Основные элементы АСКУЭ
Система АСКУЭ состоит из четырёх элементов:
- Цифровые устройства учета энергии и мощности.
- Коммуникации.
- Компьютеры, на которых устанавливается специализированное программное обеспечение.
- Программное обеспечение.
Первый элемент АСКУЭ — цифровые устройства учета энергии и мощности, а также устройства сбора и передачи информации. В составе системы используются микропроцессорные устройства, находящиеся в секторе учета. Их основными плюсами являются способность учитывать согласно тарифам активную и реактивную энергию, а также мощность в обоих направлениях.
Также эти устройства способны фиксировать максимальную мощность и нагрузку в определенном интервале времени и хранить полученные данные в своей памяти. Многие устройства способны измерять и качественные параметры энергии, такие как напряжение, провалы напряжения, частоту и другое. Для передачи собранной информации со счетчиками устанавливается связь. Если она не установлена, то вся информация в киловатт-часах архивируется и может храниться в течение некоторого времени в памяти прибора учета.
Коммуникации — это специализированные и выделенные телефонные каналы и специально установленная телекоммуникационная аппаратура (различные модемы, мультиплексоры, радиомодемы и прочее).
Третий элемент АСКУЭ — компьютеры, на которых устанавливается специализированное программное обеспечение, необходимое для сбора и передачи данных как от одного, так и от нескольких приборов.
Есть несколько видов интерфейсов для передачи информации:
Интерфейс RS-485, представляющий собой кабель, на который можно установить до тридцати двух приборов. Это дает возможность увеличить скорость передачи информации, однако он подходит для использования только на маленьких объектах.
- Интерфейс PLC – передача информации по проводам питания счетчика.
- Мобильный интерфейс, передающий информацию при помощи модема.
Четвертый элемент АСКУЭ — программное обеспечение, позволяющее обмениваться данными с другими предприятиями и поставщиками.
Основные элементы АСКУЭ
Как видите, автоматизированная система учета включает в себя ряд элементов (подразделений), которые выполняют определенные задачи. Подобную структуру принято разделять на три уровня. Расскажем детально о назначении каждого из них.
Элементы первого уровня
К таковым относятся электронные приборы учета, у которых имеется специальный модуль, позволяющий отправлять сигналы в центр сбора. В России практикуется использование интерфейса RS-485, это стандарт асинхронной передачи данных, применяемый в системах автоматизации. Его упрощенная организация представлена ниже.
Организация интерфейса RS-485
Основной недостаток подобного устройства – ограничение количества приемо-передатчиков, их не может быть более 32. Выходом из этого может быть каскадирование системы, а именно установка сумматоров, «аккумулирующих» данные от различных источников. Изображение такого прибора показано на рисунке.
Рисунок. Устройство сбора и передачи данных (УСПД)
Обратим внимание, что разработка АС на базе интерфейса RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически не обосновано. На текущий момент ситуация радикально изменилась
Связующее звено (элементы второго уровня)
Данный уровень используется для организации транспортировки данных к центру обработки. На текущий момент большинством приборов учета используется интерфейс RS-485, несмотря на то, что данный способ является явно устаревшим. Сложившаяся ситуация вызвана инертностью структур, отвечающих за стандартизацию, что несколько притормаживает внедрение новой технической базы.
Центр обработки (завершающее звено)
Данный элемент представляет собой АПК, в который поступают и обрабатываются информационные сигналы. Его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Исходя из этих технических условий, для комплекса АС подбираются компьютерные мощности и программное обеспечение.
Монтаж АСКУЭ
Проектирование – самый первый этап внедрения системы, от его проведения зависят дальнейшие успешные установка и подключение АСКУЭ. В процессе проектирования учитываются такие особенности объекта, как ресурсы, учет которых будет вестись, а также объемы производства предприятия. На основании расчетов количество и вид применяемого оборудования при установке системы может меняться и есть время для подбора нужных приборов, которые будут соответствовать требованиям.
Установка – следует за проведением расчетных и проектировочных работ. Этот этап включает в себя:
- Монтаж необходимого оборудования – приборы учета, модемы, серверы, компьютеры.
- Прокладка и монтаж кабельных линий.
- Подключение оборудования.
- Наладка оборудования.
Работы по установке и подключению АСКУЭ выполняют подрядные организации. Они могут выполнить такие мероприятия:
- изучение объекта, выбор оборудования и составление проектной документации;
- согласование в органах Энергосбыта, проведение монтажных и пусконаладочных работ;
- настройка компьютерного обеспечения, проведение консультаций, гарантийное обслуживание оборудования.
