SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

"Пульсар" - оборудование для АСКУЭ. Передача данных на близкие и дальние расстояния

Оборудование под брендом «Пульсар» разработано для создания автоматизированных систем учета электроэнергии. С помощью счетчиков, концентраторов, радиомодемов и прочих устройств, выпущенных компанией «Тепловодохран» для построения АСКУЭ, можно создавать как проводные, так и беспроводные системы для передачи данных и на большие, и на малые расстояния.


Teplovodohran.png

Pulsar.png


В июне 2015 года в СМИ была опубликована интересная статистика. Оказывается, европейцы все чаще доверяют российским банкам. Причин этому несколько. Одна из них финансовая. Процентные ставки по депозитам и вкладам у наших банков разительно отличаются в лучшую сторону для вкладчиков от почти нулевых ставок европейских банков. Плюс еще один немаловажный фактор: наши банки не накладывают ни на кого санкций и не снимают по 10 процентов со счетов в трудные времена. Надежная репутация складывается годами, и сейчас, вполне возможно, подошло время воспользоваться ее плодами.

А как обстоят дела с отечественными производителями электроники? Можно ли применить подобную аналогию и представить, что европейцы предпочтут нашу продукцию? Вопрос сложный, но имеет простой ответ: всему свое время. И вот первая ласточка: к чести наших производителей следует сказать, что сегодня выбор в их пользу становится своеобразной хорошей традицией среди интеграторов. Это связано как с ценой конечной продукции, так и с гарантийным и послегарантийным обслуживанием, ведь производитель находится рядом с вами и кровно заинтересован в продолжении сотрудничества. Как раз о продукции одного из таких производителей, который, к слову сказать, давно и упрямо работает на свою репутацию, и пойдет речь в данной статье. Это компания «Тепловодохран», и мы расскажем о ряде ее решений для автоматизированных систем коммерческого учета энергоресурсов (АСКУЭ).

Рассмотрим, какие технологии сегодня применяются в АСКУЭ и как вписывается в общую картину продукция отечественной компании.


Передача данных на близких расстояниях

В общем случае при создании автоматизированных систем коммерческого учета энергоресурсов решаются две принципиально разные задачи по передаче данных, кардинальное различие между которыми обусловлено в первую очередь длиной пути, по которому следуют сигналы:
- передача данных со счетчиков на близкие расстояния в концентрирующие точки;
- передача информации с концентрирующих точек на сколь угодно дальние расстояния.

Для обмена данными на близких расстояниях используют несколько разных способов связи, кратко остановимся на каждой.

1. Проводная передача, при которой все счетчики обвязываются проводами. Счетчики могут быть с импульсным выходом, с цифровым выходом RS‑485 либо M-bus. К преимуществам такой системы можно отнести надежность. Этот тип передачи данных обеспечивает самую высокую скорость опроса счетчиков и устойчивую работу системы.

2. Радиопередача, то есть беспроводная передача данных по радиоканалу. Среди преимуществ этого метода – универсальность применения и простота монтажа оборудования. Сеть, работающую на базе этой технологии, легко построить как в новом, так и в уже эксплуатируемом здании.

При создании АСКУЭ для передачи данных со счетчиков по радиоканалу, как правило, выбирают один из трех основных диапазонов:
- приблизительно 433 МГц, мощность передатчика при этом не должна превышать 10 мВт. Преимущества этой частоты в том, что волна хорошо преодолевает препятствия (самая «пробиваемая» частота при равной мощности);
- примерно 868 МГц, мощность передающих устройств – до 10 мВт. В данном случае волна несколько хуже огибает препятствия, чем при частоте 433 МГц;
- около 2,4 ГГц, максимальная мощность передатчика – 50 мВт. Самый доступный диапазон, на котором работает большинство нашего и импортного оборудования, в том числе недорогого. Однако популярность этой частоты приводит к ее сильной загруженности, очень большому количеству помех и, как следствие, наименьшей скорости передачи данных.

