Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Интерфейс связи у счетчиков это

Экономия на долгие годы

Будущее наступает быстро, и то, что раньше казалось фантастикой, сейчас применяется в быту. Современные многоквартирные дома еще на этапе строительства оснащаются системами учета и передачи данных на удаленный сервер энергоснабжающей компании (АСКУЭ). Потребителям теперь не нужно каждый месяц передавать в ресурсоснабжающую организацию показания приборов учета – «умные» счетчики самостоятельно справляются с этой задачей.

Кроме того, внедрение системы АСКУЭ позволяет автоматизировать учёт, добиться его максимальной точности, получить аналитическую информацию, которая необходима для разработки и корректировки программ по энергосбережению и повышению энергетической эффективности. IEK GROUP, один из ведущих российских производителей и поставщиков электротехнической и светотехнической продукции, предлагает свои решения по созданию АСКУЭ и АСУЭР.

Вариант №1. Передача данных через электропроводку (PLC – Power Line Communication)

Счётчики электроэнергии (однофазные серии STAR 128/1 IEK ® или трёхфазные серии STAR 328/1 IEK ® ) монтируются на штатные места в этажных щитках. Внутрь каждого счётчика под верхнюю крышку вставляется модуль связи STAR PLC IEK ® , который транслирует информацию в силовую электрическую цепь: на основную синусоиду 50 Гц накладываются высокочастотные колебания от 32 до 487 кГц. Также каждый модуль связи может выступать ретранслятором (репитером) и передавать дальше в сеть пакеты данных от других модулей связи.

Все данные поступают на концентратор STAR PLC+RS-485 IEK ® , который принимает, обрабатывает и хранит их. Затем данные с концентратора могут передаваться через GPRS-сеть на сервер опроса.

Так как один концентратор может опрашивать до 1024 счётчиков, то данная схема построения АСКУЭ будет технически и финансово целесообразна для небольшого микрорайона (до 1000 квартир), запитанного от одной подстанции.

Некоторые застройщики пойдут дальше в своём желании учитывать потреблённые энергоресурсы и захотят обеспечить возможность дистанционного учета показаний счётчиков воды, тепла и газа. И это вполне реализуемо, учитывая тенденцию выноса всех приборов учета из квартир в приквартирный коридор/холл.

Особенностью многоквартирного жилого дома является компактное расположение потребителей. Это позволяет для информационной обвязки счётчиков использовать недорогой и надёжный промышленный интерфейс связи RS-485. Кроме того, многие современные счётчики воды, тепла и газа также имеют интерфейс RS-485, что позволяет опрашивать их дистанционно.

В целом при грамотном проектировании многоквартирного дома можно создать единую автоматизированную систему учёта коммунальных энергоресурсов: электричества, воды, тепла и газа (АСУЭР).

Вариант №2. Автоматизированная система учёта энергоресурсов. Передача данных по интерфейсу RS-485 (через дополнительный информационный кабель)

Счётчики электроэнергии (однофазные серии STAR 104/1 IEK ® или трёхфазные серии STAR 304/1 IEK ® ) монтируются на штатные места в этажных щитках.

Все счётчики электричества, воды, тепла, газа соединяются в одну шину RS-485 специальным информационным кабелем типа витая пара. «Окном» во внешний мир служит GPRS-модем, который также подключается в общую шину RS-485. Сервер опроса через GPRS-модем напрямую опрашивает каждое устройство.

В данном случае не требуется концентратор, что удешевляет систему. Но есть и ограничение – не более 256 устройств (счётчиков) на один GPRS-модем. Таким образом на каждый подъезд придётся устанавливать свой GPRS-модем с SIM-картой.

Счётчики STAR IEK ® , используемые в каждой из предложенной схем, внесены в Российский реестр средств измерений, имеют межповерочный интервал 16 лет. Кроме счётчиков и концентраторов, составляющих основу системы АСКУЭ, IEK GROUP предлагает потребителям широкий ассортимент сопутствующего оборудования: измерительные трансформаторы, металлические и пластиковые шкафы учёта, автоматические выключатели, УЗО, выключатели нагрузки, DIN-рейки, шины, зажимы, наконечники, клеммы, сальники, кабельные вводы, изоляторы, распределительные блоки, кабель-каналы, гофротрубы, металлические лотки и т.д. – более 3000 наименований продукции. Комплексная поставка и мощная логистическая сеть IEK GROUP позволяют уменьшить общую стоимость АСКУЭ для конечного потребителя.

