Протестирована интеллектуальная система сбора данных с приборов учета

Универсальная система удаленного сбора данных со счетчиков

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.

Канал прибор учета — считыватель определяется конструкцией счетчика:

Тип прибора учета (счетчика)Тип каналаПримечание
Без импульсного и интерфейсного выходов, без оптического портаОптический с целью получения изображенияПолученные данные используются для распознавания
С оптическим портомОптический с целью получения данных
С импульсным или интерфейсным (CAN,RS485,RS422,RS232)Проводной с целью получения данных
С интегрированным считывателемСкрытыйУ машины осталась только роль передатчика

Канал считыватель-передатчик очень часто является скрытым, так как в большинстве случаев обе роли интегрированы в одном устройстве.

Канал передатчик — получатель данных имеет сложную структуру и может состоять из подканалов различного вида. Обычно их три: первый подканал может иметь различный тип [1]- проводной (PLC,xDSL,RSxxx) или беспроводной (LPWAN(ZigBee,LoRa, Стриж) Bluetooth, WiFi), второй — GSM/GPRS или интернет, третий — интернет. Границей между первым и вторым подканалами обычно является концентратор или УСПД, а между вторым и третьим — сервер обработки данных. В качестве иллюстрации можно привести решение компании «Стриж» [2]:

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 [3].

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 [4] и Anyline [5].

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 [6].

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 [7] до профессиональных:

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 [10]

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.



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 [13]. 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.

«Билайн» протестировал IoTсистему интеллектуального учета электроэнергии

15 октября 2018 года, Москва – ПАО «ВымпелКом» (бренд «Билайн») и ООО «Эльстер Метроника» сообщают об успешном запуске пилотного проекта по созданию системы интеллектуального учета электроэнергии. Проект был реализован на базе сети нового стандарта интернета вещей – NB-IoT (Narrow Band Internet of Things).

Сеть работала на территории «Умного квартала» в районе Марьино – для ее организации были использованы частоты 800 МГц (LTE): «Билайн» установил две базовые станции, охватывающие площадь порядка одного квадратного километра жилой застройки.

Компания «Эльстер Метроника», производитель систем интеллектуального учета электроэнергии, в свою очередь, поставила трехфазные интеллектуальные счетчики AS3500 с NB IoT модемами «Метроника 150» и программное обеспечение для сбора и обработки данных «Альфа Смарт». Данные со счетчиков автоматически передавались на сервер с помощью специальных сим-карт NB IoT, установленных в модемах.

Технология NB-IoT продемонстрировала сбор данных со счетчиков электроэнергии (средняя скорость передачи данных составляет около 20-30 кб/с) с проникновением сигнала даже в труднодоступные места – подвалы, стояки, подземные парковки.

Система интеллектуального учета электроэнергии позволяет видеть реальный баланс электроэнергии: сколько пришло на трансформаторную подстанцию и сколько отпущено в каждый конкретный дом и в квартиру. Жителям, или управляющей компании не приходится каждый месяц подавать данные о потребленной электроэнергии – все данные в автоматическом режиме передаются в расчетный центр снабжающей организации.

Благодаря системе видны расходы электроэнергии на общедомовые нужды (освещение на лестничных площадках, в подъездах, тамбурах, подвалах и на технических этажах, работа домофона, работа лифта, работа камер видеонаблюдения), что позволяет управляющей компании выявлять и устранять возможные незаконные подключения к общедомовой сети.

Арташес Сивков, исполнительный вице-президент ПАО «ВымпелКом»:
«Наши расчеты показали, что внедрение подобных систем очень эффективно не только для жителей, но и для коммунальщиков: оно позволяет сократить затраты на поддержание инфраструктуры электросетевой компании на 12-15% и поменять подход к системе учета электроэнергии. Технология, которую «Билайн» имел возможность продемонстрировать – это ближайшее будущее крупных городов. Мы очень рады, что у нас получилось продемонстрировать ее возможности».

Юрий Иванов, директор по системам «Эльстер Метроника»:
«Применение подобных решений для построения систем учета энергоресурсов позволяет по нашим оценкам сократить себестоимость средней точки учета до 30% за счет исключения промежуточных устройств сбора и передачи, а также затраты, связанные с ремонтом, эксплуатацией и нетехническими потерями. В случае продуманного и системного подхода технологии интернета вещей (IoT) могут стать одним из ключевых факторов, поддерживающих рост не только электроэнергетической отрасли, но и экономики России в долгосрочной перспективе в целом».

