Пример проекта системы автоматизированного учета ресурсов

Пример проекта системы автоматизированного учета ресурсов.

Последнее время сталкиваюсь с задачами проектирования систем учета ресурсов. В здании устанавливаются счетчики тепла, воды, электроэнергии и необходимо показания с них собрать воедино и передать на АРМ АСКУЭ.

Уровень развития оборудования учета ресурсов достиг таких высот, что можно реализовать идеальный вариант АСКУЭ — это когда по зданию идет один провод и все оборудование подключается этим проводом при помощи преобразователя интерфейса к компьютеру.

Почему же в реальности получается система учета ресурсов, представляющая собой кашу из оборудования различных производителей и несовместимых интерфейсов?

АРМ АСКУЭ — автоматизированное рабочее место автоматизированной системы контроля и учета энергоресурсов. Хотя кроме энергоресурсов система позволяет учитывать и расход воды.

АСКУЭ – расшифровка

АСКУЭ – это автоматизированный комплекс учета электроэнергии.

Данная система является основным вариантом оперативного решения задач. Главное назначение такого комплекса состоит в осуществлении автоматизированного процесса, связанного с учетом расхода электроэнергии, чтобы производить расчеты с потребителями. Собранная информация необходима при составлении отчетов, которые используются для формирования прогнозов потребления электроэнергии, а также для расчетов, касающихся стоимости обслуживания.

Из чего состоит система

Рассматривать строение АСКУЭ целесообразно, разбив ее мысленно на некие блоки. Таких блоков будет три. Это общепринятая и наиболее распространенная компоновка, которая составляет основу системы.

Блок №1 включает в себя приборы учета энергии, которые представляют собой электронный либо индукционный электросчетчик. Они устанавливаются у потребителя. Если установлен счетчик нового типа (электронный), то сбор информации производится через встроенный специальный порт связи. На данный момент большинство производимых приборов учета оснащены интерфейсом для включения в АСКУЭ. Если же счетчик старого образца, то есть индукционный, то применяется считывающее устройство и передача данных ведется уже непосредственно с этого датчика.

Блок №2 выполняет функцию связи. Показания, собранные с помощью первого блока с потребителей должны быть переданы и надежно защищены от неправомерного доступа. Выполнить данную функцию возможно посредством монтажа следующих линий связи:

• мобильная связь различных стандартов GPRS, 3G либо по wi-fi;
• телефонные линии связи;
• передача с помощью сети интернет;
• совокупность всех способов, для наилучшей работы системы.

Блок №3 представляет собой совокупность современных специализированных средств компьютерной обработки полученных данных. С его помощью показания счетчиков будут собраны, обработаны и проанализированы. Технически он состоит из какого-либо сервера или компьютера с установленным программным обеспечением, которое позволит оптимально настроить все части системы.

Если визуально представить систему, то она будет иметь вид как на схеме ниже:

Еще один рисунок показывает схему АСКУЭ многоэтажного дома:

Основные элементы автоматизированных систем учета

Система АСКУЭ состоит из нескольких основных компонентов:

1. средства измерения — электрические счетчики;
2. информационные элементы — устройства сбора и передачи данных;
3. программное обеспечение верхнего уровня.

1. Счетчики энергии — основа любого учетного комплекса. Сегодня используются микропроцессорные модели с цифровым интерфейсом.

Счетчики подразделяются по классу точности — 1,0; 0,5S и т. д. Для коммерческого учета рекомендуется выбирать более высокий класс прибора.

Средства измерения различают и по наборам функций. Для современных цифровых счетчиков доступны в зависимости от конфигурации:

• учет энергии (активной и реактивной);
• фиксация показателей максимальной мощности для заданного временного интервала;
• хранение полученных данных в собственной памяти;
• измерение не только количества, но и качества электроэнергии (ток, напряжение, частота, провалы напряжения, сдвиг фаз и др.).

Данные передаются сразу в готовом формате — в киловатт-часах (кВт/ч), при этом для передачи достаточно промежутка в несколько секунд. При плохой связи или ее отсутствии данные не пропадают — собственная память счетчика позволяет хранить измерения в течение нескольких месяцев. Передача информации сопровождается ее проверкой на подлинность, что обеспечивает полную достоверность показателей.

Вариант цифрового интерфейса обычно выбирается с учетом конфигурации конкретной учетной системы и стоящих перед ней задач.

1. УСПД (устройства сбора и передач данных) — это промежуточные звенья, собирающие информацию со счетчиков, проводящие ее обработку и передачу на более высокий уровень.
2. Для окончательного хранения, анализа данных, обмена информацией с поставщиком либо другими предприятиями используются ПК со специальным программным обеспечением.

