Installation av ett elmätningssystem ASKUE i SNT

I affärsföreningar och SNT sker betalning för el enligt en enstaka meter, medan konsumentmätningsenheter inte inspekteras, vilket gör det möjligt att stjäla el. Problemet löses genom att organisera automatisk kontroll över energiförbrukningen (ASKUE).

ASKUE: vad det är och hur det fungerar

Förkortningen ASKUE står för ett automatiserat system för övervakning och redovisning av energiresurser. I själva verket är det ett distribuerat komplex som består av mätanordningar som överför information om driften av systemet till ett enda utsändningscenter. Vid första anblicken ser allt ganska enkelt ut, men i verkligheten säkerställs driften av systemet med allvarliga tekniska medel. På grund av detta orsakar organisationen av ASKUE av människor långt ifrån elektroteknik och informationsteknik många svårigheter..

Ett exempel på ett ASKUE-schema: 1 – dator med programvara; 2 – elmätare med gränssnittet RS-232 / RS-485; 3 – PS-USB-adapter; 4 – nav; 5 – RS-485 till Ethernet-gränssnittsomvandlare; 6 – GSM-gateway; 7 – GSM-modem

Det enhetliga mätsystemet samlar inte bara in data om energiförbrukning, det har ett antal specifika funktioner. Först och främst är detta arbete i realtid: mätaravläsningar överförs flera gånger per timme, varför det är möjligt att bygga förbrukningsdiagram och mer effektivt använda energiresurser, optimera driften av hela elnätet.

Dessutom bedriver ASKUE sitt arbete med en hög grad av öppenhet. All information lagras i en enda databas, åtkomst till vilken är öppen för alla användare. Ännu mer: systemet låter dig fjärrkontroll inte bara göra konton utan också styra nätnoder. Detta gör att du i synnerhet kan koppla bort konsumenterna vid försenad betalning eller överskrida konsumtionsgränsen och i ett helt automatiskt läge..

Sändningscentrum för ASKUE-systemet

Vilka är alternativen

Om vi ​​talar om trädgårdsföreningar och liknande föreningar, är införandet av ett distribuerat mätsystem det enda sättet att verkligen fördela elräkningar rättvis bland konsumenterna. Frågan uppstår: varför organisera AMR, om du kan nöja dig med att överföra mätenheter från konsumenternas direktaccesszon? När det gäller kostnaderna är båda evenemangen ungefär jämförbara.

Det första och huvudproblemet är bristen på ett organiserat system för inspektion av mätenheter. Det är nödvändigt att leta efter tätningsmedel, regelbundet genomföra omgångar med kontroller av installationsboxens status och mätare. Och även i detta fall utesluts inte möjligheten till stöld av el helt..

När du använder ASKUE finns det inga kryphål för obefogad konsumtion. Varje mätare i nätverket meddelar nästan omedelbart utsändningscentret om ändringar i anslutningsdiagrammet. Dessutom kommer konstant övervakning av nätverksparametrarna att göra det möjligt att utvärdera de naturliga parasitförlusterna under transporten, vilket i slutändan kommer att införa varje kilowatt under strikt rapportering..

Val och installation av mätanordningar

För arbete inom ramen för ASKUE används elektroniska mätare som omvandlar strömmen och spänningen som verkar i primärkretsen till en pulssekvens, vars beräkning bestämmer den nuvarande elförbrukningen. Men inte varje elektronisk mätare har den nödvändiga uppsättningen funktioner, i synnerhet är det viktigt att ha en digital port (telemetriutgång) för anslutning till dataöverföringsenheter.

Ett exempel på en mätare med en optisk port och RS-485-gränssnitt

En annan nyans ligger i räknarens funktionalitet. Om krav ställs på ASKUE måste mätaren vara utrustad med en inbyggd kontaktor. Funktionen att parametrera enheten är också viktig för att ställa in interaktion med andra systemelement. Det senare beror på programvaran som är inbäddad i styrenheten och dess funktioner.

