Автоматизированная система учета энергоресурсов на коммерческом предприятии и их оплаты: какие приборы используются

Что понимают под энергоресурсами

Под термином энергетический ресурс понимается физическая среда, содержащая в той или иной степени необходимые качества и свойства процессов генерации энергии, используемых для обеспечения выполнения различных видов работ и других полезных функций.

Энергетические ресурсы обычно классифицируются как.

• Первичные ресурсы, которые непосредственно получены из природы.
• Вторичные, которые получаются в результате переработки и преобразования первичных ресурсов.

Первичная энергия включает все виды добываемого и ископаемого топлива, солнечное излучение, энергию ветра и воды. Последние считаются экологичными и возобновляемыми источниками энергии.

Вторичные источники энергии — это в основном электричество и тепло.

Необходимость учета энергоресурсов

Современный управляемый и контролируемый рынок энергоресурсов требует от любой быстрорастущей компании или организации ведения подробного учета всего энергопотребления. Это необходимо не только для того, чтобы в режиме реального времени отслеживать производственную деятельность предприятий и организовывать финансовый учет их потребления, но и для планирования различных стратегических задач экономической политики всего предприятия.

Электроэнергия, тепло, газ и вода — важнейшие компоненты, необходимые для производства любого продукта, и, кроме того, они являются основными статьями расходов, составляя значительную часть себестоимости. Одним из условий, способствующих значительному снижению затрат на электроэнергию в основных производственных расходах, является организация и внедрение систем контроля и учета электрических ресурсов.

Многие предприятия все еще переоценивают долю энергоемкости в себестоимости продукции. Согласно последним данным, удельное энергопотребление ВВП основных отраслей промышленности в Российской Федерации фактически в три раза выше, чем в ведущих странах Западной Европы, и даже в два раза выше, чем в США в передовых секторах экономики.

Энергосбережение актуально для любой развитой страны и должно применяться в отдельных отраслях промышленности, включая производство сельскохозяйственной продукции, а также в коммунальном секторе.

Для каждого конкретного энергоресурса существуют специфические требования по организации контроля и учета его потребления, которые, в свою очередь, прописаны в действующих нормативно-технических документах и законодательной базе.

Так, одним из основных документов, способствующих рациональному энергопотреблению, является Федеральный закон № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 года с изменениями от 3 июля 2016 года, который устанавливает все необходимые меры по обеспечению энергосбережения и повышения энергетической эффективности, в том числе путем внесения изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации.

Система АСКУЭ — что это такое?

Автоматические системы учета электроэнергии — это техническое решение, которое может быть предоставлено.

• Удаленный сбор данных с интеллектуальных приборов учета.
• передача полученной информации в личный кабинет оператора
• Обработка переданных данных и их последующая выгрузка в информационные системы (1С, ГИС ЖКХ и др.)

Автоматические системы управления подачей и использованием электроэнергии обеспечивают надежный учет, от которого одновременно выигрывают ресурсоснабжающие организации, хозяйствующие субъекты, домовладельцы и государство. Совершенствование технологии обмена данными позволило значительно упростить коммерческий учет энергоресурсов и снизить затраты на его осуществление.

Мы хотим сделать измерительное оборудование максимально удобным и автоматическим, чтобы можно было считывать данные дистанционно. Наша задача — оцифровать жилищно-коммунальный сектор и внедрить автоматизацию, не накладывая дополнительного бремени на потребителей.

Внедрение ASCE позволяет автоматизировать учет, добиться его максимальной точности и получить аналитическую информацию, необходимую для разработки и адаптации программ энергосбережения и энергоэффективности. Эти данные часто называют «показаниями ASCUE». Нет простых слов, чтобы описать, что это такое. Прежде всего, необходимо понять, как интерпретировать «ASKUE» и разложить это сложное явление на отдельные составляющие.

Финансовая составляющая автоматизации учета

Все системы измерения были созданы для непосредственного использования в экономической и финансовой деятельности предприятий любой формы собственности. Поэтому с экономической точки зрения принято различать два основных вида учета энергии

• Коммерция.
• Технический.

Основной задачей систем коммерческого учета является процесс измерения и обработки количества потребленных энергоресурсов с целью обеспечения денежных расчетов между потребителями и производителями за использование этих ресурсов.

Задача технического учета — предоставить более полную и подробную информацию о распределении потоков энергоресурсов внутри предприятия, как по отдельным секторам, так и по технологическим цепочкам, для целей анализа затрат и выгод, а также для целей формирования политики энергоэффективности.

Коммерческий учет является основой предприятия и включает в себя, помимо прочего, вспомогательную систему, состоящую из технических приборов учета, которые не дублируют основную систему, а лишь дополняют ее, обеспечивают целостность расчетов и предлагают множество возможностей для реализации мер по энергосбережению.

В связи с важностью коммерческого учета, повышенные требования предъявляются к техническим характеристикам самих приборов учета первичной энергии, в частности к уровню их точности и надежности, а также к общей схеме построения всего комплекса. Это связано, прежде всего, с необходимостью минимизации возможных рисков, связанных с недоучетом, который, в свою очередь, может привести к различным финансовым потерям для энергоснабжающих компаний и всей цепочки транзитных посредников.

Кому выгодно произвести установку и внедрение АСКУЭ (АИИС КУЭ)

С 2012 года все больше потребителей переходят от традиционных организаций учета электроэнергии (с использованием ежемесячного визуального учета) к установке и внедрению AMR-систем или автоматизированных информационных систем учета электроэнергии.

Промышленные предприятия и юридические лица, даже садоводческие товарищества, многоквартирные и кондоминиумные дома переходят на использование систем AMR.

Насколько полезна установка ASCE для потребителя и что позволит сделать система. Мы предлагаем рассмотреть эти вопросы здесь.

Счётчики АСКУЭ — что это?

