Создание программного модуля обработки данных счётчиков электроэнергии на предприятии РУП "Минскэнерго" филиал "Энергосбыт"

Предприятием-изготовителем счетчики поставляются с основным и вспомогательным паролем равным «00000000». Каждый символ пароля это ASCII-код символа «0» (шестнадцатеричный код - 0х30). Пользователь счетчика может изменить пароли с помощью параметра №37.

Формат пакета команды для чтения параметра приведен на рисунке 4.4. Поле «функция» должно содержать код 3 или 4. Назначение полей «адрес» и «CRC» были рассмотрены выше.

Рисунок 4.4 - Структура пакета команды для чтения параметров

Поле «код параметра» уточняет запрашиваемый параметр. Соответствие кода и названия параметра приведено в приложении А

Поле «смещение» уточняет, к какому временному интервалу относится запрашиваемый параметр. Модуль поля указывает, на сколько единиц отстоит запрашиваемый временной интервал от текущей даты и времени, а знак указывает направление. Например, если требуется получить приращение энергии за предыдущий месяц, то поле «смещение» должно содержать число -1, если за текущий то 0. Для некоторых параметров это поле может иметь другое назначение. Более подробно о кодировании этого поля изложено ниже. Допустимые значения поля «смещение» для каждого параметра приведены в приложении А.

Поле «тариф» должно содержать код требуемого тарифа. Число 0 зарезервировано для бестарифных значений, 1…4 кодирует один из 4 тарифов. Для некоторых параметров это поле может иметь другое назначение. Допустимые значения поля «тариф» для каждого параметра приведены в приложении А.

Поле «уточнение» позволяет конкретизировать запрашиваемое значение. Код 0 зарезервирован для команды чтения всех значений параметра. Например, при запросе энергии или мощности с помощью этого поля, можно указать какое именно направление требуется считать. Если требуется только активная потребленная энергия, то поле «уточнение» должно быть 1.

Если поля «смещение», «тариф» или «уточнение» для запрашиваемого параметра не имеет смысла (например, необходимо считать версию программы), то в этом случае значения этих полей должны быть 0;

Как показано на рисунках выше, для чтения параметров используются функции №3 и №4. Обе эти функции имеют одинаковый формат запроса и работают с одним и тем же набором параметров. Запрос с функцией №4 включен в протокол обмена для представления одного и того же параметра в двух вариантах. Например, при считывании параметра №1 «Суммарная накопленная энергия» запросом с функцией №3, в ответном сообщении будет возвращена энергия в двоичном представлении без учета коэффициентов трансформации по току и напряжению, а тот же параметр, считанный запросом с функцией №4, будет представлен числом типа «float» в том же формате, в каком он отображается на индикаторе электросчетчика. В настоящее время альтернативное представление значений реализовано только для некоторых параметров (более подробно смотри ниже по тексту). Для всех остальных параметров, запросы с функциями №3 и №4, абсолютно равнозначны, но для обеспечения совместимости с будущими версиями программного обеспечения счетчика настоятельно рекомендуется для чтения таких параметров использовать запрос с функцией №3.

В ответ на запрос счетчик возвратит пакет, вид которого представлен на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 - Структура пакета, возвращаемого счётчиком

Значение полей «функция» и «код параметра» повторяют значение соответствующего поля запроса. В случае успешного выполнения запроса поле «результат» будет содержать 0, а поле «данные» - запрашиваемый параметр (параметры). Наличие кода отличного от 0 в поле «результат» является признаком невозможности выполнения запроса. В этом случае поле «данные» будет отсутствовать, а в поле «функция» будет установлен старший бит в 1.

Возможные значения кода «результат» приведены в приложении Б. Содержание поля «данные» зависит от типа считываемого параметра и подробно рассматривается ниже.

Для модификации параметров используется пакет с функцией №16. (Здесь и далее если не оговорено, то имеется в виду десятичное представление числа). Формат пакета приведен на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 - Формат пакета данных для модификации параметров

Все поля рассматривались ранее. Поле «уточнение» позволяет более полно конкретизировать модифицируемый параметр. Наполнение поля «данные» зависит от модифицируемого параметра. Формат ответного сообщения представлен на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 - Формат ответного пакета

Как следует из рисунка 4.7, формат ответа совпадает с ответом на команду чтение параметра, представленной на рисунке 4.4, за исключением того, что поле «данные» отсутствует.

Обнулить параметры можно командой с кодом функции №30. Формат команды представлен на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8 - Формат пакета команды обнуления

Здесь, как и обычно, поле «код параметра» содержит код обнуляемого параметра. Формат ответа будет таким же, как и ответ на команду модификации, представленной на рисунке 4.7.

