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.

Применение модемов АТМ2 в сфере ЖКХ

Компания iRZ является разработчиком и производителем современного решения, предназначенного для насущных задач в сфере ЖКХ. В статье приведена подробная информация о возможностях и преимуществах линейки модемов iRZ ATM2, а также о программных продуктах компании, разработанных для работы с устройствами.

Группа  компаний  «Радиофид»,  г. Санкт-Петербург, 
официальный дистрибьютор iRZ в России

iRZ.gif


Жилищно-коммунальное хозяйство является важнейшей и одной из самых больших отраслей экономики Российской Федерации. В компетенцию сферы ЖКХ входит огромное количество задач. Помимо капитального и текущего ремонта зданий и коммуникаций, благоустройства и уборки территорий, утилизации мусора, это также тепло-, газо- и энергоснабжение. В связи с широким полем деятельности необходимы решения, которые помогут сделать рабочий процесс простым и максимально эффективным.

В настоящее время в Российской Федерации эксплуатация объектов в сфере ЖКХ сопровождается большими потерями ресурсов. Важнейшей задачей на пути к обеспечению устойчивого экономического развития всех подотраслей жилищно-коммунального комплекса является рациональное использование и грамотный, систематизированный учет всех коммунальных ресурсов. Для решения данной задачи сегодня успешно используются разного рода системы автоматизации, диспетчеризации, учета и контроля расхода ресурсов, которыми насыщен рынок АСУ/АСКУЭ/АИИС.


GSM-технологии для автоматизированных систем учета коммунальных ресурсов

Алгоритм работы автоматизированных систем учета следующий: показания с удаленных устройств (мерные датчики, тепловычислители, электросчетчики и прочие системы телеметрии и телемеханики) передаются на выделенный сервер, после чего вся информация открыта для пользователей, имеющих к ней доступ. Все чаще обмен данными осуществляется посредством беспроводных GSM-технологий, поскольку они отличаются простотой внедрения и эффективностью в работе.

Можно сформулировать основные требования по созданию и внедрению оборудования для систем автоматизации в сфере ЖКХ:
- высокая надежность оборудования и ПО;
- низкая стоимость;
- простота проектирования и технического обслуживания;
- возможность поэтапного наращивания проекта.

Учитывая все перечисленные условия, компания iRZ предлагает конкурентоспособное решение для ЖКХ, которое максимально отвечает предъявляемым требованиям.


Основные возможности линейки модемов iRZ ATM2

В качестве оборудования для создания каналов передачи данных АСУ/АСКУЭ/АИИС предлагается линейка модемов iRZ ATM2, которые представляют собой компактные двухдиапазонные (900/1800 МГц) GSM/GPRS-модемы.

iRZ ATM2 поддерживают следующие технологии передачи данных:
- GPRS;
- CSD;
- СМС.

Устройства взаимодействуют как с обычным сервером, так и со специализированным сервером iRZ Collector. Модем линейки iRZ ATM2 может работать в любом из трех режимов: «клиент», «сервер» или «только CSD». В режиме «клиент» модем подключается к серверу сбора данных и передает ему информацию с внешнего устройства. В режиме «сервер» модем, наоборот, сам ожидает входящего подключения клиента на определенном порту (например, с компьютера диспетчера) и обрабатывает его. В режиме «только CSD» передача данных выполняется по CSD (голосовому каналу).

Модемы iRZ ATM2 имеют дополнительные выводы (GPIO) для контроля и управления внешними устройствами. Модем может отправлять СМС-сообщения при изменении уровня сигнала на выводе, что позволяет удаленно контролировать подключенные внешние устройства. Состояние вывода можно изменить, отправив СМС-команду на модем, что позволяет удаленно управлять внешними устройствами.

Ris.1.png

Рис. Осуществление обмена данными между удаленными устройствами и заинтересованной организацией

Модемы могут устанавливать связь с сервером по заданному расписанию, по звонку или СМС-команде либо оставаться на связи постоянно. В модемах реализован ждущий режим, в котором поддерживаются все функции, кроме подключения к сети GPRS. При этом модем остается зарегистрированным в GSM-сети, возможны звонки и СМС-сообщения, также поддерживается работа внешних выводов GPIO, работа сторожевых таймеров и переход на главную сим-карту. Ждущий режим обеспечивает экономию трафика и потребляемой модемом электроэнергии. Данный режим применяется, если не требуется постоянная работа в режиме онлайн.