Автоматизация учета электроэнергии стала возможной благодаря изобретению и появлению на рынке электронного счетчика, также известного как интеллектуальный счетчик или «умный счетчик». Электронный счетчик является фундаментальной частью AMR и основным источником информации для остальной части системы.

Счетчики, используемые в системах AMR, преобразуют проходящий ток в измеряемые импульсы, что позволяет определить точное количество использованной электроэнергии и предоставить другие параметры сети, важные для многотарифного учета: ток, напряжение, частоту, сдвиг фаз. Они отличаются от индуктивных, электронных или гибридных счетчиков тем, что имеют импульсный выход или встроенный модем.

Поскольку они интегрированы в автоматизированную систему, эти счетчики могут дистанционно

• Передача данных и команд: вскрытие сигналов, вскрытие распределительных коробок, магнитный контакт с механизмом счетчика.
• Получение данных и команд: отключение реле, изменение тарифов счетчиков.

В зависимости от модификаций, счетчики ASCE могут обеспечивать накопление и хранение данных об энергопотреблении, работу в многоскоростном режиме, учет не только активной, но и реактивной энергии, дистанционное отключение потребителя от сети или восстановление электроснабжения.

Кроме того, эти устройства различаются по уровню точности, номинальному напряжению и ряду других параметров. Это позволяет потребителю выбрать оптимальное устройство для интеграции в проектируемую систему учета в зависимости от требований к его функциональности и экономической эффективности.

Независимо от выбора, сделанного производителем счетчика или разработчиком системы автоматизации, счетчик, интегрированный в систему AMR, должен соответствовать требованиям ГОСТ 31819.21-2012 (62053-21:2003) «Электрооборудование для измерения электрической энергии. Специальные требования. Часть 21» и быть зарегистрированным в национальном реестре средств измерений, использование которых должно быть согласовано с поставщиком электроэнергии.

Применение АСКУЭ

Центр обработки информации (ЦОИ) устанавливается в диспетчерской, не обязательно в отдельном помещении, и получает текущие данные об энергопотреблении от каждой группы потребителей.

Со временем автоматические системы учета начали внедряться на объектах с меньшим потреблением электроэнергии: например, в жилых районах. Крупномасштабное производство позволило снизить цены, и даже стало возможным внедрение AHCCS на уровне небольших жилищных кооперативов. В этом случае центр обработки информации может располагаться в диспетчерской электросетевой компании или в офисах жилищно-коммунальной комиссии.

Современные технологии позволяют организовывать сети обмена данными не только через специально оборудованные сети. Самостоятельная прокладка сети обходится довольно дорого: стоимость кабелей, труд монтажников, аренда стендов и согласование проекта. С появлением общедоступных средств связи стало возможным снизить эксплуатационные расходы на автоматические системы учета. Беспроводная связь, облачные вычислительные сети и свободный доступ к интернету сделали возможным мониторинг энергопотребления мобильных устройств и компьютеров, которые не нужно приобретать специально для системы AMR.

Любой пользователь или назначенный оператор может управлять личным или общественным устройством AHEMS с виртуального рабочего места или даже со смартфона. Основные затраты сводятся к приобретению устройств, управляемых пользователем, и программного обеспечения. Сегодня активно внедряется технология «умный дом», с ее помощью можно установить счетчики электроэнергии в небольших помещениях. Владелец дома или офиса может автоматизировать потребление энергии на любом расстоянии от объекта управления.

Теперь, когда мы разобрались с вопросами доступности и удобства, давайте посмотрим, как работает система AMR.

Ключевые особенности

Системы AMR не могут функционировать без цифровых приборов учета электроэнергии и энергии, средств связи, компьютеров и программного обеспечения. Информация собирается и передается с помощью микропроцессорных устройств, расположенных в определенных секторах. К основным преимуществам таких устройств относится возможность измерения активной и реактивной энергии в соответствии с действующим тарифом. Прибор рассчитывает показатели мощности во всех направлениях.

Система предназначена для регистрации нагрузки и максимальной нагрузки за определенный промежуток времени, при этом вся информация хранится в памяти AMR. Некоторые устройства способны измерять параметры качества электроэнергии: провалы напряжения, частоту. Вся собранная информация может быть передана только при наличии связи. В противном случае данные архивируются в кВт/ч. Эта информация может храниться в памяти счетчика в течение определенного периода времени.

Связь представлена специализированными телефонными каналами, а также телекоммуникационным оборудованием (мультиплексоры, модемы, радиомодемы). Окончательная работа всегда зависит от компьютера. Эксперты разработали общие интерфейсы для передачи собранной информации, чтобы автоматизировать процесс.

• PLS. все данные передаются по силовой линии счетчика.
• Интерфейс RS-485. Эта система поставляется в виде кабеля и поддерживает подключение до 30 устройств. Это позволяет специалисту увеличить скорость передачи данных в несколько раз. Однако эта опция доступна только для небольших объектов.
• Мобильный интерфейс. Передача информации возможна только с помощью высококачественного модема.

Особое внимание всегда следует уделять программному обеспечению, поскольку оно позволяет осуществлять связь с другими поставщиками и компаниями.

Как это функционирует

Начнем с задач, выполняемых автоматической системой учета электроэнергии.

1. Сбор данных от каждого потребителя (группы потребителей) о потреблении электроэнергии в текущий момент и за определенный период времени.
2. Передача данных с устройства управления в единый центр обработки информации (ЦОИ). Информационный канал невозможно перехватить или обойти, поскольку связь закодирована.
3. Поступающая информация обрабатывается и систематизируется для получения сводных отчетов и представления о потреблении энергии в режиме реального времени. Это делается с помощью компьютерных технологий.

