Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNT

Treść artykułu



W stowarzyszeniach biznesowych i SNT opłata za energię elektryczną jest dokonywana według jednego licznika, podczas gdy liczniki konsumenckie nie są kontrolowane, co umożliwia kradzież energii elektrycznej. Problem rozwiązuje organizacja automatycznej kontroli zużycia zasobów energetycznych (ASKUE).

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNT

ZAPYTAJ: co to jest i jak działa

Skrót ASKUE oznacza zautomatyzowany system kontroli i rozliczania zasobów energetycznych. W rzeczywistości jest to rozproszony kompleks składający się z urządzeń pomiarowych, które przekazują informacje o pracy systemu do jednego centrum dyspozytorskiego. Na pierwszy rzut oka wszystko wygląda dość prosto, ale w rzeczywistości działanie systemu zapewniają poważne środki techniczne. Z tego powodu organizacja ASKUE przez osoby z dala od elektrotechniki i informatyki stwarza liczne trudności..

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTPrzykład schematu ASKUE: 1 – komputer z oprogramowaniem; 2 – licznik energii elektrycznej z interfejsem RS-232 / RS-485; 3 – adapter PS-USB; 4 – piasta; 5 – konwerter interfejsu RS-485 na Ethernet; 6 – bramka GSM; 7 – modem GSM

Zunifikowany system pomiarowy nie tylko gromadzi dane o zużyciu energii, ale ma szereg określonych funkcji. Przede wszystkim jest to praca w czasie rzeczywistym: odczyty liczników przesyłane są kilka razy na godzinę, dzięki czemu można budować diagramy zużycia i efektywniej wykorzystywać zasoby energii, optymalizować pracę całej sieci energetycznej.

Ponadto ASKUE prowadzi swoją pracę z wysokim stopniem przejrzystości. Wszystkie informacje są przechowywane w jednej bazie danych, do której dostęp mają wszyscy użytkownicy. Co więcej: system umożliwia zdalne nie tylko rozliczanie, ale także sterowanie węzłami sieci energetycznej. W szczególności pozwala to na odłączanie odbiorców w przypadku opóźnień w płatnościach lub przekroczenia limitu zużycia oraz w trybie w pełni automatycznym..

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTCentrum wysyłkowe systemu ASKUE

Jakie są alternatywy

Jeśli chodzi o stowarzyszenia ogrodnicze i podobne stowarzyszenia biznesowe, wprowadzenie rozproszonego systemu pomiarowego jest jedynym sposobem na prawdziwie sprawiedliwą dystrybucję rachunków za energię elektryczną wśród konsumentów. Powstaje pytanie: po co organizować AMR, skoro można zadowolić się przenoszeniem jednostek pomiarowych ze strefy bezpośredniego dostępu konsumentów? W końcu pod względem kosztów oba zdarzenia są w przybliżeniu porównywalne.

Pierwszym i głównym problemem jest brak zorganizowanego systemu kontroli dozowników. Konieczne jest poszukiwanie środków do uszczelnienia, regularne przeprowadzanie obchodów z kontrolą stanu skrzynek instalacyjnych i odczytywanie liczników. I nawet wtedy możliwość kradzieży prądu nie jest całkowicie wykluczona..

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNT

Podczas korzystania z ASKUE nie ma luk w nieuwzględnionej konsumpcji. Każdy licznik w sieci niemal natychmiast powiadomi centrum dyspozytorskie o zmianach w schemacie połączeń. Dodatkowo, stały monitoring parametrów sieci pozwoli ocenić naturalne straty pasożytnicze podczas transportu, co docelowo wprowadzi każdy kilowat w ramach ścisłej sprawozdawczości..

Dobór i instalacja urządzeń pomiarowych

Do pracy w ramach ASKUE stosuje się liczniki elektroniczne, które przetwarzają prąd i napięcie działające w obwodzie pierwotnym na sekwencję impulsów, których obliczenie określa pobór prądu energii elektrycznej. Jednak nie każdy licznik elektroniczny posiada wymagany zestaw funkcji, w szczególności ważne jest posiadanie portu cyfrowego (wyjście telemetryczne) do podłączenia urządzeń do transmisji danych.

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTPrzykład miernika z portem optycznym i interfejsem RS-485

Kolejny niuans tkwi w funkcjonalności licznika. Jeżeli na ASKUE nałożone są wymagania dotyczące zdalnego sterowania, licznik musi być wyposażony we wbudowany stycznik. Funkcja parametryzacji urządzenia jest również ważna przy konfigurowaniu interakcji z innymi elementami systemu. To ostatnie zależy od oprogramowania wbudowanego w kontroler i jego możliwości.

W najprostszym przypadku można przećwiczyć wyposażenie liczników w specjalne czujniki, które odczytują liczbę impulsów ze wskaźnika świetlnego lub śledzą częstotliwość obrotu tarczy liczników indukcyjnych. Takie podejście nie jest jednak zbyt dobre z punktu widzenia ujednolicenia systemu, ponadto czujniki nie pozwalają na zdalne sterowanie zużyciem energii. Dla organizacji spółdzielczej ASKUE najlepszą opcją jest zakup tego samego typu liczników z niezbędnym zestawem funkcji..