4.4 Циклический избыточный код (CRC)

Контроль циклическим кодом применяется для повышения надежности передачи данных. Смысл контроля заключается в следующем. Запрос подвергается шифровке циклическим кодом. Полученный результат добавляется в конец запроса, и весь пакет отправляется подчиненному устройству. Подчиненное устройство выполняет те же действия над байтами запроса и сравнивает полученный результат с «CRC» принятого пакета, и в случае положительного результата выполняет требуемое действие. Затем оно формирует ответное сообщение, подвергает его той же процедуре шифровки, «прицепляет» полученный код в конец пакета и посылает его обратно главному устройству. Главное устройство выполняет ту же процедуру дешифровки, проверяя правильность принятого пакета. Вероятность обнаружения ошибки в одном разряде байта пакета равна 99,998%.

В качестве примера рассмотрим вычисление CRC в виде функции написанной на языке Java . Все возможные значения CRC помещены в два массива. Один массив содержит все возможные значения для старшего байта CRC, а второй - для младшего.

Текст функции шифровки циклическим кодом «CRC» приведён в приложении .

Функции в качестве параметров принимает указатель на сообщение, используемое для формирования «CRC» (msg) и размер сообщения в байтах (len), а возвращает 16-ти битное значение «CRC».

4.5 Поиск счётчиков при использовании расширенной адресации

Поиск осуществляется путем последовательной разбивки адресного диапазона на 10 (и более) интервалов. Каждый подинтервал разбивается еще на 10 (и более) и т.д. Разбивка осуществляется при помощи маски.

Например, нам надо найти приборы с З/Н1 «12345678» и З/Н2 «1233999» поиск будет выглядеть следующим образом:

1) Стартовая маска (0???????);

2) 0??????? - нет ответа;

3) 1??????? - пришел ответ от счетчиков с З/Н1 и З/Н2 произошла коллизия;

4) 10?????? - нет ответа;

5) 11?????? - нет ответа;

6) 12?????? - пришел ответ от счетчиков с З/Н1 и З/Н2 произошла коллизия;

7) 120????? - нет ответа;

8) 121????? - нет ответа;

9) 122????? - нет ответа;

10) 123????? - пришел ответ от счетчиков с З/Н1 и З/Н2 произошла коллизия;

11) 1230???? - нет ответа;

12) 1231???? - нет ответа;

13) 1232???? - нет ответа;

14) 1233???? - пришел ответ от счетчика с З/Н2 нет коллизии (нашли счетчик с З/Н2, записываем его в маску);

15) 1234???? - пришел ответ от счетчика с З/Н 1 нет коллизии (нашли счетчик с З/Н1).

Коллизии. Для обнаружения коллизий просто проверяем принятый ответ на правильность. Если ответ неправильный это означает что ответило сразу несколько приборов. Ответ считается неправильным если:

1) принятая «CRC» не совпала с расчетной;

2) произошла ошибка паритета;

3) принято байт меньше минимально возможной длинны пакета.

Блок-схема алгоритма поиска счётчиков при использовании расширенной адресации приведена в приложении.



5. Технико-экономическое обоснование разработки программного модуля обработки данных счётчиков электроэнергии

5.1 Характеристика программного модуля

Разрабатываемый модуль предназначен для обработки данных счётчиков электроэнергии с использованием последовательного порта на предприятии «Энергосбыт».

Разработка и внедрение данного модуля позволит:

автоматизировать процесс обработки данных счётчиков;

повысить эффективность и улучшить дисциплину сотрудников по наладке и снятия показаний со счётчиков;

использовать единую базу данных счётчиков электроэнергии;

повысить эффективность управления деятельностью предприятия;

позволяет персоналу более эффективно использовать рабочее время, снижая временные затраты на обработку информации Производить операции поверки, параметризации и учёта счётчиков;

сократить объем бумажного документооборота;

снизить трудозатраты, связанные с обработкой информации.

Разработка программного модуля связана со значительными затратами ресурсов (трудовых, материальных, финансовых). В связи с этим создание и реализация каждого проекта нуждается в соответствующем технико-экономическом обосновании (ТЭО).

Экономическим эффектом от разработки данного программного модуля будет полученная чистая прибыль от его реализации. Для этого рассчитаем затраты на разработку, отпускную цену и чистую прибыль.

5.2 Оценка трудоемкости и сроков разработки

На основании информации о функциях разрабатываемого ПС по каталогу функций определяется объем функций по формуле:

,

где n - общее число функций;

Vi - объем функций ПС.

Расчет объема ПС приведен в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Перечень и объём функций программного модуля

Номер функции	Содержание функции	Объем (строк кода)
101	Организация ввода информации	130
102	Контроль, предварительная обработка и ввод информации	490
203	Формирование баз данных	1560
204	Обработка наборов и записей базы данных	1980
207	Манипулирование данными	7200
208	Организация поиска и поиск в базе данных	4610
305	Обработка файлов	690
308	Управление документами	1100
403	Формирование служебных таблиц	1230
503	Управление внешними устройствами	2370
506	Обработка ошибочных и сбойных ситуаций	460
703	Расчет показателей	630
Всего	22450

Таким образом, получаем объём данного программного средства

= 22450.

