Беспроводная передача данных в системах учета ресурсов

Компьютер, хранящий данные о личном счете в банке передает информацию банкомату, счетчик расхода воды передает данные на сервер в обслуживающей организации. Пользуясь услугами этих механизмов мы ежедневно наблюдаем общение их друг с другом. Это и есть технология M2M - «от машины к машине», которая позволяет договариваться механизмам без участия людей. Хотя возникла М2М-технологии уже лет двадцать назад, бурно развиваться стала у нас в стране всего два-три года назад.

Не вызывает сомнений, что информация, получаемая с помощью системы автоматизации и диспетчеризации на базе М2М-решений, является достоверной и оперативной. Благодаря этому стало возможным организовывать коммерческий учет, основанный на электронном документообороте. Сегодня трудно представить эффективно работающее предприятие, на котором не применяется подобная технология.

Одним из самых больших препятствий на пути внедрения новых технологий в автоматизацию являются высокие затраты на добавление новых точек измерений. Значительную часть бюджета любого проекта АСУ ТП составляют затраты на проводное подключение технологических датчиков. Цены на кабели, аппаратное обеспечение и оплату рабочего времени специалистов повышают итоговую стоимость проектных решений.

Снизить затраты поможет удаленная диспетчеризация технологических датчиков по GSM- каналу. Она позволяет непрерывно мониторить важные системные показания, своевременно оповещать персонал в экстренных ситуациях с помощью светового индикатора или отправкой SMS-сообщений на мобильный телефон. «Умное» управление поможет повысить срок работы механизмов за счет оптимальной эксплуатации, расчета нагрузок и износостойкости. Технические специалисты могут удаленно управлять М2М-устройствами и планировать варианты устранения неполадок еще до выезда на объект.

   Сотовые модемы Cinterion BGS2T‑232/485 в АСКУТР/АСКУТЭ

Автоматизированные системы коммерческого учета тепловой энергии (АСКУТЭ) контролируют давление, температуру и расход тепла, формируют ведомости потребления. На узлах учета тепловой энергии устанавливаются приборы учета, например расходомеры или тепловычислители. Связанные с ними устройства передачи информации пересылают снятые данные на сервер для обработки и анализа. Аналогично строится и работа АСКУЭ – автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии.

Официальный дистрибьютор Cinterion в России и странах СНГ, компания «ЕвроМобайл» представляет новый GSM/GPRS-терминал BGS2T-232/485. Он не имеет аналогов по цене и долговечности, отличается качеством и надежностью. Этот модем разработан и произведен в Германии компанией Cinterion Wireless Modules (ранее - подразделение Siemens), известной на мировом рынке вот уже более 15 лет и является лидером М2М-коммуникаций.

BGS2T-232/485 отличается пониженным энергопотреблением. Выполнен он в прочном пластиковом корпусе оригинального дизайна размером с пластиковую карту. Имеются различные варианты крепления. Оснащен распространенными промышленными интерфейсами: RS-232 или RS-485. Гарантия на GSM-терминал BGS2T-232/485 составляет 2 года.

В системах учета тепловой энергии GSM-терминал Cinterion BGS2T-232/485 отвечает за прием/передачу данных по каналу CSD. Терминал может подключаться напрямую к счетчику без ввода AT-команд. Кроме того BGS2T-232/485 может работать совместно с устройством сбора и передачи данных. Это устройство управляет терминалом и передает данные на сервер в автоматическом режиме по GPRS (рис. 1).

По последовательному интерфейсу к прибору учета (теплосчетчик, электрический счетчику или тепловычислитель) подключается GSM-терминал Cinterion BGS2T-232/485. Ежедневно или ежечасно после установки беспроводного TCP/IP-соединения с удаленным сервером осуществляется опрос счетчиков. Сервер с установленным ПО обеспечивает считывание показаний с приборов учета. Сервер выполняет такие функции: проводит контроль ошибок при приеме данных; сводит принимаемые показания к единой точности и единым единицам измерений; осуществляет взаимодействие с системой управления базами данных; проводит подробное протоколирование работы; выгружает данные для программы «1С Предприятие».

«Клиент» на схеме – это интерфейсный программный модуль, который предоставляет возможность просмотра принимаемой информации и управления работой сервера. Интернет-сервер обеспечивает через интернет доступ к данным для обслуживающих организаций. WEB-интерфейс позволяет просматривать показания и состояние своих приборов учета. Программа сигнализирует о наличии ошибок; об отсутствии показаний; о выходе определенных параметров за допустимые пределы,; формирует ведомости тепло- и энергоучета. Можно подключить один GSM-модем BGS2T-232/485 к нескольким приборам учета, если однотипные приборы учета расположены в непосредственной близости друг от друга.