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTWielofunkcyjny licznik energii elektrycznej z interfejsami komunikacyjnymi: Ethernet, RS-232 i RS-485

W tej chwili prawie wszystkie liczniki elektroniczne mają wyjście telemetryczne, więc nawet te urządzenia pomiarowe, które zostały już zainstalowane przez konsumentów, będą mogły zostać wprowadzone do AMR. Ale musisz pamiętać: próby połączenia różnych liczników w jedną sieć zawsze obarczone są problemami z koordynacją interfejsu, kodowaniem sygnału i rejestracją wskaźników.

Urządzenia komunikacyjne

Cyfrowe porty telemetryczne mierników wykorzystują interfejs szeregowy RS-232 lub RS-485 do transmisji danych do urządzeń zewnętrznych; takie mierniki mają po prostu wbudowany konwerter interfejsu. Rodzaj sygnału „pętla prądowa” jest używany rzadziej iz reguły jego obecność wskazuje na możliwość przełączenia się na interfejsy UART poprzez ręczną parametryzację miernika, w przeciwnym razie możliwa jest transmisja przez specjalny adapter. W przypadku najprostszych liczników wyjście telemetryczne ma sygnał dyskretny – to znaczy częstotliwość i cykl pracy impulsów licznika są po prostu przesyłane.

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTPodłączenie miernika do modemu GSM

Główna trudność w organizacji systemu komunikacji polega na tym, że każdy licznik i każdy adapter mogą generować różne typy sygnałów, w zależności od możliwości i ustawień mikrokontrolera. Problemów dodaje również fakt, że początkowo port telemetryczny służy do ręcznej konfiguracji i pobierania danych z indywidualnym połączeniem przez konwerter interfejsu, podczas gdy zbieranie i przesyłanie danych do AMR wymaga doprowadzenia całej sieci do pewnego ujednoliconego standardu. Z reguły przy liczbie liczników do 32 łączy się komunikację przewodową RS-232, a przy liczbie abonentów do 250 – RS-485. Tym samym grupę urządzeń łączy jeden przełącznik wykorzystujący np. UART, ale jeśli niektóre liczniki z tej grupy nie obsługują wspólnego protokołu, to łączy je konwertery interfejsów. Na rynku coraz częściej można znaleźć sprzęt do transmisji danych po liniach energetycznych.

Sieci bezprzewodowe są konfigurowane inaczej. Protokoły mogą być bardzo różne: GSM, Wi-Fi, komunikacja radiowa – we wszystkich przypadkach transceiver jest instalowany indywidualnie dla każdego licznika. Każdy punkt komunikacyjny komunikuje się z rodzajem stacji bazowej, a modemy mogą pracować nie tylko w trybie transmisji bezpośredniej, ale także jako repeatery.

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTJednofazowy licznik energii elektrycznej z dodatkowymi modułami wtykowymi do przesyłania informacji telemetrycznych

W obu przypadkach istnieje jedno łącze ujednolicające, które działa jako główny koncentrator i przekształca dane w celu przesłania do centrum dyspozytorskiego. Z reguły mówimy o korzystaniu z interfejsu Ethernet znanego wielu, to znaczy ten węzeł należy już do technologii internetowych. Ta część systemu jest przeznaczona do komunikacji pomiędzy AMR a serwerem, na którym zainstalowane jest oprogramowanie do zdalnej dyspozytorni. Komputer PC znajdujący się bezpośrednio w obszarze zasięgu systemu może być używany jako serwer; praktykowany jest również transfer danych do zdalnego serwera, ale do niezawodnego połączenia wymagany jest kanał zapasowy. Opcja „chmura” jest dobra ze względu na możliwość dostępu z dowolnego miejsca na świecie, natomiast sieć przewodowa wymaga instalacji dodatkowego sprzętu.

Organizacja centrum wysyłkowego

Trudności we wzajemnej integracji liczników różnych producentów (a czasem nawet po prostu różnych modeli) do AMR pojawiają się głównie na etapie organizacji trzeciego poziomu systemu – jednego centrum dyspozytorsko-kontrolnego. Na poziomie fizycznym ta część zajmuje skrajną gałąź topologii, komputer PC komunikuje się z hubami poprzez konwerter interfejsu RS-USB lub podobny, serwer – poprzez switch zainstalowany w ramach kompleksu komunikacyjnego.

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNTKonwerter interfejsu USB-RS485

Większość problemów dotyczy oprogramowania niestandardowego. Wiodące marki liczników energii elektrycznej – „Energomera”, Nik, „Mercury” – wszystkie opatrzone są systemami administracyjnymi oprogramowania, które są bezpłatne do użytku niekomercyjnego. Ale w celu deunifikacji zrobiono tak, aby wszystko działało poprawnie tylko wtedy, gdy wszystkie liczniki w systemie są tylko tego producenta i najlepiej tego samego modelu. W przeciwnym razie musisz zmodyfikować otwarte produkty i narzędzia systemu operacyjnego, podłączyć każdego subskrybenta indywidualnie i prowadzić ciągłą administrację.

