Система автоматического сбора данных АСД («стационарная» система). Технологии сбора данных с приборов учета тепла Диспетчеризация - модный тренд? Правда


Учет коммунальных ресурсов – первый шаг к энерго- и ресурсо- сбережению. Нельзя сберечь то, что не посчитано. Нужно учитывать все ресурсы – тепло, воду, газ, электричество. В настоящее время актуальна тематика установки квартирных счетчиков ресурсов, особенно в связи с вступлением в силу нового ФЗ «Об энергосбережении». В России поквартирный учет тепла – это дело ближайшего будущего, установка счетчиков газа, видимо, начнется в массовом порядке с того момента как рынок сбыта бытового газа станет для газовой монополии сбытом, а не социальным проектом. Уже все больше жильцов оборудуют свои квартиры счетчиками воды. Но для управляющей компании, ТСЖ или ЖСК это несет ряд нетипичных забот. Попробуем в них разобраться.

Поставить счетчики – это хорошо. Установкой счетчиков электроэнергии, как правило, занимается энергоснабжающая организация, она же занимается съемом контрольных показаний с электросчетчиков, следит за сроком поверки приборов учета и исправляет неисправности. Ситуация со счетчиками других ресурсов немного сложнее. Ниже будет описана ситуация со счетчиками воды; без ограничения ее можно масштабировать на счетчики газа.

Массово счетчики воды стали устанавливать в квартиры в нашей стране, по мировым меркам, недавно. Типичная схема взаиморасчетов по счетчику выглядит следующим образом: жилец вызывает специализированную организацию, которая занимается монтажом приборов. Они монтируют водомерный узел, выполняют в квартире необходимые сантехнические работы и устанавливают счетчики на вводе в квартиру. Задача монтажника – выполнить технические условия по установке счетчиков, определенные производителем (вертикальное/горизонтальное положение, соблюсти необходимые прямые участки до/после счетчика). Как правило, перед счетчиком устанавливается фильтр, реже – обратный клапан (предотвращающий ток воды в обратную сторону), и шаровые краны для перекрытия воды. Монтажная организация несет ответственность за качество монтажа водомерного узла. После монтажа монтажники снимают начальные показания с водосчетчика, собирают и подают все необходимые документы в ДЭЗ или УК для начала расчета по счетчикам. Данная схема может немного отличаться в разных районах и у разных управляющих компаний.

После того как жилец начал рассчитываться за воду по счетчику он начинает меньше – за счет того, что норматив, как правило, завышен. Или, например, не платит за воду летом, во время того, как он живет на даче. Здесь важно понимать – счетчик – это не средство экономии и не способ меньше платить за воду – это прибор учета, который показывает ваш реальный расход воды. И вы можете экономить воду тогда, когда вы знаете, сколько тратите.

В случае, если ваш дом находится под управлением большой управляющей компании, то ее управленческая инерционность может «не замечать» вашего установленного счетчика – в том смысле, что жильца будут просто рассчитывать по счетчику, а утечки и общедомовые расходы в конце года «раскидывать» по всем жильцам. Если же дом находится под управлением ТСЖ, ЖСК или небольшой управляющей компании, то ситуация несколько сложнее.

Какие основные «проблемы» в том, что жилец установил у себя счетчик, с точки зрения управляющей компании?

Первая – это то, что жилец не всегда вовремя сдает показания. И все жильцы, у которых установлены счетчики, не могут снять показания и сдать их в управляющую компанию одновременно. Возникает проблема сведения балансов – невозможно свести показания общедомового счетчика, квартирных счетчиков и потребителей «по нормативу» - более-менее баланс сводится в конце года, и от этого возникают дополнительные «начисления», которые обычно так не нравятся жильцам.

Вторая проблема – это «достоверность» показаний. Для контроля необходимо периодически проводить контрольное снятие показаний – выявление неработающих счетчиков, жильцов, которые приносят неверные показания и тех, кто манипулирует показаниями счетчиков с помощью тисков, магнитов, и т.д.

Вместе эти проблемы дают то, что если в доме количество «оприборенных» квартир достигает 30-40%, начинаются проблемы – сумма денег, начисленная по показаниям квартирных водосчетчиков и «нормативных» потребителей и сумма, уплачиваемая по общедомовому счетчику начинает расходиться все больше не в пользу управляющей компании. Это происходит из-за того, что те, кто платит по нормативу могут потреблять больше воды, чем тот объем, за который они платят, у них может быть неисправная сантехника (текущий унитаз – до 180 литров холодной воды в час). Совершенно непонятно, сколько уходит на общедомовые нужды (полив газонов, мытье мест общего пользования, и т.д.) Плюс перечисленные ранее две проблемы и управляющая компания получает полный комплект «под ключ» для создания головной боли.

Что делать в этом случае?

Можно пойти двумя путями – обратиться к опыту элекроснабжающих компаний, или поискать общий путь развития приборного учета. Опыт электроснабжения говорит о том, что электросчетчики надо вынести на лестничную площадку, для удобства инспекторов, которые снимают контрольные показания, а электричество для общедовомых нужд пустить отдельной веткой и поставить на нее отдельный счетчик. Это решает ряд проблем, но – это неприменимо к воде, газу (счетчики, как правило, стоят в квартире), и не уменьшает зависимости от человека, производящего контрольное снятие показаний.

Альтернативный путь – использовать систему сбора показаний со счетчиков ресурсов. Эти системы достаточно просто интегрируются в жилые дома на этапе строительства (удорожание относительно счетчиков ресурсов без автоматизации составляет не более 20-30%). Для учета воды требуются счетчики с импульсным выходом. Этот счетчик, при прохождении через него воды дает на провод импульс – каждый литр, или десять литров. Подсчитав количество импульсов со счетчиков холодной и горячей воды, можно подсчитать водопотребление квартиры.

