Installation eines StromzÀhlersystems ASKUE in SNT

In WirtschaftsverbĂ€nden und SNT erfolgt die Zahlung fĂŒr Strom nach einem einzigen ZĂ€hler, wĂ€hrend VerbrauchermessgerĂ€te nicht inspiziert werden, was den Diebstahl von Strom ermöglicht. Das Problem wird durch die Organisation einer automatischen Kontrolle ĂŒber den Verbrauch von Energieressourcen (ASKUE) gelöst..

Installation eines StromzÀhlersystems ASKUE in SNT

Fragen Sie: Was es ist und wie es funktioniert

Die AbkĂŒrzung ASKUE steht fĂŒr ein automatisiertes Steuerungs- und Abrechnungssystem fĂŒr Energieressourcen. TatsĂ€chlich handelt es sich um einen verteilten Komplex, der aus MessgerĂ€ten besteht, die Informationen ĂŒber den Betrieb des Systems an ein einzelnes Versandzentrum ĂŒbertragen. Auf den ersten Blick sieht alles recht einfach aus, aber in Wirklichkeit wird die Bedienung des Systems mit ernsthaften technischen Mitteln sichergestellt. Aus diesem Grund verursacht die Organisation von ASKUE durch Personen, die weit entfernt von Elektrotechnik und Informationstechnologie sind, zahlreiche Schwierigkeiten..

Ein Beispiel fĂŒr ein ASKUE-Schema: 1 – Computer mit Software; 2 – StromzĂ€hler mit RS-232 / RS-485-Schnittstelle; 3 – PS-USB-Adapter; 4 – Nabe; 5 – RS-485-zu-Ethernet-Schnittstellenkonverter; 6 – GSM-Gateway; 7 – GSM-Modem

Das einheitliche Messsystem sammelt nicht nur Daten zum Energieverbrauch, sondern hat eine Reihe spezifischer Funktionen. Zuallererst ist es Arbeit in Echtzeit: ZĂ€hlerstĂ€nde werden mehrmals pro Stunde ĂŒbertragen, wodurch es möglich ist, Verbrauchsdiagramme zu erstellen und Energieressourcen effizienter zu nutzen, um den Betrieb des gesamten Stromnetzes zu optimieren.

DarĂŒber hinaus fĂŒhrt ASKUE seine Arbeit mit einem hohen Maß an Transparenz durch. Alle Informationen werden in einer einzigen Datenbank gespeichert, auf die alle Benutzer zugreifen können. Noch mehr: Mit dem System können Sie nicht nur Stromnetzknoten fernsteuern, sondern auch steuern. Dies ermöglicht es Ihnen insbesondere, Verbraucher bei verspĂ€teter Zahlung oder Überschreitung des Verbrauchslimits und in einem vollautomatischen Modus zu trennen..

Versandzentrum des ASKUE-SystemsVersandzentrum des ASKUE-Systems

Was sind die Alternativen

Wenn es um GartenbauverbĂ€nde und Ă€hnliche WirtschaftsverbĂ€nde geht, ist die EinfĂŒhrung eines verteilten Messsystems die einzige Möglichkeit, die Stromrechnungen wirklich fair unter den Verbrauchern zu verteilen. Es stellt sich die Frage: Warum AMR organisieren, wenn Sie sich mit der Übertragung von MessgerĂ€ten aus der Direktzugriffszone der Verbraucher zufrieden geben können? Immerhin sind beide Veranstaltungen hinsichtlich der Kosten in etwa vergleichbar.

Das erste und Hauptproblem ist das Fehlen eines organisierten Systems zur Inspektion von Dosiereinheiten. Es ist notwendig, nach Versiegelungsmitteln zu suchen, regelmĂ€ĂŸig Runden mit ÜberprĂŒfungen des Status der Installationsboxen durchzufĂŒhren und ZĂ€hlerstĂ€nde zu messen. Und selbst dann ist die Möglichkeit eines Stromdiebstahls nicht völlig ausgeschlossen..

StraßenstromzĂ€hler

Bei Verwendung von ASKUE gibt es keine LĂŒcken fĂŒr den nicht berĂŒcksichtigten Verbrauch. Jeder ZĂ€hler im Netzwerk benachrichtigt das Versandzentrum fast sofort ĂŒber Änderungen im Anschlussplan. DarĂŒber hinaus ermöglicht die stĂ€ndige Überwachung der Netzwerkparameter die Bewertung der natĂŒrlichen parasitĂ€ren Verluste wĂ€hrend des Transports, wodurch letztendlich jedes Kilowatt einer strengen Berichterstattung unterzogen wird..