Пилотирование решения IoT на территории «Умного квартала» проведено совместно с профильными организациями, участниками проекта. Успешные результаты пилотного проекта также представлены на площадке Всероссийского форума IT Диалог в Санкт-Петербурге, который состоялся 20- 21 сентября 2018 года.

ПАО «ВымпелКом» (бренд «Билайн») входит в группу компаний VEON Ltd.
VEON Ltd. (акции VEON Ltd. котируются на биржах NASDAQ и Euronext Amsterdam) является мировым поставщиком связи, со стремлением быть первым в персональных интернет сервисах для более чем 235 миллионов клиентов, которых компания обслуживает на данный момент, и для многих других в ближайшие годы.

«Билайн» Бизнес – структурное подразделение компании ПАО «ВымпелКом», которое ведет свою деятельность на рынке корпоративных пользователей. В портфеле «Билайн» Бизнес более 70 решений для бизнеса, в том числе на основе конвергенции мобильной и фиксированной связи. Ссылка: https://beeline.ru/b2b

ООО «Эльстер Метроника»
Эльстер Метроника – российский поставщик системных решений для автоматизированных систем учета энергоресурсов. Компания разрабатывает и производит полный комплекс программно-технических средств для построения систем АИИС КУЭ оптового (ОРЭМ) и розничного рынков электроэнергии (smart metering, систем учета бытовых потребителей), коммерческого и технического учета, а также обладает технологией, компетентностью и более чем 20-летним опытом по их созданию. Подход Эльстер Метроника к созданию АСКУЭ основан на разработке передовых решений и совместной работе с заказчиком по выбору оптимального варианта в каждом конкретном случае.

Телеучет данных

Преимущества

Контроль работы холодильного оборудования.

Предупреждение нарушения температурных режимов.

Оборудование 9 900 руб.

Обслуживание 1 250 руб/мес.

Стоимость удельно на 1 магазин

Подробности

  • Предупреждение отказов и аварийных ситуаций
  • Контроль качества эксплуатации и сервисного обслуживания
  • Снижение эксплуатационных затрат
  • Расширенное сервисное обслуживание ваших клиентов с использованием телематических данных
XSSMLXL
Ежемесячная плата
(за одно устройство)
190 руб.590 руб.1 250 руб.1 800 руб.2 800 руб.
Специальное предложение «Впрок»
Оплачивайте услугу сразу за 12 или 24 месяца и получайте скидку на ежемесячную плату
Ежемесячная плата при оплате на 12 месяцев152 руб.472 руб.1 000 руб.1 440 руб.2 240 руб.
Ежемесячная плата при оплате на 24 месяца124 руб.384 руб.813 руб.1 170 руб.1 820 руб.
В ежемесячную плату включено
Количество отслеживаемых параметров10203050100
Сбор данных с приборов учета
Визуализация показаний
на графиках
API (технологический интерфейс)
Сбор данных
с контроллеров и датчиков
Настраиваемые условия
и журнал событий
Уведомления о событиях по e-mail и SMS490 руб.
Отображение объектов
на гео-карте
190 руб.190 руб.190 руб.
Схемы объектов (планировки,
мнемосхемы, пр.)
Удаленное управление
и конфигурирование
890 руб.890 руб.

– функциональные возможности включены в ежемесячную стоимость тарифа.
— – функциональные возможности не доступны на тарифе.
ХХХ руб. – функциональные возможности доступны на тарифе за указанную дополнительную плату.