Традиционно использовали проводные системы сбора – из квартир, от счетчиков воды провода шли на лестничную площадку на «этажный концентратор», далее – по проводам сигнал шел на «устройство сбора» или на «общедомовой концентратор». Эти системы просто монтируются в новом строительстве, когда можно везде заложить провода, но тяжело применяются в существующем жилом фонде – в квартире со сделанным ремонтом проблематично протянуть провода из санузла на лестничную площадку. К тому же эти системы не очень вандалостойкие, и в случае выхода из строя этажной сети в результате вандализма или обрыва провода, идущего из квартиры, автоматизированное снятие показаний невозможно. Вследствие неправильного монтажа могут быть перепутаны провода с разных квартир, и жилец одной квартиры будет платить за своего соседа. Это может выявиться далеко не сразу, и перерасчет показаний придется делать за очень большой период.

С этим сталкиваются как застройщики, так и эксплуатация таких систем. Для решения этих проблем производители добавляют в систему радиоканал для передачи показаний с квартирного прибора на этажный концентратор. В квартиру на водосчетчик устанавливается небольшой радиопередатчик – радиомодуль, который запоминает накопленное значение количества воды и через фиксированные промежутки времени передает его на этажный концентратор. Здесь возникают вопросы диагностики прохождения радиосигнала – в данных системах, квартирный радиомодуль, как правило, максимально удешевлен, и для тестирования прохождения сигнала необходимо в реальном режиме запускать систему сбора показаний и следить за доставкой данных. Так как радиомодуль передает сигнал максимум четыре раза в час, то на тестирование в одной квартире может уйти целый день. Остальная часть системы, как правило, не модернизируется. Эта схема работает в типовом жилье с малым расстоянием от санузлов до этажного концентратора; но проблема невозможности снятия показаний в случае вывода из строя этажной сети и проблема перепутанных клемм от разных квартир остается. Появляется и проблема другого рода: в таких системах данные о расходе (показания) снимаются каждый час – для точности в наведении балансов и для перспективы перехода к многоставочным тарифам на воду в зависимости от времени суток. В случае, если во время передачи данных от квартирного модуля на этажный концентратор будет стоять помеха (она может быть вызвана бытовой техникой), то данные за некоторый период(время действия помехи) не смогут быть получены. В итоге, когда помеха будет снята и следующий сигнал дойдет до этажного концентратора, накопленное значение будет соответствовать расходу – но почасовой расход «поедет».

Другой класс систем – радиосистемы, разработанные «с нуля». Эти системы характеризуются следующим набором признаков: прибор, устанавливаемый в квартире, имеет накопитель информации, архивирует в себя каждый час данные о потреблении воды и выдает данные о водопотреблении по радиоканалу. Этажный модуль является средством передачи данных, а не средством измерения и выполняет функции передачи с квартирного модуля на общедомовой концентратор. Сигнал постоянно не передается по радиоэфиру – происходит считывание данных только в момент опроса системы. Опрос обычно проводится в ночное время (ночью меньше помех от бытовых приборов), и каждый квартирный прибор находится в радиоэфире 5-10 секунд, передавая свой архив, после чего «засыпает» и выполняет только функции регистрации расхода воды. Поскольку в данном случае квартирный прибор снабжен интеллектом, то он может служить и тестером для радиосети – через этажный концентратор (в данном случае его правильнее называть ретранслятором), можно запросить уровень радиосигнала к прибору (уровень связи), и оценить надежность такого варианта построения сети. Оценка занимает от 15 минут до 1 часа. Такие системы отличаются большей надежностью – поскольку данные о водопотреблении хранятся в квартире у жильца, то в случае вывода из строя сети ретрансляторов данные с квартирных приборов (показания счетчиков), можно снять на специализированное устройство переноса данных или на компьютер. Заходить при этом в квартиру не надо – достаточно находится на лестничной площадке. Также, поскольку нет периодической передачи данных в эфире, информация о почасовом расходе всегда достоверная и помехи радиоэфира не влияют на достоверность архива. В квартире может быть установлено любое количество стояков водоснабжения – на каждый стояк ставится по одному прибору, и сбор данных будет произведен со всех из них. Используя подобную систему сбора информации управляющая компания или ТСЖ имеет данные о расходе воды вплоть до часа и имеет возможность свести баланс по воде ровно на ноль часов 1-го числа отчетного периода. Одной из систем нового поколения является «Домовой-РДС» компании «Саяны», построенная на платформе SAYANY HD. К вышеперечисленным преимуществам следует добавить то, что прибор, устанавливаемы в квартиру к жильцу (счетчик импульсов «Домовой-2РМД») является сертифицированным средством измерения. Это позволит уменьшить количество конфликтных ситуаций при расчетах по показаниям. Прибор имеет встроенный тестер радиосети и батарею питания на 5 лет. На экране прибора жилец может посмотреть свое потребление и убедиться в том, что расход воды, за который ему выставляет счет в «жировке» управляющая компания реально соответствует его расходу. Кроме того, имеется возможность в каждый прибор записать и номер квартиры, чтобы жилец убедился, что он платит именно за себя. В систему интегрируются общедомовые счетчики, поддерживается выгрузка в программы для ЕИРЦ и в программы для управления многоквартирными домами на платформе 1С. Система может служить для сбора данных с любых счетчиков ресурсов, использоваться для ограничения подачи ресурсов, может быть интегрирована с системами обнаружения протечек воды и газа.

К слову, эксплуатация электросчетчиков идет по тому же пути – они постепенно оснащаются приборами передачи данных. Но у электроэнергетиков ситуация несколько проще – они могут использовать системы передачи данных по электропроводке (чего в большинстве случаев и пытаются делать), и электроснабжение исторически является ресурсом, где жилец рассчитывается с энергоснабжающей компанией напрямую. Интегрировать эти системы на административном уровне сложно, но принципиальных препятствий нет. И на уровне управляющих компаний небольших городов появление таких систем не за горами.