При возникновении проблем, неполадок и сбоев в работе системы можно обращаться к любому подрядчику, который специализируется на построении данных систем.
Монтаж системы АСКУЭ ведется согласно четким требованиям и пожеланиям заказчика, учитывая также конкретные данные объекта. Огромное значение имеет не только этап проектирования и установки, но и настройка системы
Поэтому чрезвычайно важно выставить правильные параметры работы, а также надежно подключиться по каналу связи, который выбран заказчиком услуги. Именно от этих факторов и будет зависеть все последующее функционирование системы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:
Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:
Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:
Будет интересно прочитать:
- Преимущества и недостатки двухтарифных счетчиков электроэнергии
- Что такое АСТУЭ
- Перепрограммирование электросчетчика в 2017 году
- Причины потерь электроэнергии
Система АСКУЭ – расшифровка и назначение
Создать эффективные системы, которые бы контролировали расход электроэнергии, давняя мечта всех потребителей. Этим инженеры стали заниматься давно. Лет так двадцать тому назад эти системы появились.
Их стали называть АСКУЭ – расшифровка достаточно проста: автоматизированные системы контроля учета электроэнергии (энергоресурсов).
Конечно, на стадии становления этих систем все было непросто, потому что микропроцессорные устройства, которые устанавливались в АСКУЭ, были по тем временам удовольствием не из дешевых. Их могли себе позволить мощные предприятия.
К тому же для обеспечения хранения и обработки данных требовались ЭВМ. И это была еще одна непреодолимая преграда для всеобщего пользования. С появлением персональных компьютеров все упростилось до минимума. К тому же микропроцессоры стали доступнее и дешевле на несколько порядков. То есть, ситуация повернулась к потребителям полным лицом.
Но разработки над системой не остановились. Изменения приходили с каждым годов. К примеру, сначала появились доступные электронные счетчики, их установка обеспечила качество снимаемых показателей.
Затем появилась доступная сотовая связь.
Последний фактор создал условия, при которых АСКУЭ стала работать по беспроводным линиям связи, что обеспечило эффективность работы и быстрый доступ к базе данных.
Предназначение АСКУЭ
Основное назначение системы контроля учета электроэнергии, то есть, ее принцип работы – это собрать данные по потребителям, как по мощности, так и по напряжению.
После чего происходит обработка всех полученных данных, на основе которых составляется отчет. Обязательно проводится анализ и прогноз на следующие периоды.
Но самое важное – это анализ стоимостных параметров и вывод цены за потребляемую электроэнергию. Схема АСКУЭ многоквартирного дома
Схема АСКУЭ многоквартирного дома
Поэтому чтобы система работала именно по такому принципу, необходимо:
- во всех точках потребления электрического тока установить самые точные и современные средства учета – электронные счетчики;
- все полученные от счетчиков сигналы (цифровые) собирать в специальных блоках – сумматорах, с большой памятью;
- обязательно обвязать систему связью, с помощью которой отчеты будут отправляться вниз потребителям и вверх подотчетным организациям;
- организовать центры, которые будут обрабатывать полученные данные, для чего их необходимо оснастить современными компьютерами и программными обеспечениями.
Основные элементы АСКУЭ
Как видите, автоматизированная система учета включает в себя ряд элементов (подразделений), которые выполняют определенные задачи. Подобную структуру принято разделять на три уровня. Расскажем детально о назначении каждого из них.
Элементы первого уровня
К таковым относятся электронные приборы учета, у которых имеется специальный модуль, позволяющий отправлять сигналы в центр сбора. В России практикуется использование интерфейса RS-485, это стандарт асинхронной передачи данных, применяемый в системах автоматизации. Его упрощенная организация представлена ниже.
Организация интерфейса RS-485
Основной недостаток подобного устройства – ограничение количества приемо-передатчиков, их не может быть более 32. Выходом из этого может быть каскадирование системы, а именно установка сумматоров, «аккумулирующих» данные от различных источников. Изображение такого прибора показано на рисунке 7.
Рисунок 7. Устройство сбора и передачи данных (УСПД)
Обратим внимание, что разработка АС на базе интерфейса RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически не обосновано. На текущий момент ситуация радикально изменилась
Связующее звено (элементы второго уровня)
Данный уровень используется для организации транспортировки данных к центру обработки. На текущий момент большинством приборов учета используется интерфейс RS-485, несмотря на то, что данный способ является явно устаревшим. Сложившаяся ситуация вызвана инертностью структур, отвечающих за стандартизацию, что несколько притормаживает внедрение новой технической базы.