Зачем нужна автоматизированная система АСКУЭ?

Поставлю вопрос более жестко. Зачем потребителю нужно использование системы АСКУЭ? Зачем это нужно энергосбытовым компаниям понятно. Это:

• Автоматизация, а значит своевременность сбора показаний счетчиков;
• Оптимизация работ по расчёту квитанций;
• Отсутствие ошибок из-за человеческого фактора;
• Лучшая собираемость платежей.

А вот зачем АСКУЭ нужно потребителю, попробуем понять.

Прежде всего нужно понять, что установки и монтаж АСКУЭ стоит денег. Отсюда вопрос, когда потребитель может окупить эти затраты?

Специалисты утверждаю, что АСКУЭ снижает затраты бизнеса на электроэнергию на 30% и вот почему.

Автоматизированная система АСКУЭ позволяет разбить потребление электроэнергии на 6 ценовых групп. Для бизнеса доступны 4 ценовые группы. Выбор тарифной группы индивидуален, зависит от почасовой величины потребления. Благодаря программному обеспечению смена тарифа не вызывает проблем. То есть подбирая тариф удобный и выгодный для вашего предприятия, вы экономите те самые 30% о которых речь шла выше.

Кроме это система АСКУЭ исключает мошенничество с обеих сторон. Правда данные большинства АСКУЭ хранятся 90 суток.

Преимущества и недостатки АСКУЭ

АСКУЭ — эффективное средство сокращения коммерческих потерь энергии. Он полностью решает проблемы достоверной передачи показаний с каждого учетного устройства. Именно эта его особенность является основным преимуществом АСКУЭ по сравнению с обычным учётом, в ходе которого оператору на предприятии необходимо снять данные с множества приборов, а оператору поставщика услуги принять и обработать массу звонков от абонентов. Классический подсчет потребления предполагает ручное внесение данных в компьютер, их обработку и печать квитанций.

В видео подробно изложены преимущества автоматизированных комплексов, принцип работы

Ошибки и задержки не исключены, ведь процесс осуществляется малоэффективными методами. Поэтому прежде, чем внедрять АСКУЭ на предприятии, стоит знать, в чём его преимущества по сравнению с традиционным энергоучётом:

• снижение операционных затрат на 30-32%;
• сведение к минимуму несанкционированного энергопотребления;
• оперативное выявление очагов потерь энергоресурсов;
• предупреждение вмешательства в работу учетных устройств;
• высокая экономическая эффективность;
• автоматический контроль энергопотребления;
• регулярное накопление, надежное хранение данных;
• диагностика данных для построения прогнозов о расходовании;
• оперативная выдача данных о расходовании энергии за любой период;
• фиксирование отклонений параметров питающей электросети и пр.

Недостатков у автоматизированных сетей фактически нет. Высокая стоимость монтажа окупается в первые 4-8 месяцев работы. Есть риски повреждения участков, нестабильности сигнала. Но при грамотном проектировании они исключены.

В видео в деталях рассказано о возможностях и функциях АСКУЭ, оправданности его внедрения на предприятиях

Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии (6000 подстанций) на объектах ОАО «МРСК Северного Кавказа»

ЭНПРО – инженерная компания, выполняющая проектирование и строительство электросетевых объектов, а также внедрение и сервисное сопровождение автоматизированных систем управления и энергосберегающих технологий на предприятиях энергетики и промышленности.

Объект, на котором установлена система

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии собирает информацию с 6000 подстанций Межрегиональной распределительной сетевой компании Северного Кавказа. Всего в систему интегрировано более 650000 точек учёта энергоресурсов: подстанции присоединения 110/35/10(6) кВ, трансформаторные подстанции 6(10)/0,4 кВ и объекты мелкомоторного и бытового секторов. Объекты распределены на территории Чеченской республики, Республики Ингушетия и Республики Дагестан. Оборудование MOXA установлено на 300 подстанциях 110/35/10(6) кВ и 35/10(6) кВ.

Название установленной системы

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии объектов ОАО «МРСК Северного Кавказа», расположенных на территории Республики Дагестан, Чеченской Республики и Республики Ингушетия.

Описание проекта

АСКУЭ эксплуатируется в составе единой автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого и технического учёта электрической энергии и мощности на объектах ОАО «МРСК Северного Кавказа» для розничного рынка электроэнергии.

Система предназначена для автоматизации измерения, сбора, обработки и хранения информации по учёту электроэнергии (мощности) с целью формирования электробаланса, локализации очагов потерь электроэнергии, а также выполнения измерений технологических параметров электрической сети по узловым точкам учёта с привязкой результатов измерений к единому календарному времени.