Другими словами, AMR позволяет собирать информацию об энергопотреблении объекта (группы объектов) с высокой степенью достоверности. Возможные ошибки и сознательное искажение информации, которые часто встречаются при сборе данных вручную, сведены к минимуму (исключен пресловутый человеческий фактор). Это предотвращает несанкционированное подключение и незаконный отбор энергии. Поэтому внедрение этой технологии приветствуется крупными энергетическими операторами.

Кроме того, установка ASCEPS по всей цепочке от электростанции до конечного потребителя в конечном итоге приведет к значительной экономии энергоресурсов. Не говоря уже о снижении затрат, которые несет компания по электроснабжению в случае, если переданная мощность и показания внутреннего счетчика потребителя не совпадают.

Общие требования к системам автоматического учёта

Прежде всего, автоматическая система должна регистрировать единицы продукции — объекты измерения. Как только появляется единица, она сразу же регистрируется, выдавая код продукта, состоящий из серийного номера, даты, времени и номера смены — данные, которые могут быть использованы для идентификации продукта в случае необходимости.

Система должна иметь двухуровневую структуру, где нижний уровень связан с конкретной производственной линией, а верхний уровень, уровень управления, выступает в качестве точки сбора всей информации о производственной линии, чтобы обеспечить надежное сохранение записанных данных. На нижнем уровне должна быть архивная комната, где хранятся данные за отчетный период (смену и день) только по своим производственным линиям.

Система должна контролировать точность учетных данных. Для этого на нижнем и верхнем уровнях формируются контрольные линии с общей выработкой, количеством остановок и т.д. По запросу диспетчера, в конце смены, ПК сверяет данные с верхнего уровня с данными с нижнего уровня. Если они не пересекаются, это означает, что произошла неучтенная ошибка. В этом случае данные из архива нижнего уровня считаются корректными.

Система должна позволять операторам нижнего уровня корректировать процесс в случае возникновения сбоя (например, если закончилась упаковочная лента). Однако эти функции могут выполнять только уполномоченные лица, которым предоставлен доступ к системе. Факт внесения изменения также регистрируется. При обслуживании системы дозирования желательно иметь возможность визуально контролировать ее работу в непосредственной близости от технологического оборудования.

Система должна реагировать на аномалии и сбои в процессе учета, т.е. включать сигнал тревоги или выполнять другие аварийные действия, характер которых зависит от технического процесса. Ниже перечислены основные требования к автоматической системе учета

• Надежность выходных записей.
• Временная подача.
• Контроль точности бухгалтерских данных.
• Авторизованный доступ к исправлениям данных.
• Визуализация процесса учета.
• Высокая надежность системы.
• Реакция системы на аномальные отклонения в работе.

В качестве примера возьмем систему дозирования для участка розлива и упаковки.

Пример системы автоматического учёта

Было бы неплохо установить автоматические системы дозирования на всех этапах производства. Однако в реальности это не всегда имеет смысл из-за технических трудностей реализации или специфики производственного процесса. Такие системы эффективно работают в таких областях, как упаковка, розлив и бутилирование, где производство носит циклический характер. — Там, где производство циклично и есть возможность регистрировать единицу продукции.

Производственный процесс заключается в розливе жидкостей (сок, молоко, вино, газированная вода, технические жидкости) в тару (пакеты, бутылки, банки и т.д.), формировании коробок и паллет и доставке готовой продукции на склад. В этом случае необходимо получить достоверные записи от участка производства жидкости до доставки готового продукта на склад.

Жидкость для продукта заливается в резервуар для технологической жидкости (UT) и проходит через дозирующее устройство (UM) к дозирующему устройству. При открытии клапана (K) измерительный бак заполняется до уровня U2. Клапан (K) закрывается, жидкость поступает в дозирующее устройство (D), а уровень в измерительном баке опускается до отметки U1.

Системы технического учета электрической энергии

Требования к оснащению объектов системами учета описаны в разделе 17.2 Санитарных правил 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».

Существует два типа учета электроэнергии: биллинговый (коммерческий) и технический.

Коммерческий учет — это учет электроэнергии, поставляемой потребителю за денежную оплату и на «входе» электроэнергии в объект (например, квартирный счетчик — flat meter).

Технический — Это учет, используемый для контроля использования электроэнергии в зданиях, на предприятиях и т.д. — Это касается физических и юридических лиц.

Учет коммерческой электроэнергии, как для физических, так и для юридических лиц, осуществляется с помощью однотарифных, двухтарифных и трехтарифных счетчиков.

Однотарифный счетчик — это счетчик, который измеряет потребление электроэнергии по единому тарифу в течение дня.

Двухтарифные счетчики — это счетчики, которые имеют разные тарифы для дневного и ночного потребления.

Трехтарифный счетчик — это счетчик, который измеряет потребление электроэнергии в течение трех периодов времени: T1 (пик) — когда электрическая нагрузка самая высокая, с 7-10 утра и 5-21 вечера; T2 (ночь) — когда электрическая нагрузка самая низкая, с 11-7 утра; и T3 (полупик) — когда электрическая нагрузка средняя, с 10-17 вечера и 9-23 вечера.

Основная цель системы учета — подсчет количества электроэнергии, потребленной потребителем. Основным элементом системы учета является квалифицированный счетчик электроэнергии, установленный в главном распределительном щите здания, квартиры или дома. Если таких объектов много (многоквартирный дом, помещения арендаторов, коттеджный поселок и т.д.) и счетчики объединены в общую шину (обычно двухпроводную) для автоматической передачи данных, то такая система будет называться ASCADA — Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии.

Целью AEACS является обеспечение эффективного учета электроэнергии и минимизация финансовых затрат на электроэнергию и ее производство, передачу, распределение и потребление для оптимизации и прогнозирования энергопотребления. Система состоит из датчиков тока, анализаторов качества и количества электроэнергии и программного пакета SCADA для сбора, обработки и хранения информации. Как правило, система работает как часть системы управления зданием (BMS).

