智能配电柜控制系统

WCTU智能配电柜控制系统

摘要：本文提供了一种基于WCTU无线远程控制配电柜以及监控配电柜实时工作状态设计和实现方法，简要介绍了WCTU的无线透明传输技术，描述了WCTU无线传输应用于配电柜系统的实现方法。通过现场实施和应用，取得了减少人力物力的效果，并保证生产、生活中，工作的可靠性及其配电柜安全性。

关键词： WCTU、INTERNET、配电柜、透明传输、加密；

一、概述

远程配电柜控制系统是一个集计算机技术、数据传输、控制技术、自动化设备、远程传输及服务器管理一体的综合控制系统。他通过无线的网络把众多的带有通信接口的配电柜与管理服务器进行连接起来，由于计算机对配电柜的智能化管理。实现了数据集中处理、集中分析、集中控制、及集中调度的新型现代远程的配电系统。目前在国内所有的应用配电柜中还没有用到完整的远程控制的功能。这种远程控制的配电柜系统，能过起到远程配置电源跟远程监控电源情况的作用，当线路出现异常时，有利于控制故障范围减少经济损失，也可以方便迅速找到故障点并加与排除。另外配电柜内方便放置各种保护设备，如防止短路器，防止过载的空气开关等，对线路和用电设备起到保护作用。

二、配电柜远程控制系统的优势

目前全国有各种需要配电柜的系统大约在200万（自己虚构的）套左右，故障的发现目前大部分还是主要靠人工巡检完成的，这对一些比较偏远的矿区，耗费的人力物力占用了很大的成本，实时性也不高。配电柜远程控制系统的开发，解决了这方面的问题。只需要在办公室的服务器总的就能王城上述的许多功能，实现了实时查看，及时控制的作用。当发现现场的配电柜出现异常时，系统可以自动的切断电源的供电。如果系统没有自动的切断电源，也可以通过手动的方式对现场的电源进线切断。这样可以节省电能还能避免系统在异常的情况下继续供电照成的更大损坏。对比人工巡视管理的好处，远程控制系统对减少人工成本，对节能减排起到了一定的作用。

三、WCTU简介

什么是WCTU?

WCTU(Wireless Collect Transfer Unit)全称为无线采集传输

单元，是专门用于将串口数据（232、485、422、TTL、AD接口）转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。利用WCTU的IO脚输入跟输出高低电平功能，对设备进行远程控制跟实时监测设备异常并对异常信息进行报警功能。是厦门为那通信科技有限公司最新自主研发的综合WCTU,RTU,及短信收发功能为一体的高性能工业级无线数据采集传输设备。WCTU简单说

是一种工业级别无线传输、采集设备,主要用在各种行业无线数据采集中。该设备把终端数据通过串口把数据通过运营商的无线网络传输到服务端。

WCTU无线采集：主要方式是通过运营商基站网络提供上网，也就是移动，电信，联通（国内目前就这三家）。在WCTU设备里面插一张SIM/UIM卡（手机卡）来实现无线传输跟控制的功能，其实也就是跟手机上网差不多一样的原理。

WCTU工作过程描述

WCTU登陆运营商网络，然后进行PPP拨号。拨号成功后，WCTU将获得一个由运营商随机分配的内部IP地址。也就是说，WCTU处于运营商内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。我们可以理解为WCTU这时是一个运营商内部局域网内的设备，通过移动运营商网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。

WCTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。由于WCTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由WCTU 主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接WCTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在WCTU内，以便WCTU一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。

具体地讲，WCTU通过数据中心的IP地址（如果是采用中心域名的话，先通过中心域名解析出中心IP地址）以及端口号等参数，向数据中

心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后，WCTU即认为与

中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直存在，如果通信连接中断，WCTU将立即重新与中心握手。

由于TCP/UDP通信连接已经建立，就可以进行数据双向通信了。对于WCTU来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口（IO）数据与网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，WCTU就立即把串口（IO）数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数

据中心。反之，当WCTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取

出数据内容，立即通过串口（IO）发送给用户设备。

WCTU还提供了IO短信报警功能跟短信修改WCTU的IO高低电平变化的功能。当WCTU的IO脚为输入报警状态时，当设备产生一个高低电平变化触发WCTU的IO，然后根据WCTU里面预设置的报警电话，把

里面预设置好的报警内容发送到指定的手机上面，进行设备故障报警。当WCTU的IO脚为输出功能时，就是利用WCTU里面设置好的控制手

机号码，然后通过指定的手机号码发送控制指令，对WCTU的IO脚进行高低电平的变化，以达到控制下位机设备的目的，短信修改IO高

低电平也是跟短信报警同种原理。

3 .3WCTU采集的优势

WCTU通信方式更适合于野外与移动数据采集业务，目前还存在很多监测站与各采集点采用电话线传送数据或手工抄录，实时性差，费用也不便宜。WCTU无线传输数据有以下优势：

1．WCTU用户可随意分布和移动自己的网络点，无须担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。建设新的营业点无需进行拉线，埋线等工作。较光纤，或专线系统投资较少，设备安装方便。

2．安装价格比较低，与拉线埋线相比较WCTU其终端价格便宜很多。3．仪器设备双向传输功能：在WCTU通过无线跟数据中心进行连接成功后，WCTU跟数采中心就可以进行双向传输。

4．WCTU能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务，通信质量稳定可靠，永久在线。

5. 支持IO报警功能，当下位设备出现异常情况时，WCTU产生报警信息，及时联系相关人员处理，减少损失。

6. 支持短信控制、配置功能，相关管理人员可以实时的控制设备跟修改WCTU配置

7. 支持多种安全加密协议，WCTU支持AES、3DES、DES等加密方式，防止用户信息泄露。

8. 支持数据灯查看设备运行状态，不用电脑连接串口就可以一目了然的看到设备的运行状态

9. 支持远程在线升级，不用在担心由于设备需要升级而跑到现场操作，浪费人力物力，减少企业开支。

10. 支持双串口，在进行通信的时候还可以进行配置，不影响串口数据的传输，方便了设备的调试跟使用

11. 优化了485的通信功能，485同时收发串口数据不会出现数据乱码的现象。

四、WCTU硬件/软件特性

根据多年行业应用用户的使用和需求信息综合开发出来的一套实用

性强，稳定性高，操作简易的无线采集通信模块。主要功能特性有：

五、项目设计