Если с такими ресурсами, как вода, электричество и газ в принципе все ясно, то с оплатой теплоснабжения по счетчикам ситуация требует отдельного разъяснения – и эта тема следующей статьи.

Необходимость регулярного снятия показаний приборов учета и передачи полученных данных поставщику ресурсов является неотъемлемой частью жизни современного человека.

Хотя операция снятия показаний не является очень обременительной, но она сопровождается «человеческим фактором»: про нее можно забыть, совершить ошибки при снятии или отправке данных, могут быть ошибки и с другой стороны. Кроме того увеличение стоимости ресурсов повышает ответственность сторон и приводит к росту недоверия между ними, попыткам хищения с одной стороны, появлению армии контроллеров с другой стороны, а это приводит к дальнейшему росту стоимости ресурсов. Общепризнанным решением указанных, а также других проблем является автоматизация или, другими словами, введение третьей «объективной» стороны - машины, которая выполняет две основные функции (исполняет две основные роли):

  1. получение данных от приборов учета (роль считывателя);
  2. передача данных заинтересованным сторонам (роль передатчика).
На сегодняшний день имеется множество технических решений внедрения машины посредника в отношения между поставщиком и потребителем ресурсов. Эти решения отличаются друг от друга как устройствами для исполнения ролей, так и каналами связей между ними, приборами учета и получателями данных. Типовая структура таких решений приведена на схеме.

Обилие предлагаемых технических решений с одной стороны и их недостаточное распространение с другой, говорит о наличии проблем с внедрением систем удаленного сбора данных. По нашему мнению, к этим проблемам можно отнести следующее:

  1. Большое разнообразие приборов учета в эксплуатации, в том числе наличие счетчиков не имеющих никаких интерфейсов. Это требует соответствующего разнообразия считывателей. Основным трендом решения указанной проблемы является замена счетчиков.
    На Западе идет уже второй круг замен счетчиков, на первом устанавливались счетчики с импульсным выходом (поколение AMR ), на втором - счетчики с интегрированными считывателями и устройствами отключения (поколение AMI ). В нашей стране пока все проекты носят пилотный характер, а Госреестр СИ содержит счетчики всех типов.
  2. Имеющаяся инфраструктура позволяет широко использовать для первого подканала только GSM и PLC типы каналов, которые ограниченно используется из-за достаточно высокой цены передатчиков (модемов), а PLC к тому же может быть применен только для электрических счетчиков. Более дешевые передатчики LPWAN требуют развертывания соответствующей инфраструктуры.
  3. Получателями данных являются поставщики различных ресурсов или управляющие компании. Однако, в отличие от Запада, владельцами инфраструктуры часто являются совсем другие компании (интеграторы, операторы). Из-за отсутствия стандартов смена такой компании приводит к проблемам в работе системы. К тому же поставщики различных ресурсов действуют независимо и несогласованно, что еще больше усложняет внедрение комплексной системы.
  4. Конечные потребители начнут ощущать преимущества от автоматизации только после ее окончательного внедрения и доступа в личный кабинет. А на примере установки счетчиков с импульсным выходом видно, что ждать этого момента можно годами. Это приводит к их незаинтересованности, поэтому процесс внедрения происходит «сверху» - со стороны компаний.
    К счастью, развитие технологий и широкое распространение интернета позволяет решить все рассмотренные проблемы.

1. Оптическое распознавание показаний счетчика

Получение показаний приборов учета через анализ статического или динамического изображения табло прибора давно является предметом исследований. И в этом направлении достигнуты значительные успехи.

Вероятно, наиболее распространенным способом является получение фотографий счетчика и ее распознавание на сервере. Последним примером такого подхода является эксперимент столичного департамента информационных технологий: москвичам предложили фотографировать свои счетчики на воду и отправлять фото с реальными показаниями приборов учета горячей и холодной воды. Планируются, что до конца 2017 года разрабатываемая нейронная сеть сможет научиться безошибочно, быстро и точно распознавать показания счетчиков по фотографиям .

С развитием мощности мобильных устройств стало возможным перенести распознавание на эти устройство. Дополнительную привлекательность такому решению придает возможность объединения двух процессов - получения фото и его распознавание на одном устройстве. Наиболее известными и популярными решениями являются разработки компаний Pixometer и Anyline .

При всей простоте идеи получения изображения и распознавания показаний счетчика на мобильном устройстве пользоваться соответствующими решениями не очень просто из-за повышенных требований к качеству изображения. А здесь нужно учесть, что счетчики не всегда расположены в местах удобных для фотографирования. И если уж пользователь добрался до счетчика, то ему намного проще записать его показания на бумагу или в тот же смартфон, для чего, кстати, имеется множество качественных решений, например .

Поэтому получение изображений счетчиков при помощи стационарных устройств безусловно удобнее для пользователя, чем фотографирование их смартфонами. Кроме того, качество таких фотографий заметно выше из-за постоянства расстояния и освещенности. Здесь также имеется различные решения от любительских до профессиональных:


Оптический GPRS-сканер Акцент СПС-2


Оптический считыватель счётчиков воды корейской компании Neckers Co., Ltd.

Для распознавания фотографий счетчиков используются удаленные серверы.

Наиболее эффективным и удобным является решение, когда и получение изображения со счетчика и его распознавание производятся на устройстве (оптическом считывателе), закрепленном на счетчике. К таким относятся решения компании Xemtec


и Q-loud


К сожалению, замечательные устройства этих компаний имеют достаточно высокую цену, порядка 250 евро (и это без учета концентраторов и прочей периферии!). С учетом количества счетчиков в обычном домохозяйстве это делает их применение в наших условиях невозможным.