Читайте так же:
Opc сервер для счетчиков псч

Внедрив систему учёта на базе решений IEK ® , заказчик снизит потери энергоресурсов на 10-15%, быстро окупит затраты на внедрение АСКУЭ и при дальнейшей эксплуатации сможет существенно сэкономить.

Система учёта позволяет также сводить баланс потреблённых энергоресурсов по объекту, осуществлять выписку электронных счетов, автоматизировать передачу данных в структуры ЖКХ и энергоснабжающие организации, и, наконец, предоставить потребителям современный уровень сервиса информирования через личный кабинет о состоянии оплаты и потребления.

Передача данных учета тепловой энергии с использованием интерфейса RS-485

В современном мире огромное значение имеет возможность обмена информацией между различными устройствами. На этом же базируется дистанционная передача данных систем учета тепловой энергии. Чтобы информация передавалась точно и без помех, используют наиболее надежный из вариантов, а именно интерфейс – RS-485. Что же это такое и в чем его суть и преимущество?

Промышленные системы, куда относятся все системы приборов учета, зачастую вынуждены работать в неблагоприятных условиях. О чем же идёт речь? Современный мир абсолютно технологичен, с каждым годом все больше электроприборов и различных сложных систем воздействуют на окружающее пространство, создавая таким образом электромагнитное излучение вокруг себя. Эти поля порой взаимодействуют и накладываются друг на друга. Они также способны привести к искажениям информации при передаче из одних источников к другим. Поэтому разработчикам систем передачи данных необходимо помнить об этом, принимать во внимание наличие такой проблемы. И, естественно, использовать такое оборудование, которое защищает сети от внешних электромагнитных воздействий.

Именно поэтому в большинстве сетей используется при передаче данных наиболее надёжный из интерфейсов — RS-485. Это дает возможность защитить канал связи от электромагнитных помех, и тогда информация поступает от источника в первоначальном виде, без искажений. Как же это происходит?

Что такое интерфейс RS-485?

Это определенный стандарт передачи информации, который принято использовать в настоящее время в промышленных сетях. По важнейшим своим характеристикам он является наиболее приемлемым при том уровне развития технологий, которые на данный момент существуют. Возможно, человечество в дальнейшем придумает еще что-то более современное, более защищенное. Но сейчас это очень надежный способ и он полностью соответствует современному технологическому уровню, что существуют на данный момент. Этот стандарт дает возможность создавать двусторонний обмен данными. Происходит этот процесс благодаря витой паре проводов, где за основу взята концепция дифференциальной передачи показателей.

То есть один и тот-же сигнал идет в этом случае по проводам, которые плотно скручены между собой и прилегают друг к другу. Для наглядности обозначим один из проводов аббревиатурой «А». Допустим, по нему идет основной сигнал, а другой обозначим аббревиатурой «В» и представим, что по нему идет точно такой же казалось бы сигнал, но только не оригинал, а его копия. И тогда получается, что на одном из проводов будет потенциал «1», то на другом «0». Таким образом, мы создаем и поддерживаем разность потенциалов в этих проводах, что и дает возможность передать сигнал. А самое главное, что именно этот способ передачи помогает защитить информацию от синфазных помех, действующих одновременно на оба эти провода.

Представьте себе, как электромагнитное излучение проникает в линию связи и воздействует на нее, создавая в обоих проводах потенциал. Если бы сигнал передавался при помощи одного провода, то такая волна неизбежно исказила бы его, а следовательно точность передаваемой информации была бы под угрозой. Используя дифференциальный способ передачи, мы получаем возможность передавать любую информацию в первозданном виде, без помех и искажений, достигая максимальной точности. Как это осуществляется? Так как оба эти провода прилегают друг к другу очень плотно, да еще перевиты между собой, то воздействие на них абсолютно одинаково. Соответственно, и потенциал в этих проводах меняется тоже одинаково, при этом сама разность потенциалов остается неизменной, а исходная информация не искажается.

