非常有必要的 1 2 4可行性可行性 市场可行性 新一代电压监测系统 主要应用于各供电局 电厂等领域 在今后的 5 年内 每个市县供电局均应该配置完善的电压监测系统 按照全国 2861 个市县计算 每个县平均配置 250 台 5 年内的总需求量将超过 70 万 每年的需求量也将达 12 万台 我司按市场占有率 8 计算 年订单量可达 1 万台左右 单价按 2000 元 台计算 销售额可预期达到 2000 万元 年 实现利税 480 万元 因此我们认 为市场上是可行的 技术可行性 目前己解决了相关核心技术 并且己研制了部分核心产品 其中 基于 linux 操作系统的 ARM9 处理器已经在 ARM9 开发板上调通 基于 32 位 DSP 的数据 采集计算程序 已经在我司其它产品上成功应用 因此我们认为技术上是可行 的 并且 通过研发新一代的电压监测仪 为我司今后开发电能质量分析仪打 下良好的基础 政策可行性 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 6 页 作为中国电监会监督考核的项目 作为每个供电公司每月必须上报电压合格 率和供电可靠率的报表 电压质量的监测系统 在各个供电公司都将逐步完善 配套相应的资金新增或更新测量点 加强对电压合格率 供电可靠率的管理 提高供电质量 更好的为用户服务 也可以说 电压监测仪系统是一个必须完 善的项目 甚至是强制要达标的项目 因此 研发新一代的电压监测仪是完全 符合国家相关政策的 符合电力发展的需求的 因此我们认政策上是可行的 没有政策上的风险 1 3 项目在行业发展中的地位和作用 项目在行业发展中的地位和作用 我司自从 2002 年研发出电压监测仪产品以来 产品也经历了从第二代到第五 代的过程 每一次技术的进步 都带来了一轮新的销售高潮 因此 我司拟开发的 新一代 第六代 电压监测系统 以全新的通讯模式 全新的瞬态监测功能 能在 行业发展中起到领头羊的地位 新一代电压监测仪如果研发成功 将带动整个行业 将产品提升到一个新的高度 对于整个行业产生深远的影响 新一代电压监测仪研发成功 将行业发展将产生深远的影响 主要表现在以下 几方面 解决了在 3G 网络中数据传输的问题 使链路更稳定 传输的速度更快 系统 的实时性更好 解决了电压瞬态变化的监测问题 目前已经有的供电公司提出希望电压监测 仪能够测量瞬态的电压变化 说明市场是有这方面需求的 综上所述 本系统的成功研发 将是电压监测仪行业发展道路中的一个里程碑 并有可能参与国家有关新的电压监测仪的标准制定工作 1 4 项目预期实现的经济和社会效益 项目预期实现的经济和社会效益 1 4 1社会经济意义社会经济意义 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业 是国民经济的第一基础产 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 7 页 业 是关系国计民生的基础产业 国家出台了一系列内需投资政策 其中 4 万亿投 资计划中 未来 2 3 年电网投资将达到 1 2 万亿的规模 作为国民经济的基础产业 电力工业行业能有效的拉动国民经济的增长 而且市场空间是巨大的 供电公司把 提高电压合格率和供电可靠率作为一项重要的工作来完成 每个供电公司都配备了 电压与无功的专职人员 电压监测仪的数据 对于供电公司改善服务 提高供电质 量 提供了科学的依据 对于维护用户的合法权益也能起到一定的作用 1 4 2 预计经济效益预计经济效益 新一代电压监测系统 主要应用于各供电局 电厂等领域 在今后的 5 年内 每个市县供电局均应该配置完善的电压监测系统 按照全国 2861 个市县计算 每个县平均配置 250 台 5 年内的总需求量将超过 70 万 每年的需求量也将达 12 万台 我司按市场占有率 8 计算 年订单量可达 1 万台左右 单价按 2000 元 台计算 销售额可预期达到 2000 万元 年 实现利税 480 万元 年 综上所述 本项目产品未来 5 年的市场前景广阔 具有良好的经济效益 1 4 3预计社会效益预计社会效益 新一代电压监测仪应用了最新的电子技术 网络技术 可以实现单台仪表测 量电压瞬态的功能 将以前在高压侧应用昂贵的电能质量分析仪才能达到的监测效 果 只需要价格低廉的电压监测仪 就能实现 并且从高压侧延伸到低压侧 为供 电公司带来了全新的监测模式 能够更加全面地监测电网的电压质量 因此 我们 认为这个项目将产生良好的社会效益 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 8 页 2 