Опрос счетчиков технического учета по GSM каналу

Задача: опрашивать по расписанию прибор технического учета электроэнергии при помощи GSM модема.

Железо я не выбирал, его выбрали до меня, а мне досталось слепить из этого систему удаленного опроса. Итак, источником информации о растраченной электроэнергии выступил Diris A40 производства Socomec (далее — счетчик).

Прибор много всего умеет измерять, я остановился на считывании сотни регистров, начиная с десятичного адреса 1792 до 1891. В качестве интерфейса — тоже не выбранная мною железяка: модуль связи шлюз RS485 по протоколу JBUS/MODBUS®. Протокол «Modbus-подобный» с отличием в нумерации регистров.

Модемы GSM производства Siemens – MC35i (далее просто – модемы). Вот такие:

Про них достаточно много статей, легко найти документацию. Управляется АТ-командами. Уже не выпускаются. На смену ему пришел Cinterion MC52iT Terminal. Его еще вроде бы можно купить. Блок питания и антенна в комплекте. Для преобразования RS232toRS485 была выбрана вот такая в общем то дешевая железяка. Она справляется со своей задачей.

Структурная схема задуманной системы будет выглядеть следующим образом:

Прямым кабелем я назвал кабель, где все пины соответствуют друг другу в начале и в конце. Например, пин 2 соединен с пином 2. Крос кабелем я назвал кабель, где пин 2 соединен с пином 3, а пин 3 с пином 2.

Для опроса предполагалось использовать MasterOPC Universal Modbus Server, которая живет здесь и является бесплатной, если вы хотите опрашивать не более 32 тегов (некоторые говорят «тагов», мне больше нравится «тегов»). Прелесть ее в том, что она имеет настройки, позволяющие использовать для опроса модем. Такая себе два в одном. Это единственная программа, которую я нашел с такими возможностями. Например в ibaPDA таких возможностей я не обнаружил.

С MasterOPC Universal Modbus Server ничего не получилось. Вернее, получилось на половину: при подключении к счетчику по проводам – все хорошо, при подключении через модем получаемые пакеты почему-то (для меня до сих пор загадка, кто знает — напишите) выглядят следующим образом:

Запрос: 13-05-2016 14:12:56.408 Notebook::DirisA40(adr5):(COM5) Tx: [0008] 05 03 07 0A 00 01 A4 F8
Ответ: 13-05-2016 14:12:56.401 Notebook::DirisA40(adr5):(COM5) Rx: [0013] F1 EB FF FD B7 00 05 03 02 13 86 C5 16

Как видно из ответа, нужная информация там присутствует: 05 03 02 13 86 C5 16. Также видно, что там есть еще и посторонняя: F1 EB FF FD B7 00.

Кому интересно, то для расшифровки пакетов можно применять парсер. Я, например, использую CAS_Modbus_RTU_Parser. Он бесплатен и это замечательно. Есть также онлайн парсеры. Например: http://modbus.rapidscada.net/.

Как избавиться от этого «мусора» я не знал, поэтому написал програмку на LabView (возможно, правильнее будет сказать «нарисовал»). Она отрезает ненужные биты от полученного пакета и затем дешифрует Modbus-пакет. Что такое это самое LabView можно почитать здесь. Вообще, на Хабрахабре, к моему удивлению, обнаружилось довольно много статей о LabView. Получился вот такой интерфейс:

Текст справки выглядит следующим образом. Программа предназначена для опроса счетчиков DirisA40. Перед запуском исполняемого файла необходимо установить LabVIEW Run-Time Engine (один раз). Программа может работать в двух режимах:

Читайте так же:

Как узнать показания счетчика петроэлектросбыт

1) непосредственный опрос
2) опрос через модем

Режим опроса по умолчанию: опрос 100 регистров начиная с регистра 1792.
Формат данных регистров word.
Modbus-адрес по умолчанию — 5.
Непосредственный опрос запускается по нажатию кнопки START.

Опрос через модем идет по расписанию (по умолчанию 5мин.) и запускается после нажатия кнопок «START» и «Записать». Расписание опроса не должно быть меньше 1 минуты и больше 60 минут. В нажатом состояния кнопка «START» подписана как «Идет опрос». В нажатом состоянии кнопка «Записать» подписана как «Идет запись».