Читайте так же:
Что значит трансформаторное включение счетчика

Какие еще преимущества обеспечивает передача данных через интерфейс RS-485?

Помимо защиты от внешних электромагнитных волн, интерфейс RS-485 позволяет настроить взаимодействие с несколькими трансиверами, которые могут быть подключены к одной и той же линии, обеспечить очень продолжительную длину связи и высокую скорость передачи информации. А также возможность формировать сеть по своему усмотрению наиболее удобным способом. Согласитесь, это немало!

При формировании сети RS-485 подключение ее к серверу происходит при помощи конвертера. Сеть приемопередатчиков формируется последовательно, а ответвления не допускаются. Причем один сегмент сети может содержать до 32 устройств. При этом есть возможность значительно увеличить сеть вплоть до 256 технических единиц. Для этого используются репитеры.

Резюмируя еще раз подчеркнем, что интерфейс RS-485 предназначен для двунаправленной передачи данных. А также хотим проинформировать, что ультразвуковой счетчик тепла ЭКО НОМ с интерфейсом RS-485 комплектуется шиной с четырьмя разноцветными проводами, причем жёлтый и зеленый отвечают за передачу данных, а вот красный и синий предназначены для подпитки. Такие счетчики подходят для установки в помещениях любого рода, как жилых, так и коммерческих. Вы можете приобрести их как для квартиры, так и для офиса, магазина или частного дома.

Ультразвуковой прибор учета тепла ЭКО НОМ СТУ с интерфейсом RS-485

Тепловой счетчик ЭКО НОМ СТУ с интерфейсом RS-485 осуществляет обработку сигналов, которые поступают от датчиков-расходомеров, определяющих показатели объема жидкости и ее температуры, а также может указать на слишком высокое давление в системе, а затем на дисплее вычислителя отобразит все результаты этих замеров.

Устанавливается такой прибор учета тепла в трубопровод, который отвечает за теплоснабжение объекта. А выход RS-485 дает возможность осуществлять дистанционную передачу данных на диспетчерские пункты без непосредственного участия и даже просто присутствия человека. В современных условиях сложной эпидемиологической обстановки это одно из важнейших преимуществ наряду с основными технологическими характеристиками.

Приобретая ультразвуковые теплосчетчики ЭКО НОМ RS-485, вы получаете возможность передачи данных, обеспечивая их высокую защиту от всех внешних помех. А соответствие самих приборов классу защиты IP 67, их полная пыленепроницаемость и даже функционирование в воде при краткосрочном погружении является гарантом их долгосрочной и эффективной работы на долгие годы.

Интерфейс связи у счетчиков это

Название по каталогу НПО МИР:
Трехфазный прибор учета трансформаторного включения МИР С-07

  • Поддержка протокола СПОДЭС;
  • Функция управления нагрузкой и функция ограничения мощности;
  • Наличие датчика магнитного поля;
  • Возможность резервирования каналов связи.

Счетчик электроэнергии трехфазный МИР С-07

Назначение
  • Многотарифный учет активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений в трехфазных цепях переменного тока;
  • Измерение параметров сети;
  • Установка у трехфазных потребителей, а также в качестве балансного счетчика на ТП;
  • Эксплуатация автономно или в составе системы учета АСКУЭ РРЭ.
Измеряемые параметры
  • Активная и реактивная энергия прямого и обратного направлений;
  • Активная, реактивная и полная мощность по каждой фазе и суммарно по трем фазам;
  • Среднеквадратические (действующие) значения силы тока и напряжения по каждой фазе;
  • Среднеквадратические (действующие) значения линейных напряжений;
  • Коэффициент мощности по каждой фазе и суммарно;
  • Частота сети.
Читайте так же:
Счетчик ошибок страниц диск что это
Интерфейсы и коммуникация
  • Оптический порт;
  • RS-485 (опционально);
  • PLC (опционально);
  • ZigBee 2,4 ГГц с внутренней/внешней антенной (опционально);
  • Радиоинтерфейс 868 МГц с внешней антенной (опционально);
  • GSM с внешней антенной;
  • Ethernet 10/100 BASE-TX
Особенности
  • Дополнительное реле
  • Самоорганизующаяся сеть для интерфейсов PLC и ZigBee
  • Защита от хищения электроэнергии:

— наличие датчика магнитного поля и возможность индикации воздействия магнитного поля;
— наличие электронных пломб вскрытия крышек корпуса и клеммного отсека;
— разрушаемый при вскрытии корпус;
— прозрачная крышка зажимов.

