Bij bedrijfsverenigingen en SNT wordt elektriciteit betaald op basis van één meter, terwijl de meeteenheden van consumenten niet worden gecontroleerd, waardoor het mogelijk is om elektriciteit te stelen. Het probleem wordt opgelost door de organisatie van automatische controle over het verbruik van energiebronnen (ASKUE).
VRAAG: wat het is en hoe het werkt
De afkorting ASKUE staat voor een geautomatiseerd controle- en boekhoudsysteem voor energiebronnen. In feite is het een gedistribueerd complex dat bestaat uit meetapparatuur die informatie over de werking van het systeem naar een enkel verzendcentrum stuurt. Op het eerste gezicht ziet alles er vrij eenvoudig uit, maar in werkelijkheid wordt de werking van het systeem geleverd met serieuze technische middelen. Hierdoor veroorzaakt de organisatie van ASKUE door mensen die ver verwijderd zijn van elektrotechniek en informatietechnologie tal van problemen..
Een voorbeeld van een ASKUE-schema: 1 – computer met software; 2 – elektriciteitsmeter met RS-232 / RS-485-interface; 3 – PS-USB-adapter; 4 – hub; 5 – RS-485 naar Ethernet-interfaceconverter; 6 – GSM-gateway; 7 – GSM-modem
Het uniforme meetsysteem verzamelt niet alleen gegevens over het energieverbruik, het heeft een aantal specifieke functies. Allereerst is dit werk in realtime: meterstanden worden meerdere keren per uur verzonden, waardoor u verbruiksdiagrammen kunt maken en energiebronnen efficiënter kunt gebruiken, de werking van het hele elektriciteitsnet kunt optimaliseren.
Bovendien voert ASKUE haar werk uit met een hoge mate van transparantie. Alle informatie wordt opgeslagen in één database, waartoe alle gebruikers toegang hebben. Meer nog: met het systeem kunt u niet alleen op afstand account, maar ook knooppunten op het elektriciteitsnet bedienen. Dit stelt u in het bijzonder in staat om consumenten uit te schakelen in geval van laattijdige betaling of overschrijding van de verbruikslimiet, en in een volledig automatische modus..
Verzendcentrum van het ASKUE-systeem
Wat zijn de alternatieven
Als het gaat om tuinbouwverenigingen en soortgelijke bedrijfsverenigingen, is de introductie van een gedistribueerd meetsysteem de enige manier om de elektriciteitsrekening echt eerlijk onder de consumenten te verdelen. De vraag rijst: waarom AMR organiseren, als je tevreden kunt zijn met het overbrengen van meeteenheden vanuit de directe toegangszone van consumenten? Beide evenementen zijn immers qua kosten ongeveer vergelijkbaar.
Het eerste en belangrijkste probleem is het ontbreken van een georganiseerd systeem voor het inspecteren van meeteenheden. Het is noodzakelijk om te zoeken naar afdichtingsmiddelen, regelmatig rondes uit te voeren met controle van de staat van de installatiedozen en meterstanden te doen. En zelfs dan is de mogelijkheid van diefstal van elektriciteit niet helemaal uitgesloten..
Bij het gebruik van ASKUE zijn er geen mazen in de wet voor niet-verantwoord verbruik. Elke meter in het netwerk zal de meldkamer vrijwel onmiddellijk op de hoogte brengen van wijzigingen in het aansluitschema. Bovendien zal een constante monitoring van de netwerkparameters het mogelijk maken om de natuurlijke parasitaire verliezen tijdens het transport te beoordelen, wat uiteindelijk elke kilowatt zal introduceren onder strikte rapportage..
Selectie en installatie van meetapparatuur
Voor werk in het kader van AMR worden elektronische meters gebruikt die de stroom en spanning die in het primaire circuit werken, omzetten in een reeks pulsen, waarvan de berekening het stroomverbruik van elektriciteit bepaalt. Niet elke elektronische meter heeft echter de vereiste set functies, in het bijzonder is het belangrijk om een digitale poort (telemetrie-uitgang) te hebben om verbinding te maken met apparaten voor gegevensoverdracht.
Een voorbeeld van een meter met een optische poort en RS-485-interface
Een andere nuance ligt in de balie-functionaliteit. Als aan ASKUE eisen worden gesteld aan afstandsbediening, moet de meter zijn uitgerust met een ingebouwde schakelaar. De functie van het parametreren van het apparaat is ook belangrijk voor het opzetten van interactie met andere elementen van het systeem. Dit laatste hangt af van de software die in de controller is ingebed en de mogelijkheden ervan.
In het eenvoudigste geval kan het worden toegepast om tellers achteraf uit te rusten met speciale sensoren die het aantal pulsen van een lichtindicator aflezen of de rotatiefrequentie van de schijf van inductiemeters volgen. Deze benadering is echter niet erg goed vanuit het oogpunt van eenmaking van het systeem; bovendien laten de sensoren het op afstand regelen van het energieverbruik niet toe. Voor een coöperatieve organisatie ASKUE is de aanschaf van hetzelfde type meters met de nodige set aan functies de beste optie..