Чекбокс «Учитывать коэффициенты пересчета» предназначен для масштабирования считанного значения регистра по формуле X*Factor+Offset. Значения Factor и Offset записаны в одноименных столбцах таблицы настройки и выбора регистров для записи. Запись происходит в текстовый файл в ту же директорию, где находится исполняемый файл следующего формата — дата время data.txt (Например: 21.05.2016 22_12 data.txt). Если запись производилась с использованием модема, то имя файла с данными будет иметь следующий вид: 08.06.2016 9_47 data__modem.txt. При первой попытке записи файла есть возможность изменить имя файла. Запись производится в тот же файл, пока не будет отжата кнопка «Идет запись». Записываются в файл регистры с отмеченными чекбоксами в таблице настроек. Изменить состояние чекбокса в таблице настроек можно при помощи двойного клика. Полученные значения регистров отображаются в таблице настроек с столбце «Value». На вкладке «Графики» можно настроить отображение любого значения регистра из таблицы настроек. Цвет кривой графика соответствует цвету рамки вокруг выбранного тега. Теги, которые необходимо выключить из построения, нужно поставить в положение «save» или любой другой регистр со значением 0. Web-интерфейс прибора публикуется _http://computername:8000/DirisA40.html и доступен только через explorer если установлен LabVIEW Run-Time Engine.

В процессе написания/рисования были использованы следующие вспомогательные программы.

Для эмуляции работы счетчика использовалась бесплатная программа DevEmu. Узнал я про нее из блога Алексея, хорошо описавшего ее работу и применение. За что ему огромное спасибо.

Для эмуляции соединения со счетчиком использовались пробные версии разнообразных программ, которые называются Serial Port Splitter. Их довольно много разных, пробного периода двух таких сплиттеров мне хватило для написания вышеописанной программки.

Счетчики электрические трехфазные с gsm модемом

TG21 ориентирован на применение в промышленных приложениях, в которых используется физический интерфейс RS485. Данный интерфейс позволяет параллельно подсоединить к модему несколько внешних устройств. Все подключения к модему осуществляются с использованием клеммника. Модем собран в корпусе, ориентированном для крепления на DIN-рейку.

TG21 поддерживает все основные коммуникационные функции: передачу данных по технологиям CSD и GPRS, приём и передачу факсов и SMS-сообщений. Управление модемом осуществляется стандартными АТ-командами. Сторожевой таймер препятствует зависанию устройства.

Широкий диапазон рабочих температур и компактный корпус позволяют использовать модем в разнообразных промышленных приложениях. Модем TG21 ориентирован на использование в системах автоматического сбора данных с электросчётчиков и других счётчиков энергоресурсов, в системах вендинговой торговли, в платёжных терминалах, а также в различных системах, требующих беспроводной передачи данных.

Читайте так же:

Подать показание счетчика электроэнергии тэк

Новинка

Модем обеспечивает передачу данных в сети GPRS по стеку протоколов TCP/IP. Модем автоматически подключается к сети GPRS и устанавливает соединение с заданным сервером.

Модификация iRZ АТМ21 IP65 выполнена в пылевлагозащищенном корпусе с классом защиты IP65 и предназначена для передачи данных по сетям сотовой связи в сложных климатических условиях. Питание и антенны подключаются через гермовводы на корпусе устройства.

Беспроводные GSM/GPRS-модемы iRZ ATM21.А/iRZ АТМ21.B обеспечивают передачу данных в сети GPRS по стеку протоколов TCP/IP. Модемы автоматически подключаются к сети GPRS и устанавливают соединение с заданным сервером. Обеспечивается прозрачное взаимодействие между сторонним программным обеспечением и внешним устройством, подключенным к модему по интерфейсу RS485 и/или RS232. Модем отслеживает состояние GPRS-соединения и в случае его потери самостоятельно восстанавливает соединение.

Модификация iRZ АТМ21.B IP65 выполнена в пылевлагозащищенном корпусе с классом защиты IP65 и предназначена для передачи данных по сетям сотовой связи в сложных климатических условиях. Питание и антенны подключаются через гермовводы на корпусе устройства.