    «Умные» модемы Robustel M1000 Pro в системах учета ресурсов . 

В качестве официального дистрибьютора компания «ЕвроМобайл» недавно представила «интеллектуальные» модемы производства Robustel. Они заинтересовали потребителей оптимальным соотношением цены, качества и функциональности. На рынке беспроводных решений М2М лучшего сочетания пока еще не существует. Модемы Robustel востребованы в автоматизированных системах учета ресурсов так как обладают следующими достоинствами: «интеллектуальный» watchdog, таймер перезагрузки, автоматический GPRS,передача данных по GPRS, EDGE, 3G, удобный конфигуратор, «прозрачные» TCP и UDP соединения, конвертация Modbus/RTU в Modbus/TCP, поддержка виртуального COM-порта, поддержка резервирования по CSD, управление по SMS, возможность буферизации данных.

Сотовые модемы Robustel идеально подходят для считывания и контроля в режиме реального времени полного спектра системных параметров, поэтому нашли применения в разных областях техники.

Ведущей моделью в линейке сотовых модемов Robustel является M1000 Pro, Он способен устанавливать автоматическое GPRS-соединение без AT-команд, после чего передает данные на сервер по таймеру, по звонку, SMS или поступлению данных на последовательный порт модема. M1000 Pro работает как TCP-клиент или как TCP-сервер, обеспечивая этим легкую интеграцию модемов в различное ПО верхнего уровня. Преимуществом модема M1000 Pro является также его способность опрашивать по каналу GPRS около тысячи устройств одновременно. M1000 Pro оснащен цифровым входом и выходом, а также программно устанавленным последовательным интерфейсом RS-232/RS-485, . Энергосбережение обеспечивает опция автоматического отключения GSM/GPRS-модуля. Опция записи настроек модема в файл позволяет быстро ввести в эксплуатацию большое количество модемов с аналогичными настройками.

Упрощенная схема отправки пакетов данных с показаниями счетчика через GPRS в центр сбора и обработки информации приведена на рис. 2. Через коммутатор возможно подключение до 32 счетчиков одновременно. При сбоях электропитания M1000 Pro автоматически переустанавливает соединение . Удобна функция переустановки соединения в режиме сервера. Если в силу каких-либо обстоятельств соединение с ЦСОИ не закрыто, то оно автоматически будет разорвано по тайм-ауту. Значение тайм-аута можно изменить в процессе настройки модема или через SMS. Модем прост в применении, основные настройки можно производить в программе-конфигураторе с графическим интерфейсом.

У  M1000  Pro имеется встроенный  сторожевой таймер для диагностики работы модема и  устранения  неполадок. Важно заметить, что модем  поддерживает конвертацию данных  MODBUS RTU->MODBUS TCP  (рис. 3) Конвертер служит для обмена  (передачи/приема) данными с удаленным Modbus TCP-устройством.  Протокол Modbus RTU который внедрен во многие промышленные  системы  к сожалению, не предназначен для передачи по GPRS.  Modbus RTU Slave-устройства  (приборы учета, датчики давления,  мощности и т. д.) через M1000 Pro  передают данные удаленному промышленному контроллеру Modbus  TCP Master. 

  Заключение 

Внедрение М2М-технологий позволяет  оптимально использовать оборудование и производить удаленную  диагностику, увеличивает частоту обновления запрашиваемой информации, снижает трудовые затраты и повышает качество обслуживания. 

М2М-технологии экономически выгодны многим компаниям  и, как показывает практика, эффективны, несмотря на начальные вложения. М2М-устройства не ошибаются, если в них заложить корректный алгоритм работы и обеспечить  бесперебойным питанием и надежным каналом передачи информации. Они могут работать непрерывно и круглосуточно без перерыва  на обед и сон.

  Терминалы (модемы) Cinterion  BGS2T, простые и надежные, уже  давно и успешно внедрены в автоматические системы считывания  показаний с электрических счетчиков и тепловычислителей.  Благодаря автоматическому соединению по GPRS, одновременному  опросу множества устройств, легкой  интеграции в ПО верхнего уровня,  автоматической переустановке соединения и SMS-управлению Robustel M1000 Pro может быть  признан по-настоящему интеллектуальным и надежным М2М-решением.