На основании общего объема ПО определяется нормативная трудоемкость Тн. Нормативная трудоемкость устанавливается с учетом сложности ПО. Для ПО объёмом 22 450 строк кода (3-я группа сложности ПО) соответствует нормативная трудоемкость 414 человеко-дня.

Разрабатываемая автоматизированная система контроля движения приборов учета электроэнергии, по своим характеристикам относится к 3-й группе сложности. Дополнительный коэффициент сложности выбирается для ПО, обеспечивающего хранение, ведение и поиск данных в сложных структурах, и принимается равным КСЛ = 0,07.

С учетом дополнительного коэффициента сложности КСЛ рассчитывается общая трудоемкость ПС

где ТО - общая трудоемкость ПС;

ТН - нормативная трудоемкость ПС;

КСЛ - дополнительный коэффициент сложности ПС.

То = 414• 1,07 = 443 чел./дней

На основании общей трудоемкости рассчитывается уточненная трудоемкость с учетом распределения по стадиям (ТУ).

где Тi - трудоемкость разработки ПС на i-й стадии (человеко-дней);

m - количество стадий разработки.

Трудоемкость ПС по стадиям определяется с учетом новизны и степени использования в разработке типовых программ и ПС:

где ТСТi - трудоемкость разработки ПС на i-й стадии (технического задания, эскизного проекта, технического проекта, рабочего проекта и внедрения);

КН - поправочный коэффициент, учитывающий степень новизны ПС;

КТ - поправочный коэффициент, учитывающий степень использования в разработке типовых программ и ПС;

dСТi - удельный вес трудоемкости i-й стадии разработки ПС в общей трудоемкости разработки ПС.

По степени новизны разрабатываемый программный модуль относится к группе «В» с поправочным коэффициентом Кн равным 0,7. Поскольку программный модуль разрабатывается на платформе Java EE, которая охватывает реализуемые функции со степенью от 20% до 40%, то коэффициент использования типовых программ Кт принимается равным 0,8.

Исходя из степени новизны, определим коэффициенты удельных весов трудоемкости на каждой стадии:

Техническое задание:

Технический проект:

Рабочий проект:

Внедрение:

Рассчитаем трудоемкость по стадиям:

(человеко-дней),

(человеко-дней),

(человеко-дней),

(человеко-дней),

Уточненная трудоемкость будет равна:

(человеко-дней)



5.3 Расчет затрат на разработку и отпускной цены программного продукта

1. Расчет затрат на оплату труда научно-технического персонала () представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Расчет основной зарплаты научно-технического персонала

Исполнители	Количество	Трудоемкость, дн.	Среднедневная заработная плата, руб.	Заработная плата, руб.
Руководитель	1	68	33	2244
Инженер-программист	2	90	26,5	4770
Всего	7014
С учетом премий (40%)	9819,6

2. Дополнительная зарплата () определяется следующим образом:

,

где HД - норматив дополнительной заработной платы основных производственных рабочих, %.

3. Отчисления на социальные нужды () определяются следующим образом:

,

где Hсоц - страховые взносы на обязательное социальное страхование наёмных работников(34%) и обязательное страхование от несчастных случаев на производстве (0,6%).

4. Расходы по статье «Машинное время» () определяются по формуле

,

где - цена одного часа машинного времени, м-ч, 0,7 руб.;

- общий объём программного средства (строк исходного кода);

- норматив расхода машинного времени на откладку 100 строк исходного кода, 12%.

5. Накладные расходы () определяются следующим образом:

,

где ННАКЛ - норматив накладных расходов (110 %)

6. Общая сумма расходов по всем статьям сметы () на ПС



Сп = 9819,6 + 981,96+ 3737,34 + 1885,8 + 10801,56 = 27226,26

7. Затраты на сопровождение и адаптацию ПС (Рса), которые определяются по формуле

где Нрса - норматив расходов на сопровождение и адаптацию, 5%.

8. Полная себестоимость программного средства (Споб) определяется по формуле

Споб = Сп + Рса

Споб = 27226,26+ 1361,31= 28587,57

9. Плановая прибыль (Пп) определяется следующим образом:

,

где Рп - уровень рентабельности (15 %)

10. Налог на добавленную стоимость (НДС) определяется следующим образом:

,



где Ндс - ставка налога на добавленную стоимость (20 %)

11. Прогнозируемая отпускная цена программного средства (Цп)

Цп = Споб + Пп + НДС

Цд = 28587,57+ 4288,14 + 6575,14= 39450,85руб.