Системы технического учета тепловой энергии

Также существует два типа систем технического учета тепловой энергии: автоматизированная система технического учета тепловой энергии (АСТУТ) и автоматизированная система коммерческого учета тепловой энергии (АСКУТ).

АСКУТ отслеживает данные на входе и выходе объекта и присутствует на всех объектах, подключенных ко всей тепловой сети. Теплосчетчики устанавливаются в индивидуальных тепловых пунктах здания.

Узел учета тепла состоит из тепловычислителя, датчиков и индикаторов расхода, регуляторов температуры, давления и перепада давления, а также запорной и регулирующей арматуры.

Наблюдается устойчивая тенденция к установке индивидуальных теплосчетчиков для каждого блока, в этом случае теплосчетчики подключаются через шину данных (аналогично системе ASCE).

Учитывая это, владельцы объектов больше интересуются системой ASTUT.

С помощью ASTUT можно анализировать следующие данные.

• Тепло, объем и масса теплоносителя в контуре.
• Температура и давление в первичном и вторичном трубопроводах, а также значения разности температур в подающем и обратном трубопроводах.
• Температура окружающего воздуха (при наличии датчика тепла).
• Параметры конденсата и подпиточной воды.
• Общее время накопления объема и массы жидкости в каждом трубопроводе.
• Текущее значение тепловой мощности.
• Техническое состояние оборудования.
• Техническое состояние инженерных сетей.
• Несанкционированный доступ к прибору учета.

Эта система учета имеет следующие преимущества: экономия затрат на отопление, простота обслуживания системы и точный учет затрат на отопление для каждой ветки отопления, вплоть до отдельных отопительных приборов.

Системы технического учета расходы воды

Аналогичным образом, существует два типа систем учета водопотребления: Автоматическая система технического учета питьевой, технологической и сточной воды (АСТУВ) и Автоматическая система коммерческого учета питьевой, технологической и сточной воды (АСКУВ).

Система учета воды представляет собой многоуровневую автоматизированную систему, работающую в режиме реального времени и осуществляющую коммерческий учет потребления воды. Количество уровней и структура системы определяется на этапе разработки технического задания и зависит от сложности объекта и системы водоснабжения.

В задачи системы учета воды входят.

• Автоматический учет потребления воды, температуры и давления в трубах.
• Автоматический сбор данных со всех водомеров и контроллеров.
• Обработка и статистический анализ полученных данных.
• Сбор данных о состоянии измерительных приборов.
• Дистанционная автоматическая диагностика состояния технологического оборудования.
• Предупреждающие сигналы в случае ненормального потребления воды, ненормальной работы оборудования, несанкционированного вмешательства в работу оборудования и т.д.
• Формирование сигналов для защиты и блокировки в случае чрезвычайной ситуации.
• Формирование файлов отчетов.

Система учета воды позволяет анализировать следующие данные.

• Количество питьевой воды, технической воды и сточных вод, поданных (полученных) за определенный период, и их параметры.
• Общее время накопленного объема и веса воды в каждой трубе.
• Техническое состояние оборудования.
• Техническое состояние инженерных сетей.
• Несанкционированный доступ к прибору учета.

Для измерения объема используемой воды используются следующие типы водомеров: скоростные, электромагнитные, ультразвуковые, вихретоковые.

Системы учета расхода газа (или других энергоносителей)

Продолжая аналогию, можно выделить два типа систем учета газа: автоматизированные системы технического учета газа (АСТУГ) и автоматизированные системы коммерческого учета газа (АСКУГ). Эти системы выполняют задачи по расчету потребления и оптимизации потребления в системе, соответственно.

Системы учета газа обычно могут анализировать данные о потреблении и количестве природного или технического газа, составе газа, параметрах газа: влажности, плотности, теплотворной способности, индексе Воббе, коэффициенте сжатия газа, средней температуре и давлении газа, техническом состоянии оборудования и инженерных сетей, несанкционированном доступе к приборам учета и т.д.

Система учета газа решает следующие задачи.

• Точное и своевременное измерение расхода газа.
• Автоматический сбор и согласование данных в реальном времени с приборов учета.
• Обработка, анализ и накопление полученных данных.
• Автоматическая дистанционная диагностика состояния технического оборудования.
• Активация сообщений оператору в случае нарушения режима потребления газа, ненормальной работы оборудования, несанкционированного вмешательства в работу оборудования.
• Формирование сигналов защиты и блокировки в случае чрезвычайной ситуации.
• Формирование отчетов о структуре и количестве потребляемого газа, показатели потребления газа.

Применение технического учета потребления природного газа в жилых и промышленных зданиях, где технический процесс не связан с непосредственным использованием природного газа, нецелесообразно и ограничено коммерческим учетом.

Задачи, которые решают производитель и потребитель электроэнергии

• Производителям электроэнергии не нужно тратить много времени и денег на выявление неучтенного потребления электроэнергии. Кроме того, когда данные о потреблении систематизированы, единая энергетическая система в регионах и стране может своевременно распределять мощности, чтобы избежать критических точек перегрузки.
• Потребители могут контролировать свои расходы и тем самым экономить деньги. Автоматический учет позволяет зачислять деньги без необходимости снимать показания со счетчика, рассчитывать затраты на основе цен на электроэнергию и оплачивать счета вручную. Для учета и оплаты счетов за электроэнергию достаточно установить программное обеспечение на компьютерах вашей организации.
• Кроме того, автоматически контролируя работу, можно анализировать параметры затрат и выбирать стоимость потребляемой электроэнергии по различным тарифам: включая дифференциацию по времени суток.

Принцип работы и предназначение АСКУЭ

Одним словом, сеть учета энергии для бизнеса — это высокотехнологичное решение для точного учета для финансового учета. Все расчеты и измерения выполняются автоматически. Однако функция и назначение сети AMR не заканчивается на сборе и анализе показаний.