Мы также разрабатываем устройство для считывания показаний счетчика, работающее в режиме plug&play, но обладающее приемлемой ценой (до $30). За счет использования новой оригинальной технологии распознавания наш считыватель может работать, также как продукт Anyline , с любыми типами счетчиков.

На видео показана работа прототипа устройства с микроконтроллером ESP8266 , используемого для получения изображения и распознавания показаний счетчика. Из-за недостаточной памяти, распознавание осуществляется по две цифры за один кадр.


[Описание метода ]

Еще прототипы



2. Универсальная инфраструктура

Согласно последним исследованиям интернет-аудитория в России достигла 87,7 млн. чел. (71% населения, а среди молодежной аудитории - 98%). РАЭК предсказывает, что к 2020 году доступ в интернет в РФ будут иметь до 85% россиян . Такие цифры означают, что уже сегодня практически в каждом домохозяйстве есть доступ к интернету. Для внедрения систем удаленного сбора данных это означает возможность изменения структуры канала передатчик - получатель данных. Теперь этот канал будет содержать только два подканала: первый - RF канал, второй - интернет канал. Разделяет подканалы концентратор, который собирает данные только от небольшого числа счетчиков одного домохозяйства и передает эти данные непосредственно поставщикам ресурсов, управляющим компаниям и т.д.

Такая инфраструктура в сочетании с оптическими считывателями позволяет решить все проблемы описанные выше.

  1. Разнообразие приборов учета не имеет никакого значения, так как для определения показаний используется табло, которым обладают все счетчики. Необходимый для этого оптический считыватель обладает низкой ценой, прост в установке и не требует никаких настроек.
  2. Для первого подканала используются очень дешевые маломощные передатчики с радиусом действия до 50 м (такого же типа как в обычных радиопультах). Для второго подканала - интернет. Функции концентратора:
    • По заданному при настройках расписанию посылает команду соответствующему считывателю, получает показание счетчика и сохраняет его. Такая же процедура (опрос счетчика) возможна по команде в произвольный момент времени.
    • По заданному расписанию (может не совпадать с расписанием опроса) и адресам осуществляет отправку показаний счетчиков на сервера получателей данных.
    • Получает команды от сервера поставщика ресурсов.
    • Имеет WEB интерфейс для работы с пользователями (владельцами приборов учета).
  3. Все поставщики ресурсов, а также управляющих компаний находятся в равных состояниях в системе и могут в любой момент получить удаленный доступ к показаниям приборов учета, а также организовать обратную связь.
  4. Пользователь сразу же после установки концентратора получает возможность удаленного доступа к показаниям счетчиков.

3. Домашний концентратор - центр умного дома

В настоящее время концепция умного дома становится все популярнее. Управление инженерными системами позволяет сделать жилье более комфортным, что является для многих желаемым, но не необходимых компонентом жизни. В то же время всемирный тренд на усиление контроля за потреблением ресурсов делает внедрение автоматизированного удаленного сбора данных необходимым. Совмещение указанных двух концепций в рамках рассматриваемой универсальной системы позволяет сформировать требования к домашнему концентратору как к центру будущего умного дома:
  1. Получать от пользователя и хранить сведения об оплате за ресурсы.
  2. Получать от поставщика ресурсов/управляющей компании и хранить сведения платежах, поступивших от пользователя.
  3. Определять сумму платежа за ресурс на день оплаты.
  4. Напоминать пользователю об оплате с указанием суммы платежа или самостоятельно осуществлять оплату по разрешению пользователя.
  5. Подключать модули для связи по различным протоколам (Bluetooth, Z-Wave, ZigBee, Wi-Fi,... ).
Наличие таких возможностей у концентратора сделает оплату энергоресурсов легким, прозрачным и контролируемым процессом, что будет стимулировать приобретение и установку систем удаленного сбора данных со стороны пользователей и позволит ускорить процесс его широкого внедрения.


Система АСД (“стационарная” система)

  1. Система автоматического сбора данных АСД («стационарная» система)
  2. Система автоматического сбора данных АСД («мобильная» система)

Описание

В последнее время наметилась устойчивая тенденция повышения цен на энергоресурсы, потребляемые ЖКХ (газ, вода, тепло, электроэнергия). В связи с этим, встает вопрос о необходимости повышения качества учета энергоресурсов, отпускаемых потребителю, так как от этого напрямую зависят доходы компаний, осуществляющих их реализацию. Понятие «качество» означает не только организацию сто процентного учета отпускаемых энергоресурсов, но и достоверность получаемой информации, и ее своевременность, причём связанные с этим издержки должны быть минимальны. Получение достоверной и своевременной информации при существующей в настоящее время системе сбора данных требует больших затрат на содержание обслуживающего персонала (контролеров), и не всегда возможно вследствие трудности доступа контроллеров к средствам измерения, находящимся на территории индивидуального жилья. Исходя из мировой практики, наиболее оптимальным путем решения проблемы повышения качества учета энергоресурсов является внедрение системы автоматического сбора данных (АСД) показаний счетчиков потребляемых энергоресурсов по радиоканалу. ООО “ЭЛЬСТЕР Газэлектроника” предлагает использовать беспроводную систему АСД показаний счетчиков для повышения достоверности и качества учета газа.

Система АСД - это беспроводная автоматизированная система дистанционного сбора показаний счетчиков энергоресурсов на центральный сервер сбора данных. Отличительной особенностью системы является то, что передача данных с большого числа счетчиков на сервер происходит по беспроводным каналам связи (радиоканал/GPRS). Система АСД может быть реализована на базе любых типов счетчиков энергоресурсов, имеющих импульсный выход: счетчик газа, воды, тепла, электричества.