I det enklaste fallet kan man öva på att eftermontera mätarna med speciella sensorer som läser antalet pulser från en ljusindikator eller övervakar induktionsmätarens skivrotationsfrekvens. Men detta tillvägagångssätt är inte särskilt bra med tanke på att förena systemet, dessutom tillåter sensorerna inte fjärrkontroll av energiförbrukning. För en kooperativ organisation ASKUE är det bästa alternativet att köpa samma typ av mätare med nödvändig uppsättning funktioner.

Multifunktionell elmätare med kommunikationsgränssnitt: Ethernet, RS-232 och RS-485

För närvarande har nästan alla elektroniska mätare en telemetrisk utgång, därför kan även de mätinstrument som redan har installerats av konsumenter införas i AMR. Men du måste komma ihåg: försök att kombinera olika mätare i ett enda nätverk är alltid fyllda med problem med gränssnittssamordning, signalkodning och registrering av indikatorer.

Kommunikationsenheter

Metrarnas digitala telemetri-portar använder RS-232 eller RS-485 seriellt gränssnitt för att överföra data till externa enheter; sådana mätare har helt enkelt en inbyggd gränssnittsomvandlare. Typen av signal ”strömslinga” används mindre ofta och som regel indikerar dess närvaro vanligtvis möjligheten att växla till UART-gränssnitt genom manuell parametrering av mätaren, annars är överföring via en speciell adapter möjlig. För de enklaste mätarna har telemetriutgången en diskret signal – det vill säga frekvensen och arbetscykeln för räknarenhetens pulser överförs helt enkelt.

Meteranslutning till GSM-modem

Den största svårigheten att organisera ett kommunikationssystem är att varje mätare och varje adapter kan generera olika typer av signaler, beroende på mikrokontrollerns funktioner och inställningar. Problem läggs också till av det faktum att initialt används telemetri-porten för manuell konfiguration och datainsamling med en individuell anslutning via en gränssnittsomvandlare, medan insamling och överföring av data till AMR kräver att hela nätverket till en viss enhetlig standard. Som regel, med antalet meter upp till 32, utförs kommunikationslinjen av kabelbundet RS-232, och med antalet abonnenter upp till 250 – RS-485. Således förenas en grupp enheter med en switch med till exempel UART, men om vissa meter i denna grupp inte stöder ett gemensamt protokoll ansluts de via gränssnittskonverterare. På marknaden kan du alltmer hitta utrustning för dataöverföring via kraftledningar.

Trådlösa nätverk konfigureras annorlunda. Protokollen kan vara mycket olika: GSM, Wi-Fi, radiokommunikation – i alla fall är sändtagaren installerad individuellt för varje mätare. Varje kommunikationspunkt kommunicerar med en slags basstation, och modem kan fungera inte bara i direktöverföringsläge, utan också som repeater.

Enfas elmätare med ytterligare insticksmoduler för överföring av telemetriinformation

I båda fallen finns det en enhetlig länk som fungerar som en rotkoncentrator och transformerar data för överföring till avsändningscentret. Som regel talar vi om att använda det Ethernet-gränssnitt som är bekant för många, det vill säga den här noden tillhör redan Internet-teknologier. Den här delen av systemet är avsett för kommunikation mellan AMR och servern där fjärrsändningsprogramvaran är installerad. En dator som ligger direkt i systemets täckningsområde kan användas som server; dataöverföring till en fjärrserver utövas också, men en säkerhetskopieringskanal krävs för en tillförlitlig anslutning. Alternativet ”moln” är bra för möjligheten att komma åt var som helst i världen, medan det trådbundna nätverket kräver installation av ytterligare utrustning.

Organisering av ett avsändningscenter

Svårigheter med ömsesidig integration av mätare från olika tillverkare (och ibland till och med helt enkelt olika modeller) i AMR verkar huvudsakligen i stadiet för att organisera den tredje nivån i systemet – ett enda sändnings- och kontrollcenter. På fysisk nivå upptar denna del den extrema grenen av topologin, datorn kommunicerar med naven via en RS-USB-gränssnittsomvandlare eller liknande, servern – via en switch installerad som en del av kommunikationskomplexet.