Важнейшей задачей сети является хранение базы данных. При его разработке используется специальное программное обеспечение для защиты информации от потери, несанкционированного доступа и кражи. Помня об основном назначении системы, рассмотрим принципы ее работы и структуру. Она многослойная.

• Нижний уровень.

Он разработан на основе интеллектуального счетчика с цифровыми выходами. Такие устройства называются «умными» счетчиками. Их задача — обеспечить непрерывную регистрацию значений потребления в точке установки, в точке передачи данных.

• Средний» класс.

Они разработаны на основе высокоинтеллектуальных устройств передачи и сбора данных. Их задача — обеспечить непрерывный и регулярный «опрос» счетчика энергии. Сбор показателей является основной целью ASCE, поэтому он осуществляется в режиме реального времени и без задержек.

• Самый «высокий» уровень.

Он разработан на базе мощного компьютерного оборудования и специализированного программного обеспечения. Для каждого объекта создается «личный кабинет потребителя», где хранится вся информация. Задача узла — снимать показания со всех устройств сбора и анализировать их в режиме реального времени. Использование личного кабинета потребителя позволяет предоставить результаты в виде отчета.

Трехуровневая организация сети позволяет понять, как она работает, подробно описывая состав системы AMR для делового или жилого здания. Связь между всеми элементами обеспечивается надежными протоколами обмена данными малой емкости. Используются как беспроводные, так и проводные каналы. Практика показывает, что наиболее эффективные системы AMR работают по протоколу LPWAN — беспроводной технологии. Он позволяет считывать данные со счетчиков как внутри города, так и за его пределами. Эти протоколы передают очень малые объемы информации на очень большие расстояния без задержек.

Состав системы коммерческого учета электроэнергии

• Электронные счетчики с цифровыми выходами — дозированные измерения с передачей данных через заданные интервалы времени (все данные с одного обслуживаемого объекта одновременно)
• Накопитель — устройство для накопления первичных данных со счетчиков в комплексе
• Сервер — хранилище данных (в случае отключения сети показания немедленно перенаправляются на сервер, минуя аккумулятор)
• Аппаратные средства — программное обеспечение и компьютерные блоки — устройства для первичной обработки, анализа, архивирования данных и распространения отчетов.

Производительность сети определяется качеством и надежностью каждого элемента, а также качеством показаний, снимаемых с используемых счетчиков. Поэтому при проектировании комплекса особое внимание уделяется выбору КИП ASCE — какой вид КИП находится под ним. В процессе передачи данных также могут быть задействованы линии мобильной или телефонной связи.

Для связи со специалистами нашей компании по вопросам поставки наших готовых решений AMR, последующих условий обслуживания и сертифицированного инженерного оборудования вы можете воспользоваться любым из способов, указанных в контактах.

Характеристики электросчетчиков

Сеть автоматического учета электроэнергии была разработана на основе счетчиков электроэнергии последнего поколения. Давайте рассмотрим, как работают точные счетчики электроэнергии. Основная задача этих устройств — преобразование проходящего через них потока энергии в измеряемые импульсы. Принцип работы изделия позволяет считывать показания с высокой точностью (с минимально возможной погрешностью). Помимо расчета расхода, счетчики также регистрируют.

• фазовый сдвиг, напряжение питания, ток и частота.
• Они обнаруживают неисправности терминала и посылают сигнал в центр обработки данных.
• Любое вмешательство в механизм счетчика (например, магнитные поля).
• Хранить и накапливать информацию о потреблении энергии.
• Получение дистанционных команд для изменения показаний тарифного счетчика и отключения реле.

Учет электроснабжения особенно важен для учреждений с многофазным учетом. Поэтому точный учет потребляемых ресурсов в организации является первым шагом к экономии затрат и повышению конкурентоспособности.

Умные счетчики различаются по точности, размеру и функциональности. Благодаря широкому ассортименту доступных дозирующих устройств, легко выбрать оптимальное дозирующее устройство для любого проекта. Конструкция основывается на функциях, которые будут выполняться в полевых условиях.

Техническое обеспечение автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии

• Установка современных электронных счетчиков электроэнергии на всех групповых счетчиках с дистанционным снятием показаний в режиме реального времени (компьютер или выделенная сеть)
• Разработка и подключение к счетчикам специальных модулей сумматоров с внутренней памятью для накопления данных и их разделения в соответствии с тарифной классификацией. Эти модули должны иметь автономный (резервный) источник питания.
• Установите проводные линии связи между измерительным оборудованием, коллектором данных и центром обработки данных. Обмен данными может быть организован через беспроводную сеть или с помощью Интернета. Линии связи должны позволять отправлять отчеты в режиме реального времени на пользовательское оборудование клиента для обеспечения контроля над генерацией агрегированных данных. Эти связи защищены от несанкционированных подключений (кодирование). Это делается в первую очередь для предотвращения фальсификации и введения в заблуждение.
• Центры обработки информации (ЦОИ), оснащенные быстродействующими вычислительными системами (серверами). Также должна быть возможность подключения систем удаленного доступа к ILC, чтобы оператор не был привязан к физической рабочей станции.
• Серверы и компьютеризированные рабочие станции должны быть оснащены соответствующим программным обеспечением. Если используется удаленный доступ, необходимо установить программное обеспечение под управлением мобильной операционной системы.
• В идеале доступ к этой информации должен быть у энергетической компании. Для эффективной работы автоматики на подстанции также устанавливается отдельное оборудование.

Основные элементы АСКУЭ

Как видите, система автоматического учета состоит из ряда элементов (блоков), которые выполняют определенные задачи. Эта структура обычно делится на три уровня. Давайте поговорим об их соответствующих целях подробнее.

Элементы первого уровня

Этот уровень включает в себя электронный прибор учета, который имеет специальный модуль для передачи сигналов в центр сбора платежей. В России он использует интерфейс RS-485, который является стандартом асинхронной передачи данных, используемым в системах автоматизации. Его упрощенная организация показана ниже.

Основным недостатком этого устройства является ограничение на количество приемопередатчиков; оно не может превышать 32. Решением этой проблемы может стать каскадирование системы, то есть установка сумматоров, которые «накапливают» данные из разных источников. На рисунке 7 показана иллюстрация такой установки.

Обратите внимание, что разработка АС на базе RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически нецелесообразно. Сейчас ситуация в корне изменилась.

Связующее звено (элементы второго уровня)

Этот уровень используется для организации передачи данных в центр обработки. В настоящее время большинство счетчиков используют интерфейс RS-485, хотя этот метод явно устарел. Такая ситуация вызвана инертностью структур, ответственных за стандартизацию, что замедляет внедрение новой технологической базы.

Центр обработки (завершающее звено)

Этот элемент представляет собой АРС, который принимает и обрабатывает информационные сигналы. его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Компьютерное оборудование и программное обеспечение выбираются на основе этих спецификаций.

Цель создания системы АСКУЭ и АИИС КУЭ

Внедрение системы AMR позволит любому потребителю.

• измерять потребляемую мощность без необходимости «ручного» считывания. Проще говоря, с введением AMR отпадет необходимость записывать показания счетчика 30 числа каждого месяца. Система сделает это автоматически.
• Мониторинг почасового, ежедневного и еженедельного потребления электроэнергии.
• Автоматически собирает, обрабатывает и хранит данные о потреблении электроэнергии.
• Рассчитывает баланс мощности и контролирует утечки мощности.
• Анализирует потребление электроэнергии.
• Получает мгновенную информацию обо всех неисправностях приборов учета.

Все здесь позволяет потребителям значительно сократить свои счета за электроэнергию.

Как и почему это происходит? Давайте подождем и посмотрим.

Классификация систем СКУД

Классификация подразделяется на технические параметры и функциональный потенциал.

Критерии по техническим параметрам следующие.

• Количество распознаваемых степеней.
• Количество управляемых областей объекта.
• Количество людей, проходящих через контрольно-пропускные пункты ACS в часы пик (пропускная способность).
• Примерное количество постоянных сотрудников, способных работать с документами и архивами.
• Факторы окружающей среды.

Критерии функциональной способности перечислены ниже.

• Степень отзывчивости в случае изменений в управляемой программе ACS.
• Эффективность в предотвращении преднамеренных нарушений систем безопасности (как физических, так и программных).
• Уровень безопасности.
• Возможность идентификации в автоматическом режиме.
• Выделение различных уровней доступа в зависимости от полномочий сотрудников и посетителей.
• Способность собирать и анализировать большие объемы данных.
• Надежное срабатывание (закрытие/открытие) всех позиций, управляемых системой.
• Распечатка любой информации по запросу пользователя.

Подразделения

Таким образом, теперь становится ясно, что организация системы ASCSI означает организацию нескольких подразделений, каждое из которых будет выполнять свои функции. Давайте рассмотрим каждый из них в отдельности.

Первый уровень

Первый уровень оборудования — это обычные счетчики электроэнергии (электронные или индуктивные), которые находятся у потребителя. В дополнение к измерительным приборам могут использоваться специальные датчики, подключаемые через компьютерный интерфейс или через аналого-цифровой преобразователь.

Хотелось бы обратить внимание на один из нюансов системы AMR — ее интерфейсные возможности. Для подключения датчиков к контроллеру используется интерфейс RS-485 (это стандарт, используемый для асинхронных интерфейсов на физическом уровне). Это самая популярная модель, которая используется практически во всех системах, связанных с автоматизацией промышленных сетей.

Поэтому система была оснащена электронным приемником с сопротивлением 12 кОм. При этом передатчик электронного сигнала оказался с определенными ограничениями, что создало предел для количества приемников этого сигнала. Поэтому данная модель (RS 485) может принимать сигналы только от максимум 32 датчиков. Это ограничение является вычитанием.

Второй уровень

Это канальный уровень системы, на котором располагаются различные типы контроллеров, передающих данные (сигналы). В большинстве случаев эту роль выполняет конвертер, который преобразует электронные сигналы из RS 485 в RS 232 и затем в ПК. Этот преобразованный сигнал может быть прочитан программным обеспечением ПК.

Осторожно. Если необходимо объединить в одну систему более 32 датчиков, в качестве промежуточного элемента может быть добавлен концентратор. Однако это устройство является частью второго этапа.

Третий уровень

Здесь собирается, обрабатывается, анализируется и хранится вся информация из системы AMR. Основным требованием на этом уровне является предоставление специального современного программного обеспечения для конфигурирования всей системы.

Следует отметить, что все электронные счетчики, используемые для учета потребления электроэнергии, оборудованы для легкого подключения к системе AMR. Конечно, есть еще некоторые старые устройства, которые не имеют этой функции. Но это даже не проблема, так как для таких счетчиков можно установить дополнительный оптический порт, который будет считывать информацию и передавать ее на компьютер (установка порта может быть выполнена на уже имеющемся оборудовании). Другими словами, современные электронные часы — это довольно сложное электронное устройство.

Но не стоит думать, что для систем AMR можно использовать только электронные счетчики. Однако они являются базовыми. Обращайте внимание на маркировку любого индукционного измерителя. Если в них есть буква «D», то эти устройства также подходят для использования в системах управления. Ключевым моментом является то, что устройство этого типа имеет датчик пульса с телеметрическим выходом. Именно он обеспечивает передачу информации по двухпроводной линии связи.