5.4 Расчет затрат по использованию ПО

Данной программой пользуются восемь человек Ч = 12, которые анализируют данные два раза в день N = 2, в начале и конце рабочего дня. Исходные данные для определения затрат пользования ПС сведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Данные для расчета затрат по пользованию ПС

Наименование показателя	Буквенное обозначение	Единицы измерения	Значение
Одноразовое время решения задачи	Т	час	0,5
Количество решений в день	N	-	2
Число рабочих дней в году	Д	-	252
Число пользователей	Ч	-	12
Средняя зарплата пользователя за 1 час	ЗП	руб.	2,2

1. Рассчитаем заработную плату по пользованию ПС (З0) по следующей формуле:

,

где Т - одноразовое время решения задачи, час;

N - количество решений в день;

Д - число рабочих дней в году;

Ч - число пользователей ПС;

ЗП - средняя зарплата пользователя за 1 час;

2. Дополнительная зарплата (Зд):

3. Отчисления на социальные нужды (Рсоц):

4. Расходы по статье «Машинное время» (Рм) определяются по формуле

,

где Т - одноразовое время решения задачи, час;

N - количество решений в день;

Д - число рабочих дней в году;

Ч - число пользователей ПС;

Ц - стоимость одного машино-часа.

5. Накладные расходы (Рнакл):

,

где Ннакл - норматив накладных расходов (110 %)

6. Общая сумма затрат (Зп) по использованию ПС составят

Зп = З0 + Зд + Рсоц + Рм + Рнакл

Зп = 6652,8 + 665,28 + 2532 + 2116,8 + 7318 = 19284,88 руб.

В результате технико-экономического обоснования применения программного продукта были получены следующие значения показателей их эффективности:

1. Прибыль разработчика от продажи одной копии ПС составит 4288,14 рублей.

2. Затраты по использованию ПС составит 19284,88 руб.

Таким образом, разработка и применение ПС являются эффективными, позволит повысить производительность труда за счет снижения трудоемкости решения задач, повысит оперативность в принятии управленческих решений.



6. Охрана труда и меры безопасности при работе со счётчиком электроэнергии

Обеспечение электробезопасных условий труда при проведении экспериментальных и наладочно-регулировочных работ при работе с устройством.

6.1 Характеристика считывающего устройства

Назначение считывающего устройства, область применения. Перечень операций при выполнении работ с проектируемым устройством. Опасные факторы (электрический ток), их источники, качественные и максимально возможные количественные характеристики, возможные причины поражения персонала.

Многофункциональные микропроцессорные счетчики электрической энергии, предназначены для учета активной и реактивной энергии и мощности в цепях переменного тока, а также для использования в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии, для передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии.

Счетчики имеют возможность измерять и отображать некоторые параметры энергосистемы: фазные токи и напряжения, частоту сети, коэффициент мощности 3-х фазной системы и пофазно, фазные углы тока и напряжения, активную, реактивную и полную мощность 3-х фазной системы и пофазно.

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций.

Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во-первых, ток не имеет внешних признаков и как правило человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во-вторых, воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечнососудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в-третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия тока;

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое - в способности вызывать ожоги тела, механическое - приводить к разрыву тканей, а химическое - к электролизу крови.

Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы. Электротравма - это травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Условно электротравмы делят на местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появлении электрических ожогов, электрических знаков, в металлизации кожи, механических повреждениях и электроофтальмии (воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы, или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем - легких (дыхания), сердца (кровообращения).

Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения пострадавшего зависит от многих факторов.

Оценивать опасность воздействия электрического тока на человека можно по ответным реакциям организма. С увеличением тока четко проявляются три качественно отличные ответные реакции. Это прежде всего ощущение, более судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного тока и болевой эффект постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию, подразделяют на: ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

Возможны следующие причины поражения электрическим током:

- Наведенное напряжение. Высоковольтные линии передачи переменного тока могут наводить высокое переменное напряжение в проходящих рядом низковольтных линиях электропередачи, линиях связи, любых протяженных проводниках, изолированных от земли.

- Остаточное напряжение. Линия электропередачи имеет большую электрическую емкость. Поэтому если линию отключить от напряжения, некоторое время все равно будет сохраняться разность потенциалов, и одновременное прикосновение к разным проводам приведет к электрическому удару. Однократный разряд линии с помощью заземленного проводника может оказаться недостаточным. Опасное остаточное напряжение может сохраняться в радиоаппаратуре, в составе которой есть конденсаторы с емкостью порядка миллифарад.

- Статическое напряжение. Возникает в результате накопления электрического заряда на изолированном проводящем объекте.

- Шаговое напряжение. Возникает между ногами из-за того, что они находятся на разном расстоянии от упавшего на землю провода.