Система АСД решает следующие задачи:

  • автоматизация сбора и передачи информации с приборов учета энергоресурсов на сервер сбора и хранения данных. Выполнение опроса счетчиков по заранее подготовленному расписанию;
  • получение оперативной и достоверной информации о потребленных объемах газа (воды, тепла и т.д.), а следовательно, достижение баланса между поставщиком и потребителем газа;
  • передача данных по беспроводным каналам связи (RF/GPRS);
  • информирование о нештатных ситуациях счетчика (несанкционированное воздействие на счетчик, обрыв импульсного кабеля, превышение допустимых границ потребления, сигнализация об утечке и обратном потоке и пр.);
  • сокращение затрат персонала на обслуживание приборов учета;
  • достижение прозрачности доступа к счетчику газа;
  • экспортирование данных во внешние системы учета энергоресурсов и биллинговые системы.

В зависимости от поставленной задачи, существует два способа построения системы АСД: построение «стационарной» и «мобильной» системы сбора показаний счетчиков.

Структура «стационарной» системы сбора данных (Fixed system)

При построении «стационарной» системы опроса счетчиков отсутствует необходимость присутствия оператора на месте установки счетчика. Данные со счетчика автоматически передаются на центр сбора информации по заранее спланированному сценарию опроса по беспроводному каналу связи (RF/GPRS). Оборудование для создания топологии сети устанавливается и настраивается единожды при монтаже системы и не требует дополнительного технического обслуживания. Само название типа системы - «стационарная» определяет то, что месторасположение всех приборов системы, необходимых для передачи данных со счетчика на сервер сбора информации является стационарным (статичным).

Счетчик с импульсным выходом (например, бытовой счетчик газа серии BK) подсоединяется к радиопередатчику (Waveflow). Передатчик передает показание счетчика на концентратор данных по радиоканалу. Для увеличения дистанции передачи данных и области покрытия системы дополнительно могут использоваться репитеры и/или те же передатчики (Waveflow), которые могут также использоваться как репитеры - ретрансляторы сигнала. После того, как данные были получены концентратором по радиоканалу, они передаются на сервер сбора информации, используя сервис GSRS/SMS. Репитеры (WaveTalk), концентраторы (Wavecell) и Internet/GSM шлюзы на базе технологии Wavenis™ позволяют построить сети применительно к любым условиям эксплуатации (от растянувшейся сельской местности до очень плотно заселенного городского сектора и промышленных зон).

Оборудование, использующееся в системе АСД

Основанный на технологии Wavenis™, приемо-передатчик Waveflow предлагает значительные преимущества, как поставщикам, так и потребителям, включающие быстрый доступ к данным о текущем расходе и автоматическом предупреждении о несанкционированном воздействии. Наряду с опросом счетчиков в режиме реального времени, большим сроком службы батареек, сверхмалым энергопотреблением и уникальными возможностями работы в беспроводных сетях, передатчик Waveflow предлагает безопасные и надежные средства для построения «мобильных» и «стационарных» автоматизированных систем (AMI).

Передатчик Waveflow имеет 4 импульсных НЧ входа и подключается к импульсным входам счетчиков. Например, к счетчику газа серии ВК передатчик Waveflow подключается с помощью датчика импульсов IN-Z61. Передатчик имеет автономное питание, рассчитанное на срок до 10 лет. Передатчик имеет встроенный архив с глубиной в 24 записи.

Характеристики передатчика Waveflow

  • 4 входа для одновременного подключения 4 счетчиков
  • Передача текущего показания счетчика любого энергоресурса, имеющего импульсный выход
  • Передача архивных данных показаний счетчиков.
  • Архивирование: 1 раз в день/неделю/месяц.
  • Срок службы батареи до 10 лет (с передачей 1 раз в неделю)
  • Автоматическая передача сообщения о несанкционированном воздействии

Wavecell концентратор использует беспроводную технологию Wavenis™ с низким энергопотреблением для связи с передатчиками и репитерами. Встроенные в концентратор приемник опрашивает передатчики, установленные на счетчиках по радиоканалу, а встроенный GSM модем пересылает полученные данные по сотовой телефонной сети.

Концентратор Wavecell позволяет соединить удаленную сеть Wavenis с внутренней сетью и работать с сетями на любом расстоянии. Каждый концентратор Wavecell может собирать и хранить информацию до 2000 передатчиков. Данные затем передаются на сервер сбора информации с помощью сервиса SMS/GPRS. С полной двухсторонней связью Wavecell может использоваться также и для удаленного управления, предоставляя администраторам опрашивать счетчики на любом расстоянии в любое заданное время.

Характеристики концентратора Wavecell

  • Несущая частота: 433 МГц (10 мВт), 868 МГц (25 мВт)
  • Поддержка до 2000 узлов Wavenis c 3 репитерами для каждого направления связи
  • Передача данных от концентратора на сервер сбора данных: SMS и GPRS
  • Беспроводная конфигурация на месте с помощью КПК или ноутбука (с модулем Waveport)

Подробные технические характеристики см. в разделе АСД система.

Программное обеспечение

Для настройки и конфигурации системы используется программное обеспечение Wavenet Monitor. С помощью него настраивается топология системы: передача данных о потреблении с передатчика на концентратор. При использовании данной программы пользователь может замерить уровень приема сигнала между каждым радиомодулем: передатчиком и репитером, репитером и концентратором, передатчиком и концентратором. Одновременно с этим можно считать показания счетчиков.

По окончании настройки системы выполняется выгрузка экспортного файла для основного программного обеспечения Wavenet Manager.

Система автоматического сбора данных показаний счетчиков разработана для бытовых и коммунальных счетчиков газа, воды и пр. Wavenet Manager принимает со счетчиков показания и сообщения о несанкционированном воздействии от беспроводных сетей Wavenis, работающих по одному или нескольким радиоканалов 868 МГц, 433 МГц. Беспроводные системы состоят из счетчиков газа, воды и пр. совместно с передатчиками Waveflow™, работающими по радиоканалу. Отсутствие проводного соединения позволяет передатчикам передавать данные в диспетчерский пункт через сеть репитеров и концентраторов.