3. Передача данных по силовой сети – PLC (Power Line Communication), при которой информация циркулирует по электрическим силовым линиям среднего и низкого напряжения в зданиях.

В настоящее время компания «Тепловодохран» имеет в своем арсенале приборы для построения как проводных, так и беспроводных систем АСКУЭ.


Оборудование «Пульсар» для проводной и беспроводной систем передачи данных

Первый прибор, с которого начинается путь от разрозненных приборов учета к единой системе, это счетчики импульсов – регистраторы «Пульсар»: 2-, 6-, 10- и 16-канальные.

Подобное устройство представляет собой вторичный преобразователь, который реализует до шестнадцати числоимпульсных каналов измерения и в качестве первичных преобразователей использует водосчетчики, теплосчетчики, счетчики газа, электросчетчики, имеющие импульсный (телеметрический) выход.

Регистратор «Пульсар» сохраняет во встроенной энергонезависимой памяти архив параметров потребления воды, газа, электроэнергии с последующей возможностью передачи данных в локальную сеть по интерфейсу RS‑485.

Счетчик импульсов – регистратор – это микропроцессорный прибор c автономным питанием, выполненный в пластмассовом корпусе. Передача данных по радиоканалу реализована от счетчиков воды «Пульсар» с радиовыходом.

Технические характеристики счетчиков воды «Пульсар»:
- срок службы встроенной батареи радиомодуля: 10 лет;
- глубина архива цифрового модуля и приемного радиомодуля: 1080 часов, 180 суток, 24 месяца;
- частота 433 МГц, мощность не более 10 мВт;
- 1 приемный радиомодуль рассчитан на 24 счетчика воды с радиовыходом.

Основные преимущества: 
- защита от воздействия внешнего магнитного поля в соответствии с EN 14154-3;
- адаптация к работе в составе автоматизированной системы учета энергоресурсов «Пульсар»;
- антимагнитная защита;
- возможность определения направления потока;
- возможность считывания показаний по интерфейсу RS-485;
- точность измерений при горизонтальной и вертикальной установке;
- устойчивость к повышенному давлению;
- сапфировый подшипник.

Передачу данных по радиоканалу от счетчиков воды «Пульсар» с импульсным выходом можно организовать с помощью приборов «РадиоПульсар» (квартирные и этажные модули). К квартирному модулю подключается до двух счетчиков с импульсным выходом, к этажному – до восьми квартирных.

Преимущества АСКУЭ, построенной на оборудовании «Пульсар»:
- применение в местах, где нецелесообразно или невозможно реализовать считывание данных по проводу;
- простота монтажа, удобство обслуживания;
- минимальное энергопотребление, питание передающих модулей от встроенной батареи сроком службы до 10 лет;
- контроль за состоянием батареи;
- рабочая частота 433 МГц, не требующая регистрации передатчиков;
- двусторонняя связь;
- возможность работы с широким набором счетчиков;
- программа верхнего уровня, соответствующая современным требованиям учета.


Удаленная передача данных

От концентраторов вся информация, «собранная с полей», отправляется на верхний уровень, в центральный компьютер диспетчера, который может находиться достаточно далеко от объектов с опрашиваемыми приборами учета. Для передачи данных на дальние расстояния сегодня используется пять способов связи (на сей раз классификация дана по способу распространенности решений).

1. GSM-связь (режим CSD) – передача данных по голосовому каналу сотовой связи. В нашей стране при построении АСКУЭ сегодня используется чаще всего, хотя оплата при этом взимается за время передачи информации.

У этой технологии два основных преимущества:
- невысокие требования к оборудованию и простота настройки;
- можно использовать везде, где «ловит» сотовый телефон.

2. GPRS (режим сотовой связи) – пакетная передача данных. Оплата производится за объем переданной информации.

Преимущества:
- низкая стоимость трафика;
- можно использовать везде, где ловит волну сотовый телефон;
- дает возможность контролировать нештатные ситуации (охранная сигнализация, датчики протечек, задымления и др.) на объектах.

Для поддержки этого вида связи непременно нужны дополнительные приборы. Пакетная передача данных возникла как надстройка над технологией GSM. В свою очередь, сети GPRS надстраиваются над сетями GSM, это требует применения дополнительного оборудования. Вот почему такая технология до сих пор распространена меньше, хотя передавать данные пакетом выгоднее и рациональнее.

3. Передача данных по проводному Интернету, когда провайдер в доме выделяет канал под передачу данных с системы автоматизированного учета.

Преимущество этого способа – надежность, свойственная проводным технологиям. Однако необходимо, чтобы провайдер выделил канал, что означает дополнительные хлопоты и затраты.

4. Радиоканал. Если при передаче данных на малые расстояния радиоканал используется достаточно часто, то при создании связи между далеко расположенными друг от друга объектами АСКУЭ – совсем другое дело. Передача данных по радиоканалу на большие расстояния возможна с помощью ретрансляторов (для поддержания необходимой частоты сигнала) и направленных антенн. На практике все это трудно осуществить из-за помех, высоких городских зданий и сложного монтажа направленных антенн.

Однако и у этого способа есть свое преимущество: не приходится платить сотовым операторам связи.

5. PLC – удаленная передача данных по высоковольтным линиям связи. На практике сложно реализуема, поэтому используется реже всего.

Самые распространенные технологии – передача данных по GSM или GPRS-каналу связи – имеют очевидные преимущества: они доступны и прекрасно разработаны, для них в обществе уже развита целая инфраструктура, что в конечном итоге благоприятно сказывается на их стоимости. Это самое простое и выгодное решение как для производителя, так и для потребителя.



Из оборудования, выпускаемого компанией «Тепловодохран», для передачи данных на дальние расстояния, применяются счетчики импульсов – регистраторы «Пульсар» со встроенным GSM/GPRS-модемом (2-, 4-канальные), GSM/GPRS-модемы «Пульсар» (2-, 4-канальные), а также УСПД «Пульсар» с GPRS-модемом и (или) интерфейсом Ethernet.

Еще одна разработка компании «Тепловодохран» под брендом «Пульсар», новинка, только выходящая на рынок, – преобразователь интерфейсов RS‑232 и (или) RS‑485 в Ethernet. С помощью этого преобразователя можно организовать связь между устройствами, находящимися на самом разном расстоянии друг от друга, например между устройствами локальной сети Ethernet и расположенными на каком-нибудь удаленном объекте приборами, куда данные передаются по протоколу RS‑485. Преобразователь можно использовать в системах автоматического сбора данных и управления промышленным оборудованием.

Ris.png

Рис. Новинка от компании «Тепловодохран»: 
преобразователь RS232/RS485 – Ethernet «Пульсар»

Технические особенности преобразователя интерфейсов «Пульсар»:
- напряжение питания: 5…30 В;
- максимально потребляемая мощность: не более 5 Вт;
- поддерживаемые интерфейсы: Ethernet, RS‑232, RS‑485 (имеется по одному порту для подключения кабеля каждого из этих интерфейсов);
- степень защиты корпуса: IP20;
- габаритные размеры: 96 × 53 × 58 мм;
- масса: 300 г;
- температура окружающего воздуха: от 0 до +40 °C;
- средний срок службы: не менее 10 лет.

Преимущества данного преобразователя интерфейсов:
- прибор сделан в России;
- интерфейсы RS‑232 и RS‑485 одновременно;
- подключение до 256 устройств по RS‑485 (больше – с использованием повторителей);
- упрощенная настройка через веб-интерфейс;
- возможность использования с ПО сторонних производителей (режимы TCP-сервер и TCP-клиент);
- встроенный энергонезависимый счетчик импульсов – регистратор (опционально);
- крепление на Din-рейку;
- конкурентная цена.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 3(57)_2015

тел.: (4912) 240-270,