- Повреждение изоляции. Причины могут быть следующие: заводской брак, старение, климатические воздействия, загрязнение, механическое повреждение, например, инструментом, механический износ на изгибе, преднамеренная порча.

- Случайное прикосновение к токоведущей детали - из-за незнания, спешки, действия отвлекающих факторов.

- Отсутствие заземления. В заземленной аппаратуре в случае пробоя изоляции на корпус происходит короткое замыкание, и сгорают предохранители.

- Замыкание в результате аварии. Например, сильный ветер или другая причина может вызвать повреждение воздушной линии электропередачи и падение провода на проходящий параллельно воздушный провод радио или телефона, после чего считающийся низковольтным провод оказывается под высоким напряжением.

- Несогласованность. Один работает с аппаратурой, а другой подает на нее напряжение.

Примерно 30 % электротравм на установках с напряжением 65 Вольт и ниже происходит от того, что в результате ошибки или поломки они оказываются под напряжением 220 или 380 Вольт. Поверхность изолирующего материала может стать электропроводящей в результате загрязнения и/или смачивания.

Много случаев электрического поражения имеет место на производственных установках, в которых используются химически активные вещества, разрушающие изоляцию, а также в запыленных производственных помещениях (пыль снижает изолирующие свойства конструкций; покрытый влажной грязью изолятор становится проводником).

Опасны влажные помещения. Пробой изоляции может произойти в скрытой проводке - в месте прохождения провода через отверстие в стене. Поражение может наступить от одновременного контакта с влажной поверхностью и деталью водопровода или водяного отопления.

Поражения при совершении работ чаще имеют место в начале смены, перед обеденным перерывом и к концу смены. Объяснить это можно усталостью - ослаблением внимания, снижением сопротивляемости организма. Опасна временная прокладка кабеля по полу, по земле. Известны смертельные случаи из-за прикосновения токоведущих проводов к крышкам коробок с клеммами.

Из-за отсутствия единообразия в конструкциях токоведущих устройств случаются поражения при необдуманном совершении привычных действий.

6.2 Оценка потенциально опасных факторов

Проведём оценку потенциально опасных факторов, воздействующих на персонал при выполнении различных технологических операций, входящих в экспериментальные или наладочно-регулировочные работы.

Прежде всего необходимо оценить опасность поражения током при незаземленном корпусе установки в аварийном ее состоянии (пробой фазы на корпус).

Так как опасность электропоражения оценивается величиной тока, протекающего через тело человека, то искомую величину можно определить по формуле:

Ih=Uф/Rh+r0,

Где Uф-фазное напряжение сети, 220В;

Rh-сопротивление тела человека, 1кОм;

r0-сопротивление заземления нейтрали, 4Ом.

Подставив данные в формулу, получим:

Ih=220/(1000+4)=0.22A

Чтобы оценить опасность поражения этим током, необходимо сравнить его с предельно допустимым значением тока. Согласно таблице 6.1 его значение равно 6мА. Значит прикосновение опасно, необходимо заземление электроустановки, зануление, повторное заземление.

К факторам, влияющим на исход поражения электрическим током, относят следующие:

- Величина тока. По величине тока, токи подразделяются на: неощущаемые (0,6 - 1,6мА); ощущаемые (3мА); отпускающие (6мА); неотпускающие (10-15мА); удушающие (25-50мА); фибрилляционные (100-200мА); тепловые воздействия (5А и выше).

- Величина напряжения.

- Время действия.

По ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Предельно допустимые величины напряжений и токов. Электробезопасность». Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока, приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Предельно допустимые величины токов и напряжений

Время действия, сек.	Длительность	До 30	1	0,5	0,2	0,1
Величина тока, мА.	1	6	50	100	250	500
Величина напряжения, В.	6	36	50	100	250	500

При кратковременном воздействии (0,1-0,5с) ток порядка 100мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значение допустимых для человека токов существенно увеличивается. При изменении времени воздействия от 1 до 0,1с допустимый ток возрастает в 16 раз.

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Считают, что напряжение 120В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40В переменного тока промышленной частоты. При напряжении 500В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдаются.

Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50Гц). При увеличении частоты (более 50Гц) значения неотпускающего тока возрастает. С уменьшением частоты (от 50Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастает и при частоте, равной нулю (постоянный ток - болевой эффект), они становятся больше примерно в три раза.

Значения фибрилляционного тока при частотах 50-100Гц равны, с повышением частоты до 200Гц этот ток возрастает примерно в 2 раза, а при частоте 400Гц - почти в 3,5 раза.

При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока через человека. Основные из них: голова - ноги, рука - рука, правая рука - ноги, левая рука - ноги, нога - нога.

Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протекании тока по пути «рука - рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути «левая рука - ноги» 3,7%, «правая рука - ноги» 6,7%, «нога - нога» - 0,4%. Величина неотпускающего тока по пути «рука - рука» приблизительно в два раза меньше, чем по пути «рука - ноги».

Величина тока походящего через какой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления оказываемого току данным участком тела.

Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость, т.к. с увеличением напряжения ток растет быстрее. При увеличении напряжения сопротивление тела уменьшается и при напряжении 100-200В падает до значения внутреннего сопротивления тела. Это сопротивление для практических расчетов может быть принято равным 1000 Ом.

Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящая пыль и другие факторы окружающей среды оказывают дополнительное влияние на условие электробезопасности. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых обеспечивается наилучший контакт с токоведущими частями. Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. Токопроводящая пыль также улучшает условия для электрического контакта человека, как с токоведущими частями, так и с землей.

6.3 Обоснование выбора инженерно-технических и организационно-планировочных мер по обеспечению безопасности персонала, конструктивные решения

Отсутствие подвижных деталей, современная элементная база, уникальная технология микропроцессорного измерения электроэнергии - все это обеспечивает эксплуатационную надежность и не требующую ремонта многолетнюю безотказную работу счетчиков.

Смотровое окно, в таких счетчиках выполнено из ударопрочного поликарбоната стабилизированного ультрафиолетом, что обеспечивает удобство и безопасность эксплуатации в широком диапазоне воздействия внешних факторов. При закрытом и опломбированном окне для доступа к кнопке ALT, в нем предусмотрено изолированное эластичной наклейкой отверстие. Наклейка из синтетической резины надежно защищает от проникновения пыли, грязи, влаги через отверстие. Открыть окно и получить доступ к кнопке RESET (максимальной мощности) можно только после удаления пломбы организации «Энергосбыт», установившей счётчик.

Счетчики имеют современный, удобный и безопасный корпус, позволяющий проводить установку практически в любой электротехнический шкаф, используя стандартное расположение монтажных отверстий. Корпус счетчика в целом состоит из верхней и нижней сопрягаемых по периметру частей, прозрачного окна, зажимной платы и съемной крышки клеммника. Для удобства установки счетчика на обратной стороне корпуса сверху предусмотрен кронштейн с крепежным ушком, принимающий два фиксированных положения. В одном случае скрытое положение (за корпусом), другое видимое (над верхней частью корпуса).

Электрические соединения необходимо производить согласно рекомендациям действующей нормативно-технической документации на такие виды работ. Отверстия зажимной платы позволяют подключать провод максимальным диаметром (сечением) - 5мм (19,6мм2). Зажимы клеммной колодки для обеспечения надежного соединения провода имеют по два винта, которые подходят как для обычных, так и для крестовых отверток. При монтаже провод необходимо очистить от изоляции примерно на 10мм.

Следует помнить, что:

- Имеющиеся импульсные выходы на платах P1, P2, P3, P4 являются пассивными и рассчитаны на рабочее напряжение до 250В и ток до 100мА.

- Импульсный выход реле расположенного на материнской плате является пассивным и рассчитано на рабочее напряжение до 200В и ток до 100мА.

- Для подключения источника внешнего питания счетчика (по заказу) применяемый источник должен иметь рабочее напряжение 13В постоянного тока и ток не менее 100мА.

- Несоблюдение полярности при подключении дополнительного источника питания недопустимо.

Меры безопасности:

- Монтаж и эксплуатация счетчика должны вестись в соответствии с действующими правилами технической эксплуатации электроустановок.

- Специалист, осуществляющий установку, обслуживание и ремонт счетчика, должен пройти инструктаж по технике безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой и иметь квалификационную группу не ниже третьей.

- Монтаж, демонтаж, ремонт, калибровка, поверка и пломбирование должны производиться только организациями, имеющими на это полномочия и лицами, обладающими необходимой квалификацией.

- Подключение счетчика в измерительные цепи, импульсных выходов и других полупроводниковых реле необходимо производить только при отключенном напряжении соответствующих цепей, приняв дополнительные меры от случайного включения питания.

- Замену литиевой батареи, в случае необходимости, проводить только при отключенном питании счетчика.

- Запрещается подавать напряжение и нагрузку на поврежденный или неисправный прибор.

Во избежание поломок счетчика и поражения электрическим током не допускается:

- Класть или вешать на счетчики посторонние предметы, допускать удары по корпусу счетчика и устройствам сопряжения.

- Производить монтаж и демонтаж счетчика при наличии в цепях напряжения и тока.

- Нарушать правильность подключения фаз напряжения и нейтрали.

Счетчики имеют два уровня опломбирования:

- Первый уровень. На одном из двух винтов крепящих верхнюю и нижнюю часть корпуса счетчика; пломбой поверителя и завода.