Auswahl und Installation von MessgerÀten

Um im Rahmen von AMR zu arbeiten, werden elektronische ZĂ€hler verwendet, die den im PrimĂ€rkreis wirkenden Strom und die Spannung in eine Folge von Impulsen umwandeln, deren Berechnung den Stromverbrauch bestimmt. Allerdings verfĂŒgt nicht jedes elektronische MessgerĂ€t ĂŒber die erforderlichen Funktionen. Insbesondere ist ein digitaler Anschluss (Telemetrieausgang) fĂŒr den Anschluss an DatenĂŒbertragungsgerĂ€te wichtig.

Elektronischer StromzĂ€hler mit RS-485-SchnittstelleEin Beispiel fĂŒr ein MessgerĂ€t mit optischem Anschluss und RS-485-Schnittstelle

Eine weitere Nuance liegt in der ZĂ€hlerfunktionalitĂ€t. Wenn fĂŒr ASKUE Anforderungen an die Fernbedienung gestellt werden, muss das MessgerĂ€t mit einem eingebauten SchĂŒtz ausgestattet sein. Die Funktion zur Parametrierung des GerĂ€ts ist auch wichtig, um die Interaktion mit anderen Elementen des Systems einzurichten. Letzteres hĂ€ngt von der in den Controller eingebetteten Software und deren Funktionen ab.

Im einfachsten Fall kann es praktiziert werden, ZĂ€hler mit speziellen Sensoren auszustatten, die die Anzahl der Impulse von einer Lichtanzeige lesen oder die Rotationsfrequenz der Scheibe der InduktionszĂ€hler verfolgen. Dieser Ansatz ist jedoch unter dem Gesichtspunkt der Vereinheitlichung des Systems nicht sehr gut, und außerdem ermöglichen die Sensoren keine Fernsteuerung des Energieverbrauchs. FĂŒr eine Genossenschaftsorganisation ASKUE ist die beste Option der Kauf des gleichen ZĂ€hlertyps mit den erforderlichen Funktionen..

Multifunktionaler StromzÀhler mit Kommunikationsschnittstellen: Ethernet, RS-232 und RS-485Multifunktionaler StromzÀhler mit Kommunikationsschnittstellen: Ethernet, RS-232 und RS-485

Derzeit verfĂŒgen fast alle elektronischen ZĂ€hler ĂŒber einen Telemetrieausgang, sodass auch die bereits von Verbrauchern installierten MessgerĂ€te in die AMR eingefĂŒhrt werden können. Beachten Sie jedoch Folgendes: Versuche, unterschiedliche ZĂ€hler in einem einzigen Netzwerk zu kombinieren, sind immer mit Problemen bei der Schnittstellenkoordination, der Signalcodierung und der Registrierung von Indikatoren verbunden.

KommunikationsgerÀte

Die digitalen Telemetrieports der MessgerĂ€te verwenden die serielle Schnittstelle RS-232 oder RS-485, um Daten an externe GerĂ€te zu ĂŒbertragen. Diese MessgerĂ€te verfĂŒgen lediglich ĂŒber einen integrierten Schnittstellenkonverter. Die Art des Signals „Stromschleife“ wird seltener verwendet und weist in der Regel auf die Möglichkeit hin, durch manuelle Parametrierung des MessgerĂ€ts auf UART-Schnittstellen umzuschalten, andernfalls ist eine Übertragung ĂŒber einen speziellen Adapter möglich. Die einfachsten ZĂ€hler haben ein diskretes Signal am Telemetrieausgang – das heißt, die Frequenz und das TastverhĂ€ltnis der Impulse der ZĂ€hlvorrichtung werden einfach ĂŒbertragen.

ZĂ€hlerverbindung zum GSM-ModemZĂ€hlerverbindung zum GSM-Modem

Die Hauptschwierigkeit bei der Organisation eines Kommunikationssystems besteht darin, dass jedes MessgerĂ€t und jeder Adapter je nach den Funktionen und Einstellungen des Mikrocontrollers unterschiedliche Signaltypen erzeugen können. Probleme kommen auch durch die Tatsache hinzu, dass der Telemetrieport zunĂ€chst fĂŒr die manuelle Konfiguration und den Datenabruf mit einer einzelnen Verbindung ĂŒber einen Schnittstellenkonverter verwendet wird, wĂ€hrend fĂŒr die Datenerfassung und -ĂŒbertragung an AMR das gesamte Netzwerk auf einen bestimmten einheitlichen Standard gebracht werden muss. In der Regel wird bei einer Anzahl von bis zu 32 Metern die Kommunikationsleitung ĂŒber einen verdrahteten RS-232 und bei einer Anzahl von Teilnehmern von bis zu 250 – RS-485 ausgefĂŒhrt. So wird eine Gruppe von GerĂ€ten durch einen Switch unter Verwendung von beispielsweise UART vereint. Wenn jedoch einige ZĂ€hler in dieser Gruppe kein gemeinsames Protokoll unterstĂŒtzen, werden sie ĂŒber Schnittstellenkonverter verbunden. Auf dem Markt finden Sie zunehmend GerĂ€te zur DatenĂŒbertragung ĂŒber Stromleitungen.

Drahtlose Netzwerke sind unterschiedlich konfiguriert. Die Protokolle können sehr unterschiedlich sein: GSM, Wi-Fi, Funkkommunikation – in jedem Fall wird der Transceiver fĂŒr jeden ZĂ€hler individuell eingestellt. Jeder Kommunikationspunkt kommuniziert mit einer Art Basisstation, und Modems können nicht nur im DirektĂŒbertragungsmodus, sondern auch als Repeater arbeiten.

StromzĂ€hler Einphasiger StromzĂ€hler mit zusĂ€tzlichen Steckmodulen zur Übertragung von Telemetriedaten

In beiden FĂ€llen gibt es eine einheitliche Verbindung, die als Root-Hub fungiert und Daten fĂŒr die Übertragung an das Versandzentrum transformiert. In der Regel handelt es sich um die Verwendung der vielen bekannten Ethernet-Schnittstelle, dh dieser Knoten gehört bereits zu den Internet-Technologien. Dieser Teil des Systems ist fĂŒr die Kommunikation zwischen dem AMR und dem Server vorgesehen, auf dem die Remote-Dispatching-Software installiert ist. Ein PC, der sich direkt im Versorgungsbereich des Systems befindet, kann als Server verwendet werden. Die DatenĂŒbertragung zu einem Remote-Server wird ebenfalls praktiziert, fĂŒr eine zuverlĂ€ssige Verbindung ist jedoch ein Sicherungskanal erforderlich. Die Option „Cloud“ ist gut fĂŒr den Zugriff von ĂŒberall auf der Welt geeignet, wĂ€hrend fĂŒr das kabelgebundene Netzwerk die Installation zusĂ€tzlicher GerĂ€te erforderlich ist.

Organisation eines Versandzentrums

Schwierigkeiten bei der gegenseitigen Integration von ZĂ€hlern verschiedener Hersteller (und manchmal sogar einfach verschiedener Modelle) in AMR treten hauptsĂ€chlich in der Phase der Organisation der dritten Ebene des Systems auf – eines einzigen Versand- und Kontrollzentrums. Auf der physischen Ebene nimmt dieser Teil den Ă€ußersten Zweig der Topologie ein. Der PC kommuniziert mit den Hubs ĂŒber einen RS-USB-Schnittstellenkonverter oder einen Ă€hnlichen Server – ĂŒber einen Switch, der als Teil des Kommunikationskomplexes installiert ist.

USB-RS485-SchnittstellenkonverterUSB-RS485-Schnittstellenkonverter

Die meisten Probleme liegen in der benutzerdefinierten Software. FĂŒhrende Marken von StromzĂ€hlern – „Energomera“, Nik, „Mercury“ – werden von Software-Verwaltungssystemen begleitet, die fĂŒr den nichtkommerziellen Gebrauch kostenlos sind. Zum Zweck der Deunifizierung wurde jedoch so vorgegangen, dass nur dann alles ordnungsgemĂ€ĂŸ funktioniert, wenn alle ZĂ€hler im System nur von diesem Hersteller und vorzugsweise vom selben Modell stammen. Andernfalls mĂŒssen Sie offene Produkte und Betriebssystem-Tools Ă€ndern, jeden Teilnehmer einzeln verbinden und eine kontinuierliche Verwaltung durchfĂŒhren.

Es ist besonders wichtig, dass bei Verwendung von proprietĂ€rer Software ein unbefugter Zugriff auf das System nicht möglich ist: Der Quellcode der Programme ist geschlossen und schwer zu knacken. Außerdem werden die Daten im Speicher der ZĂ€hler selbst gespeichert, der Server dupliziert und organisiert sie einfach. Der Speicher auf dem MessgerĂ€t ist vor dem Schreiben mit einem Kennwort geschĂŒtzt, das wĂ€hrend einer Remoteverbindung nicht geĂ€ndert werden kann – es sind einfach keine erforderlichen Berechtigungen erforderlich. FĂŒr einen zuverlĂ€ssigen Schutz vor Änderungen mĂŒssen Sie lediglich ein regelmĂ€ĂŸiges Umschreiben der Datenbank einrichten. Was nicht weniger interessant ist, das System funktioniert „out of the box“ und ist einfach zu studieren, Sie mĂŒssen keine grĂ¶ĂŸeren Änderungen vornehmen, und daher ist keine perfekte Beherrschung des Bedieners in Programmier- und BetriebssystemverwaltungsfĂ€higkeiten erforderlich.

Installation und Einstellung des Systems

Jeder ASKUE-Teilnehmer ist einzeln verbunden. Die fĂŒr diesen Prozess verantwortliche Person muss ĂŒber eine Excel-Datei mit der Verbraucherbasis verfĂŒgen. Diese Datenbank enthĂ€lt den Namen und die Kontaktinformationen des Teilnehmers sowie das Modell und die Seriennummer des MessgerĂ€ts. Wenn das MessgerĂ€t ĂŒber einen digitalen Telemetrieanschluss verfĂŒgt, notieren Sie die Adresse des NetzwerkgerĂ€ts. Wenn der Ausgang ein diskretes Signal ist, wird ein Sensor des entsprechenden Typs installiert, auf den die Netzwerkadresse manuell eingestellt und ebenfalls in die Datenbank eingegeben wird.

Das MessgerĂ€t oder ein darauf installierter Sensor ist ĂŒber eine Kabelverbindung direkt mit dem Hub des Systems verbunden. DafĂŒr ist das UART-Protokoll gut: Das Kabel kann von Teilnehmer zu Teilnehmer in einer Entfernung von bis zu einem Kilometer verlegt werden. Es ist nur wichtig, die Übertragungsgeschwindigkeit proportional zu reduzieren. Kommunikationsmethoden in AMR können kombiniert werden, indem beispielsweise entfernte Teilnehmergruppen ĂŒber einen Funkpunkt oder ĂŒber GSM verbunden werden. Am Ende entstehen nur zusĂ€tzliche Kosten fĂŒr GerĂ€te zur Kommunikation und Signalumwandlung sowie die Auswahl geeigneter Programmeinstellungen. Die Teilnehmerverbindungsmethode muss in die Basis im Feld Notizen eingegeben werden.

ASKUE-System

Parametrieren Sie das MessgerĂ€t vor der Installation: Setzen Sie die Einstellungen zurĂŒck, synchronisieren Sie die Echtzeituhr, erzeugen Sie den richtigen Signaltyp bei den Ausgangs- und Kommunikationseinstellungen – eine schrittweise Anleitung gemĂ€ĂŸ Benutzerhandbuch. Bei der Verwendung von Schnittstellenkonvertern mĂŒssen sie zuerst die Adresse gemĂ€ĂŸ der Netzwerktopologie einstellen, die Bedienungsanleitung studieren und die Kommunikationsparameter gemĂ€ĂŸ dem aktuellen Protokoll konfigurieren. Da der Kern des Systems dennoch ĂŒber eine serielle Schnittstelle verbunden ist, können Sie jederzeit eine Verbindung herstellen. Aus diesem Grund können alle auf Kundenseite installierten GerĂ€te zum Einstellen und Testen unter geeigneten Bedingungen auf dem StĂ€nder vorinstalliert und dann fast vollstĂ€ndig montiert an den Installationsort ĂŒbertragen werden. In der Datenbank des Administrationskomplexes mĂŒssen die Teilnehmerverbindungseinstellungen nicht geĂ€ndert werden..

Die Kosten fĂŒr die Umstellung auf automatisierte Buchhaltung

Es ist selten sinnvoll, sich unabhĂ€ngig an der Installation und Anpassung von ASKUE zu beteiligen. In der Regel werden solche Projekte auf kooperativer Basis unter Einbeziehung eines Drittanbieters erstellt. Die Preise fĂŒr AusrĂŒstung und Installation sind von Region zu Region unterschiedlich. Im Durchschnitt betrĂ€gt das Projektbudget 6 bis 10.000 Rubel pro Verbraucher. Es gibt einen signifikanten Unterschied in der Anzahl der Abonnenten: Je mehr es gibt, desto gĂŒnstiger ist letztendlich auch die Dichte der ZĂ€hlerplatzierung in der Region. Je komplexer die Netzwerkhierarchie ist, desto höher sind die Projektkosten..

Wir dĂŒrfen nicht vergessen, dass die anfĂ€nglichen Ausgaben fast immer nicht die einzige Investition sind. Wenn die Anzahl der Abonnenten mehr als 100 betrĂ€gt oder komplexe Kommunikationstopologien verwendet werden, mĂŒssen Sie fĂŒr die Dienste eines Remote-Administrators bezahlen. Wenn GSM fĂŒr die Kommunikation verwendet wird, muss der Teilnehmer fĂŒr jede Kommunikationssitzung mit dem System bezahlen, was fast 50 CSD-Anfragen oder SMS pro Tag entspricht.

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