прозрачный режим TCP/IP-to-COM;
возможность одновременной работы с 5-ю соединениями;
возможность одновременной работы в режимах «клиент» и «сервер»;
возможность одновременной работы с двумя интерфейсами (RS232 и RS485);
возможность работы с резервным IP-адресом сервера или резервным сервером;
возможность резервной работы через CSD;
две SIM-карты для резервирования услуг, предоставляемых операторами связи;
отправка SMS-сообщения на заданный номер при потере соединения с сервером;
различные режимы работы с сервером (всегда на связи, выход на связь по расписанию, звонку или SMS-команде);
Modbus RTU/TCP конвертер, позволяет преобразовывать промышленный протокол Modbus RTU в протокол Modbus TCP и обратно;
автоматическое отслеживание состояния GSM-модуля и два вида сторожевых таймеров для защиты от зависания;
8 GPIO (3 входа/выхода GPIO, 1 силовой выход GPO для питания стороннего оборудования,4 выхода GPO на разъеме DB9-F);
управление внешними входами/выходами по SMS-командам или через Интернет;
отправка SMS-сообщения на заданный номер по сигналам с внешних выводов;
простота настройки множества модемов со сходными параметрами через программу ATM Controlподдержка работы со специализированным серверным программным обеспечением iRZ Collectorудаленные настройка и обновление встроенного программного обеспечения при работе с iRZ Collector;
устойчивость к сбоям при обновлении встроенного программного обеспечениякорпус с креплением на DIN-рейку.

с помощью программы ATM Control SE (вкладка «Дополнительно» – «Режим работы»);с помощью SMS-команды: 5492 1at$bt_set=1
Запустите в Bluetooth-приложении поиск модемов.Подключитесь к выбранному модему.

Модемы протестированы с теплосчетчиками:
Теплоком ВКТ7 ● Логика СПТ 942 ● Логика СПТ 943 ● Логика СПТ 961 ● Промприбор ТМК-Н120 ● Промприбор ТМК-Н130 ● Взлет ТСРВ-033 ● Взлет ТСР-024-М ● Эльф-04 ● Карат-307 Термотроник ТВ7 ● ТБН Энергосервис КМ-5

Применение

До недавнего времени показания с приборов учета электроэнергии, как «домашних счетчиков», так и некоторых промышленных приходилось ежемесячно снимать вручную, что влекло за собой потерю времени и определенные неудобства.

Сейчас этот процесс легко можно автоматизировать, подключив к прибору учета электроэнергии специальный модем, который будет собирать показания и в автоматическом режиме отправлять их в управляющую компанию или в электроснабжающую организацию.

Модем подключается к прибору учёта электроэнергии через порт RS232 или RS485 и может, в зависимости от настроек, отправлять показания со счетчика через мобильную сеть по каналам 3G/GPRS и CSD.

Читайте так же:

Место установки счетчика электроэнергии пуэ

Данное решение должно заинтересовать в первую очередь управляющие компании и компании, стремящиеся к оптимизации своих ресурсов и затрат, так как его внедрение поможет существенно сократить издержки на сбор показаний электроприборов и, что тоже немаловажно, сможет гарантировать своевременность получения показаний приборов учета от конечных потребителей электроэнергии.

С помощью специализированного ПО для опроса счетчиков можно гибко настроить расписание отправки модемами показаний приборов на сервер электроснабжающей организации. Это позволит получать не только итоговые цифры за месяц, но и обрабатывать полученную информацию в разных разрезах, строить графики и диаграммы потребления электроэнергии.

Тем самым, появляется возможность выявлять пиковые нагрузки и нештатные ситуации (резкие скачки потребления электроэнергии) и оповещать об этих событиях уполномоченных сотрудников или диспетчерские службы.

Практически во всех современных новостройках установлены не только общедомовые, но и поквартирные индивидуальные приборы учета потребляемого тепла. Всё больше таких счетчиков устанавливается и в «старом» жилом фонде. И происходит это в том числе и потому, что управляющие компании, ответственные за обслуживание жилого фонда и сбор денег с населения, очень заинтересованы в снижении своих потерь за счет точного учета ресурсов, поставляемых населению.

Для того, чтобы автоматизировать процесс сбора показаний теплосчетчиков, к приборам подключаются специальные мобильные модемы. В каждом модеме установлена SIM-карта сотового оператора, благодаря которой, модем передает показания счетчика в диспетчерско-расчетный центр управляющей компании, связываясь с ней с помощью 3G/GPRS, SMS или по CSD.