- Второй уровень. Откидывающееся прозрачное окно на лицевой панели счетчика и винты крепления крышки зажимов; пломбой энергоснабжающей организации после установки счетчика в точке учета.

Основным фактором предотвращающим поражение электрическим током является защитное зануление.

Зануление - металлическое соединение корпуса электроустановки с нулевым проводом, позволяющим свести аварийный режим к однофазному короткому замыканию с последующим отключением поврежденного контура в минимально короткое время (0,2с).

Зануление применяют в четырех проводных сетях с глухо-заземленной нейтралью напряжением до 1000В. Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.

Схема защитного зануления показана на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема защитного зануления

Условные обозначения: 1-электрическая установка; 2-нулевой ввод; 3-зануляющий проводник; 4-зануляющая магистраль; 5-выводы контура повторного зануления; 6-трубчатые заземлители; 7-соединительная полоса.

Рассчитаем напряжение прикосновения с заземлением электроустановки по формуле:

,

где rз - сопротивление заземления установки, 4Ом.

Подставив данные, получим:

.

Оценим опасность поражения током в случае с заземленной установкой:

,

.

Опасность поражения меньше, чем без заземления, но тоже велика. Поэтому часто применяют повторное заземление.

Повторное заземление нулевого провода необходимо для обеспечения лучшей защиты человека от поражения электрическим током. Как видно из рисунка 6.2, при обрыве нулевого провода, при переходе электрического тока на корпус электроустановки ток короткого замыкания протекает через сопротивление повторного заземления и сопротивления заземления (r0), и фазу (С).

Рисунок 6.2 - Повторное заземление нулевого провода

Оценим опасность поражения током с повторным заземлением:

,

где rп - сопротивление повторного заземления, 4Ом.

мА

Эта величина тоже достаточно большая, но при такой величине время не опасного воздействия увеличивается до 1сек., поэтому помимо этого необходимо использовать и другие средства защиты (резиновую обувь, изолированные рукоятки на инструменте и др.).

Повторное заземление нулевого провода устраивается многократно:

- для воздушных линий через каждые 250м;

- для кабельных линий через каждые 250м;

- и, обязательно, при вводе в производственное помещение.

Повторное заземление нулевого провода полностью не обеспечивает защиты от поражения током, а лишь смягчает аварийный режим, уменьшает напряжение на корпусе в 2-3 раза. Опасность поражения сохраняется, поэтому применяются индивидуальные защитные средства (коврики, рукавицы и т.д.).



Заключение

В результате прохождения преддипломной практики на предприятии РУП «Минскэнерго» филиал «Энергосбыт» были подробно изучены основные направления деятельности. Была проанализирована организационная структура компании и задачи, выполняемые сотрудниками различных отделов.

За время прохождения практики был закреплен приобретенный в университете теоретический материал, а также была предоставлена возможность применить на практике полученные знания и навыки. Был собран материал, необходимый для написания отчета по преддипломной практике, сформированы цель и задачи дипломного проекта.



Список использованных источников

1. [1] Дипломные проекты (работы). Общие требования. СТП 01-2010. - Минск, БГУИР. - 2010. - 169с.

2. [2] Внутренние ресурсы филиала Энергосбыт

3. [3] Понятие предметной области [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rfpgu.ru/booksystem/page20.html

4. [4] Официальный сайт предприятия «Минскэнерго» филиал «Энергосбыт» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.energosbyt.by/

5. ГОСТ 8.437-81 Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Основные положения.

6. ГОСТ 8.437-81 Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение основные положения.

7. ГОСТ 8.438-81 Системы информационно-измерительные. Поверка. Общие положения.

8. МИ 200-80 Методика контроля метрологических характеристик ИИС встроенными средствами контроля. Основные положения.

9. ГОСТ 8.326-89 Метрологическая аттестация СИ.

10. ГОСТ 26035-83 Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия.