Ежемесячная плата (за одно устройство)190 руб.Специальное предложение «Впрок»Оплачивайте услугу сразу за 12 или 24 месяца и получайте скидку на ежемесячную платуЕжемесячная плата при оплате на 12 месяцев152 руб.Ежемесячная плата при оплате на 24 месяца124 руб.В ежемесячную плату включеноКоличество отслеживаемых параметров10
Сбор данных с приборов учета
Визуализация показаний на графиках
API (технологический интерфейс)
Сбор данных с контроллеров и датчиков
Настраиваемые условия и журнал событий
Уведомления о событиях по e-mail и SMS
Отображение объектов на гео-карте190 руб.
Схемы объектов (планировки, мнемосхемы, пр.)
Удаленное управление и конфигурирование
Ежемесячная плата (за одно устройство)590 руб.Специальное предложение «Впрок»Оплачивайте услугу сразу за 12 или 24 месяца и получайте скидку на ежемесячную платуЕжемесячная плата при оплате на 12 месяцев472 руб.Ежемесячная плата при оплате на 24 месяца384 руб.В ежемесячную плату включеноКоличество отслеживаемых параметров20
Сбор данных с приборов учета
Визуализация показаний на графиках
API (технологический интерфейс)
Сбор данных с контроллеров и датчиков
Настраиваемые условия и журнал событий
Уведомления о событиях по e-mail и SMS490 руб.
Отображение объектов на гео-карте190 руб.
Схемы объектов (планировки, мнемосхемы, пр.)
Удаленное управление и конфигурирование
Ежемесячная плата (за одно устройство)1 250 руб.Специальное предложение «Впрок»Оплачивайте услугу сразу за 12 или 24 месяца и получайте скидку на ежемесячную платуЕжемесячная плата при оплате на 12 месяцев1 000 руб.Ежемесячная плата при оплате на 24 месяца813 руб.В ежемесячную плату включеноКоличество отслеживаемых параметров30
Сбор данных с приборов учета
Визуализация показаний на графиках
API (технологический интерфейс)
Сбор данных с контроллеров и датчиков
Настраиваемые условия и журнал событий
Уведомления о событиях по e-mail и SMS
Отображение объектов на гео-карте190 руб.
Схемы объектов (планировки, мнемосхемы, пр.)
Удаленное управление и конфигурирование890 руб.
Ежемесячная плата (за одно устройство)1 800 руб.Специальное предложение «Впрок»Оплачивайте услугу сразу за 12 или 24 месяца и получайте скидку на ежемесячную платуЕжемесячная плата при оплате на 12 месяцев1 440 руб.Ежемесячная плата при оплате на 24 месяца1 170 руб.В ежемесячную плату включеноКоличество отслеживаемых параметров50
Сбор данных с приборов учета
Визуализация показаний на графиках
API (технологический интерфейс)
Сбор данных с контроллеров и датчиков
Настраиваемые условия и журнал событий
Уведомления о событиях по e-mail и SMS
Отображение объектов на гео-карте
Схемы объектов (планировки, мнемосхемы, пр.)
Удаленное управление и конфигурирование890 руб.
Ежемесячная плата (за одно устройство)2 800 руб.Специальное предложение «Впрок»Оплачивайте услугу сразу за 12 или 24 месяца и получайте скидку на ежемесячную платуЕжемесячная плата при оплате на 12 месяцев2 240 ₽Ежемесячная плата при оплате на 24 месяца1 820 ₽В ежемесячную плату включеноКоличество отслеживаемых параметров100
Сбор данных с приборов учета
Визуализация показаний на графиках
API (технологический интерфейс)
Сбор данных с контроллеров и датчиков
Настраиваемые условия и журнал событий
Уведомления о событиях по e-mail и SMS
Отображение объектов на гео-карте
Схемы объектов (планировки, мнемосхемы, пр.)
Удаленное управление и конфигурирование

Управление услугой осуществляется через Личный кабинет

Вы сможете:

  • отслеживать текущее состояние объектов
  • просматривать историю переданных показаний
  • настраивать события и уведомления

Цены указаны с учетом НДС.
Тариф применяется на ежемесячной основе к каждому устройству (хабу или коннектору), подключенному к услуге «Телеучет данных».
Размер ежемесячной платы за каждое подключенное устройство складывается из стоимости тарифа, выбранных дополнительных функций и оплаты дополнительных параметров.
В стоимость тарифов M, L, XL и опции “Уведомления о событиях по e-mail и SMS” входит 30 SMS в месяц, стоимость превышения составляет 3 рубля за 1 SMS. Если уведомление длиннее 66 символов, то оно автоматически разбивается на несколько SMS-сегментов, при этом учитывается и тарифицируется каждый SMS-сегмент.

Рекомендуем Вам заполнить анкету и приложить ее к онлайн заявке для более полного понимания Вашей задачи и подготовки индивидуального предложения.

Стоимость услуг «Телеучет данных» состоит из разового платежа за начальный комплект оборудования и ежемесячной платы, размер которой зависит от количества контролируемых параметров.

Стоимость по указанным тарифам предполагает отправку показаний не чаще 1 раза в минуту и хранение информации в течение 6 месяцев с момента передачи.

IT для систем Smart Metering

Рис. 1. Оценка государственной стратегии и юридической базы для внедрения систем Smart Metering в ЕС. (Источник: Smart Regions).

