Назначение
Устройства сбора и передачи данных УСПД "УКМП" (далее - УСПД) предназначено для измерения силы постоянного тока, напряжения постоянного тока, сбора, первичной обработки, хранения информации о результатах измерений, собранных с сертифицированных датчиков, выдачи управляющих сигналов, а так же передачи информации о результатах измерений по беспроводным или проводным каналам связи.
Описание
Устройства сбора и передачи данных УСПД "УКМП" применяется для построения систем измерительных автоматизированных контроля параметров физических процессов различного типа, протекающих снаружи, внутри и на поверхности контролируемых объектов, в том числе при измерении метеорологических параметров, параметров чрезвычайных (нештатных) ситуаций, а так же для выдачи управляющих воздействий на исполнительные устройства
Для исполнения УСПД с питанием 220 В (УКМП-01.Х.Х.Х.ХХ 220 XX УХЛ1) прибор состоит из центрального процессорного устройства (ЦПУ) на базе программируемого микроконтроллера ATmega128 с энергонезависимой памятью программ и данных, двух блоков питания БПИ-30 АКБ (или аналогичный) и SDR-120-12 (или аналогичный), АКБ 12 В 7 А/ч (или другой ёмкости), реле времени, а также портов ввода вывода для подключения датчиков (аналоговых, цифровых, дискретных) и других внешних устройств.
Для исполнения УСПД с питанием 12 В (УКМП-01.Х.Х.Х.ХХ 12 XX УХЛ1) прибор состоит из центрального процессорного устройства (ЦПУ) на базе программируемого микроконтроллера ATmega128 с энергонезависимой памятью программ и данных, реле времени, а также портов ввода вывода для подключения датчиков (аналоговых, цифровых, дискретных) и других внешних устройств.
Аналоговые и дискретные сигналы поступают в УСПД по проводным соединениям. Цифровые данные с датчиков поступают в УСПД по проводным соединениям, а так же принимаются ZigBee-модемом по радиоканалу (беспроводное соединение). Поступающие в УСПД аналоговые, дискретные и цифровые сигналы передаются в ЦПУ:
- цифровые коды при помощи преобразователей уровней RS-232, RS-485, CAN, токовая петля (ТП);
- аналоговые сигналы при помощи модуля измерительного ввода-вывода аналоговых сигналов NL-8AI, внесенного в Государственный реестр средств измерений регистрационный номер 27576-04;
- дискретный сигнал при помощи драйвера сухой контакт (СК).
Сбор данных с датчиков выполняется в автоматическом режиме с запрограммированным интервалом времени.
Передача цифрового кода на внешний сервер осуществляется при помощи GSM модуля, входящего в ЦПУ, автоматически с запрограммированным интервалом времени. В состав УСПД входит антенна с собственным усилением, позволяющая принимать даже слабый уровень сигнала и GSM модуль с 12 классом GPRS соединения, обеспечивающий высокую скорость передачи данных (до 120 Кбит/с). В случае невозможности передачи информации на внешний сервер (аварийный режим работы устройства) данные с датчиков в виде обработанного цифрового кода сохраняются в Dataflash (DF).
В случае временного отсутствия входного напряжения АС 220В, 50 Гц (аварийный режим работы устройства исп. 220 В) в устройстве предусмотрено резервное питание от АКБ 12 В 7 А/ч (или другой ёмкости и/или другого напряжения). В аварийном режиме работы УСПД обогрев датчиков не предусмотрен. Напряжение питания АКБ расходуется на питание ЦПУ и
подключенных внешних датчиков. В зависимости от энергопотребления внешних датчиков, время работы от резервного источника питания различно и может составлять от 24 часов.
УСПД представляет собой моноблочную конструкцию в виде герметичного пластмассового корпуса, с внешней стороны которого установлены разъемы для подключения датчиков и напряжения питания, выключатель питания. Фотография внешнего вида УСПД приведена на рисунке 1.
Место нанесения клейма в виде наклейки со штрих кодом
Рисунок 1. УСПД "УКМП" и место нанесения клейма
Программное обеспечение
ПО УСПД УКМП представляет совокупность программных средств, обеспечивающих управление работой составных частей УСПД, сбор информации с датчиков, подготовку информационных пакетов для отправки на сервер сбора данных, контроль корректности входных данных, передачу информации на сервер.
Программное обеспечение УСПД "УКМП" состоит из двух частей:
- встроенной в корпус устройства сбора и передачи данных "УКМП" части ПО;
- "Сервер сбора данных" - автономной части ПО, реализованной в виде объектов операционной системы.
В соответствии с МИ 3286-2010 уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню:
- "А" - для встроенной части ПО. Не требуется специальных средств защиты , исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления, удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.
- "С" - для автономной части ПО. Метрологически значимая автономная часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.
И дентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО УСПД УКПМ | MeteoSoft | 1.2.0.0. | 475AD81C | CRC32 |
| Сервер сбора данных | 1.2 | 77Е89В24 | CRC32 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики стойки приведены в таблице 2. Таблица 2
| Количество аналоговых измерительных каналов УСПД (далее - ИК) | 0 - 4 |
| Количество типов аналоговых ИК УСПД | 0 - 3 |
| Измерение сигналов силы постоянного тока (ИК типа 1): - диапазон измерения, мА - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | от 4 до 20 ± 1,0 |
| Измерение сигналов силы постоянного тока (ИК типа 2): - диапазон измерения, мА - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | от 0 до 5 ± 1,0 |
| Измерение сигналов напряжения постоянного тока (ИК типа 3): - диапазон измерения, В - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | от 0 до 5 ± 1,0 |
| Параметры питания: - напряжение постоянного тока, В - потребляемая мощность, Вт не более | 8 - 40 50 |
| - напряжение переменного тока, В - частота, Гц - потребляемая мощность, В^А не более | 86 - 264 45 -65 50 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 390x280x175 |
Продолжение таблицы 2
| Масса, кг, не более | 7 |
| Климатические условия: - температура, °C - относительная влажность без образования конденсата (при 35 °C), % - атмосферное давление, кПа | от минус 40 до плюс 70 100 от 86,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 16000 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус УСПД в соответствии с требованиями конструкторской документации путем нанесения наклейки.
Знак утверждения типа наносится типографским способом в верхний правый угол на титульных листах паспорта и руководства по эксплуатации.
Комплектность
Комплектность УСПД УКПМ приведена в таблице 3
Таблица 3
| Наименование | Обозначение технической документации | Количество |
| УСПД "УКМП" | УКМС. 431100.003 | 1 |
| Паспорт УСПД УКПМ | УКМС. 431100.003 ПС | 1 |
| Руководство по эксплуатации УСПД "УКМП" | УКМС. 431100.003 РЭ | 1 |
| Поверочный комплект (по заказу) | УКМС. 431100.003 ПК | 1 |
| Диск с программным обеспечением для поверки (по заказу) | УКМС. 431100.003 ПО | 1 |
Поверка
осуществляется по документу УКМС. 431100.003 РЭ, Раздел 11 утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ульяновский ЦСМ» 03 июля 2012 г.
Основные средства поверки приведены в таблице 4.
Таблица 4
| №№ ПП | Наименование средства поверки | Метрологические характеристики |
| 1 | Установка пробойная универсальная УПУ-10М | Напряжение от 0 до 10 кВ; ПГ ± 4 % |
| 2 | Мегаомметр М4100/3 | (0 - 100) МОм; КТ 1,0 |
| 3 | Источник питания переменного тока APS-9501 | Напряжение (0 - 300) В; Ток 2,1 А; Максимальная мощность 500 ВА; Вольтметр и амперметр КТ 1,0 |
| 4 | Блок питания постоянного тока GPS-3030DD | Напряжение (0 - 30) В; Ток (0 - 3) А; Вольтметр и амперметр КТ 0,5. |
| 5 | Калибратор-измеритель стандартных сигналов КИСС-03 | Генерация напряжения (0 - 11) В; Генерация тока (0 - 22) мА; Погрешность генерации напряжения и тока ± 0,05 % |
| 6 | Поверочный комплект УСПД (Поверочное ПО, преобразователи интерфейса; датчики, соединительные кабели и т.п.) | |
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в документе "Модули измерительные ввода-вывода аналоговых сигналов NL-8TI-Ex, NL-4RTD-Ex, NL-8FI-Ex. Руководство по эксплуатации. НПКТ.421457.001.-100 РЭ".
Нормативные документы
1 ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2 ГОСТ Р 51318.22-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний.
3 ГОСТ Р 51318.24-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость оборудования информационных технологий к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний.
4 ТУ 4311-001-70092073-2009 "Устройство сбора и передачи данных«УКМП» Общие технические условия"
Рекомендации к применению
Осуществление деятельности в области гидрометеорологии.