  • Протоколы передачи данных МИР, Modbus, DLMS/COSEM, СПОДЭС (опционально);
  • Наличие резервного блока питания (опционально).
  • Самодиагностика

  • Отзыв 12.02.2018 — ООО «Энсис Технологии» о внедрении АСКУЭ РРЭ
  • Отзыв 07.03.2017 — ООО «Юнипро Инжиниринг» о работе счетчиков МИР в составе АСКУЭ РРЭ
  • Отзыв 19.06.2017 — филиал ПАО «МРСК Сибири» — «Читаэнерго» о качестве услуг
  • Отзыв 15.06.2017 — филиал ПАО «МРСК Сибири» — «Омскэнерго» поставка приборов учета РРЭ
  • Отзыв 07.07.2020 — Новгородский филиал ПАО «МРСК Северо-Запада» об опытно-промышленной эксплуатации оборудования

Наименование параметра

Соответствие требованиям

Прибор допущен к применению на объектах ПАО «Россети». Подробные данные размещены на сайте http://www.rosseti.ru/investment/science/attestation/

Прибор сертифицирован на соответствие требованиям Таможенного союза.

Прибор имеет сертификаты об утверждении типа средства измерения в России и в Республике Казахстан.

Автоматическая передача информации от счетчиков

Для автоматического снятия показаний счетчиков (Automatic Meter Reading, AMR) можно использовать несколько технологий беспроводной связи, относящихся к различным сегментам рынка беспроводных датчиков. Это позволяет выбрать оптимальный тип радиоканала для конкретного применения и обеспечить надежную передачу данных между участниками системы.

Рис.1. GSM/GPRS-модуль G510 (размер 20,2×22,2 мм)

Ключевые характеристики модема с поддержкой передачи статусной и диагностической информации

К ключевым характеристикам модема, обеспечивающего передачу статусной и диагностической информации с абонентского узла системы автоматического снятия показаний счетчиков (АСПС), можно отнести:

  • поддержку надежных каналов данных;
  • физическое подключение к датчику;
  • наличие приложений с поддержкой передачи статусной и диагностической информации;
  • высокую производительность;
  • гибкие интерфейсы реализации.

От этих качеств зависит пригодность устройства для встраивания во многие типы счетчиков воды, электрической энергии и газа.

Все перечисленные свойства были заложены конструкторами в недорогой высокопроизводительный GSM/GPRS-модуль Fibocom G510 (рис. 1), который сумел завоевать ведущие позиции на рынке среди 2G-модемов, отвечающих всем ключевым требованиям к применению в сфере АСПС.

Особенности модема для автоматического снятия показаний счетчиков

Надежные каналы данных

Основное требование для поддержки передачи статусной и диагностической информации — это наличие надежного канала для передачи данных на сервер. В общем случае надежность канала определяется устойчивостью работы стека транспортных протоколов. Ненадежный канал характеризуется большим числом ошибочных, потерянных и дублирующихся пакетов, что предполагает высокую частоту повторения и низкий коэффициент восстановления пакетов.

Чтобы обеспечивать передачу статусной и диагностической информации, GSM/GPRS-модули с встроенным стеком протоколов TCP/IP должны отвечать упомянутому выше требованию. Ввиду конструктивных особенностей абонентских устройств АСПС, связанных с циклами включения/выключения или смены режимов питания, открытие и закрытие сеанса пакетной коммутации является еще одним критически важным аспектом работы модема помимо надежности передачи данных.

В GSM/GPRS-модуль Fibocom G510 встроен тот же стек протоколов TCP/IP, что и в другие продукты компании Fibocom Wireless, что гарантирует высокий уровень надежности и устойчивости. Он уже много лет эксплуатируется в нескольких миллионах устройств, подтверждая свою репутацию как одного из лучших TCP/IP-стеков для беспроводных модулей.

