10 Лет на рынке АСКУЭ
© 2008-2018 ЦРСА

Москва,
1-й Люберецкий проезд, д.2 оф.509 
метро "Лермонтовский проспект"

Свяжитесь с нами!

+7 (495) 545-73-64

Экономим

Энергоресурсы

АСКУЭ Меркурий PLC-I

 

 

Технология PLC-I специализируется на создании сетей для дистанционного сбора данных и управлении счётчиками модификаций «Меркурий-200», «Меркурий-201», «Меркурий-202», «Меркурий-230».

 

Как физическую среду для передачи сигналов данная технология использует распределительную сеть переменного тока  с показателями 0,4 кВ, 50 Гц.

 

Размеры PLC-I-сетей ограничены, прежде всего, параметрами зоны действия распределительного трансформатора 0,4 кВ, 50 Гц. При этом сеть (одна) для сбора информации и управления способна включать в себя и не одну сотню абонентских электрических счётчиков.

 

Отображение составляющих PLC-I-системы


Число основных составляющих компонентов в данной системе сведено к минимальному количеству. Это Счетчики электрической энергии и  Концентраторы "Меркурий 225.1" . Первые из них представлены однофазными счетчиками модификаций 201 и 202, а также трехфазными устройствами модификации 230, отличающимися наличием встроенного модема (PLC) передачи информации по силовой сети. При этом счетчики обеспечивают, как накопление, так и сохранение потребления энергии по нарастающей. Также они обеспечивают и многотарифность режима работы и постоянный учет реактивной энергии. С их помощью доступно дистанционное включение либо отключение, а также  ограничение потребления. Счетчики осуществляют  измерение, а также индикацию напряжения тока, значений мгновенных мощности, cos F.

 

Концентраторы, которые, по сути, являются одноканальными цифровыми приёмниками информации с помощью силовой сети и накопителями данных энергопотребления, осуществляют синхронизацию, как  приёма информации от счетчиков по 1-ой фазе, так и передачу информации с помощью выбранного канала связи на диспетчерский (центральный) пункт. Съём собранных данных, возможен и на инспекторский переносной ПК, прямо на месте с концентратора модификации «Меркурий-225» через последовательные USB-порты или RS485. Трёхфазная сеть характеризуется блоком из 3 концентраторов вышеуказанной модификации (225), которые связаны с помощью интерфейса RS-485.

 

Концентратор модификации 225 осуществляет:

 

  • процессы приема, обработки и хранения информации о потреблении энергии от 1024 энергосчетчиков;

  • процесс передачи счётчикам, как групповых, так и индивидуальных команд;

  • процесс синхронизации внутренних часов всех многотарифных энергосчетчиков;

  • процесс ретрансляции данных с целью увеличения площади охвата;

  • процесс формирования данных относительно аварийно-технического состояния всей системы;

  • процесс подключения радиомодемов и GSM, адаптеров для ethernet-сети.

 

Технологический модем (ТМ) "Меркурий-223" является важным компонентом PLC-I-системы, который используют для программирования, как сетевых адресов, так и абонентских PLC-модемов в составе счетчиков всех модификаций «Меркурий».

 

Коммуникационное оборудование представлено GSM-шлюзом «Меркурий 228», который, в свою очередь, предназначен для надежного обеспечения доступа (удалённого) к устройству либо их группе, оснащённых RS-485-интерфейсами (последовательными). В данном случае их используют для передачи информации от распределённых территориально концентраторов модификации 225,1 непосредственно на диспетчерский энергоучётный пункт. Также может использоваться и GSM-модем «Siemens MC35» либо любой аналогичный. Подключается он к ПЭВМ диспетчера для организации связи с удалёнными устройствами двустороннего характера посредством канала GSM.

 

Программное обеспечение

 

  1. программа "ТМсомм.exe" применяется вместе с модемом «Меркурий-223» (технологическим) с целью назначения сетевого индивидуального адреса счетчика;

  2. программа "BМonitor.exe" применяется для параметрирования конфигурации концентратора модификации 225 и предварительного просмотра всех принятых пакетов, которые содержат данные о потреблении счетчиков (абонентских) в сегментном ареале сети, обслуживаемым этим концентратором;

  3. программа "BQuark.exe" представляет собой место работы оператора по учёту. С помощью ее производится, как съём данных с распределённых территориально «Меркурий 225» концентраторов, так и передача им же допустимых индивидуальных и групповых команд относительно управления отдельными точками учёта;

  4. программа «Меркурий-Энергоучёт» является универсальной программой АСКУЭ и отличается следующими функциональными возможностями:

  • обеспечивает совместимость оборудования разного типа («Меркурий» счётчики и «Меркурий 225» концентраторы), с помощью различных каналов, как проводной, так и беспроводной связи посредством различного коммуникационного оборудования, в том числе через «Меркурий 228» GSM-шлюз;

  • создаёт и в автоматическом режиме пополняет БД в MS SQL-формате, которая содержит информацию о принадлежности региональной (город и район, улица и дом, квартира и хозяин), а также номер лицевых счетов, тип счетчика, его серийный номер, адрес по АСКУЭ-системе, линии связи тип (CAN, RS485, PLC, GSM);

  • защищает данные от несанкционированного доступа, при этом разграничивает пользовательские права;

  • согласно настройкам в ручном или автоматическом режиме сканирует все точки учета, прописанные в БД, согласно заданным параметрам и расписанию, а затем составляет отчеты об энергопотреблении в форматах «*.txt» «*.xls», и других;

  • осуществляет временную синхронизацию на всех без исключения учетных приборах.