Приложение А

№	Название параметра	Смещение	Тариф	Уточнение	Модификация	Обнуление
0	Идентификационный номер устройства	0	0	0	-	-
1	Суммарная накопленная энергия	0	0,1…4	0,1…4	-	-
2	Приращение энергии за день	0,-1…-30	0,1…4	0,1…4	-	-
3	Приращение энергии за месяц	0,-1…-23	0,1…4	0,1…4	-	-
4	Приращение энергии за год	0,-1…-7	0,1…4	0,1…4	-	-
5	Средняя 3 мин. мощность	0,-1	0	0,1…4	-	-
6	Средняя 30 (15) мин мощность	0,-1	0	0,1…4	-	-
7	Максимальные. мощности за месяц	0,-23	0,1…4	1…4	-	-
8	Мгновенная активная мощность	0	0	0,1	-	-
9	Мгновенная реактивная мощность	0	0	0,1	-	-
10	Напряжение	0	0	0,1	-	-
11	Ток	0	0	0,1	-	-
12	Коэффициент мощности	0	0	0,1	-	-
13	Частота сети	0	0	0	-	-
14	Архив событий состояния сети	0,-1…-32	0	0	-	-
15	Архив событий состояния прибора	0,-1…-32	0	0	-	-
16	Архив событий коррекций	0,-1…-32	0	0	-	-
17	Тип прибора	0	0	0	-	-
18	Заводской номер	0	0	0	-	-
19	Дата выпуска прибора	0	0	0	-	-
20	Версия программы	0	0	0	-	-
21	Сетевой адрес прибора	0	0	0	+	-
22	Идентификатор пользователя	0	0	0	+	-
23	Конфигурация порта связи	0	0	0	+	-
24	Кпр. телеметрических выходов	0	0	0	+	-
25	Коэффициент трансформации I	0	0	0	-	-
26	Коэффициент трансформации U	0	0	0	-	-
27	Дата и время перехода на летний сезон	0	0	0	+	+
28	Дата и время перехода на зимний сезон	0	0	0	+	+
29	Календарь выходных дней	0…255	0	1…12	+	-
30	Тарифное расписание для рабочих дней	0	0	1…12	+	-
31	Тарифное расписание для выходных дней	0	0	1…12	+	-
32	Текущее значение даты и времени	0	0	0	+	-
33	Квадрант, тариф, сезон и ресурс батареи	0	0	0	-	-
34	KI, KU и формат отображения на дисплее	0	0	0	+	-
35	Маска отображаемых параметров	0	0	0	+	-
36	Срезы энергии	1…12	1…31	0…47(95)	-	-
37	Пароль (только запись)	0	0	0,1	+	-
38	Средняя 3 мин. мощность с меткой времени	0,-1	0	0,1…4	-	-
39	Средняя 30 (15) мин. мощность с меткой времени	0,-1	0	0,1…4	-	-
40	Срезы энергии за 6 интервалов	1…12	1…31	0…47(95)	-	-
41	Конфигурация электросчетчика	0	0	0	-	-
42	Накопленная энергия на начало суток	0,-1…-30	0,1…4	0,1…4	-	-
43	Накопленная энергия на начало месяца	0,-1…-23	0,1…4	0,1…4	-	-
44	Накопленная энергия на начало года	0,-1…-7	0,1…4	0,1…4	-	-
45	Резерв
46	Все мгновенные значения	0	0…63	0,1	-	-
47, 48	Резерв
49	Дата и время последней записи в архив	14…16	0..255	0…255	-	-
50	Резерв
51	Резерв
52	Резерв

В полях «Смещение», «Тариф» и «Уточнение» приведены допустимые значения для каждого из параметров. Символ «+» в поле «Модификация» означает, что этот параметр можно изменить. Символ «+» в поле «Обнуление» означает, что этот параметр можно обнулить.



Приложение Б

Код	Название	Описание
0	ОК	Все ОК.
1	Неизвестная функция	Номер функции указанный в поле «функция» запроса не поддерживается.
2	Неизвестный параметр	Номер параметра указанный в поле «код параметра» недоступен.
3	Ошибочный аргумент	Поле «смещение», «тариф» или «уточнение» в запросе на чтение этого параметра ошибочны; Поле «данные» в командах модификации или обнуления для этого параметра ошибочны.
4	Несанкционированный доступ	Для выполнения этой функции требуется отключение защиты.
5	Блок поврежден	Некоторые параметры хранятся в виде блоков защищенных контрольной суммой. Ошибка возникает при чтении блока, в котором обнаружено несовпадение контрольной суммы.
6	Ошибка памяти	Невозможно выполнение команды из-за неисправности памяти.
7	Счетчик занят	Такая ошибка может возникнуть, если переполнилась очередь запросов на запись в энергонезависимую память. При приёме такой ошибки необходимо повторить запрос.



Приложение В

public static short crc(byte[] msg, short len) {

char[] tblCRChi = { 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,

0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,

0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81,

0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,

0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,

0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,

0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,

0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,

0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,

0x40 };

char tblCRClo[] = { 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4,

0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9,

0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14,

0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3, 0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30,

0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD,

0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,

0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27,

0xE7, 0xE6, 0x26, 0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3,

0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E,

0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA,

0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5, 0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72,

0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56,

0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B,

0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F,

0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C, 0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83, 0x41,

0x81, 0x80, 0x40 };

short idx;

char CRChi = 0xFF;

char CRClo = 0xFF;

int i = 0;

while (len != 0) {

idx = (short) ((CRChi ^ msg[i++]) & 0xFF);

CRChi = (char) (CRClo ^ tblCRChi[idx]);

CRClo = tblCRClo[idx];

len--;

}

return (short) ((CRChi << 8) | CRClo);

}

Размещено на Allbest.ru