Системы контроля и учета электроэнергии


Автоматизированные системы контроля и  учета электроэнергии (АСКУЭ) помогают оптимизировать расход энергетических ресурсов и  планировать энергосбережение. Основные функции, возложенные на эти системы, включают удаленный сбор данных с использованием установленных счетчиков различных производителей, обработка данных с огромного числа точек учета, удаленное изменение параметров счетчиков, автоматический опрос и перенастройка системы сбора при выявлениях в системе новых точек учета и т. д.

GSM-модемы «Позитрон М 220B RS-485»
На российском рынке ведущую роль в  производстве М2М-оборудования играет компания «Позитрон». Широкую известность получили  GSM-модемы «Позитрон М/ЕС» и  GSM/3G - маршрутизаторы «Позитрон  VR/XR». Последние успешно применяются в системах промышленной автоматизации и диспетчеризации; в  системах безопасности;  в различных телеметрических системах; в автоматизированных системах контроля и учета;  в управлении технологическими процессами.


На рис.1 показан GSM-модем «Позитрон М 220B  RS-485». Модем регистрируется в  GSM-сетях сотовых операторов (900/1800  МГц).  Скорость передачи данных на сервер (CDS)  до 9,6 кбит/с.  Модемы этой серии - универсальные устройствами, наиболее подходящие для систем АСКУЭ, так как обладают следующими техническими особенностями:
•    устройство работает при питании от  сети ~220 В, так как имеет встроенный преобразователь напряжения;
•    наличие таймера перезагрузки (watchdog timer);
•    наличие последовательного интерфейса RS-485 (опционально с гальванической развязкой);
•    от него можно питать пассивные интерфейсы некоторых устройств учета (5 В);
.На объектах модемы крепятся на DIN-рейку. Интерфейс RS-485 дает возможность подключить до 32  счетчиков к каждому устройству. На задней панели расположен SMA-разъем для подключения внешней GSM-антенны. На  передней панели находится слот для сим-карты. Еще на передней панели расположены четыре светодиода, индикация которых дает информацию о включении модема, о регистрации в сети, о приеме и передаче данных.
Сразу после физического подключения модемы уже готовы к работе, потому что начальные установки предусматривают  автоматический ответ и  обмен данными по  CSD-каналу. Интервал перезагрузки может быть задан по желанию заказчика.  Интересная для пользователей опция GSM-модема - возможность запуска скриптов на  языке Python. Благодаря ей можно, например, переконфигурировать «Позитрон М 220B RS-485» в GPRS-шлюз. Стандартно настройку модема  «Позитрон М» проводят с помощью АТ-команд.
.Чтобы организовать беспроводной канал связи со стороны основного или резервного сервера ЦСОИ нужно использовать модем «Позитрон  М 2G USB». В модем может быть установлена сим-карта любого оператора связи. Модем  может быть подключен к любому ПК с помощью  USB-интерфейса и  соответствующих драйверов под различные операционные системы. Встроенный таймер перезагрузки повышает надежность модема. Питание также подается через USB-интерфейс и не требует отдельного шнура и электророзетки. В момент соединения модемов «Позитрон М 2G USB» и «Позитрон М 220B RS-485» светодиоды горят непрерывно, а RX и TX мигают, отражая процесс передачи данных по последовательному интерфейсу.


Настройка подключений и сбора данных в ЦСОИ
Рис.2 представляет структурную схему сбора данных с использованием ПО «Энфорс Лайт»,  разработанную  в компании «Энфорс». Эта компания специализируется на IT-технологиях в  энергетике и  сфере телекоммуникаций. Ею выпущен широкий спектр программ для работы в ЦСОИ (центр сбора и обработки информации) и АСКУЭ (АИИС КУЭ).  Составляющей частью ПО «Энфорс Лайт» является программный модуль биллинга «Сборщик», который организует  сбор данных через модемы с  устройств учета. Здесь создается группа счетчиков, а в ней  новый виртуальный счетчик (например, М-230, подключенный к  «Позитрон М 220B RS-485» по стандартному последовательному интерфейсу RS-485). Для создания нового соединения нужно  нажать кнопку «Создать» и заполнить поле «Соединение», или можно выбрать ранее созданное соединение (рис. 3).


На рис.4  показано как настроить соединение. Нужно в окне «Модем» выбрать виртуальный COM-порт, который соответствует физическому подключению модема «Позитрон М 2G USB» к ПК, и указать скорость порта обмена согласно настройкам этого модема. 

Дальнейшая настройка соединения с  удаленным модемом  счетчика, установленным на объекте, должна включать:
•    программный контроль четности 7-Е-1.Устанавливается для опроса счетчиков, использующих 7-битный протокол обмена данными.  Проверка четности применяется в большинстве счетчиков «Энергомера». Бит четности генерируется программой при опросе и передается в восьмом бите данных. Код распознается счетчиком при получении.
•    строку инициализации модема – это АТ-команда, передается модему для проверки связи;
•    строку установления связи - это АТ-команда передается модему для установления связи. Формат: «atd{номер телефона}», где прописывается номер сим-карты находящейся в «Позитрон М 220B RS-485»;
•    таймаут получения данных - максимальное время ожидания данных при чтении;
•    таймаут отсутствия данных - максимальное время, в  течение которого не  разрывается соединение при отсутствии полученных данных;
•    время установки соединения - максимальное время установки соединения, по умолчанию 120 секунд (2 минуты);
•    таймаут окончания соединения (30 секунд).
•    параметры, связанные с ошибками при передаче данных и  установлении соединения: максимальное число попыток соединения (после неудачного); время, по истечении которого идентифицируется ошибка; число попыток отправки пакетов.
В окне создания профиля опроса  выбираются показания, которые будут считываться с устройств учета электроэнергии. Например это могут быть профили мощности активной и  реактивной нагрузки, потребляемой через устройство учета. Для опознавания счетчика или модемы можно  использовать серийноый номер или место установки. В  список «Запросы» можно добавлять новые запросы. Можно  использовать уже существующие: запрос показаний, запрос профиля, запрос журнала событий, запрос мгновенных значений, синхронизация часов компьютера, синхронизация часов счетчика и  удаление устаревших данных из базы. Отчеты формируются по периодам в соответствующем модуле программы «Энфорс Лайт» (рис. 5).


Удачное сочетание беспроводных модемов «Позитрон» и программного обеспечения «Энфорс Лайт», дает отличный результат благодаря плодотворному и  успешному сотрудничеству двух компаний. С  вопросами по внедрению этой системы АСКУЭ на  своем производстве можно обращаться в  компанию «ЕвроМобайл», которая является официальным дистрибьютором «Позитрона» на территории России и стран СНГ.