Датчики

Простейший способ обеспечения передачи статусной и диагностической информации с удаленного абонентского узла в систему управления — это сбор информации с помощью датчиков. Датчики могут регистрировать различные параметры, например температуру, уровень заряда батареи, потребляемый ток устройства, сигнал поддержания активного состояния или простое двоичное значение статуса. Модем должен предоставлять несколько способов сбора информации и вариантов физического подключения. Наиболее популярные среди них:

  • контроль уровня батареи модема;
  • измерение внутренней температуры модема;
  • аналого-цифровой преобразователь;
  • ввод/вывод общего назначения;
  • интерфейс общего назначения для сбора данных через второй интерфейс UART;
  • дополнительный интерфейс общего назначения или специализированный третий интерфейс UART для датчиков.
Читайте так же:
Что такое косвенное подключение счетчика

Приложения, поддерживающие передачу статусной информации

Статусная информация может включать в себя результат измерения уровня определенного параметра или данные об изменении состояния. Примерами таких событий могут служить низкий уровень заряда батареи, превышение максимально допустимой температуры, физическое изменение в устройстве, нулевой потребляемый ток периферийного устройства, отсоединение подсоединенного устройства и т. д.

Беспроводные модемы позволяют регистрировать такие события и передавать информацию о них по аппаратным физическим линиям GPIO и выделенным линиям с поддержкой прерываний. Конструктор может принять решение, что по каналу данных будет передаваться одиночное сообщение в случае критического события или же будет периодически передаваться статус часто опрашиваемых датчиков.

Приложения, поддерживающие передачу диагностической информации

Выполнение пользовательского программного кода в памяти модуля позволяет сэкономить на внешнем аппаратном обеспечении. Это хороший вариант реализации главного контроллера удаленного устройства.

Ключевым аспектом управления дистанционной диагностикой, помимо наличия надежного канала данных для передачи информации, является способность удаленного модема выполнять программный компонент в качестве агентского программного обеспечения. Этот компонент отвечает за применение правил управления для сбора информации от датчиков и передачи ее на сервер в соответствии с разработанной политикой связи.

Среда для встроенного пользовательского кода OpenCPU компании Fibocom имеет простой, но обширный и мощный набор высокопроизводительных функций, объединенных в хорошо структурированную библиотеку. Среда OpenCPU совместима со всеми продуктами Fibocom. Ее характеризуют простота и быстрота освоения инженерным персоналом — благодаря наличию готового к интеграции пользовательского кода для реализации базовой функциональности с использованием следующих основных функций:

  • интерфейс файловой системы;
  • интерфейс таймера;
  • ОС аппаратного интерфейса;
  • интерфейс последовательного ввода/вывода;
  • интерфейс сокетов;
  • интерфейс для установки пользовательских параметров;
  • функция обратного вызова пользовательского кода;
  • определение макрокоманд;
  • API кодов возврата.

Пользовательский код OpenCPU, работающий в модуле G510, может работать в нескольких гибких режимах:

  • Режим прерываний, когда представляющие интерес данные собираются и передаются на сервер при наступлении заданного события или по таймеру с заданной периодичностью.
  • Режим опроса, когда диагностическая информация запрашивается сервером у удаленного модуля.

Иногда, когда устройство работает в нескольких режимах, целесообразно применять прерывания наряду с опросом.

Fibocom Wireless Inc. — китайский поставщик решений в области беспроводных М2М-соединений и сервисов, основанных на определении местоположения. Компания самостоятельно проектирует, разрабатывает
и производит модули беспроводной связи для сетей GSM/GPRS и HSPA/HSPA+ для организации защищенных каналов между устройствами, оборудованием и другими техническими средствами.

Продукция Fibocom применяется в автомобильной промышленности, охранных системах, промышленных мобильных компьютерах, приборах учета потребления ресурсов, интеллектуальных энергосистемах, платежных системах, маршрутизаторах и шлюзах, системах дистанционного обслуживания и управления.

Fibocom предоставляет законченные встраиваемые модули для беспроводной связи и глобального позиционирования в M2M-системах, включая семейство миниатюрных GPS-модулей.