Специфика системы заключается, в первую очередь, в ее масштабности, а во вторую, в территориальной удаленности объектов учета. Система централизованная и включает в себя три уровня: измерения, консолидации данных и аналитики. На измерительном уровне располагаются счётчики электроэнергии: Меркурий 230 на подстанциях 110/35/10(6) кВ, КМ-310МТ на трансформаторных подстанциях 6(10)/0,4 кВ и КМ-200МТ на объектах мелкомоторного и бытового секторов.

На уровне вычислительного комплекса электроустановки подстанций 110/35/10(6) кВ для сбора и передачи данных со счётчиков используются компактные встраиваемые компьютеры MOXA W406-LX.

В автоматическом режиме MOXA W406-LX обеспечивает:

• сбор информации от электросчётчиков по одному или нескольким интерфейсам/каналам (RS-485, Ethernet, GSM/CSD/GPRS и др.);
• хранение данных о количестве электроэнергии за месяц (расчётный период) по каждому каналу учёта;
• запись в журнал УСПД событий (перебои питания, ошибки связи со счётчиками и ИВК, приём и передача команд на проведение синхронизации времени и т.д.) с указанием времени, даты и типа события;
• корректировку времени цифровых приборов учёта в соответствии с эталоном;
• самодиагностику;
• хранение и изменение конфигурационных параметров самого устройства передачи данных и измерительных устройств (число, тип, адреса счётчиков и т.п.);
• передачу данных автоматически или по запросу на верхний уровень;
• поддержку протоколов транспортного уровня TCP/IP;
• возможность непосредственного параметрирования с применением переносного компьютера (через цифровые интерфейсы) или через встроенную клавиатуру и табло;
• защиту от несанкционированного перепрограммирования и изменения первичных данных;
• автоматическое восстановление функций сбора после восстановления питания (при отсутствии резервного питания);
• «ход внутренних часов» ИВКЭ и синхронизацию времени на ИИК не хуже 5 секунд в сутки.

Передача данных на вычислительный уровень АСКУЭ на трансформаторных подстанциях организована посредством GSM-шлюзов с подключенным Мастером считывания данных серии МИРТ-142 . Кроме того, Мастер по радиоканалу осуществляет опрос счетчиков, установленных на объектах бытового и мелкомоторного сектора.

Подключение счётчиков к устройствам передачи данных на базе компьютеров MOXA W406-LX и GSM-шлюзам осуществляется по интерфейсу RS-485 или радиоканалу. В качестве средств организации локальной сети использованы коммутаторы и маршрутизаторы Moxa и Cisco Systems.

Управление автоматизированной системой коммерческого учета электроэнергии осуществляется с помощью специализированного ПО ЭНТЕК. ПО позволяет дистанционно в автоматическом или ручном режимах получать от каждого узла учета сведения о потребленной электроэнергии, рассчитывать баланс поступления и потребления, контролировать параметры электросети и многое другое.

В обслуживании системы задействованы специалисты отдела АСКУЭ филиалов ОАО «МРСК Северного Кавказа», т.е. увеличение штатных единиц не потребовалось.

На данном этапе создания системы визуализированы в основном отчетные формы, иерархическая структура системы и векторные диаграммы по точкам учета.

В качестве переносных инженерных пультов использованы нетбуки Hewlett Packard.

АСКУЭ является расширяемой, при ее проектировании была предусмотрена возможность поэтапного развития – ввода приборов учёта на новых объектах. Надёжность предложенного решения полностью соответствует требованиям ГОСТ 27883-88.

Оборудование MOXA в составе системы

MOXA W406-LX – компактный встраиваемый компьютер с 2 х RS-232/422/485, 1 x LAN, GSM/GPRS/EDGE, 4 x DI/DO, USB, SD на базе ОС Linux 2.6

Преимущества оборудования MOXA

Применение в системе компактного встраиваемого компьютера MOXA W406-LX позволило не только проводить опросы счётчиков на подстанциях 110/35/10(6) кВ, но также обеспечило ряд преимуществ. К ним можно отнести возможность установки новых счетчиков без замены устройства сбора и передачи данных и возможность применения различного программного обеспечения.

Основное преимущество устройства MOXA W406-LX – его универсальность. Во-первых, оно является серийным продуктом, который можно в любой момент заказать в необходимом количестве. Во-вторых, под управлением специализированного программного обеспечения это устройство может выполнять самые различные функции. В данном проекте оно используется как устройство сбора и передачи данных, а в других – может использоваться как шлюз, промышленный компьютер и т.д