 

Особенности технические PLC-I-сетей

 

Как среду передачи данных для обмена данными между счётчиками электрической энергии и концентраторами используют электрические сети напряжением в 50 Гц 230 В. С целью обеспечения высокой помехоустойчивости используется алгоритм OFDM-модуляции, которая вырабатывает результирующий сигнал, слаживая широкополосные сигналы в диапазоне от двадцати до девяноста пяти кГц.

 

Один сегмент сети с одним  концентратором в состоянии подключить на каждой фазе до 1024 узлов учёта. Такая ёмкость достаточна чтобы 1 концентратором обслуживались все абоненты, которые подключёны к данной фазе. Таким образом, в пределах одной трансформаторной подстанции достаточно 3х однофазных концентраторов и это при условии, что все энергосчётчики характеризуются устойчивостью связи со своим концентратором. Если устойчивость связи желает быть лучшей, границы уверенного приёма нуждаются в установке ретрансляторов, коими могут послужить все те же концентраторы. Большинство известных объектов характеризуется наличием связи на расстоянии 400-800 м, новые сети, которые выполнены самонесущими проводами, увеличивают данное расстояние до 1000 м. Применяя ретрансляторы, можно увеличить расстояние с уверенным приёмом от 1,5 почти до 2 раз. Наибольшим влиянием на показатели дальности связи имеют ненадежность контактов в местах, где  сращиваются провода воздушных линий, ответвлений и спусков непосредственно к узлам учёта. Процесс идентификации каждого из узлов учёта производится согласно присвоенному сетевому уникальному адресу модема энергосчётчика.
Т.к. основным назначением вышеописанного оборудования, выступает построение недорогой по стоимости АСКУЭ бытовых потребителей с помощью PLC-I, вполне возможно только  получение информации о текущих значениях активной электрической энергии по каждому из тарифов отдельно. Если же необходимы более широкие наборы данных рекомендуют выбирать PLC-II-сети.
 

Способ организации передачи информации меж концентратором и счётчиками (подчинёнными узлами)

 

Сбор информации выполняется таким образом. Концентратор с периодичностью в несколько секунд испускает с длительностью в 2,5 сек. синхросигнал, который принимается всеми узлами системы (подчинёнными). Они факт приёма данного сигнала воспринимают, как команду для передачи 1-го бита своей информации в виде шумоподобной широкополосной «вспышки». Узел №1 при этом передаёт бит непосредственно после синхронизационного сигнала, второй узел – с задержкой в 10 мс, третий – в 20 мс и т.д.

 

Все узлы связи передают информацию в область, наиболее свободную от помех. При этом полный пакет информации характеризуется 64 битами, а время передачи его напрямую зависит от «размера сети». Так, 16 счётчиков требуют 3 минуты, 1 тысяча - 20 минут. Таким образом, период для обновления информации в памяти концентратора составляет от пяти до тридцати минут и зависит напрямую от числа узлов учёта. При этом модемы счётчиков осуществляют передачу только тогда, когда в данной сетевой точке имеется в наличии от концентратора синхронный сигнал. Счётчики с помощью индикации на ЖКИ особых мнемограмм могут контролировать его наличие и уровень в каждой точке установки учетного узла. Данный нюанс делает  значительно более простыми работы по  пусконаладке.

 

Концентраторы принимают побитно информацию от счётчиков, занимаются ее расшифровкой и сохраняют в памяти (энергонезависимой). Из нее через последовательные интерфейсы (RS-485 или USB) их в любое время можно считать. Кроме текущих свидетельств в памяти концентраторов для каждого конкретного счётчика сохраняются и данные об энергии (учтённой) для конечных дат по 6-ти предыдущим месяцам. Запрос для передачи, накопленной концентраторами информации, активизируется оператором или же осуществляется автоматически с помощью соответствующего программного обеспечения.

 

В случае отсутствия от какого-либо из счётчиков информации, возникает вопрос о его неисправности или манипуляциях потребителя с ним. При этом факт несанкционированного вмешательства устанавливается легко, ведь система носит открытый характер, и протоколы передачи информации предоставляются, т.е. данное оборудование вполне возможно употреблять и как низовое в системах и более широкого профиля для учёта ресурсов.

 

Процессы монтажа и наладки


Процесс развертывания системы в простейшем своем варианте происходит в виде установки счетчиков индивидуальных у абонентов, а также общих для дома счётчиков, которые  обслуживают освещение и лифты, счетчиков балансных для ВРУ домов либо ТП. Операция настройки всех устройств (см. файл "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ.Быстрый старт", а также документацию) трудностей не вызывает.