Multifunctionele elektriciteitsmeter met communicatie-interfaces: Ethernet, RS-232 en RS-485
Op dit moment hebben bijna alle elektronische meters een telemetrische uitgang, dus zelfs die meetapparatuur die al door consumenten is geïnstalleerd, kunnen in de AMR worden geïntroduceerd. Maar u moet niet vergeten: pogingen om ongelijksoortige meters in één netwerk te combineren, zijn altijd beladen met problemen met interfacecoördinatie, signaalcodering en registratie van indicatoren.
Communicatie apparaten
De digitale telemetrie-poorten van de meters gebruiken de RS-232 of RS-485 seriële interface om gegevens naar externe apparaten te verzenden; dergelijke meters hebben gewoon een ingebouwde interfaceconverter. Het type signaal “current loop” wordt minder vaak gebruikt en duidt in de regel de aanwezigheid ervan meestal op de mogelijkheid om over te schakelen naar UART-interfaces door middel van handmatige parametrering van de meter, anders is overdracht via een speciale adapter mogelijk. Voor de eenvoudigste meters heeft de telemetrie-uitgang een discreet signaal – dat wil zeggen dat de frequentie en duty-cycle van de telapparaatpulsen eenvoudig worden verzonden.
Meterverbinding met GSM-modem
De grootste moeilijkheid bij het organiseren van een communicatiesysteem is dat elke meter en elke adapter verschillende soorten signalen kan genereren, afhankelijk van de mogelijkheden en instellingen van de microcontroller. Problemen worden ook toegevoegd door het feit dat aanvankelijk de telemetrie-poort wordt gebruikt voor handmatige configuratie en het ophalen van gegevens met een individuele verbinding via een interfaceconverter, terwijl het verzamelen en verzenden van gegevens naar de AMR vereist dat het hele netwerk op een bepaalde uniforme standaard wordt gebracht. In de regel wordt de communicatielijn met het aantal meters tot 32 uitgevoerd door bedrade RS-232 en met het aantal abonnees tot 250 – RS-485. Een groep apparaten wordt dus verenigd door één schakelaar met behulp van bijvoorbeeld UART, maar als sommige meters in deze groep geen gemeenschappelijk protocol ondersteunen, zijn ze verbonden via interfaceconverters. Op de markt vind je steeds vaker apparatuur voor datatransmissie over hoogspanningsleidingen.
Draadloze netwerken zijn anders geconfigureerd. De protocollen kunnen heel verschillend zijn: GSM, Wi-Fi, radiocommunicatie – in alle gevallen wordt de transceiver voor elke meter afzonderlijk ingesteld. Elk communicatiepunt communiceert met een soort basisstation en modems kunnen niet alleen in directe transmissiemodus werken, maar ook als repeaters.
Eenfasige elektriciteitsmeter met extra plug-in modules voor het verzenden van telemetrie-informatie
In beide gevallen is er één verbindende schakel die fungeert als een root-hub en gegevens omzet voor verzending naar het verzendcentrum. In de regel hebben we het over het gebruik van de Ethernet-interface die velen kennen, dat wil zeggen dat dit knooppunt al tot internettechnologieën behoort. Dit deel van het systeem is bedoeld voor communicatie tussen de AMR en de server waarop de software voor externe dispatching is geïnstalleerd. Een pc die zich direct in het dekkingsgebied van het systeem bevindt, kan als server worden gebruikt; gegevensoverdracht naar een externe server wordt ook gebruikt, maar voor een betrouwbare verbinding is een back-upkanaal vereist. De “cloud” -optie is goed voor de mogelijkheid om overal ter wereld toegang te hebben, terwijl het bekabelde netwerk de installatie van extra apparatuur vereist.
Organisatie van een meldpunt
Moeilijkheden bij de wederzijdse integratie van meters van verschillende fabrikanten (en soms zelfs gewoon verschillende modellen) in AMR doen zich vooral voor in de fase van het organiseren van het derde niveau van het systeem – een enkel verzendings- en controlecentrum. Op fysiek niveau bezet dit deel de extreme tak van de topologie, de pc communiceert met de hubs via een RS-USB-interfaceconverter of iets dergelijks, de server – via een switch die is geïnstalleerd als onderdeel van het communicatiecomplex.
USB-RS485 interface-omvormer
De meeste problemen zitten in de aangepaste software. Toonaangevende handelsmerken van elektriciteitsmeters – “Energomera”, Nik, “Mercury” – allemaal vergezeld van softwarebeheersystemen, gratis voor niet-commercieel gebruik. Maar met het oog op de deunificatie is het zo gedaan dat alles alleen correct werkt als alle meters in het systeem alleen van deze fabrikant zijn en bij voorkeur van hetzelfde model. Anders moet u de geopende producten en hulpprogramma’s van het besturingssysteem wijzigen, elke abonnee afzonderlijk verbinden en continu beheer voeren.