Современные комплексы Smart Metering («Умные измерения») требуют специализированного программного обеспечения. Готовы ли российские компании решать IT-задачи этой достаточно новой сферы для российской энергетики?

Уже более 10 лет в ряде стран Европы и США при финансовой и организационной государственной поддержке внедряются технологии «умных измерений» (Smart Metering). Крупнейший подобный проект реализован итальянской компанией Enel и включает более 30 млн. точек учета.

Внедрение технологий Smart Metering в России началось в 2006 г. В настоящее время, по данным ОАО «Холдинг МРСК», только 1% приборов учета в России может обеспечить автоматизированную передачу данных.

На государственном уровне поставлена задача по переходу электроэнергетики страны на интеллектуальные сети Smart Grid.
Основными стимулами развития данного направления являются:

  • Государственная программа «Энергосбережение и повышение энергоэффективности до 2020 года» — катализатор процесса повышения энергоэффективности.
  • «Программа развития систем коммерческого учета электроэнергии», предполагающая оснащение 48 млн. потребителей по всей России интеллектуальными приборами для учета расходов электроэнергии (проект принципиально одобрен Президиумом Правительства РФ 17 марта 2011 г.).

Ключевой элемент этой стратегии – «умный» учет энергоресурсов, или Smart Metering

Smart metering – это современные, основанные на актуальных научно-технических достижениях комплексы аппаратных и программных средств, обеспечивающие на качественно новом уровне надежность измерения энергетических ресурсов, контроль и управление их поставкой, транспортировкой и потреблением, автоматизированную обработку информации о потреблении ресурсов.

Наряду с государственной стратегией и соответствующей юридической базой, внедрение подобной технологии требует развития специализированных программных комплексов, решающих технологические задачи и адаптированных под российские требования и условия.

Задачи программного обеспечения для систем Smart Metering

Перед системами программного обеспечения Smart Metering стоят следующие ключевые задачи:

  • дистанционное считывание показаний приборов учета энергоресурсов;
  • работа с большим (порой, многомиллионным) количеством точек учета, обеспечивая при этом высокий уровень производительности;
  • дистанционный контроль параметров качества электроэнергии;
  • дистанционное управление приборами учета энергоресурсов;
  • дистанционное параметрирование приборов учета энергоресурсов;
  • дистанционное управление энергопотреблением;
  • регистрация событий приборов учета, фактов несанкционированного доступа;
  • расчет потерь и сведение балансов;
  • создание любых иерархий объектов учета, ведение нормативно-справочной информации, генерация отчетов и т.д.;
  • возможность обмена данными с другими сертифицированными системами;
  • возможность адаптации под иные задачи, предусмотренные бизнес-процессами заказчика.

Рис. 2. Уровни организации интеллектуальных систем учета Smart Metering

В России и за рубежом в настоящее время существует немало программных продуктов, предназначенных для работы в составе автоматизированных информационно-измерительных системам коммерческого учета энергоресурсов (АИИС КУЭ).

Однако практика бизнеса порой требует новых разработок, необходимость которых вызвана потребностями крупных проектов.

Так, при реализации крупнейшего в России проекта по внедрению системы Smart Metering для нужд ОАО «РЖД» (240 тыс. «умных» приборов учета) специалисты компании-подрядчика «Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», проанализировав все возможные варианты использования готового программного обеспечения (как российского, так и зарубежного), пришли к выводу о целесообразности разработки собственного программного продукта.

Уникальный по своей специфике и сложности проект АИИС КУЭ РРЭ ОАО «РЖД» предусматривал создание системы в соответствии с требованиями Заказчика по всей территории распределенных сетей РЖД от Калининграда до Хабаровска. В рамках проекта был создан центр сбора и обработки данных (ЦСОД) уровня РЖД, в котором аккумулируется информация, собираемая со всех приборов учета, установленных на объектах Заказчика.

В ходе анализа существующих на рынке решений выяснилось, что данный проект требует от программного обеспечения более широкой функциональности, высокой производительности одновременно с адаптацией под российские условия и требования, нежели могли предложить уже существующие программные продукты.
Эти причины стали основой для разработки уникально программного обеспечения, которое позволило создавать масштабные системы учета в соответствии со всеми российскими условиями и требованиями — речь идет о программном обеспечении RDM (Resourсe Data Management), разработанном Инженерным центром «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ». RDM можно по праву назвать уникальной разработкой российских специалистов – это первая в России и одна из немногих в мире программ, разработанная для эксплуатации в составе автоматизированных систем с несколькими миллионами точек учета.

