SCADAPACK TBUP4-105-01-00 是施耐德电气旗下品牌(通常源自收购的Control Microsystems,现整合于施耐德EcoStruxure架构)推出的一款高性能、坚固型远程终端单元。它专为严苛、无人值守的野外环境设计,集数据采集、逻辑控制、通信传输于一体,是构建分布式SCADA系统的理想核心设备。
应用场景:
在广袤的西北天然气田,一座座无人值守的采气井分布在上百平方公里的区域。这里冬季严寒刺骨,夏季风沙肆虐,且绝大部分井场没有稳定的市电供应。传统的自动化方案在此举步维艰。此时,工程师选择了 SCADAPACK TBUP4-105-01-00 RTU作为每口井的“智能心脏”。它通过太阳能板供电,在-35°C的低温下稳定启动,持续采集井口压力、温度、阀位状态,并通过内置的无线电台将数据传回数十公里外的中心站。它不仅替代了人工每日巡检的艰辛与高成本,更通过其可靠的本地逻辑控制功能,在通信中断时能独立执行紧急关断等安全逻辑,从根本上解决了偏远站点“控不住、看不到、管不好”的核心痛点,保障了能源开采的安全与效率。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | TBUP4-105-01-00 |
制造商 | Schneider Electric (SCADAPACK系列) |
产品类别 | 远程终端单元/RTU |
处理器 | 高性能32位处理器,带浮点运算单元 |
工作内存 | 典型配置:充足的程序与数据存储空间 |
工作温度 | -40°C 至 +70°C(宽温工业级) |
电源输入 | 9-30 VDC (典型12/24VDC),支持太阳能等宽压输入 |
模拟量输入 | 4路差分AI,可配置电压/电流/电阻(如0-10V, 4-20mA) |
数字量输入 | 4路DI,干接点或湿接点兼容,状态监测 |
数字量输出 | 4路DO,继电器或固态输出,用于阀门控制/报警 |
通信接口 | 多个串口(RS-232/485),支持Modbus RTU/ASCII,可扩展无线电台 |
协议支持 | DNP3, Modbus TCP/IP (通常需扩展模块), IEC 60870-5-101/104等 |
防护等级 | 高防护机箱可选,内部板卡通常为IP20,需安装在防护箱内 |
编程软件 | 配套的Vortex或ClearSCADA Studio等专用工程工具 |
技术原理与创新价值:
创新点1:为极端环境而生的“钢铁之躯”与“低功耗内核”。
TBUP4-105-01-00 的设计哲学首重可靠性。其宽达-40°C至+70°C的工作温度范围,使其能从容应对沙漠酷暑与极地严寒。同时,其优化的硬件设计与电源管理算法,使得整机功耗极低,仅需一块中等规模的太阳能电池板和蓄电池组,即可实现长达数日的阴雨天连续运行。这种“超强环境适应性+超低能耗”的结合,正是其能在无基础设施地区扎根的关键。
创新点2:强大的边缘计算与自治控制能力。
与简单的数据采集器不同,TBUP4-105-01-00 内置了完整的可编程逻辑控制器功能。用户可以使用符合IEC 61131-3标准的编程语言(如梯形图、结构化文本)为其编写复杂的控制策略。这意味着在通信网络中断时,RTU可以基于本地逻辑继续执行关键控制(如泵的启停保护、泄漏监测与关断),实现站点的“自治”,极大地提升了系统的安全性和可用性,减轻了对中心站通信的绝对依赖。
创新点3:开放且强大的通信架构。
该RTU原生支持在油气水行业广泛使用的 DNP3 协议以及工业标准 Modbus 协议,确保了与绝大多数上位机SCADA系统(如霍尼韦尔、ABB、GE的SCADA平台)的无缝集成。其模块化设计允许用户灵活扩展以太网、蜂窝网络(4G/5G)、无线电或卫星通信模块,轻松构建混合通信网络,适应从近距离到全球覆盖的各种通信需求。
应用案例与行业价值:
案例:跨国原油长输管线泄漏监测与站控系统。
一条绵延上千公里的跨国原油管道,穿越多种复杂地形和气候区。项目要求在每个截断阀室和泵站部署具备独立控制和数据上传能力的远程单元。
应用流程: 在沿线各站点, SCADAPACK TBUP4-105-01-00 被选为标准站控RTU。它采集管线压力、流量、温度数据,控制阀门执行器,并监测安防信号。其本地逻辑实时进行压力波分析,一旦计算出的压力梯度异常超过阈值,立即启动本地报警并控制阀门隔离疑似泄漏管段,同时通过卫星通信模块将警报与数据同步至国家调度中心。
带来的改进: 项目实现了从“人工巡检+中心监控”到“智能边缘自治+中心协同”的跨越。泄漏预警时间从小时级缩短至分钟级,极大降低了环境风险与经济损失。项目运维经理评价:“TBUP4-105-01-00 的稳定性和强大的边缘处理能力超乎预期。它就像一个不知疲倦的‘边防哨兵’,在最艰苦的地方为我们守护着能源动脉的安全,运维成本相比传统方案降低了约40%。”


相关产品组合方案:
为构建以 TBUP4-105-01-00 为核心的完整远程解决方案,推荐以下产品:
SCADAPACK TBUP4 系列扩展I/O模块: 如模拟量输入输出、数字量输入输出扩展模块,灵活扩充TBUP4-105-01-00 的本地信号处理能力。
SCADAPACK 无线通信模块: 如Radio Modem或蜂窝调制解调器模块,为TBUP4-105-01-00 提供远程通信链路。
Solar Power Kit(太阳能供电套件): 包含太阳能板、充电控制器和蓄电池,为野外部署的TBUP4-105-01-00 提供全天候绿色能源。
EcoStruxure Geo SCADA(原ClearSCADA): 上位机监控平台,与TBUP4-105-01-00 原生深度集成,提供强大的数据可视化、历史归档和报警管理功能。
防护机箱/温控箱: 为TBUP4-105-01-00 及其配套设备提供物理保护和温湿度调节,适应极端户外环境。
SCADAPACK 编程与维护软件: 用于对TBUP4-105-01-00 进行逻辑编程、参数配置、远程诊断和固件升级。
信号调理器与隔离器: 用于将现场各种传感器信号(如热电阻、热电偶)安全、准确地转换为TBUP4-105-01-00 可接收的标准信号。
安装维护与全周期支持:
安装与调试: TBUP4-105-01-00 采用紧凑的模块化设计,支持DIN导轨安装。安装前需合理规划供电系统(尤其是太阳能系统)和通信天线。使用专用软件进行硬件组态和逻辑编程是其调试的核心步骤。清晰的接线端子排和LED状态指示灯,使得现场接线和状态诊断非常直观。我们建议由经过培训的工程师或技术伙伴进行初始部署。
维护与全周期支持: 得益于其坚固的设计,TBUP4-105-01-00 的日常维护需求极低。主要工作集中于定期检查供电系统(蓄电池健康状态)、通信链路质量以及清理防护机箱的滤网。