Помимо вышеизложенного, модемы iRZ ATM2 обладают следующими характеристиками:
- прозрачный TCP/IP-to-COM, Modbus (RTU, ASCII);
- интерфейсы RS‑485/422/232 и GPIO (в том числе силовой выход до 500 мА с возможностью питания стороннего оборудования);
- работа с несколькими IP-адресами – резервирование интернет-провайдера;
- доступ с территориально разнесенных диспетчерских постов;
- два вида сторожевых таймеров;
- устойчивость к сбоям при обновлении встроенного программного обеспечения;
- диапазон рабочих температур от –40 до +65 °C;
- возможность крепления на DIN-рейку.


Простота настройки и эксплуатации модемов iRZ ATM2

Настройка оборудования – очень важный момент в развертывании систем автоматизации. Обычно при развертывании системы связи требуется задавать большое количество настроек и режимов. От этого никуда не деться, но можно постараться облегчить данный процесс, сделать его более наглядным и понятным, уйти от АТ-команд и прочих сложностей, нередко понятных только программистам.

Настройка модемов iRZ ATM2 производится с помощью программы ATM Control с интуитивно понятным графическим интерфейсом, хотя и любители AT-команд могут не огорчаться – таким способом модем тоже можно настроить. Интерфейс программы ATM Control построен от простого к сложному. Так, для того чтобы модем вышел на связь с сервером, достаточно сделать ряд основных настроек. Для более детальных установок в режимах работы модема предусмотрен раздел дополнительных настроек. Сделанные для модема настройки можно сразу же применить и сохранить в файл, например, для настройки следующих модемов. Здесь следует остановиться на возможности быстрой настройки большого количества модемов. Программа ATM Control позволяет устанавливать заранее сделанные настройки с помощью одной кнопки. Надо отметить, что настройка модемов производится через интерфейс USB, а это позволяет забыть о COM-портах и всевозможных переходниках.

Еще одним интересным моментом является возможность изменять параметры модема удаленно через приложение iRZ Collector (если используется решение iRZ Collector). При этом все настройки производятся в ATM Control и сохраняются в файле, а на модем передаются через сервер iRZ Collector по GPRS-каналу. Изначально модем может быть установлен на объекте вообще без предварительной настройки. Для ввода модема в эксплуатацию требуется отправить на него СМС-сообщение с адресом сервера iRZ Collector. Модем, приняв такое сообщение, выйдет на связь с указанным сервером. Далее оператору достаточно указать в диспетчерском приложении файл с настройками для этого модема, и они будут переданы, после чего модем будет готов к полноценной работе.

Установка модема часто связана с правильным выбором месторасположения антенны, необходимым для того, чтобы уровень сигнала был достаточным для нормальной работы системы. Обычно для контроля уровня сигнала требуется подключить к модему компьютер (ноутбук) и запустить специализированные программы. В iRZ ATM2 предусмот­рен специальный режим индикации уровня GSM-сигнала с помощью встроенных светодиодов, при этом не нужно никакого дополнительного оборудования, что значительно облегчает процесс выбора места установки антенны.

В сложных ситуациях, когда не понятны проблемы, вызывающие отсутствие связи модема с сервером, iRZ ATM2 позволяет в реальном времени через USB-интерфейс наблюдать процессы установления связи. При необходимости можно сохранить полученный лог в файл и отправить его в службу технической поддержки для детального анализа сложившейся ситуации.


Надежность работы модемов iRZ ATM2

При разработке решений компания iRZ делает акцент на надежности, которую должно обеспечить их оборудование. Для этого в модеме применен ряд мер, позволяющих снизить вероятность отказа в системе связи.

Встроенный в модем микропроцессор контролирует работу GSM-модуля и обеспечивает его своевременную перезагрузку. Кроме того, iRZ АТМ2 оснащен дополнительными настраиваемыми сторожевыми таймерами.

В модемах iRZ ATM2 предусмот­рена возможность резервирования каналов GSM-связи. Резервирование каналов связи может осуществляться на различных уровнях. Для уменьшения зависимости от качества услуг одного мобильного оператора в модеме могут использоваться две сим-карты. Например, можно использовать сим-карты разных операторов или использовать различные тарифы для создания наиболее выгодного ценового решения. Переключение на вторую сим-карту автоматически активируется в случае невозможности передачи данных по первой. Также возможно чередовать сим-карты по расписанию, выбирая оптимальный тариф в зависимости от времени.