Повсеместное применение модемов, подключенных к приборам учета, позволяет в режиме реального времени получать показания счетчиков. В выигрыше от этого оказываются все – и управляющая компания, и конечный потребитель тепла. Владельцу квартиры больше не нужно вручную снимать показания теплосчетчика и передавать их в расчетный центр, модем все сделает автоматически.

Управляющая компания, в свою очередь, своевременно собирает данные о потреблении тепла, а также получает возможность выявлять чрезмерные теплопотери. Например, в случае, когда общедомовой счетчик сообщает о потреблении тепла, существенно превышающем сумму показаний всех поквартирных счетчиков, значит явно где-то присутствуют потери тепла, которые управляющая компания может выявить и быстро устранить, отремонтировав окна в подъезде или течь в подвале. За счет своевременного выявления подобных проблем и оптимизации учета теплопотребления, управляющая компания очень быстро окупает стоимость установки специальных модемов и начинает экономить и деньги и ресурсы.

Все мы неоднократно слышали о том, что жилищно-коммунальное хозяйство в нашей стране является, мягко скажем, далеко не эталонной отраслью по уровню автоматизации и развития высоких технологий.

Устаревшее оборудование, в частности, оборудование теплосетей, постоянно выходит из строя, приводя к серьезным авариям. Многие из нас могли хотя бы раз в жизни наблюдать фонтаны горячей воды, бьющие из лопнувшей под землей трубы.

Однако, в последние годы подобные аварии происходят значительно реже и всё благодаря стартовавшему процессу переоснащения оборудования и внедрения систем удаленного мониторинга, диагностики и контроля состояния оборудования теплосетей.

Читайте так же:

Замена счетчика электроэнергии через мосэнергосбыт

Диспетчерские центры при помощи специального ПО получают возможность в любой момент в режиме реального времени удаленно подключиться к теплосчетчикам и контроллерам, управляющим различными датчиками, и считать их показания для дальнейшего анализа. Подобное удаленное подключение становится возможным благодаря использованию специальных мобильных модемов, подключающихся к теплосчетчикам через разъем RS232.

Модем позволяет отправлять показания теплосчетчика в диспетчерский центр с помощью установленной в нем SIM-карты сотового оператора по 3G/GPRS или CSD каналам. Благодаря показаниям приборов учета, получаемым с помощью модемов, центр диспетчеризации получает возможность не только автоматизировать выставление счетов за тепло конечным потребителям, но и в любой момент проводить сверки, выявлять проблемные места с повышенными потерями тепла.

Например, модемы, подключенные к счетчикам, установленным на крупной теплотрассе, вовремя оповестят диспетчера о случаях разморозки теплотрассы или прорыва трубы, что позволит диспетчеру вовремя вызвать на место аварии ремонтную бригаду. Также, благодаря анализу истории показаний счетчиков можно выявлять периодичность перепадов теплопотребления. Это дает возможность прогнозировать нагрузку на теплосети и вовремя регулировать температуру подаваемого теплоносителя что , в конечном итоге, приводит к экономии денег и ресурса оборудования.

GSM Розетки

Позволяет удаленно включать/выключать электрические приборы мощностью до 3,5 кВт (220В, до 16А). В комплект входит внешний термодатчик, позволяющий контролировать температуру в помещении и управлять отоплением.

Мощн. нагрузки до 3,5 кВт
Датчик температуры
Управление по SMS
Управление по температуре
Поддержка датчиков
Управление SimPal-T20

Может управлять розеткой SimPal-T20
Стандарт связи: GSM
Рабочие частоты GSM 800/900/1800/1900 МГц
Слот Mini-SIM-карты 25×15×0,76 мм
Питание прибора 90-250 В, 50/60 Гц
Рабочая температура -10°С

Мощн. нагрузки до 3,5 кВт
Датчик температуры
Управление по температуре
Управление по расписанию
Управляется розеткой SimPal-T40 (нет GSM модуля)

Управление по расписанию
Рабочие частоты GSM 800/900/1800/1900 МГц
Питание прибора 90-250 В, 50/60 Гц
Рабочая температура -10°С

Отчет о напряжении
Отчет о температуре
Внешний датчик
Внутренний датчик
Отправка тревог по SMS
Диапазон измерений -55°. 125°С

Оповещает по SMS о температуре окружающей среды. Если температура достигнет порогового значения, извещатель отправит сообщение . Более того, если температура резко повышается, он отправляет сигнал тревоги о пожаре.

