АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

 В данной статье изложены преимущества использования автоматизированных систем контроля и учета знергоресурсов (АСКУЭ), Подробно рассмотрена измерительная АСКУЭ, состав системы, орга­низация и преимущества. Представлены варианты связи между счетчиками н сервером сбора данных через «витую пару», радиоканал, GSM-модем или через сеть Ethernet.

Ключевые слова: контроль и учет энергоресурсов, автоматизированное рабочее место, счетчики энергоре­сурсов, счетчики импульсов - регистраторы, база данных, GSM-модем, УСПД.

Внедрение автоматизированных систем конт­роля и учета энергоресурсов - это в первую оче­редь получение точных данных по энергопотреб­лению. Кроме того, наличие полной, документи­рованной, дифференцированной и оперативной информации об энергопотреблении в системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) или на производстве - это и расширение поддержки программ энергосбережения за счет персонализации ответственности за энергопотребление, и механизм оперативного и объективного контро­ля реализации программ энергосбережения. Ины­ми словами, энергосбережение начинается там, где начинаются контроль и учет, причем конт­роль и учет автоматический, как наиболее пол­ный, точный и оперативный, позволяющий уп­равлять потреблением энергоресурсов в диспет­черском режиме, проводить наиболее актуальные энергосберегающие мероприятия, контролиро­вать соблюдение технологической дисциплины.

Разобраться с потреблением энергоресурсов, научиться работать с минимальными затратами на их потребление можно только обладая необ­ходимым инструментом-системой автоматичес­кого учета.

Система автоматического контроля и учета позволяет: не потреблять больше, чем необходи­мо; платить только за то, что потребляешь; по­треблять так, чтобы платить меньше.

Внедрение системы коммерческого учета по­зволяет снизить затраты на энергоресурсы за счет: 

а)  точности расчетов с энергоснабжающими организациями;

б)  возможности использования оптимального на данный период времени тарифа и поставщика (тарифы изменяются 1 раз в год и публикуются за месяца до начала действия);

в)  уменьшения заявленной мощности для производства;

г)  повышения оперативности обнаружения и устранения отклонений от установленных режимов потребления;

д) оптимизации графиков потребления.

Внедрение систем технического учета позволяет снизить объем потребления за счет:

а)  повышения оперативности управления энергопотреблением;

б)  централизованного контроля потребления энергоресурсов;

в)  документированного контроля потребления энергоресурсов структурными подразделениями;

г)  персонализированного контроля соблюдения технологической дисциплины и оптимизации режимов работы оборудования;

  д) повышения оперативности выявления непро­изводственных потерь энергоресурсов в виде протечек, аварийных режимов работы обору­дования ит. д.;

  е) повышения оперативности выявления и лик­видации несанкционированных подключений;

ж) повышения точности и оперативности сбора данных для внедрения на предприятии энергетического менеджмента (в частности системы нормирования энергопотребления);

з)  предоставления руководству объективного инструмента контроля реализации проводимых мероприятии и программ энергосбережения.

 Суммарное снижение затрат на энергоресур­сы в результате перечисленных факторов может составить 25...40%.

 Процедуру автоматизации контроля и учета энергоресурсов рассмотрим на примере измери­тельной автоматизированной системы контроля и учета энергоресурсов (ИАСКУЭ), которая позволяет производить автоматизиро­ванный коммерческий и технологический учет потребления холодной и горячей воды, газа, элек­троэнергии и тепловой энергии. Система включает в себя: 

1)счетчики энергоресурсов, внесенные в Госреестр средств измерений РФ, оснащенные им­пульсным телеметрическим выходом или циф­ровым выходом (счетчики холодной и горя­чей воды, счетчики активной и реактивной электроэнергии, в том числе трансформатор­ного включения, теплосчетчики, счетчики газа, измерительные комплексы газа);

2)      счетчики импульсов - регистраторы - вторичные приборы, к каждому из которых подключаются до шестнадцати пер­вичных счетчиков энергоресурсов с импульсным выходом. Счетчики импульсов - регист­раторы применяются для накопле­ния числоимпульсной информации с первич­ных счетчиков с привязкой се к астрономичес­кому времени, ведения однотарифного или двух тарифного учета электроэнергии с исполь­зованием однотарифных электросчетчиков, передачи данных в цифровом формате на ком­пьютер диспетчера (стандарты RS-485, RS-232, GSM, GPRS);

3)   устройства сбора и передачи данных (УСПД), обеспечивающие считывание, обработку, хра­нение и передачу на верхний уровень данных со счетчиков импульсов - регистраторов и счетчиков энергоресурсов с циф­ровым выходом, а также синхронизацию при­боров учета;

4)   вспомогательные устройства, обеспечиваю­щие передачу цифровой информации от счет­чиков - регистраторов и счетчиков с цифро­вым выходом на компьютер диспетчера. К вспомогательным устройствам относятся пре­образователи, ретрансляторы, модемы, блоки питания;

5)   сервер сбора данных и автоматизированные рабочие места (АРМы).