Пример успешной российской разработки — Resource Data Management (RDM)

Программный комплекс RDM изначально разрабатывался именно для систем учета розничных рынков электроэнергии.
Первоначальные требования к системе в проекте ОАО «РЖД»:

  • выполнение измерений, регистрация состояний схем и средств измерений;
  • обеспечение единства времени процессов измерения и регистрации;
  • сбор и организация хранения данных результатов измерений;
  • расчет технологических потерь, обнаружение коммерческих потерь, анализ потерь, расчет небалансов;
  • организация портального доступа пользователей;
  • разграничение доступа к базам данных для разных групп пользователей;
  • управление режимами электропотребления (ограничение отпуска электроэнергии).

В процессе реализации проекта АИИС КУЭ РРЭ ОАО «РЖД», программный комплекс верхнего уровня RDM был оптимизирован для хранения и обработки больших объемов информации и получил оптимальную, легко масштабируемую и удобную в эксплуатации структуру. По учету электроэнергии ПО используется для построения АИИС КУЭ в соответствии с требованиями розничного рынка электроэнергии. Существуют варианты конфигурации ПО для различных групп заказчиков (сетевые, сбытовые компании, ЖКХ, администрации) с учетом функциональных потребностей. Предусмотрена возможность коммерческого и технического учета не только электроэнергии, но и других ресурсов (газ, тепло, вода) как промышленных, так и бытовых потребителей.

Данный набор функций соответствует самым передовым мировым разработкам в сфере программного обеспечения систем Smart Metering.
ПО поддерживает оборудование различных производителей, этот перечень постоянно расширяется – в RDM изначально заложены возможности адаптации под различные системы и приборы учета.

Благодаря данной системе, пользователь (поставщик электроэнергии) имеет возможность осуществлять сбор профилей по точкам учета или группам таких точек с заданным интервалом времени по любым измеряемым прибором учета величинам (нагрузка, частота, напряжение, фазные углы, токи и др.). Пользователь просматривает диагностические данные для анализа различных параметров, в том числе, и параметров качества электроэнергии. В системе отображается регистрация событий приборов учета, в том числе, прямо или косвенно свидетельствующих о фактах несанкционированного доступа и возможных хищениях. Специально для реализации проектов АСКУЭ РРЭ в RDM предусмотрены возможности отправки массовых команд на любое количество приборов учета и мониторинга их выполнения в режиме реального времени.

В системе RDM предусмотрен мониторинг внештатных событий, их анализ и обработка. Все события могут быть классифицированы по важности в соответствии с правилами и требованиями самого пользователя. Система осуществляет мониторинг срочных событий и предупреждений, дает возможность их обработки оператором системы. При работе с событиями системы предусмотрена возможность быстрого анализа причин внештатных ситуаций, в том числе, ситуаций прямо или косвенно свидетельствующих о несанкционированном доступе. Оперативность в таких случаях является ключевым критерием для предотвращения нежелательных последствий.

Немаловажным являются функциональные особенности RDM по обеспечению безопасности. В системе предусмотрена возможность настройки администратором соответствующих ограничений доступа для различных групп пользователей. Автоматизация всех процессов позволяет минимизировать влияние «человеческого» фактора.

За последнее время специалистами «Инженерного центра «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» была произведена доработка функциональных возможностей ПО в рамках развития системы. Например, появилась возможность управления договорами и контрагентами, расчета агрегированных данных по потреблению электроэнергии, разработаны web-версия диспетчера и web-кабинет абонента, что позволит пользователям работать в системе, используя обычный web-браузер. В 2012 г. запланировано дальнейшее развитие программного комплекса RDM для внедрения в проектах АСКУЭ как розничного, так и оптового рынков электроэнергии, а также адаптация системы для зарубежных стран, в том числе ЕС.
Перед разработчиком программного комплекса открываются возможности развертывания ПО RDM за рубежом и получения международного опыта работы в странах, где идет или готовится внедрение масштабных интеллектуальных систем учета энергоресурсов.

В заключение стоит отметить, что RDM – лишь один из успешных примеров российских инновационных разработок. Развитие российской экономики невозможно без подобных интеллектуальных прорывов, вобравших в себя не только передовой опыт российских и зарубежных технологий, но и адаптированных под существующие и перспективные российские условия и требования законодательства, к которым, как правило, не приспособлены зарубежные аналоги.