USB-RS485 gränssnittsomvandlare

De flesta av problemen är i den anpassade programvaran. Ledande varumärken för elmätare – ”Energomera”, Nik, ”Mercury” – alla åtföljs av programvareadministrationssystem, gratis för icke-kommersiellt bruk. Men för aveningen har det gjorts så att allt bara fungerar korrekt om alla mätare i systemet endast är av denna tillverkare och helst av samma modell. Annars måste du modifiera öppna produkter och operativsystemverktyg, ansluta varje abonnent individuellt och genomföra kontinuerlig administration.

Det är särskilt viktigt att när man använder egen mjukvara är obehörig inträde i systemet omöjligt: ​​programkällan är stängd och svår att knäcka, dessutom lagras data faktiskt i räknarnas minne, servern duplicerar och organiserar dem. Minne på mätaren är skyddad från att skriva med ett lösenord, som inte kan ändras under en fjärranslutning – det finns helt enkelt inga nödvändiga privilegier. Så för tillförlitligt skydd mot förändringar behöver du bara ställa in regelbunden omskrivning av databaser. Vad som inte är mindre intressant, systemet fungerar ”ut ur lådan” och är lätt att studera, du behöver inte göra några allvarliga ändringar, och därför krävs inte perfekt kontroll av operatören i programmerings- och OS-administrationsfärdigheter.

Installation och justering av systemet

Varje ASKUE-abonnent är anslutet individuellt. Den ansvariga för denna process måste ha en Excel-fil med konsumentbasen. Denna databas innehåller abonnentens namn och kontaktinformation samt mätarens modell och serienummer. Om mätaren har en digital telemetri-port, registrerar du nätverksenhetens adress. Om utgången är en diskret signal installeras en sensor av motsvarande typ, till vilken nätverksadressen manuellt ställs in och också matas in i databasen.

Mätaren eller en sensor installerad på den är ansluten till systemets nav direkt via en kabelanslutning. Detta är vad UART-protokollet är bra för: kabeln kan läggas från abonnent till abonnent på ett avstånd på upp till en kilometer, det är bara viktigt att proportionellt minska överföringshastigheten. Kommunikationsmetoder i ASKUE kan kombineras, till exempel att ansluta fjärrgrupper av abonnenter via en radiopunkt eller via GSM. I slutändan förvandlas allt till extrakostnader för utrustning för kommunikation och signalomvandling, samt valet av lämpliga programinställningar. Abonnentanslutningsmetoden måste anges i basen i anteckningsfältet.

Innan mätaren installeras, parametrera den: återställ inställningarna, synkronisera realtidsklockan, bild rätt typ av signal vid utgångs- och kommunikationsinställningarna – en steg-för-steg procedur enligt bruksanvisningen. När de använder gränssnittskonverterare måste de först ställa in adressen i enlighet med nätverkstopologin, samt studera bruksanvisningen och konfigurera kommunikationsparametrarna enligt det aktuella protokollet. Eftersom systemets kärna fortfarande är ansluten med ett seriellt gränssnitt kan du ansluta till det när som helst. Det är därför all utrustning installerad på konsumentens sida kan förinstalleras på stativet för idrifttagning och testning under praktiska förhållanden och sedan överföras till installationsplatsen nästan helt monterad. I databasen för administrationskomplexet behöver inte abonnentanslutningsinställningarna ändras..

Kostnaden för att byta till automatiserad redovisning

Det är sällan vettigt att självständigt engagera sig i installationen och justeringen av ASKUE, vanligtvis skapas sådana projekt på ett samarbetsbasis med deltagande av en tredje parts entreprenör. Priserna för utrustning och installation skiljer sig regionalt, i genomsnitt är projektbudgeten 6-10 tusen rubel för varje konsument. Det finns en betydande skillnad i antalet prenumeranter: ju fler av dem, desto billigare och tätheten av mätplatsen i området är också av stor betydelse. Ju mer komplexa nätverkshierarkin, desto högre är projektkostnaden..

Vi får inte glömma att de initiala utgifterna nästan alltid inte är den enda investeringen. Om antalet prenumeranter är mer än 100 eller som använder komplexa kommunikationstopologier måste du betala för en fjärradministratörs tjänster. Om GSM används för kommunikation måste abonnenten betala för varje kommunikationssession med systemet, vilket är nästan 50 CSD-förfrågningar eller SMS per dag.