 Организация системы происходит следующим образом.

Счетчики энергоресурсов с телеметрическим выходом подключаются к счетчикам импульсов - регистраторам. Счетчики импуль­сов - регистраторы и счетчики энергоресурсов с цифровым выходом организуют древовидную, звездообразную или другую структуру. Переда­ча измерительной информации в компьютер осу­ществляется по стандарту RS-485 по коммутиру­емым (с использованием модема) и некоммутируемым (с использованием преобразователя RS-485/232) проводным линиям связи, а также по радиоканалу с использованием GSM-модема. В случае, если число счетчиков импульсов - регис­траторов в сети превышает 256, а также если дли­на линий связи между счетчиками импульсов -регистраторами превышает 1200 м, применяют­ся ретрансляторы 485/485, усиливающие сигнал.

 Все счетчики - регистраторы, счетчики энер­горесурсов с цифровым выходом, входящие в сеть, имеют свой уникальный адрес, который хранится в энергонезависимой памяти прибора.

 Опрос информации в системе осуществляет компьютер, соединенный с сетью посредством адаптера 232/485 или модема. Для передачи за­проса в системе компьютер формирует пакет, со­держащий адрес счетчика - регистратора или счетчика с цифровым выходом. По запросу ин­формации опрашиваемый счетчик передает дан­ные. Таким образом, проходит последователь­ный опрос счетчиков, входящих в состав сети. При  необходимости компьютер может опросить не всю есть, а только один счетчик из сети.

 Передача информации со счетчиков импуль­сов - регистраторов, а также счетчиков с цифро­вым выходом возможна только в случае наличия внешнего питающего напряжения интерфейсной части. Однако счетчики продолжают выполнять свою основную функцию - регистрацию инфор­мации о потреблении ресурсов и в случае отсут­ствия внешнего питающего напряжения.

Структурная схема АСКУЭ пред­ставлена на рис, 1

Представленная система выполня­ет следующие многообразные функции:

•  сопровождение базы данных потребления ре­сурсов;

• подготовку аналитической информации, отче­тов, протоколов, графиков для последующей печати; 

• информирование потребителей о потреблении ресурсов;

•  сведение внутри объектового баланса поступ­ления и 

потребления энергоресурсов с целью выявления очагов несанкционированного потребления;

•      выдачу данных и обмен аналитической инфор­мацией между структурами ЖКХ, предприя­тиями и энергоснабжающими организациями;

• корректировку внутренних часов счетчиков импульсов - регистраторов и счетчиков энер­горесурсов с цифровым выходом;

•       многотарифный учет знергоресурсов, привя­занный ко времени суток;

•       контроль линий связи со счетчиками энерго­ресурсов;

• защиту информации от несанкционироваино­го доступа.

 Широкий перечень названных функций отве­чает всем современным требованиям к подобным системам. Также имеется возможность наращи­вания функций без изменения общей структуры системы.
 Для связи с рабочим местом диспетчера мож­но использовать несколько вариантов, представ­ленных на рис. 2-6.Такая связь может быть проводной через «ви­тую пару», путем радиосвязи с помощью GSM-модэма или через сеть Ethernet. 
 С использовани­ем УСПД связь может осуществляться через GSM-модем или через сеть Ethernet.

К преимуществам системы можно отнести;

 1)доступную стоимость оборудования и монта­жа: используется минимум функциональных блоков и минимальная длина проводов, что достигается путем использования параллель­ного принципа подключения счетчиков им­пульсов - регистраторов к общей линии;

2)надежность: вся информация о потреблении ресурсов до ее ввода в ПК хранится в энерго­независимой памяти счетчиков импульсов -регистраторов. В случае отключения питания сети решетрация данных продолжается. От­сутствие промежуточных блоков накопления информации между счетчиком импульсов -регистратором и компьютером позволяет ми­нимизировать вероятность порчи данных и возникновения сбоев в работе системы. Ис­пользование аппаратных средств передачи данных по протоколу RS-485 исключает вли­яние наводок, помех и прочего при передаче данных;

3)удобство и простота обслуживания: людям, настраивающим и обслуживающим систему, совсем необязательно специально проходить длительное обучение, иметь соответствующее образование и т. д. Интерфейс программной части, как и всей структуры системы, интуи­тивно понятен и прост. Использование адап­тера 232/485 позволяет считывать информа­цию в ПК (в том числе и переносимом) прямо на месте. В случае имеющейся свободной те­лефонной линии удобно передавать информа­цию на удаленный компьютер через обычный телефонный модем. В случае, если телефонная линия отсутствует, удобно передавать инфор­мацию через GSM-модем. Оперативный кон­троль работы главной функциональной ячей­ки системы - счетчика импульсов - регистра­тора возможен на месте по показаниям встро­енного ЖКИ. Практически неограниченные возможности по длине линии связи и количе­ству счетчиков - регистраторов в сети делают систему универсальной для применения на объектах различных типов.