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.