Характер объекта, подвергающегося автоматизации, роли совершенно никакой не имеет. Допустим монтаж и в массиве жилых многоквартирных домов или в коттеджном посёлке, схема расстановки оборудования принципиально при этом не изменяется.


В случае необходимости  замены каких-либо счётчиков или же увеличении числа учётных точек, процесс наращивания числа абонентов сводится к элементарной установке очередного нового счетчика. При этом вмешательство в работу концентраторов не предусмотрено, ведь они, также как и счётчики, по сути, являются устройствами не обслуживаемыми.


До процесса установки на объекте автоматизации нужно произвести несложный процесс настройки, как счётчиков, так и концентраторов. Процесс настройки счётчиков состоит в присвоении каждому из них уникального сетевого адреса с помощью технологического модема модификации 223. Процесс настройки концентратора состоит в установке точных временных характеристик, задания параметров «размера сети», т.е. практически режима работы (ведущий либо ведомый, в случае использования его для ретрансляции информации) и числа установленных электросчётчиков.


Концентраторы, как правило, оснащаются цифровым RS-485-интерфейсом, с помощью которого их объединяют в общую локальную сеть, как друг с другом, так и устройствами дополнительными для передачи данных на удалённый компьютер диспетчера. К примеру, с «Меркурий 228» GSM-шлюзом. Если это необходимо, в сеть включают также счётчики «Меркурий», которые имеют данный интерфейс, к примеру, балансные на трансформаторной подстанции. Тогда появляется дополнительная  возможность удалённого контроля всех без исключения возможных параметров, которые  учитываются счётчиками. Становится возможным и съём накопленных данных через USB-порт на инспекторский переносной компьютер сразу на месте, где установлены концентраторы.


Система «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ» отличается от аналогов такими характеристиками:

 

  • достаточно надёжной передачей информации посредством силовой сети из-за применения собственной конструкции модемов, отличающихся от аналогов низкими показателями характеристик сигнал/шум в каждой точке приёма (до минус двадцать dB), а по показателю затухания – около 60 dB. Данные характеристики разрешают говорить о надёжном приёме информации даже при значительном превышении шумов над сигналами (по амплитуде в 10 раз) и на более чем в 1000 метров расстояние в любое практически время дня и ночи;

  • невысокой ценой оборудования при достаточно высоких показателях технических;

  • низкими расходами на внедрение, сводящимися к процессу монтажа счетчиков с ранее установленными сетевыми адресами и концентраторами;

  • полная защита системы от вандализма, т.к. не нужны дополнительные провода интерфейса связи (цифрового);

  • процесс наращивания числа абонентов предусматривает элементарную установку счетчика и не требует ни перенастройки УСПД, ни ПО;

  • максимальное число счетчиков, которые опрашиваются 1-им концентратором – 1024;

  • период, необходимый для обновления информации в памяти концентратора занимает диапазон 4-30 мин. (При этом наиболее удалённые счётчики могут вызывать задержку и до нескольких часов, поэтому и рекомендуется период верхнего уровня опроса программой устанавливать не чаще чем 1 раз в сутки);

  • универсальность системы, которая имеет единую топологию и которая разрешает применение и в частном, и в коммунальном, и в промышленном секторах.

 
* при выполнении воздушной линии 0,4кВ с применением СИП или дополнительных концентраторов в промежуточных сетевых узлах используют в ретрансляционном режиме. Воздушные линии со средней степенью износа предусматривают расстояние для устойчивой связи без дополнительных ретрансляционных ступеней от 400 до 800 метров. При употреблении ретрансляторов это расстояние может быть увеличено от полутора до двух раз.
 

Сравнительная характеристика проводной (RS-485) и PLC-системы:

 

 
Возможная экономическая эффективность от введения АСКУЭ «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ»:

  1. Своевременность учёта расхода электрической энергии каждым отдельным абонентом без необходимости доступа  к устройствам учёта для проведения сверки всех показаний.

  2. Контроль за техническим состоянием и выявление неисправных электросчётчиков.

  3. Переход на расчеты согласно дифференцированности тарифов относительно времени суток.

  4. Своевременное обнаружение и мобильная локализация потерь энергии.

  5. Сокращение числа обходчиков-контроллеров.

  6. Повышение точности, а также чувствительности электросчетчиков.

  7. Повышение ответственности потребителей за своевременность оплаты счетов.

  8. Снижение затрат на сервис учетных точек и организацию процесса выписки счетов.

  9. Своевременность выявления хищений энергии.

  10. Недопущение искажений во время снятия показаний счетчиков, т.к. человеческий фактор исключается.

  11. Оперативность использования данных по потреблению электричества в процессе утверждения решений по закупке электрической энергии.

 

Где уже работает PLC-I технология


Проекты пилотные внедрены в Москве, Ростове-на-Дону, Липецке, Кемерово, Алма-Ате, Новокузнецке, Нижнекамске, Владимире, Оренбурге и многих других. В массовом порядке система развёрнута в городах Пушкино и Пущино, Якутске, Сургуте и других.

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload

Блог