Программное обеспечение Wavenet Manager - это одно из основных программных продуктов системы сбора данных показаний со счетчиков энергоресурсов. Wavenet Manager - это промежуточное приложение, через которое данные с удаленных сетей, в состав которых входят счетчики, передаются автоматически или по запросу в биллинговую систему. Wavenet Manager так же может использоваться для управления беспроводной сети с помощью переносного устройства КПК.

Интерфейс Wavenet Manager

Wavenet Manager может собирать показания счетчиков как автоматически с периодичным графиком, так и по запросу пользователя посредством интерфейса Web-браузера. Данные хранятся в локальной базе данных MySQL или Oracle, которая может впоследствии взаимодействовать с корпоративной базой данных и биллинговыми системами.

Программное обеспечение Wavenet Viewer предназначено для просмотра считанных данных, составления графиков по расходу энергоресурсов, формирования отчетов. С помощью этого программного обеспечения полученные данные можно представить в табличном и графическом видах, составить отчет как по одному абоненту, так и по группе абонентов, просмотреть всю архитектуру (топологию) сети, выполнить экспорт данных в биллинговую систему и прочее.

Интерфейс программы Wavenet Viewer

Описание работы «стационарной» системы АСД

В каждой квартире устанавливается счетчик газа с радиопередатчиком. Радиопередатчик передает показание счетчика по беспроводному каналу связи на репитер (ретранслятор). Репитер может устанавливаться на лестничной площадке или снаружи помещения. Репитер передает полученные от передатчика данные по беспроводному каналу связи на концентратор данных, который может быть расположен на чердаке, в подвале, на лестничной площадке или снаружи помещения. Полученные со всех передатчик и репитеров данные передаются концентратором на сервер сбора данных по беспроводному каналу связи GPRS/SMS.

Передатчик имеет 4 импульсных входа для подключения счетчиков газа, воды, тепла и электричества одновременно. Передатчик имеет часы реального времени и архивирует значения каждого счетчика в установленное оператором время. Несущая частота 433 МГц, 868 МГц.

Морозов Владимир - [email protected]

Последние несколько лет активное внедрение приборов учета энергоресурсов создает спрос на диспетчеризацию. Она позволяет уйти от трудоемких «ручных» методов сбора данных. Но всегда ли диспетчеризация эффективна? Наша статья поможет разобраться, что из распространенных убеждений о системах удаленного сбора показаний является правдой, а что мифом.

Диспетчеризация нужна теплоснабжающим компаниям?
И правда, и миф

На рынке теплоснабжения оперируют три основных игрока: поставщик энергии, ее потребитель и посредник в лице управляющей компании (УК). Логично, что контроль над показаниями приборов важен, в первую очередь, теплоснабжающей организации. При наличии большого количества теплосчетчиков ей, как продавцу энергоресурсов, нужно обеспечить достоверный сбор данных, своевременное выставление счетов, а кроме того, следить за корректностью работы приборов учета, желательно онлайн. Это позволило бы выставлять абонентам достоверные и своевременные счета, и, соответственно, избегать скандалов и неприятных судебных разбирательств. Именно так дело обстоит в большинстве европейских стран.

Таблица. Примеры некоторых технологий сбора и передачи данных

Технология

Описание

Особенности

Решение для жилых домов с поквартирным учетом. Для коммуникации приборов используется двухжильный кабель, аналогичный телефонному проводу. Подключение осуществляется по параллельной схеме.

Питание счетчиков и компонентов сети независимы друг от друга.

Невысокая скорость, поскольку счетчики опрашиваются последовательно.

Ограничение на общую длину шины.

Ограничения по количеству считываемых параметров.

LonWorks, BACnet, Modbus и т. п.

Используется для объектов со сложной технической инфраструктурой. Решение создано на базе универсальной высокоскоростной шины, которая позволяет осуществлять управление самыми разными инженерными системами.

Отсутствие серьезных (для локального применения) ограничений по числу диспетчеризируемых устройств.

Возможность использования в различных целях - от дистанционного управления электродвигателями до автоматизации охранных систем.

Радио, беспроводной M-Bus, Zig-Bee и т. п.

Решение для малоэтажной застройки или локальной системы диспетчеризации данных приборов учета, расположенных в одном здании. Объединение оборудования в единую сеть обеспечивается при помощи беспроводных роутеров и радиомодулей, которыми укомплектованы счетчики энергоресурсов.

В условиях многоэтажной застройки требует продуманного подхода. Это связано с тем, что обилие высотных железобетонных строений уменьшает радиус действия передатчиков.

Связь строится на базе существующих сотовых сетей. Диспетчерский терминал устанавливает прямую связь с каждым узлом учета посредством GSM-модема и антенн. Решение подходит для сильно удаленных объектов.

Возможность создания и обслуживания разветвленных и протяженных сетей при сравнительно небольших финансовых затратах.

Зависимость от возможных сбоев и аварий в сети местного провайдера.

Роскилл и Хиллерод (Дания)

Задача. Внедрить централизованную систему дистанционной передачи данных.

Решение. Поставка 59 000 приборов учета энергоресурсов, включающих автоматизированную передачу показателей потребления.

Реализация. В городах Роскилл и Хиллерод утверждена концепция, предложенная компанией Kamstrup, поставщиком приборов учета энергоресурсов. Автоматизированная система считывания данных (AMR) включает в себя сеть счетчиков тепла, воды и электроэнергии, коммуникационные модули и программное обеспечение. Время, затрачиваемое на считывание данных с прибора, составляет примерно 1 мин.