电压监测系统技术发展趋势及国内外发展电压监测系统技术发展趋势及国内外发展 现状现状 2 1 电压监测系统相关技术的发展趋势 电压监测系统相关技术的发展趋势 随着 DSP 技术应用的日益成熟 基于 DSP 与 ARM9 组合功能的新一代电压监 测仪 必将成为供电公司的新宠产品 由于有厂家推出了新产品 在实际应用效果 达到预期后 有可能促成国家电网公司制定出新的电压监测仪的标准 现行标准 DL T500 92 电压监测仪订货技术条件 是 1992 年制定的 毕竟已经不适合技术 发展的要求 也不能满足日益增涨的用电要求 在新的标准出台之前 新一代电压 监测仪仍然可以作为功能升级的产品 扩大市场销售 在市场竞争中处于技术上的 优势地位 2 2 国外发展现状国外发展现状 目前国外暂无相关产品进入中国市场 2 3 国内发展现状国内发展现状 国内对于电压瞬态的监测 一般采用电能质量分析仪 其价格一般在 3 5 万元以 上 当然 电能质量分析仪还具备其它的功能 我司预期新一代电压监测仪的单价 在 0 30 万元以下 目前用电压监测仪来实现包括电压稳态和电压瞬态的监测 还没 有厂家推出这种产品 但是 从我司市场反馈的信息来看 已经有贵州省供电公司 提出了电压瞬态的监测要求 2008 年我司供货贵州省电力公司的电压监测仪 936 台 但目前我司不能提供满足贵州电力公司要求的产品 因此 尽快研发出升级功能 的产品是当务之急 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 9 页 2 4 我司目前状况我司目前状况 我司从 2002 年 5 月起 开始生产电压监测仪 在 2006 年以前 广东省基本只 有我司一家生产此类产品 我司对电压监测仪的发展方向 供电公司对产品的需求 等 都做了详细的市场调研 项目可行性论证 对关键技术如高精度 A D 转换 32 位 DSP 运算处理 ARM9 加 linux 操作系统满足复杂的通讯要求及数据加密等 我 司都做了大量的前期工作 事实上 我司在无功补偿控制 电力负荷监测 谐波治 理等多个领域 拥有了六个系列二十几个规格品种的产品 全部都是自主研发的 涉及的技术包括 AVR 高性能单片机 TMS320F2806 的 32 位 DSP LPC2214 的 ARM7 linux 操作系统在 ARM7 上的应用 基于 BS 和 CS 构架的电压监测数据管 理后台软件等 因此 我们认为 研发出新一代的电压监测系统包括电压监测仪和 电压监测数据管理软件 是有良好的技术基础的 2 5 深圳市相关行业技术与国内外先进水平的差距 深圳市相关行业技术与国内外先进水平的差距 深圳的电压监测系统产品的生产厂家中 我司是深圳这个行业中的排头兵 目 前未发现有新一代电压监测仪的相关产品上市 但在相关的电能质量分析仪厂家中 深圳有领步科技 奇辉电器等厂家 作为电能质量分析仪国外的主流厂家主要有 fluke 福禄克 美国电力士 以色列 Elspec 等厂家 目前国内的电能质量分析仪与国 外的同类产品相比 技术上仍存在一定的差距 国外没有电压监测仪产品 进入中国 2 6 相关技术在知识产权 市场需求方面的情况 相关技术在知识产权 市场需求方面的情况 目前 国内的电压监测仪仍然是采用 DL T500 92 电压监测仪订货技术条件 这个标准已经不能满足供电公司对电压瞬态进行监测的要求 也不具备谐波监测功 能 因此 业内都新标准的出台呼声很高 相信在未来不远的时间国家电网公司将 制定新的标准 我司拟开发的新一代电压监测仪 在没有新的标准出台之前 我们将参照其它标准 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 10 页 GB 12326 2000 电能质量 电压波动和闪变 GB T 18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压等 在产品验收方面 仍然可以按照其它标准与现行的电压监测仪的标准相结合 达到 用户的要求 由于同类产品中 目前国内在这方面尚属空白 新一代电压监测仪 我司拥有独 立的自主知识产权 3 项目主要研究内容项目主要研究内容 3 1 项目涉及的技术领域 拟解决的关键技术问题 项目涉及的技术领域 拟解决的关键技术问题 本项目涉及到一个电压质量监测领域 但是很多技术原理和实现方法可以参照 相关的标准 拟解决的技术问题如下 高精度的模拟量采集 我们产品的整体精度为 0 1 这要求我们的交流 AD 采集模块精度要到 达 0 05 级 我们通过如下方法解决这个问题 使用 2ppm 的电子分压器 0 01 的高精度电压互感器 以及 OPA1632 带差分输入输出的高性能运算 