Центр обработки (завершающее звено)
Данный элемент представляет собой АПК, в который поступают и обрабатываются информационные сигналы. Его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Исходя из этих технических условий, для комплекса АС подбираются компьютерные мощности и программное обеспечение.
Цель создания системы АСКУЭ и АИИС КУЭ
Внедрение системы АСКЭУ позволит любому потребителю:
- Измерять объемы потребленной электроэнергии без «ручного» съема показаний. Проще говоря, после внедрения АСКЭУ не нужно будет каждый месяц 30 числа приходить и записывать показания счетчика. Система сделает это автоматически.
- Контролировать почасовый, посуточный, понедельный расход электрической энергии;
- Осуществлять автоматический сбор, обработку и хранение данных об объемах потребленной электроэнергии;
- Рассчитывать балансы электроэнергии и контролировать «утечки» электроэнергии;
- Анализировать потребление электроэнергии;
- Получать мгновенную информацию обо всех неисправностях учета.
Все вышеописанное здесь позволяет потребителю значительно снизить свои затраты на электрическую энергию.
Как и за счет чего это происходит? Давайте разбираться.
Составляющие элементы
Чтобы изучить структурную схему АСКУЭ, нужно мысленно разделить её на три общих блока. Это наиболее распространённая, общепринятая компоновка, которая составляет базовую часть всей системы. Блок под номером один включает в себя мощные агрегаты для учёта энергии, представленные индукционными или же электронными электросчётчиками. Такие приборы устанавливаются исключительно у потребителя. Если же был вмонтирован инновационный счётчик, то сбор необходимой информации будет осуществляться через встроенный порт связи.
Отдельно стоит учесть, что на сегодняшний день основной процент приборов комплектуется на заводе мощным интерфейсом для включения в АСКУЭ. Если используется счётчик старого образца — индукционный, то специалисты дополнительно оснащают его считывающим устройством, за счёт этого происходит передача данных.
Второй блок выполняет все функции связи. Те показания, которые были удачно собраны ещё на первом этапе, должны быть переданы и надёжно защищены от взлома мошенниками. Реализовать эту идею можно несколькими способами:
- Через обычные телефонные линии связи.
- Передача по Всемирной паутине.
- Мобильная связь разных стандартов (3G, GPRS, Wi-Fi).
- Совокупность всех существующих способов для гарантированной безотказной работы системы.
Третий блок сочетает в себе специализированные средства компьютерной обработки полученных данных. На этом этапе вся собранная информация обрабатывается и анализируется. С технической стороны третий блок обязательно состоит из мощного сервера или же компьютера с актуальным программным обеспечением. Благодаря этому эксперты могут максимально правильно настроить все узлы системы.
Возможности автоматизированного учета электроэнергии
Сегодня накоплен очень большой опыт получения и обработки информации всякого рода. Для работы системы как единого целого должны быть выдержаны и общие требования к получаемой, передаваемой и обрабатываемой информации.
В установленной и работающей АСКУЭ информация со счетчиков собирается периодически, каждые 30 минут, и поступает по каналам связи к центрам обработки.
Базы данных способны хранить данные по потреблению энергии как с привязкой в пространстве (конкретные потребляющие единицы, конкретные точки учета потребления), так и во времени — за неделю, месяц, год. Это позволяет проводить с ними вполне успешную и полезную аналитическую работу: анализировать потребление по ритмичности, сбалансированности, решать задачи оптимизации всех звеньев энергосистемы и предлагать улучшения. Для этого написано много программ для АРМ и компьютеров разных сфер обработки и производительности.
В рамках АСКУЭ легко организовать многотарифное потребление, что улучшает режим потребления.
Может быть обеспечен контроль соблюдения лимитов потребителями.
В крупных центрах обработки в АСКУЭ обобщенные данные выводятся на средства коллективного отображения, что позволяет наглядно наблюдать за потоками энергии и принимать оперативные решения по управлению.
Автоматизированное рабочее место специалиста-энергетика
Несмотря на сложность и многоуровневость системы, ключевым моментом был и останется счетчик, прибор первичного учета. При этом используется единая кодировка исходных данных, которая достигается унифицированными цифровыми приборами учета — счетчиками.