Het is vooral belangrijk dat bij gebruik van propriëtaire software ongeautoriseerde toegang tot het systeem onmogelijk is: de broncode van de programma’s is gesloten en moeilijk te kraken, bovendien worden de gegevens in feite opgeslagen in het geheugen van de tellers zelf, de server dupliceert en organiseert ze eenvoudig. Het geheugen op de meter is beveiligd tegen schrijven door een wachtwoord, dat niet kan worden gewijzigd tijdens een externe verbinding – er zijn eenvoudigweg geen noodzakelijke privileges. Voor een betrouwbare bescherming tegen wijzigingen hoeft u dus alleen maar regelmatig de database te overschrijven. Wat niet minder interessant is, het systeem werkt “out of the box” en is gemakkelijk te bestuderen, u hoeft geen grote wijzigingen aan te brengen en daarom is een perfecte beheersing van de operator in programmeren en beheer van het besturingssysteem niet vereist.
Installatie en afstelling van het systeem
Elke ASKUE-abonnee is individueel verbonden. De persoon die verantwoordelijk is voor dit proces moet een Excel-bestand hebben bij de consumentenbasis. Deze database bevat de naam en contactgegevens van de abonnee, evenals het model- en serienummer van de meter. Als de meter een digitale telemetrie-poort heeft, noteert u het adres van het netwerkapparaat. Als de uitvoer een discreet signaal is, is een sensor van het overeenkomstige type geïnstalleerd, waarop het netwerkadres handmatig wordt ingesteld en ook in de database wordt ingevoerd.
De meter of een daarop geïnstalleerde sensor is rechtstreeks via een bedrade verbinding verbonden met de hub van het systeem. Daar is het UART-protocol goed voor: de kabel kan van abonnee naar abonnee worden gelegd op een afstand van maximaal een kilometer, het is alleen belangrijk om de transmissiesnelheid proportioneel te verlagen. Communicatiemethoden in AMR kunnen worden gecombineerd, bijvoorbeeld door abonneegroepen op afstand te verbinden via een radiopunt of via GSM. Uiteindelijk verandert alles alleen in extra kosten voor apparatuur voor communicatie en signaalconversie, evenals de keuze van de juiste programma-instellingen. De abonnee-verbindingsmethode moet in het basisstation worden ingevoerd in het veld Opmerkingen.
Voordat de meter wordt geïnstalleerd, wordt deze geparametriseerd: de instellingen worden gereset, de real-time klok wordt gesynchroniseerd, het juiste type signaal aan de uitgang en de communicatie-instellingen worden gegenereerd – een stapsgewijze procedure volgens de gebruikershandleiding. Bij gebruik van interface-omvormers moeten ze eerst het adres instellen in overeenstemming met de netwerktopologie, de bedieningsinstructies bestuderen en de communicatieparameters configureren volgens het huidige protocol. Omdat de kern van het systeem toch via een seriële interface is verbonden, kunt u er op elk moment verbinding mee maken. Dat is de reden waarom alle apparatuur die aan de kant van de klant is geïnstalleerd, vooraf op de standaard kan worden geïnstalleerd voor afstelling en testen onder gemakkelijke omstandigheden, en vervolgens bijna volledig geassembleerd naar de installatieplaats kan worden overgebracht. In de database van het beheercomplex hoeven de instellingen van de abonnee-verbinding niet te worden gewijzigd..
De kosten van het overschakelen naar geautomatiseerde boekhouding
Het heeft zelden zin om onafhankelijk deel te nemen aan de installatie en aanpassing van ASKUE, meestal worden dergelijke projecten op coöperatieve basis gerealiseerd met de betrokkenheid van een externe contractant. De prijzen voor apparatuur en installatie verschillen regionaal, gemiddeld is het projectbudget 6-10 duizend roebel voor elke consument. Er is een significant verschil in het aantal abonnees: hoe meer er zijn, hoe uiteindelijk goedkoper, en ook de dichtheid van meterplaatsing in de buurt is van groot belang. Hoe complexer de netwerkhiërarchie, hoe hoger de projectkosten..
We mogen niet vergeten dat de initiële uitgaven bijna altijd niet de enige investering zijn. Als het aantal abonnees meer dan 100 is of als u complexe communicatietopologieën gebruikt, moet u betalen voor de diensten van een externe beheerder. Als GSM wordt gebruikt voor communicatie, moet de abonnee voor elke communicatiesessie met het systeem betalen, wat neerkomt op bijna 50 CSD-verzoeken of sms-berichten per dag.
Hallo, ik las over de installatie van een elektriciteitsmeetsysteem ASKUE in SNT. Ik ben benieuwd naar de werking van dit systeem. Kan iemand me uitleggen hoe het precies werkt en welke voordelen het biedt voor SNT? Alvast bedankt voor je antwoord!