放大器作为信号调理和高达 100KSPS 16Bit 的 6 路高精度的 AD 采集芯片 ADS7805 采用准同步算法 来到达这个指标 DSP 采样与运算 采用每周期 256 点的采样率 进行 FFT 分析 采用闪变计算数学模型 获得谐波 电压闪变 电压骤升与骤降等瞬态的数据 ARM9 嵌入 linux 操作系统 解决多任务处理 网络通讯 3G 通讯链路的稳定 数据存储 显示与 键盘 图像传输 解决复杂的数据加密算法 以保证数据在 3G 网络中传输 的安全性 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 11 页 3 2 拟采用的技术原理 技术方法 技术路线以工艺流程 拟采用的技术原理 技术方法 技术路线以工艺流程 3 2 1技术原理及关键技术内容技术原理及关键技术内容 3 2 1 1电压质量监测系统构成电压质量监测系统构成 1 1 电压质量监测系统示意图电压质量监测系统示意图 2 2 硬件结构原理框图硬件结构原理框图 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 12 页 原理介绍 输入被测的电压信号 经过 2ppm 的电子分压器 由 0 01 的高精度互 感器 将信号输入给 OPA1632 带差分输入输出的高性能运算放大器作为信号调 理 之后将信号送至 100KSPS 16Bit 的 6 路高精度的 AD 采集芯片 ADS7805 经过 A D 转换的数字量由 TMS320F2806 进行运算处理 运算结果送 AT91SAM9260 进行存储 显示 传输 3 3 后台软件界面示意图后台软件界面示意图 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 13 页 后台软件构架介绍 后台软件的开发工具采用 Visal Studio 2008 开发环境 主要程序用 C net 和 C net 编写 数据库采用 SQL 同时支持 Oracle 程序构成包括 1 前置机程序 负责 3G 链路连接 接收与发送数据 心跳维持 协议解析等 2 主服务器程序 负责数据处理 入库 数据查询 3 操作员工作站程序 负责对各个环节的参数设置 客户端的权限 分配 数据库维护 4 WEB 服务器程序 提供客户端浏览数据 与主服务器数据库交换 数据 3 2 2技术路线技术路线 1 为 提高产品的测量长期稳定性 电压分压器采用 2ppm 的金属氧化膜电阻分 压 使用高精度互感器 测量 AD 使用 16Bit 100LK SPS 6 个通道 AD 2 为了提高设备在现场使用的可靠性采用如下措施 对采集前端和电源前端采取多重抗干扰措施 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 14 页 采用压敏电阻 TVS 确保传导性干扰信号 脉冲群和浪涌 不会通过电源 或者采集前端侵入敏感脆弱器件 ARM 采用多层布板方案 提高 CPU 自身抗干扰能力 多重 WatchDog 技术 IO 保护 对于容易损坏的 IO 口全部用高集成化的贴片 TVS 统一保护 3 为提高设备无故障工作时间 MTBF 要研究元件老化的规律 对设备的密封方 式 温度与湿度交互作用方式进行试验研究 并进行如下的高可靠性设计 元器件选择 对于 IC 插座等器件尽可能使用工业芯片软件 DEBUG 技术用于故障诊断 远程下载用于程序更新 防尘防潮 PCB 最后均要防尘防潮处理 冗余设计 无论对于 PCB 布线还是间距 以及热设计 耐压设计 要留于充分的余 量 对于一些关键地方使用双重硬件作为冗余 数据可靠性 块数据存储全部使用 CRC16 校验 采用大容量的铁电存储器与 flash 双 重存储器 保证数据的安全存储 4 算法验证 大部分的算法我们通过 Matlab 来验证后 再在 DSP 和 ARM 平台上运 行 可以节约反复调试的时间 5 测试验证 通过中国电科院的相关试验 3 2 3主要创新点主要创新点 3G 通讯中的图像压缩技术 数据加密算法 闪变测量方法的数学模型 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 15 页 间谐波和次谐波测量算法 3 33 3 项目相关技术参照行业标准 项目相关技术参照行业标准 GB T 2423 1 2001电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 A 低温 IDT IEC 68 2 1 1990 GB T 2423 2 