Счетчики в системе автоматизированного учета
Современные счетчики электроэнергии способны не только проводить подсчет энергии, проходящей через них, но и записывать в виде, пригодном для дальнейшей передачи по каналам связи и обработки на АРМ, — автоматизированных рабочих местах специалистов-энергетиков.
Для передачи данных счетчики подключаются к передающим устройствам. Для этого у них имеется вывод для кабеля по стандарту RS-485. Этот стандарт предполагает подключать к одному передающему устройству до 32 счетчиков одновременно, и организуется автоматический обмен данными с удаленными серверами.
Счетчик, который можно подключить к АСКУЭ. Передача данных в АСКУЭ осуществляется без участия потребителя
Счетчик АСКУЭ — это цифровой электросчетчик, подключенный к системе по каналам связи и работающий автоматически. Ведущую роль в этом играет не только подключение, но и настройка работы, включая переключение тарифов, контроль лимитов и пр.
Система АСКУЭ — передача данных
Передача данных происходит по кабелю витой паре на частоте 30–70 кГц. Этим самым организуется связь коммутации и передачи информации.
Схема АСКУЭ многоквартирного дома
Система собирает информацию как с однофазных, так и с трехфазных потребителей, все данные поступают на преобразователь (конвертор), а от него через модем отправляются удаленному обработчику
Требования к счетчикам электрической энергии.
2.1. Приборы коммерческого учёта электроэнергии, работающие в составе АСКУЭ и являющиеся источниками первичной информации для АСКУЭ, должны удовлетворять следующим основным требованиям и обеспечивать:
Как снять показания счетчика электроэнергии отдельно за день и ночь
- учет активной (в одном или двух (при необходимости) направлениях) и реактивной (в двух направлениях) энергии и мощности;
- наличие выходов (интерфейсов) поверочных импульсов (пропорциональных измеряемым величинам) для каждого из видов измеряемой энергии;
- вычисление параметров энергопотребления за текущие и прошедшие сутки, месяц, сезон, год;
- вычисление и фиксацию средней мощности за истекшие полчаса;
- ведение графика нагрузки;
- период интеграции измеряемых величин с интервалом 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60 мин.;
- сохранность информации не менее чем за последние 45 суток;
- формирование базы данных результатов учета с обязательной привязкой величин ко времени измерений и хранить их в энергонезависимой памяти;
- отслеживание превышения заданного предела максимальной нагрузки (по активной энергии);
- наличие защиты (парольная, механическая блокировка (пломба)) от несанкционированного изменения параметров;
- автоматический переход на летнее/зимнее время;
- подключение внешнего резервного электропитания;
- локальную коммуникацию с компьютером и/или переносным программатором-считывателем через оптопорт и дистанционное считывание накопленной информации средствами АСКУЭ ОАО «…облэнерго» (предпочтительно по цифровым каналам передачи данных RS-232 или RS-485 (RS-422);
- погрешность хода внутреннего таймера не более 0,5 сек. в сутки и иметь возможность внешней синхронизации хода внутреннего таймера;
- ведение «журнала фиксации нестандартных ситуаций (событий)»
- программируемую последовательность сообщений;
- работоспособность при температуре окружающего воздуха от — 25°С до +55°С;
- срок службы не менее — 20 лет;
- межповерочный интервал — не менее 6 лет.
- дисплей: многосегментный (опцион с подсветкой);
- конструктивное исполнение счетчика должно полностью соответствовать требованиям надежности, простоты и безопасности эксплуатации, предотвращения несанкционированного доступа;
- 2 независимо (одновременно) работающих коммуникационных. интерфейса;
- независимая работа оптического интерфейса и интерфейса передачи данных RS;
- Программное обеспечение прибора учета должно обеспечивать:
— программирование счетчика — считывание данных, просмотр данных в эксплуатационном режиме (мгновенные данные) — документирование данных, возможность конвертации информации в один из распространенных форматов(*.xls, *.csv, *.txt) — возможность экспорта/импорта (переноса, добавления, обновления) баз данных, установленных на разных компьютерах2.2. Рекомендуется установка приборов учета типа: ZMD, SL, EA.2.3. На ПС принадлежащих ОАО «…облэнерго» должны быть установлены счетчики типа ZMD (преимущественно) или SL с целью подключения их к АСКУЭ энергокомпании.2.4. Предоставить программное обеспечение для считывания информации и параметризации приборов учета, в случае, если таковы не используются в электрических сетях ОАО «…облэнерго»).2.5. Средства учета электрической энергии, входящие в состав АСКУЭ должны быть установлены на границе балансовой ответственности с выполнением требований п.3.12. ППЭЭ (при наличии субабонентов, расчетный учет должен быть организован основным потребителем с обеспечением составления почасового баланса в собственных сетях для проведения коммерческих расчетов).