Но стоит ли все это делать, даже со старыми индукционными счетчиками? В конце концов, как говорится, это ушедшая эпоха. Это верно, и от них лучше избавиться, поскольку все труднее увязать их с современным ASCE. Конечно, некоторые соединения могут быть выполнены, при этом современное оборудование обеспечивает сеть для преобразования информации в интерфейс RS 232. Но все это сложно и дорого. Лучше установить современный электронный счетчик, который решит все проблемы. Индуктивные счетчики также могут использоваться для местного учета.

Эшелонирование системы

Для поддержания бесперебойной работы и повышения надежности «на случай сбоя» автоматическая система учета электроэнергии является многоуровневой.

1. Первый уровень — это система счетчиков потребителей. В филиальной сети этот уровень также включает коллекторы данных. Кроме того, для анализа фактической потребности в электроэнергии конкретного объекта можно использовать различные датчики. Например, датчики освещенности или температуры.
2. Второй уровень — это система, передающая данные и преобразующая информацию в формат, который может быть использован программным обеспечением центра обработки данных. В некоторых проектах второй слой включает в себя хранилище данных, если оно интегрировано в систему преобразования сигнала. Линии связи могут быть включены во второй слой системы, или они могут быть размещены в отдельной структуре. Для удобства обслуживания они обычно привязаны к слою 2.
3. Третий уровень — это центр обработки: сервер, который управляет и хранит данные, завершающие преобразование. Обычно ЦОД оснащается автоматизированными рабочими местами в месте его расположения (если используется обслуживаемая АСКЭ). Оборудование установлено с учетом требований информационной безопасности и резервирования системы. Если КИПиА связана с управлением энергосистемой (распределением и подстанциями), неожиданное отключение системы может привести к массовому отказу энергосистемы.

Монтаж системы АСКУЭ

Все работы по установке, подключению и настройке автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии выполняются сертифицированными подрядчиками. Подрядчик должен координировать и организовать подключение комплекса к управлению энергосистемой на территории после завершения работ.

Последовательность установки.

• Изучение объекта, подбор оборудования в соответствии с достигнутой с клиентом договоренностью, подготовка проектно-сметной документации. Заказчик обязан предоставить исполнителю всю документацию, на основании которой осуществляется энергоснабжение объекта.
• Первоначальное утверждение проекта отделом электроснабжения.
• Пусконаладочные работы проводятся для определения срока ввода в эксплуатацию и ввода системы в постоянную эксплуатацию.
• Поддержка системы после установки и запуска.
• Настройка программного обеспечения и подключение удаленных рабочих мест.

При настройке системы необходимо провести тест на работоспособность (восстановление) в случае чрезвычайной ситуации, чтобы убедиться, что информация не была скомпрометирована.

Подрядчик несет ответственность за гарантийное обслуживание и за безопасность АСКЭЭС в рамках территориальной системы электроснабжения.

Требования к монтажу

Реализация любой системы должна начинаться с проектирования. успешная установка и подключение ASCEPS зависит от правильности всех расчетов. Профессиональный дизайн должен учитывать особенности объекта, ресурсы и объем производства компании. В зависимости от расчетов, количество и тип оборудования, которое будет использоваться в конечном итоге, может быть изменено во время установки системы. Это оставляет дополнительное время для выбора оборудования, отвечающего всем требованиям.

Возможно, вам будет интересно узнать, как расшифровать аббревиатуру «I&C» и чем занимается кодовый контроллер

Только после завершения всех расчетов и проектных работ специалисты могут приступить к установке системы КИПиА. Эта процедура состоит из нескольких основных этапов.

• Установка обязательного оборудования (модемы, приборы учета, компьютеры, серверы)
• Прокладка и последующий монтаж кабельных трасс.
• Подключение приобретенного оборудования.
• Окончательная настройка системы.

Стоит отметить, что все работы по установке и подключению AEACS могут быть выполнены только подрядчиком. В обязанности специалиста входят следующие виды деятельности.

• Тщательное изучение объекта. Подбор наиболее подходящего оборудования, а также поэтапная подготовка проектной документации.
• Обязанность координировать свои действия с органами электроснабжения. После утверждения планов специалисты могут приступить к монтажу и пуско-наладочным работам.
• Настраивается компьютерное оборудование и проводятся консультации с потребителями. В течение срока, указанного в документации, клиент может претендовать на бесплатное гарантийное обслуживание.

В случае возникновения каких-либо проблем, неисправностей или сбоев в процессе эксплуатации пользователь может обратиться к любому подрядчику, имеющему необходимый опыт создания подобных систем.

Установка инновационной системы AMR должна осуществляться строго в соответствии с требованиями и пожеланиями заказчика. Сам эксперт также должен опираться на конкретные данные объекта. Конечный результат зависит не только от дизайна и установки, но и от конфигурации. Правильная опция должна быть установлена на последнем этапе.

Технические параметры

Поскольку надежность системы AMR напрямую зависит от первого блока, все основные требования должны быть специально учтены. Точность измерительного прибора указывает на достоверность полученных данных. Не менее важным показателем системы является максимальная ошибка, допускаемая при передаче данных. Этот момент нуждается в небольшом пояснении. Конечный телеметрический выход устройства передает последовательность импульсов с частотой, соответствующей потребляемой мощности. Тепловой шум и помехи могут внести серьезные неточности в конечные данные и повлиять на отчетность.

Распространенных проблем можно избежать, передавая всю собранную информацию в двоичном коде. Сигналы высокого и низкого импеданса должны соответствовать ‘1’ и ‘0’. Эксперты также используют коды контрольных сумм для проверки достоверности данных. Многие эксперты ошибочно полагают, что цифровая форма, в которой передается информация, защищена от ошибок, но ей не хватает конкретики. Это происходит потому, что протокол всегда допускает определенную вероятность ошибки. Этот недостаток в большей или меньшей степени присущ всем системам передачи данных.