2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 B 高温 IEC 60068 2 2 1974 IDT GB 2423 3 2006电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Cab 恒定湿热试验 IEC 60068 2 78 2001 IDT GB 2423 10 2008电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Fc 振动 正弦 GB T 4208 2008外壳防护等级 IP 代码 GB T 5169 11电工电子产品着火危险试验 第 11 部分 灼热丝 热丝基本 试验方法 成品的灼热丝可燃性试验方法 IEC 60695 11 2000 IDT GB T 16935 1 2008低压系统内设备的绝缘配合 第 1 部分 原理 要求和试验 GB T 17626 2 1998电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 IEC 610 00 4 2 2001 IDT GB T 17626 3 2006电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 IE C 61000 4 3 2002 IDT GB T 17626 4 1998电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 IEC 61000 4 4 95 IDT GB T 17626 5 1999电磁兼容 试验和测量技术 浪涌 冲击 抗扰度试验 IEC 61 000 4 5 95 IDT DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 16 页 GB T 17626 11 1999电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降 短时中断和电压 变化的抗扰度试验 IEC 61000 4 11 94 IDT GB T 17626 12 1998电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验 IEC 61 000 4 12 95 IDT DL 500 92电压监测仪订货技术条件 DL T 614 2007多功能电能表 NEQ IEC 61038 1990 DL T 645 2007多功能电能表通信协议 DL T 698 31 2008 电能信息采集与管理系统 第 3 1 部分电能信息采集终端技 术规范 通用要求 DL T 698 35 2008 电能信息采集与管理系统 第 3 5 部分 电能信息采集终端 技术规范 低压集中抄表监测仪特殊要求 DL T 698 41 2008 电能信息采集与管理系统 第 4 1 部分 通信协议 主站与 电能信息采集终端通信 DL T 790 31 2001 采用配电线载波的配电自动化 第 3 部分 配电线载波信号 传输要求 第 1 篇 频带和输出电平 IEC 61334 3 1 1998 IDT JB T 6214 1992仪器仪表 可靠性验证试验及测定试验 指数分布 导则 YD T 1028 800MHzCDMA 数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范 移动台部分 YD T 1050 800MHz CDMA 数字蜂窝移动通信网设备总测试规范 移动台部分 YD T 1214 900 1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务 GPRS 设 备技术要求 移动台 YD T 1215 900 1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务 GPRS 设备测试方法 移动台 国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定 国家电网生 2004 2 03 号文 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 17 页 江苏省电力公司城市电网电压质量监测管理规定 苏电生 2006 108 号文 江苏电网配变监测计量终端数据传输规约 苏电生 2006 1184 号 GB 12325 1990 电能质量 供电电压允许偏差 GB T 14549 1993 电能质量 公用电网谐波 GB T 15543 1995 电能质量 