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項目介紹

世博會期間，清潔能源將并入電網(wǎng)，其發(fā)電量能夠滿足世博園區(qū)用電的30％，將減少二氧化碳排放約16萬噸、二氧化硫排放約1200噸、氮氧化物排放約670噸。據(jù)悉，智能電網(wǎng)解決了清潔能源并入電網(wǎng)的“瓶頸”，世博園智能電網(wǎng)工程將展示9個示范工程和4個演示工程。其中9個示范工程圍繞著世博主題，在世博園區(qū)內(nèi)開展智能變電站、配電自動化工程、故障搶修管理系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電信息采集系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、新能源接入研究、智能用電樓宇/家居以及電動汽車充放電站等示范應用。

而其中的新能源接入研究項目——海上測風塔實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)已于2010年2月9日在上海世博園調(diào)試成功，順利并入中國電力科學研究院的世博園新能源SCADA系統(tǒng)。這套實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了從海上測風塔到東大橋升壓站的實時數(shù)據(jù)無線傳輸，繼而通過光纖從升壓站將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)绞啦﹫@并入電科院的綜合SCADA系統(tǒng)。這套先進的無線+光纖混合實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)填補了國內(nèi)風電行業(yè)的空白。

系統(tǒng)需求

• 由于測風塔是位于離岸邊12.5公里的海上，與岸邊升壓站的網(wǎng)絡通訊無法利用有線的方式，因此需要通過無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，并要求通訊網(wǎng)絡實時、準確和穩(wěn)定。
• 由于數(shù)據(jù)傳輸量大，對對無線傳輸帶寬的要求非常高，要求無限帶寬可以達到9M/bps。
• 由于設備應用在海上，環(huán)境條件比較惡劣（低溫、震動、鹽蝕等），要求產(chǎn)品必須具備高可靠性。

Moxa解決方案

在該系統(tǒng)的無線通訊AP采用了Moxa的AWK-4121，這是一款滿足IEEE 802.11a/b/g標準的工業(yè)級戶外型無線AP/Bridge/Client，完全適用于現(xiàn)場對于無線AP的需求。在海面測風塔和岸邊升壓站中各設置一臺AWK-4121，從而架構(gòu)一個無線傳輸網(wǎng)絡。AWK-4121裝有可拆卸天線，用戶可以根據(jù)實際應用需要更換天線，因現(xiàn)場相互距離較遠，高達12.5km，所以加配高增益天線，確保長距離傳輸?shù)男枨蟆?/p>

AWK-4121是一款專為戶外應用而設計的無線產(chǎn)品，金屬外殼具備IP67等級，提供M12連接頭保護振動沖擊，支持多種安規(guī)和電磁兼容認證，可在-40 ~ 75℃環(huán)境下工作，確保設備在海上惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行。這套系統(tǒng)1秒鐘采樣一次，1分鐘、5分鐘以及10分鐘數(shù)據(jù)包需要源源不斷的傳輸?shù)街锌厥摇WK-4121在實測過程中的無線帶寬達到了9M/bps，確保數(shù)據(jù)包實時穩(wěn)定的傳輸。

在該應用中，除了采用AWK-4121作為無線AP之外，海面測風塔采集的數(shù)據(jù)通過Moxa NPort 5110串口服務器接入AWK-4121，利用建立起來的無線鏈路把采集的數(shù)據(jù)傳到岸邊的升壓站。然后，在岸邊升壓站把無線AP接收下來的采集數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線傳到DA682嵌入式計算機上，DA682嵌入式計算機在進行前置的數(shù)據(jù)處理之后，通過路由器負責把采集到的測風數(shù)據(jù)傳送到上海世博會現(xiàn)場。從而完成了整套海上測風塔實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)，目前該系統(tǒng)的運行非常穩(wěn)定。

為何選擇Moxa

• AWK-4121支持IEEE 802.11a/b/g標準，是一款工業(yè)級戶外型無線AP/Bridge/Client
• AWK-4121可自行選購增益天線，確保12..5km的長距離傳輸
• 在實測中，AWK-4121提供高達9M/bps的無線帶寬，確保無線數(shù)據(jù)傳輸
• AWK-4121具備IP67防護等級、M12連接頭、-40 ~ 75℃寬溫等工業(yè)等級設計，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，適用于惡劣的海上作業(yè)環(huán)境
• NPort系列和DA系列產(chǎn)品作為通訊服務器和協(xié)議網(wǎng)關(guān)，確保底層測風數(shù)據(jù)采集設備采集的數(shù)據(jù)可以準確無誤的傳送至世博園區(qū)

應用產(chǎn)品

AWK-4121

• 兼容IEEE 802.11a/b/g標準
• 支持冗余電源輸入和以太網(wǎng)供電PoE
• WEP/WPA/WPA2/802.11X安全協(xié)議和強大的地址過濾功能，提供更高的安全性
• Turbo Roaming™實現(xiàn)無縫無線連接
• 支持遠距離通訊
• 寬溫操作能力，IP67等級金屬外殼封裝，適合嚴苛環(huán)境

NPort 5110

• 立即使您的串口設備聯(lián)網(wǎng)
• 自動偵測10/100 Mbps Ethernet
• 所有串口信號皆內(nèi)建15 KV ESD保護
• 點對點連接模式，可在不使用PC的情況下經(jīng)由網(wǎng)絡連接兩個串口設備
• 可利用簡單易用的Windows Utility執(zhí)行大量安裝

DA-682

• Intel賽揚1 GHz處理器，前端總線頻率400/533 MHz
• 內(nèi)置DDR2 SDRAM 和工業(yè)級閃盤
• 4個千兆網(wǎng)口，支持冗余網(wǎng)絡
• 軟件可選的RS-232/422/485串口，帶2 KV隔離保護
• 19英寸機架安裝，2U高度
• 無風扇設計