Оборудование для автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии

Системы передачи данных, преобразователи форматов данных, хранилища данных — это специальные устройства. Клиент выбирает марку, оборудование и состав оборудования. Потребительские устройства — это стандартные сертифицированные приборы учета с возможностью подключения к считывателю данных.

Счетчики работают нормально без подключения к системе.

И нет необходимости использовать электронные счетчики для системы AMR. Также доступны механические модели с возможностью выборки данных.

Рабочие станции и серверные устройства организованы на базе персональных компьютеров. Обычно под операционной системой Windows. После установки специального программного обеспечения компьютер становится частью системы AMR.

В чём преимущества АСКУЭ по сравнению с традиционным энергоучётом

Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии обеспечивают точность и прозрачность взаиморасчетов между поставщиками и потребителями и обеспечивают

• Точное измерение параметров энергоснабжения и энергопотребления.
• Непрерывный автоматический сбор данных с приборов учета и отправка их на сервер для визуализации в индивидуальных счетах.
• Мониторинг потребления энергии через заданные промежутки времени.
• Постоянное накопление и длительное хранение данных даже при отключении питания счетчика.
• Быстрая диагностика данных, с возможностью выгрузки текущей и предыдущей информации.
• Возможность анализа структуры энергопотребления, ее адаптации и оптимизации.
• Своевременное обнаружение несанкционированных подключений к электросети или неучтенного потребления.
• Можно регистрировать даже незначительные отклонения по всем контролируемым параметрам.
• Можно прогнозировать краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные показатели учета энергии.
• Дистанционное отключение потребителя от сети и возможность его повторного включения.

Благодаря вышеперечисленным факторам, внедрение AMR способствует экономии энергии, так как система окупается в среднем в течение одного года.

Сейчас самое время внедрять дистанционное считывание показаний счетчиков и автоматическую обработку данных. У ресурсоснабжающих организаций есть все возможности для этого.

Александр Варфоломеев, заместитель председателя Комитета Совета Федерации по социальной политике

Таким образом, у российского правительства есть четкий ответ на вопрос, нужна ли автоматическая система учета. Вопрос, который он ставит перед поставщиками электроэнергии, промышленными потребителями, управляющими компаниями и жилищными кооперативами, сводится к выбору оптимального оборудования для их проектирования и реализации.

С точки зрения возможностей, предоставляемых ASCE для оптимизации учета и потребления энергии, система имеет мало недостатков. Конечно, есть и недостатки, и они связаны с конкретной реализацией. Таким образом, основными недостатками установки проводной системы AMR являются высокая стоимость и риск сбоя сети. Среди недостатков беспроводных решений на основе протокола GSM следует выделить необходимость установки SIM-карты в каждый счетчик, высокую стоимость модема и неустойчивый сигнал при размещении счетчика в бетонном здании или в металлическом шкафу.

Эти проблемы решают решения «умного дома» на основе ZigBee, M-Bus и Z-Wawe, но их радиус действия (до 50 метров) требует дополнительных ретрансляторов, что увеличивает стоимость установки AMR и, соответственно, увеличивает срок окупаемости.

В результате анализа и сравнения современных технологий автоматизации учета энергоресурсов, наиболее экономичным решением для внедрения систем AMR является технология LPWAN. Система автоматизации, построенная на этой технологии, не требует дополнительного оборудования: каждый прибор учета одновременно является устройством сбора и передачи данных (средний уровень структурного АСКУЭ). При этом его стоимость не намного выше розничной цены обычного интеллектуального счетчика с аналогичными характеристиками.

Система «STRIJ» использует технологию LPWAN и имеет радиус действия 10 км без концентраторов и ретрансляторов.

Преимущества и недостатки АСКУЭ

ASCE является эффективным средством снижения потерь коммерческой энергии. Он полностью решает проблему надежной передачи показаний от каждого прибора учета. В этом заключается главное преимущество ASCUE перед традиционными методами учета, когда оператору предприятия приходится получать данные от множества устройств, а оператору поставщика услуг — принимать и обрабатывать большое количество звонков от клиентов. Традиционный учет предполагает ручной ввод данных в компьютер, их обработку и печать квитанций.

В этом видео представлен подробный обзор преимуществ автоматизированной синдикации, принципов работы

Нельзя исключать возможность ошибок и задержек, поскольку процесс осуществляется неэффективно. Поэтому стоит понять, какие преимущества имеет ASCE перед традиционным учетом энергии, прежде чем внедрять его на предприятии.

• Снижает эксплуатационные расходы на 30-32%.
• Свести к минимуму несанкционированное потребление энергии.
• Быстрое определение источника потерь энергии.
• Предотвращает несанкционированное вмешательство в работу приборов учета.
• Высокая экономическая эффективность.
• Автоматический контроль потребления энергии.
• Регулярное накопление и надежное хранение данных.
• Диагностические данные для создания прогнозов потребления.
• Данные о потреблении энергии в реальном времени за любой период.
• Регистрация отклонений параметров электросети и т.д.

У автоматизированной сети практически нет недостатков. Высокие затраты на установку окупаются в первые 4-8 месяцев эксплуатации. Существует риск повреждения участка и неустойчивых сигналов. Однако они исключены благодаря правильному дизайну.

В этом видеоролике подробно описаны особенности и функции систем AMR, а также причины их внедрения на предприятии.

Итог

Энергетики считают, что скоро все системы электроснабжения будут интегрированы в AMR. Электронных устройств становится все больше, а электричество является возобновляемым источником энергии. Те организации, которые сегодня подключены к автоматической системе коммерческого учета, будут продолжать работать в обычном режиме. Другим все еще придется покупать оборудование и заказывать установку. По оценкам экспертов, внедрение глобальной автоматизированной системы позволит снизить потребление электроэнергии до 40% в масштабах страны.