Макс. нагрузка: 3,5 кВт
Управление по SMS
Управление по расписанию
Управление по температуре
Охранные зоны: 2 шт.
Диапазон измерений: -55..+125

Мощн. нагрузки до 3,5 кВт
Датчик температуры
Датчик движения
Управление по SMS
Управление по температуре
SMS оповещение

Работа с датчиком движения
СМС оповещение о тревоге
Стандарт связи: GSM
Рабочие частоты GSM 800/900/1800/1900 МГц
Слот Mini-SIM-карты 25×15×0,76 мм
Питание прибора 90-250 В, 50/60 Гц
Рабочая температура -10°С

Читайте так же:

Счетчик электроэнергии меркурий 207

Электрощит с GSM на дачу

Давно чесались руки переделать в доме на даче электрощиток и проводку, которые я делал еще в далеком 1999 году при строительстве дома.

С тех пор на даче появилось много бытовых приборов и электроники, выросла нагрузка на проводку, да и в магазинах электрики появилось много чего нового и интересного.
Потратив пару месяцев в интернете, изучив технологии и ассортимент, приступил к реализации. Основные критерии при разработки схемы щитка были безопасность и функциональность.

Начал с расчетов и рисования схем

Процесс сборки проходил на балконе в городской квартире

На входе были установлены приборы контроля напряжения и тока.
Слева направо:
автомат 6а защита слаботочки, индикаторы наличия напряжения по линиям, вводной рубильник, РН-111М — реле напряжения, РМТ-101 — реле максимального тока, кросс-модуль

Все потребители разбиты на группы, каждая группа просчитана и защищена УЗО, справа стоит трансформатор на 12 вольт для питания контроллера GSM.

Линия автоматов, GSM контроллер для управления отоплением, контакторы линий отопления.
Появилась возможность дистанционно смотреть температуру в доме и на улице, включать выборочно конвекторы в разных помещениях.

В случае серьезных скачков напряжения будет автоматически отключена линия розеток и электроника не пострадает.

Для удобства пользования — распечатал и наклеил подписи к каждому элементу щита.

Люк щитка замаскировал под фоторамку, наклеив фотографии.
Сделал боковое освещение с использованием светодиодных лент.

Монтаж щита в доме завершен, теперь я спокоен за электробезопасность на даче)

Теперь на очереди вводной щит, надо реализовать идеи по подключению к нему генератора.

Комментарии 43

А где такие щиты продают большие? Ни где не нахожу

Класс. У нас на работе в щитовой меньше автоматов))) но сцуко аж глаза рудует то что под крышкой. Вы это все собрали а потом на Даче уже только фазу и ноль подключили?

Спасибо! Да, на даче подключал уже к питанию и нагрузкам.

Отличная работа.
Под заказ можно такой собрать ?

Пару вопросов если можно. При вводном кабеле2,5мм.кв, Автомат 40А?( пофиг что 3р установлен как двухполюсник, но на реле максимального тока подача с Выхода L3 Зачем? или на вводе L2-L3 Перемычка?) на какой ток реле выставлено?
Просто интересно, если узоха 40А, ВВодной автомат "40А" юзат по полной нагрузке, то выходит что максимальное потребление "приёмников" приблизительно 8,5кВт, но при половине заявленной нагрузке "заболеет вводной кабель" Дай бог, чтоб отгорело на "автомате" или столбе.
Я бы как минимум реле тока на 16А поставил, спасёт от "перегруза" питающую линию, жаль что УЗОхи сороковки по "КЗ" работать будут неадекватно, только на утечку((

На фото щит еще не подключен окончательно, позже был протянут кабель 3×6кв.от вводного щита, где стоит рубильник переключения сеть-генератор. От сети L2 и L3 объединены перемычкой, а от генератора питание идет только на линию L2(линия приоритета с ограничением по нагрузке).
УЗО 40А защищает группу автоматов меньшего номинала.

голоса

Рейтинг статьи