Показания с приборов учета передаются посредством радио, GSM и PLC. В связи с этим у потребителей отпадает необходимость списывать показания и вносить их в карточки учета энергии. Энергоснабжающие организации также получают возможность более эффективного общения со своими потребителями, взымая оплату согласно выставленным счетам.

В России же предприятия тепловых сетей приборы учета не ставят. Они принимают их в эксплуатацию, но при этом счетчики не находятся на балансе у ресурсоснабжающей организации. Однако опыт Европы показывает, что рано или поздно и наши компании - поставщики энергоресурсов осознают необходимость организации и преимущества систем диспетчеризации.

Диспетчеризация города берет? Миф

На сегодня в нашей стране в удаленном сборе данных энергопотребления заинтересованы, в основном, управляющие компании. Являясь промежуточным звеном между абонентами и ресурсоснабжающей организацией, они ставят своей целью создание прозрачных и добропорядочных отношений с обеими сторонами. Для этого УК нужен надежный коммерческий учет во всех жилых домах, находящихся на обслуживании.

Мякинино (Россия, Московская обл.)

Задача. Перед специалистами компании «НАТЭК Инвест-Энерго», эксплуатирующими энергоцентр «Мякинино», стояла задача обеспечения эффективности работы мини-ТЭЦ. Станция снабжает электроэнергией и теплом комплекс зданий правительства Московской области и собственный административно-офисный блок.

Решение. Установка приборов учета на ключевых этапах производства и их объединение в сеть диспетчеризации.

Реализация. Внедрена система автоматического управления технологическими процессами (АСУ ТП). Она открывает доступ к данным приборов учета в реальном времени и позволяет по запросу с диспетчерского пульта получать всю необходимую информацию. Данный подход полностью исключает вероятность ошибок персонала. «В любой момент можно снять «вживую» показания с приборов учета и сверить баланс. Постоянный мониторинг работы оборудования энергоцентра позволяет нашим специалистам своевременно реагировать на любые изменения ключевых показателей, что предотвращает внештатные ситуации, - рассказал Владимир Пак, ведущий инженер компании «НАТЭК Инвест-Энерго». - Конечно, все это было бы сложно делать вручную, без автоматики и сетевых решений. Поэтому предусмотренная в используемых на предприятии теплосчетчиках MULTICAL возможность интеграции в выбранную нами систему сбора данных LonWorks оказалась очень важной».

Поэтому эффективными оказываются небольшие системы диспетчеризации, выполненные одним «хозяином» под конкретную задачу. Это либо управляющая компания, либо промышленное предприятие.

Диспетчеризация - модный тренд? Правда

В России распространена ситуация, когда диспетчеризацию начинают делать, еще не имея качественного учета как такового. Практической пользы нововведение не приносит, и, в конце концов, специалисты разочаровываются в этом инструменте, так и не поняв его преимуществ.

Если же цель ясна и есть надежная база в виде единообразных и точных приборов учета, диспетчеризация становится удобным и экономичным решением.

Когалым (Россия)

Задача. В 2009 г. руководством компании «Теплосервис», занимающейся установкой приборов учета, изготовлением и последующим обслуживанием Автоматического блочного теплового пункта (АБТП), было принято решение о внедрении системы диспетчеризации тепловых пунктов в г. Когалым.

Причины:

  • желание улучшить качество обслуживания объектов;
  • необходимость снижения количества аварийных ситуаций;
  • сокращение времени персонала на объезды.

Реализация. На сегодня в городе в сеть диспетчеризации объединены 160 домов. Сбор данных осуществляется посредством GSM-канала. Изначально использовались отечественные теплосчетчики. Но с течением времени было принято решение об установке приборов производства Kamstrup, и сейчас 60% используемых приборов учета - именно этой компании. Переход от российского оборудования к зарубежному - не прихоть. Дело в том, что технические характеристики ультразвуковых теплосчетчиков MULTICAL наиболее точно соответствуют требованиям и управляющих компаний, и поставщиков ресурсов. «Многофункциональность счетчиков позволяет широко применять различные модули, фиксировать учет неисправностей и ошибок, утечек и т. п., - рассказывает Сергей Вечерко, главный инженер компании «Теплосервис». - Кроме того, установленное оборудование обеспечивает широкие возможности связи. Допустим, если вдруг мы решим перейти от GSM-связи на радиоканал или любой другой способ передачи данных, не потребуется даже перепрограммирования приборов учета. Достаточно укомплектовать оборудование другими модулями передачи данных».

Система диспетчеризации - это дорого? И правда, и миф

Закупка оборудования для диспетчеризации и его инсталляция требует инвестиций. Их окупаемость зависит от множества факторов и может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет. Однако в дальнейшем система удаленного сбора данных приборов учета приносит прибыль. Помимо прямого сокращения трудозатрат на обходы тепловых пунктов, можно выделить следующие преимущества:

  • Отсутствие ошибок. Все же точность ручного метода съема данных энергопотребления оставляет желать лучшего. В то время как удаленные системы сбора показаний приборов учета не дают сбоев.
  • Возможность удаленного контроля работы приборов и системы отопления. Как следствие - оперативное устранение нештатных ситуаций.
  • Возможность обслуживать большее число объектов, не расширяя штата.

Долгопрудный (Россия, Московская обл.)

Задача. Перед компанией «Теплосервис», устанавливающей и эксплуатирующей приборы учета в новых домах города, стояла задача снижения трудозатрат своих сотрудников. Это позволило бы увеличить количество обслуживаемых объектов.

Решение. Объединение оборудования тепловых пунктов в сеть диспетчеризации с возможностью контроля параметров теплоснабжения новостроек города из единого диспетчерского пункта.

Реализация. Управление и мониторинг состояния всего оборудования тепловых пунктов, включая приборы учета, тепловую автоматику, насосы отопления и ГВС, осуществляется из диспетчерского центра. Полученная информация в режиме реального времени отображается на экране компьютера. Данные обновляются каждые 10 с. В случае наступления нештатной ситуации оповещение поступает на мобильный телефон инженера.