三电压允许不平衡度 GB T 15945 1995 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB 12326 2000 电能质量 电压波动和闪变 GB T 18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 4 项目预期目标项目预期目标 4 1 项目在技术进步 工艺创新方面可实现的预期成果项目在技术进步 工艺创新方面可实现的预期成果 本项目在国内属于开拓性 先进性的项目 暂时国内外均无相关的产品和总 体解决方案 本项目提出新方法 建立新标准 4 24 2 项目形成的产业前景 培养的技术人才项目形成的产业前景 培养的技术人才 新一代电压监测系统 主要应用于各供电局 电厂等领域 在今后的 5 年 内每个市县供电局均应该配置完善的电压监测系统 按照全国 2861 个市县计算 每个县平均配置 250 台 5 年内的总需求量将超过 70 万 每年的需求量也将达 12 万台 我司按市场占有率 8 计算 年订单量可达 1 万台左右 单价按 2000 元 台计算 销售额可预期达到 2000 万元 年 实现利税 480 万元 年 因此 本项目产品未来 5 年的市场前景广阔 具有良好的经济效益 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 18 页 4 3 项目对解决产业发展问题的预期贡献项目对解决产业发展问题的预期贡献 本公司的产品出来后对推进高性能电压监测系统的建设具有重要意义 全面提 升产品的功能 扩大测量的范围 对原有的电压监测仪进行更新换代 以满足用 户的需求 4 4 二年期内的可考核技术指标和社会经济效益指标 二年期内的可考核技术指标和社会经济效益指标 预计在未来几年我司会成为新一代电压监测系统的业内领头羊和佼佼者 同时 实现年销售额不低于 2000 万的目标 在未来有机会参与国家电网公司制定新的电压 监测仪的订货条件等标准 预计两年内公司需新增员工 30 人左右 投入到本项目的 开发 销售和服务中去 产品将达到如下的指标 模拟量精度 1 电压精度 电压准确度 0 1 2 谐波精度 谐波准确度 5 5 频率测量 频率测量范围 45Hz 65Hz 频率测量准确度 0 01Hz 环境条件 工作温度 20 40 相对湿度 90 存储温度 30 60 销售计划 2010 年度 该项目实现批量生产 鉴于此 2010 年可实现项目经济指标如下 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 19 页 单位 万元单位 万元 产产 值值销售收入销售收入上缴税收上缴税收实现净利实现净利新增就业人员新增就业人员 2000150025023020 人 2011 年度 单位 万元单位 万元 产产 值值销售收入销售收入上缴税收上缴税收实现净利实现净利新增就业人员新增就业人员 2500200040030015 人 2012 年度 单位 万元单位 万元 产产 值值销售收入销售收入上缴税收上缴税收实现净利实现净利新增就业人员新增就业人员 3000250045035020 人 综述 根据财务管理的谨慎性原则 以上所述均为保守数据 预计一年半完全可 以收回投资 5 项目实施方案项目实施方案 5 1 实现预期目标所需的组织管理方式 实现预期目标所需的组织管理方式 本公司对于产品的开发严格按照 ISO9000 体系中 产品设计管理程序 文件要求 进行 对产品设计及开发的全过程进行控制和项目实施 确保设计开发的新产品能 满足顾客及有关标准 法律法规的要求 在开发实施过程中 本公司严格要求按照产品工程方法 需求 设计 开发 测 试 提交的流程进行过程控制 同时在每个过程中都会有严格的文档对过程进行记 录 且对硬件和软件开发进行了改进时 在每个过程都将有进度会议和评审验收工 作 通过这些会议和评审机制对以前的过程进行回归和反馈 不断的修正以前阶段 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 20 页 出现的误差 同时本公司的软件测试不是简单的测试软件结果 而是深入到软件开 发的每个阶段 从需求阶段开始 就会进行测试干预 每个过程都会产生相应的测 试报告 并通过测试报告的情况 评估软件 硬件的成熟度 本公司的开发流程基本如下 1 需求分析 该过程完成硬件及软件可行性报告 需求分析报告 需求评审报告等文档 需求分析结束按照本公司过程控制要求将进行需求分析评审 评审过程将主要有 行业专家 相关市场人员 用户代表 项目负责人 项目测试经理 项目核心人员 等 2 概要设计 该过程将完成概要设计文档 概要设计评审报告 硬件设计及测试手册 软件 系统测试用例手册 系统测试用例评审报告 以及该过程将产生的系列附加文档等 本公司概要设计要求达到的标准 系统与外部的接口 系统模块划分 模块间接 口设计 模块之间的调用时序 以及数据库 存储结构等的设计 本公司还要求在 该阶段完成系统测试用例 并在评审会议上对用例进行评审 在实施该过程中 一般会对前阶段的需求进行部分反馈 修改 调整 调整将 产生相应的调整记录及修正原来的文档 同时对原文档进行版本跟踪记录 该过程 将重点发现并修复需求分析阶段产生的误差 当误差出现的时候 主要由项目负责 人负责与外部人员进行沟通 该过程主要由项目核心人员 项目测试经理完成相应文档 同时在过程结束时 将召开概要设计会议 评审概要设计相关文档 参与评审的人员主要有 项目负责 人 项目测试经理 项目组成员 以及视项目情况还将要求部分行业专家 相关市 场人员等参加 同时如果项目比较大 需要划分成子项目分布实施 或者分子项目 组实施 该过程参与人员可能会有变动 3 详细设计 该过程将完成详细设计文档 详细设计评审报告 硬件设计图纸 软件单元测 试用例手册 单元测试用例评审报告 以及该过程将产生的系列附加文档等 该过程将主要完成模块内部设计 模块实现细节 具体来讲要求细化到元器件 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 21 页 的选型 工艺要求 机械结构 调试及测试方法 软件函数接口 调用时序 状态 机转换状态过程图等 针对部分重要过程 还要求仿真实现 另外 在具体实施过 程中 单元测试用例的设计基本上也是由具体该模块的开发人员进行设计 但是必 须通过测试人员 及其他项目组成员的评审 在实施该过程中 一般会对前阶段的概要设计 以及可能对原始需求进行部分反 馈 修改 调整 调整将产生相应的调整记录及修正原来的文档 同时对原文档进 行版本跟踪记录 该过程将重点修复概要设计阶段产生的误差 以及部分需求分析 阶段产生的问题 测试人员将重点记录这些情况 该过程主要由参与项目的项目组开发人员 项目测试组成员等完成相应文档 同 时在过程结束时 将召开详细设计会议 评审详细设计相关文档 参与评审的人员 主要有 项目负责人 项目测试经理 项目组开发人员 项目测试组成员等参加 该过程一般比较少交叉邀请专家及其他人员参加过程评审 但有时候为项目交流和 稳健保证 可适当要求其他项目组高级人员参与 以第三者的身份提供宝贵意见 4 硬件 软件单元测试 该过程将完成 PCB 的设计 元器件清单 工艺要求 制作满足要求的硬件单元 软件代码 提交基本走通的软件版本 代码 Review 记录 单元测试报告 bug 修改 记录 以及该过程将产生的系列附加文档等 在实施该过程中 一般会对前阶段的概要设计 详细设计 以及可能对原始需 求进行部分反馈 修改 调整 调整将产生相应的调整记录及修正原来的文档 同 时对原文档进行版本跟踪记录 该阶段将重点发现并修复设计阶段产生的误差 也 可能由硬件性能或编码阶段具体实施过程发现部分功能设计或者需求分析的误差 该过程主要由参与项目的项目组开发人员 项目测试组成员等完成 同时在过 程结束时 将召开开发结束会议 评审试验记录 单元测试报告 bug 修改报告等 文档 参与评审的人员主要有 项目负责人 项目测试经理 项目组开发人员 项 目测试组成员等参加 该过程一般不交叉邀请专家及其他人员参加过程评审 5 系统测试 该阶段主要由测试人员完成测试 并将问题单提交开发人员 由开发人员完成 问题的修改 针对需求误差 将反馈给项目负责人 由负责人负责与外部人员进行 沟通 并及时修改硬件 软件设计阶段产生的问题 DT2 电压质量监测系统可行性分析报告 深圳市赛源电气技术有限公司 第 22 页 该过程结束将主要产生系统测试报告 以及问题修改记录 同时在阶段结束时 还将对项目的问题进行统计 根据时间段情况分析项目的稳定程度 该过程主要由参与项目的项目组开发人员 项目测试组成员等完成 同时该过 程后期 可能将以及扩大测试范围 由其他项目组成员进行硬件和软件体验 以及 可能将仪器提交给用户体验 6 产品化 该过程主要是完善相应的产品文档 包括工艺文档 设计图纸 帮助文档 操 作手册等工作 该工作主要由项目文档专案人员负责 同时对于最终文档 需要由 项目组负责人 项目测试组负责人等参与评审 7 产品验收提交 该过程主要是提供稳定的产品 并邀请行业专家 相关市场人员 用户代表 项目负责人 项目测试经理 项目核心人员对产品的功能 性能等进行验收 同时 该过程的另外一项功能在于由外部人员提供产品改善 升级建议 由项目负责人负 责收集这方面的信息 以便重复上