Что касается непосредственно сферы энергетики и, в частности, Smart Metering, то потенциал российских разработчиков позволяет в полном объеме осуществить внедрение интеллектуальных систем учета энергоресурсов в соответствии со всеми требованиями мировых стандартов.

Подписан закон об интеллектуальных системах учета электроэнергии

Закон (за исключением некоторых положений) вступил в силу со дня его официального опубликования.

Федеральный закон от 27 декабря 2018 года № 522-ФЗ вводит единые требования к интеллектуальным приборам и системам учета электроэнергии, что предоставляет возможность субъектам электроэнергетики бороться с коммерческими потерями электрической энергии (хищениями). В ведомстве считают, что закон позволит значительно ускорить процесс цифровизации электроэнергетики, а также будет являться действенным инструментом по борьбе с неплатежами за электрическую энергию. Закон (за исключением некоторых положений) вступил в силу со дня его официального опубликования.

Предусмотрен перенос обязанности за установку, эксплуатацию, поверку и замену счетчиков с потребителей на поставщиков энергоресурсов.

Минэнерго с учетом диалога с Федеральным Собранием РФ предусмотрело перенос обязанности за установку, эксплуатацию, поверку и замену счетчиков с потребителей на поставщиков энергоресурсов: в отношении многоквартирных домов — на гарантирующих поставщиков, а в отношении прочих потребителей — на сетевые организации. Таким образом, с 1 июля 2020 года потребитель освобождается от обязанности эксплуатировать прибор учета, информировать кого-либо о выходе прибора учета из строя, устанавливать новый прибор учета. За потребителем сохраняется единственная обязанность — обеспечивать целостность прибора учета, причем только в случае, если прибор учета находится в границах земельного участка или внутри помещения потребителя.

Закон предусматривает, что:

  • в случае выхода из строя (утраты) прибора учета или истечения его межповерочного интервала гарантирующий поставщик или сетевая организация обязана возобновить учет электрической энергии путем установки нового прибора учета;
  • с момента замены гарантирующим поставщиком/сетевой организацией прибора учета на новый понятие безучетного потребления в отношении потребителя исключается, кроме случаев вмешательства в работу прибора учета, находящегося в границах объектов потребителя;
  • многоквартирные дома, вводимые в эксплуатацию после 1 января 2021 года после осуществления строительства, должны быть оснащены интеллектуальными приборами учета и до ввода в эксплуатацию должны быть переданы на обслуживание гарантирующему поставщику;
  • потребителю и субъектам электроэнергетики должна быть предоставлена возможность получения на безвозмездной основе данных прибора учета, в том числе посредством интеллектуальной системы учета. Иные владельцы приборов учета также не должны препятствовать получению данных с принадлежащих им приборов учета и требовать за это плату;
  • расходы на организацию учета в пределах нормативной стоимости, определяемой Минэнерго, учитываются в сбытовой надбавке/тарифе на передачу. Экономия, достигнутая в результате сокращения издержек, сохраняется на 10 лет.

Установка умных систем учета электроэнергии и перенос ответственности за организацию учета позволит использовать новые сервисы, которые обеспечат:

  • прозрачность, доступность и точность информации о потреблении электроэнергии;
  • оплату только качественной электроэнергии;
  • сокращение количества перерывов электроснабжения и их сроков;
  • возможность управления использованием ресурсов и их стоимостью;
  • повышение качества обслуживания.

Для отрасли такое решение станет инструментом для:

  • сокращения издержек за счет снижения потерь электроэнергии, снижения операционных затрат, роста производительности труда;
  • технологического развития за счет сокращения времени и частоты технологических нарушений, контроля качества электроэнергии у потребителя, оптимизации схем и режимов работы, развития тарифного меню, развития клиентских сервисов;
  • повышения платежной дисциплины и адресности применения льгот.

Система автоматического сбора данных АСД («стационарная» система)


Система АСД (“стационарная” 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

Передатчик Waveflow

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

  • Несущая частота: 433 МГц (10 мВт), 868 МГц (25 мВт)
  • 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

Подробные технические характеристики см. в разделе АСД система.

Концентратор данных Wavecell

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

Wavenet Monitor

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.

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.

Wavenet Viewer

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.

Концентратор данных способен обслужить до 2000 передатчиков. Полученные от передатчиков данные передаются по GSM каналу (GPRS/SMS). Опрос концентратора инициируется оператором и может выполняться автоматически с установленным периодом повтора опроса.

Читайте также:  Датские технологии будут использованы в российском ЖКХ
Ссылка на основную публикацию