Внешний аппаратный или внутренний программный следящий таймер

Худший случай для устройства АСПС, работающего на труднодоступной удаленной площадке, — это когда сброс модема не помогает и теряется связь с передающим устройством. Сегодня большинство модемов оснащаются программными следящими таймерами с различной степенью устойчивости к сбоям, которые позволяют выходить из упомянутой выше ситуации потери управления.

Читайте так же:
Счетчик калорийности по борменталю

Основная рекомендация для гарантированной защиты от перерывов в работе и потери управления — добавить внешний аппаратный таймер, который будет периодически сбрасываться пользовательским программным кодом, работающим в памяти модуля. Пример такой цепи показан на рис. 2.

Рис. 2. Пример схемы подключения внешнего сторожевого таймера

Высокоуровневая коррекция в приложении

Если данные передаются в незакодированном виде без использования высокоуровневого протокола с коррекцией ошибок, может потребоваться многократная передача. При частой передаче данных на сервер с дистанционного устройства АСПС система может быть более устойчивой к ошибкам, и фактические значения данных могут вычисляться на серверной стороне путем усреднения взятых показаний.

Если передача осуществляется один раз в сутки или с другой сравнимо низкой частотой, рекомендуется использовать высокоуровневый протокол наподобие FTP, чтобы снизить частоту ошибок и повысить надежность получаемых данных.

Запасной вариант

По факту наиболее часто применяемым способом связи является пакетная коммутация данных по GPRS с использованием внутреннего стека протокола TCP, работающего на модеме. Типичные проблемы, связанные с TCP/IP-сокетами, — это закрытие сокета, тайм-аут, отказ сервера и неполадки GSM-сети.

В качестве запасного варианта используются традиционные службы обмена сообщениями, которые позволяют обеспечить бесперебойную доставку данных на сервер. Хотя надежность SMS ниже, чем у сокетов, они по-прежнему остаются основным доступным и простым способом обеспечения избыточности. Еще один резервный вариант — CSD-вызовы с выделенным каналом и более низкой скоростью передачи данных (обычно 9,6 кбит/с в зависимости от сети).

Удобство обслуживания и ремонта

Помимо целостности данных и устойчивости системы к сбоям, ключевым требованием к типовым системам АСПС является удобство обслуживания и ремонта. Помочь обеспечить это качество может, в частности, дистанционное управление (с серверной стороны) — например, дистанционное обновление пользовательских приложений по беспроводному каналу связи. Эта функция позволяет проектировщику системы на расстоянии обновлять программное обеспечение модема для внесения усовершенствований или исправления ошибок без необходимости выезжать на удаленную площадку и разбирать устройство.

Недорогой высокопроизводительный GSM/GPRS-модуль Fibocom G510 имеет функцию дистанционного обновления пользовательского кода по беспроводному каналу связи. В модеме хранятся два образа пользовательского приложения, что позволяет во время дистанционного обновления перезаписывать код второго образа, который не выполняется в этот момент. После успешной загрузки и сохранения в памяти нового пользовательского кода он может быть запущен вместо основного кода. Допускается также переключение между этими двумя образами.

Передача информации в реальном времени или с задержкой

Контроль над энергопотреблением устройства АСПС и балансировка эфирной нагрузки — важный аспект, который необходимо рассматривать при разработке политики связи с удаленным устройством.

Чем выше частота передачи данных в реальном времени, требуемая от сервера, тем выше расход энергии батареи. Помимо дополнительного расхода энергии удаленным устройством при частой передаче, следует также учитывать увеличение эфирного времени за счет большего количества передаваемых данных.

Заключение

При выборе GSM/GPRS-модема с поддержкой передачи статусной и диагностической информации следует учитывать перечисленные выше основные факторы. Недорогой высокопроизводительный модуль Fibocom G510 был спроектирован с учетом всех этих факторов, а также многолетнего опыта работы с клиентами на рынке систем межмашинного взаимодействия (M2M). Модуль G510 оптимальным образом сочетает в себе высокую производительность, малые размеры, небольшую стоимость и гибкую конфигурацию с поддержкой передачи статусной и диагностической информации, что делает его оптимально подходящим GSM/GPRS-модулем для систем АСПС.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию