Пример проекта системы автоматизированного учета ресурсов

Пример проекта системы автоматизированного учета ресурсов.

Последнее время сталкиваюсь с задачами проектирования систем учета ресурсов. В здании устанавливаются счетчики тепла, воды, электроэнергии и необходимо показания с них собрать воедино и передать на АРМ АСКУЭ.

Уровень развития оборудования учета ресурсов достиг таких высот, что можно реализовать идеальный вариант АСКУЭ — это когда по зданию идет один провод и все оборудование подключается этим проводом при помощи преобразователя интерфейса к компьютеру.

Почему же в реальности получается система учета ресурсов, представляющая собой кашу из оборудования различных производителей и несовместимых интерфейсов?

АРМ АСКУЭ — автоматизированное рабочее место автоматизированной системы контроля и учета энергоресурсов. Хотя кроме энергоресурсов система позволяет учитывать и расход воды.

Пример проекта распределенной системы учета ресурсов.

В этой структурной схеме системы автоматизированного учета ресурсов все не так, как бы хотелось нам:

Нет единого интерфейса, соединяющего все приборы, наоборот — видим множество разных линий интерфейса, соединяющих несовместимое оборудование разных производителей. Почему так получается?

К проектированию системы учета ресурсов в реальности приступают тогда, когда уже все оборудование смонтировано и запущено. Вот вот наступит момент финишной отделки и тут спохватываются — а все ли кабеля заложены?

И тут в техзадании обнаруживается какая-то непонятная система учета ресурсов и надо срочно выяснить — какие кабеля и куда еще пробросить.

А ведь начинать внедрение системы учета ресурсов необходимо с противоположной стороны — с выбора ПО и уже затем идти вниз по линиям интерфейса к конечному оборудованию и узлам учета.

Проект никогда не был реализован на практике.

Постановка конкретной задачи учета ресурсов.

В реальности задача на проектирование АСКУЭ бывает такой.

1. Установлен тепловычислитель на вводе в ИТП (индивидуальный тепловой пункт) здания.

2. В здании два абонента, у которых по два теплосчетчика «Пульсар-У» на батареи отопления и воздушное отопление.

3. У каждого абонента по два счетчика горячей воды и один холодной воды.

4. Счетчик холодной воды на общем кране для полива газонов.

5. Во ВРУ каждого абонента три счетчика электроэнергии «Меркурий 234»: на вводе1, вводе2 и АВР.

6. Необходимо применить АРМ «Ресурс» производства «Болид», поскольку есть специалисты по его внедрению.

7. Ориентация на оборудование «Болид», что понятно — это будет в любом случае самый дешевый вариант. Низкая стоимость обусловлена большими тиражами распространенного универсального оборудования, применяемого и в охранных и в пожарных и во многих других системах.

8. Стоит отметить, что протяженность линий на объекте будет достигать 300м.

Цель проектирования.

Постараемся учесть все возможные проблемы, чтобы (если кому-то все-таки придется вдохнуть жизнь в этого франкенштейна) не потребовалось допрокидывание проводов и маневрами с оборудованием можно было решить задачу.

Выбор ПО для АРМ учета ресурсов.

В этой ситуации оказалось, что в качестве ПО для АРМ уже выбрано АСКУЭ «Ресурс» производства «Болид».

Хотя в конкретно этой задаче я бы применил ПО производства «Пульсар».

АСКУЭ «Ресурс» возможно хорошо применять для счетчиков с импульсным выходом, а вот интеграция в него оборудования сторонних производителей по RS-485 вряд ли пройдет гладко.

Хотя презентация выглядит красиво:

Разбор задачи.

Счетчики воды с импульсным выходом.

Ну, со сбором показаний со счетчиков горячей и холодной воды с импульсными выходами все ясно — применяем счетчики импульсов «С2000-АСР2», подключая их к контроллеру С2000-КДЛ по двухпроводной адресной линии связи (ДПЛС), а тот в свою очередь к компьютеру по интерфейсу RS-485 при помощи преобразователя «С2000-USB».

Как уже указывал, это будет самый дешевый вариант. Контроллер двухпроводной линии «С2000-КДЛ» стоит 2350р. К нему подключаются счетчики импульсов «С2000-АСР2» по цене 575р. Преобразователь «С2000-USB» стоит всего 1500р.

Кроме того, использование ДПЛС выгоднее, чем интерфейса RS-485, ввиду минимальных требований к кабелю. особенно особенно для длинных участков.

Теплосчетчики.

Теперь, мы видим на вводе тепловычислитель «ВИС-Т3» (в нем применены электромагнитные расходомеры), а в качестве абонентских теплосчетчиков — «Пульсар-У» (тут ультразвуковые расходомеры).

Почему теплосчетчики разных производителей?

Видимо магистральную теплотрассу будут выполнять одни подрядчики, а внутреннюю разводку другие и у каждого подрядчика собственная накатанная схема.

В списке совместимого для подключения к АСКУЭ «Ресурс» оборудования мы видим какие-то теплосчетсчики «Пульсар-У» (эти ли?), а вот тепловычислителя «ВИС-Т3» нет.

Как бы там ни было подключим все эти теплосчетчики к компьютеру по RS-485, а там будь что будет.

Теоретически для подключения можно было бы использовать преобразователь «С2000-USB» производства «Болид».

И вообще — почему бы все устройства с выходами RS-485 не подключить на одну линию интерфейса RS-485 и все это не подключить к компьютеру при помощи одного преобразователя «С2000-USB»? Существует не нулевая вероятность что все это заработает

На практике лучше будет каждое оборудование подключать к компьютеру тем способом, который рекомендует производитель оборудования.

Производитель «ВИС-Т3» рекомендует использовать для подключению к компьютеру «MOXA UPort 1130I», который стоит 6000р.

В линейке оборудования производства «Пульсар» есть собственные преобразователи RS485/USB по цене 3000р.

В итоге, получаем несколько линий интерфейса RS-485 и несколько преобразователей для подключения к компьютеру.

Счетчики электроэнергии.

В типовых схемах применения АСКУЭ «Ресурс» есть вариант с подключением счетчиков электроэнергии «Меркурий» по RS-485 при помощи преобразователя «С2000-USB» производства «Болид»:

Но мы применим собственный преобразователь «Меркурий 221», стоимостью 2900р. (в 2 раза дороже «С2000-USB»):

Альтернативные варианты решения задачи.

Применение ПО «Пульсар»

Грамотным выходом из создавшейся ситуации было бы использование и оборудования и ПО производства «Пульсар».

ПО «Пульсар» — это немного больше, чем просто АСКУЭ.

Кроме самих счетчиков поддерживаются регистраторы нештатных ситуаций и аналоговых сигналов.

Красноречивый пример возможностей ПО — мнемосхема из интерфейса:

Еще вариант — на вводе в теплопункте установить ультразвуковой теплосчетчик «Пульсар» вместо электромагнитного тепловычислителя «ВИС.Т3».

В ПО «Пульсар» заявлена также поддержка электросчетчиков «Меркурий 234».

В качестве счетчиков импульсов можно применить счетчики импульсов-регистраторы производства «Пульсар», которые подсоединяются в один интерфейс с теплосчетчиками.

Стоимость этого двухканального счетчика импульсов 2827р.

Передача информации с использованием ЛВС.

На любом объекте уже есть своя ЛВС.

Устройства учета подсоединяются к ЛВС — все, или только те, которые от стороннего производителя, относительно производителя АРМ. Компьютер с АРМ тоже подсоединяется к ЛВС.

Система будет более гибкой и глобальной.

Можно использовать для каждого оборудования родной преобразователь Ethernet.

«С2000-Ethernet» производства «Болид».

«Меркурий 256» производства «Меркурий».

«RS232/RS485-Ethernet» производства «Пульсар».

«NT4» производства «Тепловизор» для «ВИС.Т3».

Для каждого оборудования свое АРМ.

Предел самого худшего варианта — на оном компьютере ставить несколько ПО: свое АРМ учета ресурсов для каждой марки оборудования.

1. АРМ «Ресурс» производства «Болид» для счетчиков с импульсным выходом.

2. АСКУЭ «Пульсар».

3. Система диспетчерского учёта Архивист (ДС Архивист) НПО «Тепловизор» для ВИС.Т3.

4. «Меркурий энергоучет» для счетчиков электрической энергии.

Понятно, что этот вариант-утопия приведен в качестве примера.

К слову цена каждого из приведенных ПО одинакова — 10000-12000р.

Кроме «ДС Архивист» НПО «Тепловизор» — версия с ограничениями этого ПО, похоже, бесплатна.

Обзор счетчика Меркурий 203: описание, инструкция

Счётчик «Меркурий 203» – представляет собой электромеханический однофазный прибор, для учёта и записи в память электрической энергии в 2-х проводных цепях переменного тока. Устанавливается в системе АСКУЭ, либо автономно. Эксплуатация разрешается только в закрытых помещениях, защищенных от воздействий окружающей среды.

Существует три модификации данного устройства учёта: «Меркурий 203.1» с электромеханическим отчётным устройством, «Меркурий 203.2», оснащенным жидкокристаллическим индикатором, счетчик «Меркурий 203 2т» – многотарифный.

Особенности конструктивного исполнения

• В «Меркурии 230» используется следующие измерители тока: трансформатор тока в нулевой цепи и шунт в фазной цепи;
• Использование шунта в качестве сигнализатора, позволяет вести учет электроэнергии при постоянной составляющей;
• Увеличены возможности индикации:

1. «Сеть» – означает работу счетчика;
2. «Земля» – показывает неравное значение тока в нулевом и фазном проводе;
3. «Реверс» – включение – обратное;

• Импульсный режим дает возможность прибору учета работать в комплексе АСКУЭ;
• При температуре среды эксплуатации ниже 20 С существует возможность частичного отключения жидкокристаллического табло;
• Корпус прибора выполнен из ударопрочной пластмассы с добавлением негорючего вещества;
• Способ крепления и размеры идентичны индукционным электрическим счетчикам.

Технические характеристики счетчика

Дополнительные функции электросчетчика

• Хранение в памяти следующих данных: значение потребленной энергии по всем тарифным зонам на первое число каждого месяца и за последние 12 месяцев, с нарастающим итогом;
• Сохранность и регистрация суммы накопленной электрической энергии по всем тарифам, а также обмен данными посредством оптопорта или модема;
• Автоматический (при необходимости) переход с «зимнего» на «летнее» время;
• Возможность задать максимальное допускаемое значение мощности и энергии по каждой из тарифных зон, при превышении лимита дается запрос на отключение нагрузки от сети.
• Функция установки специального расписания праздничных дней, выходных с заданием лимита потребления.

Интервал между поверками и срок службы

Завод-изготовитель «Меркурия 203» гарантирует срок службы прибора не менее 3 лет, при нормальной эксплуатации.

Интервал между поверками составляет – 16 лет. Средний срок эксплуатации прибора – 30 лет. Поверка производится только специальными аккредитованными организациями, либо заводом-изготовителем.

Перечень оборудования для осуществления поверки электрического счетчика:

• устройство для поверки приборов учета УАПС 2М;
• устройство для проверки прочности изоляции токоведущих частей и корпуса УПУ-10.

Как снять показания счетчика

В однотарифном исполнении снять показания с прибора учета не составит труда. Для этого необходимо с дисплея прибора списать значение и вычесть из него показатель за предыдущий месяц. Получившееся число умножить на цену за 1Квт/ч.

На многотарифном приборе учета необходимо выписать значения всех используемых тарифов, делается это путем переключения кнопки ввода, затем вычесть из них предыдущие показания и умножить на стоимости тарифов, получившиеся цифры сложить.

Показания электроэнергии записываются до запятой, после нее идут десятые доли киловатта, которые при подсчете не учитываются.

Схема подключения «Меркурия – 203»

Подключение электросчетчика «Меркурий-203»:

Подключение прибора учета электроэнергии «Меркурий-203.2Т»:

Данные модели приборов учета выпускаются и в настоящий момент. Стоимость зависит от модификации:

Счетчики Меркурий («НПК «Инкотекс»)

Компания «Энергоучет» на правах дистрибьютора предлагает технологичные счетчики Меркурий, которые производятся предприятием «НПК «Инкотекс». Электронные приборы обеспечивают точный учет расхода энергоресурсов. Электросчетчики, а также автоматизированные системы, выпускающиеся под брендом Меркурий, отличаются рядом особенностей, проявляющихся в:

• расширенных функциональных возможностях электронных приборов;
• надежности конструкции на протяжении длительного времени;
• качественных комплектующих;
• высоком классе точности измерений;
• наличии защиты от несанкционированного изменения показаний электросчетчика;
• современной элементной базе и дизайне.

Счетчики электроэнергии Меркурий представлены в каталоге нашей компании широким модельным рядом, включающим множество модификаций (более 120) для решения различных задач по учету расхода электроэнергии на промышленных и бытовых объектах. По выгодной цене предлагаются как простые модели, подключаемые к однофазным линиям, так и многофункциональные комплексы, которые позволяют выполнять измерение множества параметров и хранить различную учетную информацию, записываемую во внутреннюю память изделия.

Предусмотрены модели электросчетчиков Меркурий, дистанционно ограничивающие максимальную мощность и выполняющие отключение потребителей тока. Приборы, использующие два измерительные элементы для учета профиля мощности, позволяют предотвратить несанкционированное хищение электрической энергии. При этом технологичная элементная база изделий позволяет принимать и передавать информацию по цифровым интерфейсам, GSM-каналам или с использованием модемов силовых сетей.

С помощью специального программного комплекса Меркурий-Энергоучет предоставляется возможность организовать комплексную автоматизацию управления процессами снабжения электроэнергией, а также сбором и обработкой информации, которая необходима для учета расхода энергии. Такая система имеет множество преимуществ:

• повышенная надежность по передаче информации;
• монтаж не требует больших финансовых затрат, требуется только установка электросчетчиков Меркурий и специальных контроллеров;
• в процессе использования не требуется регламентное обслуживание;
• низкие эксплуатационные затраты;
• точка, оборудованная прибором учета, требует минимальных вложений.

Оборудование такими комплексами автоматизации многоквартирных домов позволяет снизить потери и достичь экономии электроэнергии на уровне 15%. Предоставляется возможность регулировать в автоматическом режиме полезный отпуск электроэнергии.

Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления Меркурий-Энергоучет

Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления ┌МеркурийЭнергоучет√ (в дальнейшем ╞ ИИС ┌Меркурий-Энергоучет√) предназначены для измерений электрической энергии и мощности, коммерческого и технического учета энергоресурсов, автоматизированного сбора, накопления, обработки, хранения и отображения информации об энергопотреблении. ИИС ┌Меркурий-Энергоучет√ предназначены для создания многоуровневых автоматизированных информационно-измерительных систем (АИИС)комплексного учета энергоносителей, в частности систем коммерческого учета электроэнергии и мощности (АИИС КУЭ). Результаты измерений ИИС ┌Меркурий-Энергоучет√ позволяют определить величины учетных показателей, которые могут использоваться в финансовых расчетах на оптовом рынке электроэнергии, розничном рынке электроэнергии, в двухсторонних договорах между поставщиками и потребителями и управления нагрузкой.

Скачать

Информация по Госреестру

Производитель / Заявитель

ООО «НПК «Инкотекс», г.Москва

Назначение

Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Меркурий-Энергоучет» (в дальнейшем — ИИС «Меркурий-Энергоучет») предназначены для измерений электрической энергии и мощности, коммерческого и технического учета энергоресурсов, автоматизированного сбора, накопления, обработки, хранения и отображения информации об энергопотреблении. ИИС «Меркурий-Энергоучет» предназначены для создания многоуровневых автоматизированных информационно-измерительных систем (АИИС)комплексного учета энергоносителей, в частности систем коммерческого учета электроэнергии и мощности (АИИС КУЭ).

Результаты измерений ИИС «Меркурий-Энергоучет» позволяют определить величины учетных показателей, которые могут использоваться в финансовых расчетах на оптовом рынке электроэнергии, розничном рынке электроэнергии, в двухсторонних договорах между поставщиками и потребителями и управления нагрузкой.

Описание

ИИС «Меркурий-Энергоучет» компонуются на объекте эксплуатации из выпускаемых различными изготовителями технических средств и представляют собой территориально распределенные многоуровневые информационно-измерительные системы.

ИИС «Меркурий-Энергоучет» проектируются для конкретных объектов и применяются как законченная системы непосредственно на объекте эксплуатации. ИИС «Меркурий-Энергоучет» могут включать в себя все или некоторые компоненты из перечисленных в разделе «Комплектность». В системы могут входить несколько компонентов одного наименования. Конкретный состав и конфигурация систем определяется проектной и эксплуатационной документацией непосредственно на объекте.

ИИС «Меркурий-Энергоучет» состоят, как правило, из трех функциональных уровней:

Первый уровень включает в себя измерительно-информационный комплекс (ИИК) и выполняет функцию автоматического проведения измерений.

В состав ИИК входят:

1) Основные компоненты:

— измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения(ТН);

— счетчики электрической энергии.

Второй уровень включает в себя информационно-вычислительный комплекс энергоустановки (ИВКЭ) и выполняет функцию консолидации информации.

В состав ИВКЭ входят:

1) Основные компоненты:

— устройства сбора и передачи данных (УСПД) или промышленные контроллеры (компьютеры в промышленном исполнении), обеспечивающие интерфейс доступа к ИИК.

2) Вспомогательные компоненты:

— технические средства приёма-передачи данных (каналообразующая аппаратура, модемы).

УСПД предназначены для сбора, накопления, обработки, хранения и отображение первичных данных об энергопотреблении и мощности со счетчиков, формирования исполнительных команд управления, а также для передачи накопленных данных по каналам связи на 3 уровень информационно-вычислительный комплекс (ИВК).

Третий уровень включает в себя ИВК.

В состав ИВК входят:

1) Основные компоненты:

— промышленный контроллер и/или сервер;

— устройства синхронизации времени.

2) Вспомогательные компоненты:

— технические средства приёма-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

— технические средства для организации функционирования локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации;

— технические средства обеспечения безопасности локальных вычислительных сетей.

ИВК предназначен для:

1) автоматизированного сбора и хранения результатов измерений и их визуализации;

2) формирование сигналов телеуправления;

3) подготовки отчетов и передачи их различным пользователям.

4) экспорт данных для передачи в другие информационные системы.

Система обеспечения единого времени (СОЕВ) формируется на всех уровнях ИИС «Мерку-рий-Энергоучет», где используются средства измерения времени, которые предназначены для синхронизации от внешнего источника эталонных сигналов времени. При обнаружении рассогласования времени компонентов системы различных уровней, осуществляется коррекция или установка времени не реже 1 раза в сутки, для компонентов, которым разрешено аппаратно- или программно- производить дистанционную коррекцию или установку текущего времени по заранее запрограммированным алгоритмам.

Средства связи, контроллеры приема-передачи данных, маршрутизаторы и прочие средства вычислительной техники (персональные компьютеры) отнесены к вспомогательным техническим компонентам, поскольку выполняют только функции приема-передачи, отображения данных, получаемых от основных технических компонентов.

ИИС «Меркурий-Энергоучет» выполняют следующие основные функции:

1) измерение электроэнергии и мощности на заданных интервалах времени (1, 3, 5, 15, 30, 60 минут), в зависимости от поддерживаемых применяемыми в системе электросчетчиками интервалов времени;

2) периодический и/или по запросу сбор привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с заданной дискретностью учета;

3) периодический и/или по запросу сбор различных параметров энергоресурсов;

4) периодический и/или по запросу сбор регистраторов состояния средств и объектов измерения;

5) ведение единого времени в ИИС с нормированной точностью;

6) хранение данных об измеренных величинах в стандартной базе данных с настраиваемой глубиной хранения;

7) обеспечение резервирования баз данных на внешних носителях информации;

8) разграничение доступа к базам данных для разных групп пользователей;

9) подготовка данных в различных форматах для передачи их внешним организациям (пользователям информации);

10) прием данных в различных форматах от внешних организаций (поставщиков информации);

11) обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (использование аппаратных блокировок, паролей, электронно-цифровой подписи);

12) конфигурирование и настройка параметров ИИС;

13) диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств ИИС.

Полный перечень функций определяется типами применяемых измерительных устройств и УСПД, и приводится в проектной документации на систему.

Информационный обмен в ИИС возможен по следующим протоколам передачи данных:

2) протокол «Меркурий-Энергоучет» (разработка ООО «НПК Инкотекс»);

3) протоколы устройств, указанных в разделе «Комплектность».

Все основные технические компоненты, используемые ИИС «Меркурий-Энергоучет», являются средствами измерений и зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений. Устройства связи, модемы различных типов, пульты оператора, средства вычислительной техники (персональные компьютеры) отнесены к вспомогательным техническим компонентам и выполняют только функции передачи и отображения данных, получаемых от основных технических компонентов.

Программное обеспечение

ПО «Меркурий-Энергоучет» строится на базе центров сбора и обработки данных, которые объединяются в иерархические многоуровневые комплексы и служат для объединения технических и программных средств, позволяющих собирать данные коммерческого учета со счетчиков и УСПД.

Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности по электроэнергии в ПО «Меркурий- Энергоучет», получаемой за счет математической обработки измерительной информации, поступающей от счетчиков, составляет 1 единицу младшего разряда измеренного (учтенного) значения.

Идентификационные данные программного обеспечения, устанавливаемого в ИИС, приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения «Меркурий Энергоучет»