Szczególnie ważne jest to, że przy korzystaniu z oprogramowania własnościowego nieautoryzowane wejście do systemu jest niemożliwe: kod źródłowy programów jest zamknięty i trudny do zhakowania, poza tym w rzeczywistości dane są przechowywane w pamięci samych liczników, serwer po prostu je powiela i organizuje. Pamięć licznika chroniona jest przed zapisem hasłem, którego nie można zmienić podczas zdalnego połączenia – po prostu nie ma niezbędnych uprawnień. Aby zapewnić niezawodną ochronę przed zmianami, wystarczy skonfigurować regularne nadpisywanie bazy danych. Co nie mniej interesujące, system działa „od razu po wyjęciu z pudełka” i jest łatwy w nauce, nie trzeba wprowadzać żadnych poważnych modyfikacji, dzięki czemu nie jest wymagana doskonała znajomość programowania i administrowania systemem operacyjnym przez operatora.

Instalacja i regulacja systemu

Każdy abonent ASKUE jest podłączony indywidualnie. Osoba odpowiedzialna za ten proces musi mieć plik Excel z bazą konsumentów. Baza ta zawiera imię i nazwisko oraz dane kontaktowe abonenta, a także model i numer seryjny licznika. Jeśli licznik ma cyfrowy port telemetryczny, zapisz adres urządzenia sieciowego. Jeśli wyjście jest sygnałem dyskretnym, instalowany jest czujnik odpowiedniego typu, dla którego adres sieciowy jest ustawiany ręcznie i również wprowadzany do bazy danych.

Miernik lub zainstalowany na nim czujnik jest podłączany do koncentratora systemu bezpośrednio za pomocą połączenia przewodowego. Do tego służy protokół UART: kabel można układać od abonenta do abonenta na odległość do kilometra, ważne jest tylko proporcjonalne zmniejszenie prędkości transmisji. Metody komunikacji w AMR można łączyć, na przykład łącząc zdalne grupy abonentów przez punkt radiowy lub przez GSM. Ostatecznie wszystko zamienia się jedynie w dodatkowe koszty sprzętu do komunikacji i konwersji sygnału, a także dobór odpowiednich ustawień programu. Sposób podłączenia abonenta należy wpisać do bazy w polu notatek.

Instalacja systemu pomiaru energii elektrycznej ASKUE w SNT

Przed zainstalowaniem miernika należy go sparametryzować: zresetować ustawienia, zsynchronizować zegar czasu rzeczywistego, wygenerować odpowiedni typ sygnału na wyjściu i ustawienia komunikacji – procedura krok po kroku zgodnie z instrukcją obsługi. W przypadku korzystania z konwerterów interfejsów należy najpierw ustawić adres zgodnie z topologią sieci, a także zapoznać się z instrukcją obsługi i skonfigurować parametry komunikacji zgodnie z aktualnym protokołem. Ponieważ rdzeń systemu jest mimo wszystko połączony przez interfejs szeregowy, możesz się z nim połączyć w dowolnym momencie. Dlatego cały sprzęt zainstalowany po stronie konsumenta można wstępnie zainstalować na stojaku w celu regulacji i testowania w dogodnych warunkach, a następnie przenieść na miejsce instalacji prawie w całości zmontowany. W bazie danych kompleksu administracyjnego nie ma potrzeby zmiany ustawień połączenia abonenta..

Koszt przejścia na księgowość automatyczną

Rzadko ma sens samodzielne angażowanie się w instalację i regulację ASKUE, zwykle takie projekty są tworzone na zasadzie współpracy przy zaangażowaniu zewnętrznego wykonawcy. Ceny sprzętu i instalacji różnią się regionalnie, średnio budżet projektu wynosi 6-10 tysięcy rubli na każdego konsumenta. Istnieje znaczna różnica w liczbie abonentów: im więcej, tym docelowo taniej, a duże znaczenie ma również gęstość rozmieszczenia liczników na danym terenie. Im bardziej złożona hierarchia sieci, tym wyższy koszt projektu..

Nie wolno nam zapominać, że początkowe wydatki prawie zawsze nie są jedyną inwestycją. Jeśli liczba abonentów jest większa niż 100 lub używa złożonych topologii komunikacji, będziesz musiał zapłacić za usługi zdalnego administratora. Jeśli do komunikacji wykorzystany zostanie GSM, abonent będzie musiał zapłacić za każdą sesję komunikacji z systemem, czyli prawie 50 żądań CSD lub SMSów dziennie.

Oceń artykuł
Codzienne wskazówki i instrukcje

Klikając przycisk „Prześlij komentarz” wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych i akceptuję politykę prywatności