Диспетчеризация позволила значительно уменьшить время работы обслуживающего персонала за счет того, что отпала потребность в периодических обходах тепловых пунктов. Теперь специалисты выезжают на место только в случае поступления сигнала о неполадках.

На деле экономия трудовых ресурсов получается колоссальной. Ведь, как правило, на балансе у крупных УК или ЖЭКов стоит несколько сотен тепловых пунктов. А штат слесарей весьма ограничен. Конечно, ежедневные или даже еженедельные обходы в этих условиях невозможны. А значит, и аварийная ситуация без удаленного контроля будет обнаружена далеко не сразу.

Системы диспетчеризации многофункциональны? Правда

Основной целью системы удаленного сбора показаний приборов учета является снижение трудозатрат и предоставление объективных счетов потребителям. Однако полученные данные могут быть широко использованы для решения ряда технических вопросов.

Кишинев (Молдова)

Задача. Перед компанией «Термоком», основным поставщиком тепла в Кишиневе, встала необходимость в выявлении утечек в сетях теплоснабжения.

Решение. Сравнение расходов, зафиксированных приборами учета, на подающем и обратном трубопроводах в режиме онлайн.

Реализация. На ЦТП и ИТП города установлены теплосчетчики MULTICAL с двумя ультразвуковыми расходомерами - на подающем и обратном трубопроводах. Показания с этих приборов по радиоканалу передаются в центральную диспетчерскую и обрабатываются программой, которая позволяет производить мониторинг всех тепловых пунктов. Если показания расхода на подаче и «обратке» различаются, то ясно, что где-то на участке происходит утечка. От больших узлов можно спуститься к более мелким и точно выяснить, где именно возникла проблема. Если раньше течи могли существовать месяцами, то сейчас они локализуются и устраняются за час.

По словам специалистов компании «Термоком», результаты превзошли все самые смелые ожидания. Когда система только начала функционировать, расход подпиточной воды был более 400 т/ч. А после ввода в эксплуатацию - в летнее время 50 т/ч, зимой - около 100 т/ч.

На сегодня в нашей стране все еще мало масштабных сетей учета и сбора данных. Поэтому пока реальные перспективы - у относительно небольших проектов, инициированных управляющими компаниями. Составляющими успеха являются: четкое определение задачи диспетчеризации и квалифицированный подход к выбору оборудования, в первую очередь приборов учета. Тогда система будет работоспособной, функциональной и, в конечном счете, экономически оправданной.

А.С. Жучков, главный инженер ООО НПП «ЭЛЕКОМ».

Это информационная система, позволяющая дистанционно считывать, хранить и анализировать данные с приборов учета, а также подготавливать документацию, необходимую для отчетности и платежей за энергоресурсы.

АССД включает в себя:

  • аппаратуру связи объекта и диспетчерского пункта;
  • сервер сбора данных;
  • автоматизированные рабочие места пользователей;
  • специализированное программное обеспечение.

Передача и прием данных производится с использованием интернет-технологий и каналов сотовой связи. Это позволяет максимально упростить и удешевить создание АССД, а также снизить последующие эксплуатационные расходы.

Основные функции АССД

Варианты исполнений

Стандарт

Связь в режиме запрос

Связь в режиме on-line

Связь по расписанию

Многопользовательская архитектура

Объединение разных марок приборов учета

Подключение приборов учета тепла и воды

Подключение приборов учета электроэнергии и газа

Контроль объемов потребления и качества поставки энергоресурсов

Контроль исправности приборов учета и корректности показаний

Ведение базы данных

Автоматизированная подготовка отчетов

Стоимость системы зависит от выбранного варианта ее исполнения.

В современных условиях актуальность АССД связана с действием Федерального закона №261 об энергосбережении. Так на законодательном уровне сегодня закреплены четкие сроки реализации таких мероприятий, как стопроцентная установка приборов учета и снижение энергоемкости государственных учреждений на 15% за 5 лет. Эти требования диктуют необходимость создания современных инструментов контроля объемов и качества потребления энергоресурсов, а также работоспособности приборов учета. Таким инструментом и является АССД.

АССД позволяет:

  • , качества энергетических ресурсов и обнаружение неисправностей приборов учета;
  • формировать статистические данные в виде, пригодном для последующего анализа;
  • генерировать отчетную документацию об объемах потребления энергоресурсов для снабжающих организаций.

На рынке программного обеспечения существует достаточное количество программных продуктов для АССД. Однако, подавляющее большинство этих программ обладает одним или несколькими существенными недостатками:

  1. работают с ограниченным списком приборов учета и энергоресурсов;
  2. отсутствуют возможности настройки ПО для задач конкретного пользователя (тарифы, лимиты, уставки);
  3. ограниченный функционал по анализу информации: контролю нештатных ситуаций, формированию графиков;
  4. не осуществляют прием/передачу данных через GSM-модемы;
  5. функционируют только на сервере у производителя, что затрудняет доступ к данным.

В качестве программного комплекса для создания АССД рекомендуем собственную разработку - , которая создана на базе многолетнего опыта и лишена указанных выше недостатков. ИВК "ЭЛЕКОМ-ИНФОРМ" успешно применяется уже более 10 лет и постоянно совершенствуется. На данный продукт действует услуга "пожизненной" гарантии, которая предусматривает, в том числе, бесплатные обновления в пределах действующей версии, а также помощь при эксплуатации АССД.

Более чем 20-летний опыт, сертифицированные услуги, качество ИСО 9001, авторизованный сервис и рекомендации самых уважаемых клиентов дают возможность предприятию «ЭЛЕКОМ» предлагать новые решения для ЖКХ с оптимальным соотношением цена/качество.

Статьи по теме: