RTU是REMOTETERMINALUNIT的簡(jiǎn)稱，中文名稱為遠(yuǎn)程測(cè)控終端，用于監(jiān)視、控制與數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用。本文來講簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)下RTU，希望能對(duì)大家提供幫助。

【RTU的特點(diǎn)】

RTU具有如下特點(diǎn)：

1.通訊距離較長(zhǎng)

2.適用于各種環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

3.模塊結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展

4.在具有遙信、遙測(cè)、遙控領(lǐng)域的水利、電力調(diào)度、市場(chǎng)調(diào)度等行業(yè)廣泛使用

RTU實(shí)際上就是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種遠(yuǎn)動(dòng)裝置，是調(diào)度自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、無人值守變電站、配電自動(dòng)化和過程控制自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵裝備。RTU將側(cè)得的狀態(tài)或信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式。它還將從中央計(jì)算機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的功能控制。

變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它的安全可靠運(yùn)行是電網(wǎng)完全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本保障。當(dāng)前變電站正以分項(xiàng)自動(dòng)化向著綜合自動(dòng)化方向發(fā)展，綜合自動(dòng)化的近期目標(biāo)是把變電站的保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)等融為一體，取得數(shù)據(jù)共享，資源共享，大幅度提高自動(dòng)化的功效。

對(duì)于電力系統(tǒng)，為了進(jìn)行現(xiàn)代化管理，往往實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，雖然省、地、縣各級(jí)調(diào)度有不同的職能和責(zé)任，但其組成基本相同，一般是由主站和遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU）組成。遠(yuǎn)動(dòng)終端就是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種遠(yuǎn)動(dòng)裝置，它負(fù)責(zé)采集所在發(fā)電廠或變電站電力運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往所在發(fā)電廠或變電站的控制和調(diào)度命令。然而，隨著煤礦現(xiàn)代化管理的飛速發(fā)展，實(shí)施煤礦安全生產(chǎn)微機(jī)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)已是大勢(shì)所趨，該系統(tǒng)通過設(shè)置在礦調(diào)度室的主計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)地監(jiān)視煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境安全參數(shù)和全礦重要機(jī)電設(shè)備的工況，從而對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使生產(chǎn)的指揮管理和控制融為一體，成為礦井生產(chǎn)的中樞。

由于礦調(diào)度室遠(yuǎn)離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，因此，礦井上下需要設(shè)置多個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)分站。毋庸置疑，煤礦變電站是企業(yè)生產(chǎn)的核心和動(dòng)力源泉，它關(guān)系著安全生產(chǎn)和人體安危。變電站的安全管理也是煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通常變電站與煤礦生產(chǎn)調(diào)度中心往往相距較遠(yuǎn)，必須采用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，在變電站設(shè)置遠(yuǎn)動(dòng)終端即RTU，與調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通過信道相連接，RTU與調(diào)度中心之間通過遠(yuǎn)距離信息傳輸完成RTU的遠(yuǎn)方監(jiān)控功能。

【RTU的功能】

1.采集狀態(tài)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離，遙信變位優(yōu)先傳送；

2.采集數(shù)據(jù)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離；

3.直接采集系統(tǒng)工頻電量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功、無功的測(cè)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，可計(jì)算正反向電度；

4.采集脈沖電度量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離；

5.接收并執(zhí)行遙控及返校；

6.程序自恢復(fù)；

7.設(shè)備自診斷（故障診斷到插件級(jí)）；

8.設(shè)備自調(diào)；

9.通道監(jiān)視；

10.接收并執(zhí)行遙調(diào)；

11.接收并執(zhí)行校時(shí)命令（包括GPS對(duì)時(shí)功能選配）；

12.與兩個(gè)及兩個(gè)以上的主站通訊；

13.采集事件順序記錄并向遠(yuǎn)方發(fā)送；

14.提供多個(gè)數(shù)字接口及多個(gè)模擬接口；

15.可對(duì)每個(gè)接口特性進(jìn)行遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置；

16.提供若干種通信規(guī)約，每個(gè)接口可以根據(jù)遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置傳輸不同規(guī)約的數(shù)據(jù)；

17.接受遠(yuǎn)方命令，選擇發(fā)送各類信息；

18.可轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)子站遠(yuǎn)動(dòng)信息；

19.當(dāng)?shù)仫@示功能，當(dāng)?shù)亟涌谟懈綦x器；

20.支持與擴(kuò)頻、微波、衛(wèi)星、載波等設(shè)備的通訊；

21.選配及多規(guī)約同時(shí)運(yùn)行，如DL451-91CDT規(guī)約，同進(jìn)應(yīng)支持POLLING規(guī)約和其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約（如DNP3.0、SC1801、101規(guī)約）；

22.可通過電信網(wǎng)和電力系統(tǒng)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置。

【RTU操作系統(tǒng)】

1.電源

兩路電源輸入，供電電源為DC24V/1A，支持寬電壓輸入（18～36V），兩路電源冗余，可分別單路供電，兩路電源無縫切換，輸入輸出之間有1500VDC的隔離電壓。

2.通信接口

兩路RS485/RS232通信接口，可分別響應(yīng)主機(jī)召喚（任一時(shí)刻僅一個(gè)RS485接口響應(yīng)主機(jī)通訊）。兩路通信接口都有防雷措施，輸入輸出之間有光電隔離器件進(jìn)行隔離，以保證高質(zhì)量的通訊傳輸。

終端初始默認(rèn)串口通訊波特率為9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗(yàn)。如果需要使用其它波特率，可進(jìn)入校驗(yàn)程序?qū)K端進(jìn)行設(shè)置，本終端還有以下波特率可供選擇，110bps,300bps,600bps,1200bps,2400bps,4800bps,9600bps,14400bps.

3.遙信輸入（DI輸入）

本終端有8路遙信輸入接口，每一路的遙信輸入信號(hào)都有防雷措施和光電隔離器件（高達(dá)5000V的隔離電壓）進(jìn)行保護(hù)，保證系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。

用于采集廠站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等無源節(jié)點(diǎn)，并按規(guī)約傳送給調(diào)度中心，包括：斷路器和隔離刀閘的位置信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的位置信號(hào)、發(fā)電機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。

4.模擬量信號(hào)遙測(cè)（AI輸入）

本終端有8路模擬量信號(hào)輸入的遙測(cè)信號(hào)，用于采集4-20mA/0-5V/0-10V信號(hào)，每一路的直流電流遙測(cè)信號(hào)都有一個(gè)高精度、高隔離、低漂移、低功耗、溫度范圍寬的隔離變送器對(duì)輸入輸出進(jìn)行隔離。由于本終端在采集電路設(shè)計(jì)了多級(jí)干擾抑制和浪涌保護(hù)電路，從而明顯地降低了干擾的影響，設(shè)置的低通濾波功能有效地限制了輸入信號(hào)的帶寬，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確度，在中國(guó)電科院“電力工業(yè)電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心”的檢測(cè)確認(rèn)直流電流遙測(cè)的準(zhǔn)確度為0.2級(jí)。

5.遙控輸出（DO輸出）

本終端有8路（對(duì)）遙控輸出，用于執(zhí)行調(diào)度中心改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令，如操作廠站各電壓回路的斷路器、投切補(bǔ)償電容和電抗器、發(fā)電機(jī)組的啟停等。為了保證終端遙控的準(zhǔn)確性和壽命，本終端的遙控輸出均采用歐姆龍的繼電器。

每一路遙控輸出節(jié)點(diǎn)在終端的后面板有兩副端子，默認(rèn)情況下，一副為常開，一副為常閉，如果需要兩副端子都是常開或常閉的狀態(tài)，可以通過更改終端里面的跳線來實(shí)現(xiàn)。另外，為了保證廠站某些重要回路的斷開操作能夠可靠執(zhí)行，遙控輸出的第1路（DO1）和第2路（DO2）各用兩個(gè)繼電器串接起來使用，大大提高了斷開操作的可靠性。

1.數(shù)據(jù)采集

1）模擬量：采集電網(wǎng)中的P、Q、U、I等運(yùn)行參數(shù)，一般稱為遙測(cè)量；

2）開關(guān)量：如斷路器和隔離開關(guān)的開合、自動(dòng)裝置或繼電保護(hù)裝置的工作狀態(tài)，稱為遙信量；

3）脈沖量：脈沖電能表的輸出脈沖等，稱為遙脈量，有時(shí)也歸入遙測(cè)量中；

2.數(shù)據(jù)通信

按照預(yù)定通信規(guī)約的規(guī)定，自動(dòng)循環(huán)（或相應(yīng)調(diào)度要求）地向調(diào)度端發(fā)送所采集的本廠站數(shù)據(jù)，并接收調(diào)度端下達(dá)的各種命令。

3.執(zhí)行命令

根據(jù)接收到的調(diào)度命令，完成對(duì)指定對(duì)象的遙控、遙調(diào)操作。

4.其他輔助功能

人機(jī)交互、自檢、告警、站內(nèi)事件順序記錄功能

【RTU的結(jié)構(gòu)】

1.RTU的硬件結(jié)構(gòu)

1）現(xiàn)代的RTU都是以單板機(jī)/單片機(jī)為核心的微機(jī)系統(tǒng)，單CPU結(jié)構(gòu)的RTU如圖：

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硬件組成：

a.系統(tǒng)部分：CPU、總線、RAM、EPROM、記次數(shù)/計(jì)時(shí)器、中斷控制器、串行通信接口

b.人機(jī)聯(lián)系：打印機(jī)、顯示器、鍵盤

c.輸入/輸出電路（可編程接口芯片）：輸入YC、YX輸入YT、YK

d.通過總線連接

對(duì)于小的廠、站，采用單CPU結(jié)構(gòu)的RTU即可，對(duì)于較大廠站，則可采用多CPU結(jié)構(gòu)。

2）多CPU結(jié)構(gòu)的RTU

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最主要的區(qū)別：除了主CPU模塊外，其他主要模塊也配備了自己的CPU

a.主CPU：統(tǒng)籌全局，一般通過并行或串行總線接口，與各模塊CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如通過地址總線選擇模塊、讀取數(shù)據(jù)，設(shè)置CPU工作參數(shù)等。

B.輸入輸出、開入開出模塊：可根據(jù)需要采用的普通芯片或單片機(jī)

C.公共總線：CPU之間通信接口，由主CPU控制，通常包括地址總線、數(shù)據(jù)總線，利用地址總線確定通信對(duì)象，利用數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù)

d.通信方式：主、從CPU之間的通信方式有兩種，既定時(shí)掃描和中斷觸發(fā)

優(yōu)點(diǎn)：配置靈活可擴(kuò)展，速度快，采集量大

缺點(diǎn)：昂貴、復(fù)雜

2.RTU的軟件結(jié)構(gòu)

1）軟件組成結(jié)構(gòu)

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a.數(shù)據(jù)采集軟件：采集模擬量、開關(guān)量、數(shù)字量和脈沖量等數(shù)據(jù)

b.數(shù)據(jù)處理軟件：進(jìn)行數(shù)字濾波、越限判斷、BCD碼轉(zhuǎn)換等

C.控制軟件：執(zhí)行收到的遙控、遙調(diào)命令

d.通信軟件：根據(jù)約定的通信規(guī)約與調(diào)度中心相互通信

e.人機(jī)交互軟件：處理鍵盤、屏顯以及打印機(jī)操作

F.其他功能軟件：如事件順序記錄、事故追憶、自動(dòng)及調(diào)試等功能

1）RTU軟件的主程序結(jié)構(gòu)

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a.初始化：加電開機(jī)，先使各外設(shè)接口和公用RAM初始化

b.開中斷：對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)，如發(fā)送、接收、開關(guān)動(dòng)作等，都利用中斷方式使其運(yùn)行最快

C.中斷服務(wù)：執(zhí)行中如有中斷請(qǐng)求，則立即掛起巡查的任務(wù)，并進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序處理。例如：“接收慢”、“發(fā)送空”等中斷信息，值得注意的是：中斷本身有優(yōu)先級(jí)區(qū)別，高級(jí)別的任務(wù)可以中斷低級(jí)別任務(wù)

D.巡查任務(wù)：根據(jù)程