Принцип работы и предназначение АСКУЭ
Короче говоря, коммерческая сеть контроля энергии – это высокотехнологичное решение для точного определения показателей бухгалтерского учета, используемых в финансовых расчетах. Все расчеты и измерения производятся автоматически. Но сбор и анализ показаний функции АСКУЭ и ее назначения на этом не заканчивается.
Самая важная задача сети – хранить базу данных. При проектировании используются специальные программные средства для защиты информации от потери, несанкционированного доступа и кражи. Рассматривая основное назначение системы, рассмотрим ее принцип работы и устройство. Он многоуровневый:
“Нижний уровень».
Разработан на основе интеллектуальных измерительных приборов с цифровыми выходами. Такое оборудование называется «умными» счетчиками электроэнергии. Их задача – обеспечить непрерывный учет показателей расхода в точках установки, передачи данных.
Средний уровень».
он разработан на основе высокоинтеллектуальных устройств для передачи и сбора информации. Их задача – постоянно и регулярно «прощупывать» счетчики электроэнергии. Сбор индикаторов – это основная цель AMR, поэтому он выполняется в режиме реального времени без задержек.
Верхний уровень».
Он разработан на основе мощных компьютерных технологий и специализированного программного обеспечения. Для каждого исследуемого объекта создается «Личный кабинет потребителя», в котором хранится вся информация. Задача узла – снимать показания со всех устройств сбора, анализировать их в реальном времени. Использование личного кабинета потребителя позволяет предоставлять результаты в виде отчета.
Трехуровневая организация сети позволяет понять принцип ее работы, подробно описать, из чего состоит AMR-система компании или жилого дома. Связь между всеми элементами обеспечивается надежными протоколами обмена небольшими объемами данных. Используются как беспроводные, так и проводные каналы. Практика показала, что наиболее эффективно AMR работает по протоколам LPWAN – беспроводной технологии. Он позволяет снимать показания с измерительных приборов в городе и за его пределами. Протоколы осуществляют передачу минимальных объемов информации на очень большие расстояния без задержек.
Состав системы коммерческого учета электроэнергии
- электронные счетчики с цифровым выходом: измеряют, передают данные через равные запрограммированные интервалы (все одновременно с обслуживаемого объекта);
- сумматоры – устройства для хранения первичных данных, полученных со счетчиков электроэнергии в составе комплекса;
- сервер – хранилище информации (при отключении сети индикаторы перенаправляются прямо на сервер, без учета сумматоров);
Производительность сети определяется качеством и надежностью каждого элемента, а также качеством показаний используемых счетчиков
Поэтому при проектировании комплекса особое внимание уделяется выбору счетчиков АСКУЭ – какие именно измерительные приборы находятся ниже. Мобильные или телефонные линии также могут быть задействованы в процессе передачи данных
Обратиться к специалисту нашей компании по вопросу готовых AMR-решений, которые мы предлагаем, условий последующего обслуживания и поставки сертифицированного инженерного оборудования, можно любым способом, указанным в контактах .
Характеристики электросчетчиков
Сети автоматического учета электроэнергии спроектированы на базе приборов учета электроэнергии последнего поколения. Давайте узнаем, как работают точные счетчики электроэнергии. Основная задача устройств – преобразовывать проходящий через них поток энергии в измеримые импульсы. Принцип работы изделий позволяет считывать показания с высокой точностью (погрешность минимально допустимая). Помимо расчета расхода, приборы учета регистрируют:
- фазовый сдвиг, сетевое напряжение, ток и частота;
- исправить факт отказа терминала и сообщить об этом в Процессинговый центр;
- любое вмешательство в работу счетного механизма (например, магнитное поле);
- хранить, накапливать информацию о потреблении энергии;
Измерение через параметр электросети особенно важно для организаций, в которых выполняется многофазное измерение энергии. Поэтому точный расчет ресурсов, потребляемых на предприятиях, – это первый шаг к экономии бюджетных средств и повышению конкурентоспособности
Умные счетчики различаются классом точности измерения, размером и функцией. Благодаря большому выбору приборов учета для любого проектируемого комплекса выбрать оптимальное учетное оборудование несложно. В разработке они исходят из функций, которые комплекс должен выполнять на объекте.