Случается, что GPRS-связь недоступна по тем или иным причинам, однако голосовой канал при этом сохраняет свою работоспособность. Для осуществления передачи данных в такой ситуации будет полезен CSD-режим работы модема iRZ ATM2. Функции этого режима настраиваются, а для ограничения доступа могут быть заданы телефонные номера, с которых разрешен дозвон.

Модемы поддерживают функцию отправки СМС-сообщения, информирующего о потере GPRS-со­единения. В случае потери GPRS-соединения и его отсутствия в течение установленного интервала времени модем отправит на заданный телефонный номер СМС-сообщение об ошибке.

В режиме «клиент» модем устанавливает связь с заданным интернет-адресом сервера. У провайдера, обеспечивающего связь сервера с Интернетом, могут возникнуть сбои, что в свою очередь приведет к недоступности данных от удаленных модемов. Для решения этой проблемы в модеме iRZ ATM2 предусмотрена возможность работы с несколькими адресами серверов, что в ответственных проектах позволит воспользоваться услугами двух разных провайдеров на стороне сервера. Модем при невозможности установки связи с одним адресом сервера попытается установить соединение с резервным адресом.

Ris.2.png

Рис. Применение модемов iRZ ATM2 в сфере ЖКХ

Программное обеспечение модемов тщательно тестируется перед тем, как запрограммировать устройства, однако существует потенциальная опасность обнаружения недочетов, что потребует изменения этого программного обеспечения. Модемы iRZ ATM2 поддерживают смену встроенного программного обеспечения, причем как непосредственно с компьютера, так и удаленно с сервера iRZ Collector. В этих модемах всегда сохраняется заводское программное обеспечение, и в случае сбоя обновления устройство не потеряет свою работоспособность.


Программные продукты для работы с модемами iRZ семейства ATM

Для локальной настройки, обновления встроенного программного обеспечения и тестирования работоспособности модемов iRZ семейства ATM используется программа настройки ATM Control. Программа имеет простой и удобный интерфейс, для работы с ней не требуется специальных навыков. Программа ATM Control упрощает настройку модемов с одинаковыми параметрами: настройки, заданные в ней, можно сохранить в файл на компьютере для дальнейшего использования или редактирования.

Для объединения удаленных устройств в единую информационную систему может применяться серверное программное обеспечение iRZ Collector. Программа устанавливается на сервер сбора данных и обеспечивает взаимодействие между всеми составляющими цепочки «модемы с подключенными к ним внешними устройствами ↔ сервер сбора данных ↔ диспетчерский центр».

Программа настройки и диспетчеризации iRZ Collector применяется для первоначальной настройки модемов, сбора статистики по ним, удаленной настройки и удаленного обновления встроенного программного обеспечения модемов системы. Программа поддерживает многопользовательность: ее можно установить на несколько различных компьютеров и работать одновременно на всех этих компьютерах с устройствами системы. Она может быть установлена как в центре сбора данных и диспетчеризации, так и на любом персональном компьютере, операционная система которого поддерживает работу программы. Таким образом, пользователь может организовать работу всей системы наиболее удобно для себя. Все программные продукты компании iRZ, а также актуальные версии прошивок доступны на официальном сайте www.irz.net.


Заключение

Модемы iRZ ATM2 максимально адаптированы для выполнения широкого диапазона задач, которые ставит сфера ЖКХ. Благодаря своим характеристикам модемы применяются в таких процессах автоматизации и учета, как:
- передача данных от различного рода счетчиков и приборов учета с портами RS‑485/422/232 (на порт RS‑485 можно подключить до 32 счетчиков, но при определенных условиях их количество может быть увеличено);
- управление различного рода реле;
- работа в комплексе с датчиками движения, дыма, газа, протечек, вскрытия помещения.

Выбор оборудования iRZ АТМ2 основан на следующих параметрах:
- высокое качество и надежность эксплуатации в различных условиях;
- адекватная стоимость оборудования;
- квалифицированная техническая поддержка;
- постоянный мониторинг и прогнозирование рынка.

Модемы iRZ ATM2 позволяют обеспечить надежный и быстрый обмен данными, объединяя все удаленные устройства в единую информационную сеть. Эффективная работа такой системы – это значимый вклад в развитие всего сектора жилищно-коммунального хозяйства.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 2(50)_2014

П. В. Маликова, технический писатель,
Официальный дистрибьютор iRZ в России
Группа компаний «Радиофид», г. Санкт-Петербург,
тел.: (812) 318-1819,
e‑mail: office@radiofid.ru,
www.radiofid.ru