В статье рассматриваются комплексные решения АСКУЭ на базе GSM/GPRS-модемов «Позитрон» и программных продуктов «Энфорс».
ООО «ЕвроМобайл», г. Санкт-Петербург
Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) позволяют более рационально использовать энергетические ресурсы и планировать энергосбережение. Ключевыми параметрами таких систем являются: удаленный сбор данных с установленных счетчиков различных производителей, возможность включения в систему огромного числа точек учета, удаленное изменение параметров счетчиков, самоорганизация системы сбора с автоматическим выявлением новых точек учета и т. д.
GSM-модемы «Позитрон М 220B RS‑485»
Компания «Позитрон» – ведущий российский производитель М2М‑оборудования. На рынке беспроводных устройств хорошо известны GSM-модемы «Позитрон М/ЕС» и GSM/3G-маршрутизаторы «Позитрон VR/XR», успешно применяемые как в системах промышленной автоматизации и диспетчеризации, так и в системах безопасности и различных телеметрических системах, автоматизированных системах контроля и учета, управления технологическими процессами.
GSM-модемы «Позитрон М 220B RS‑485» (рис. 1) регистрируются в GSM-сетях сотовых операторов (900/1800 МГц) и со скоростью до 9,6 кбит/с передают данные на сервер (CSD). Эти модемы можно назвать универсальными устройствами, в высшей степени подходящими для систем АСКУЭ благодаря следующим техническим особенностям:
- наличию встроенного преобразователя напряжения (то есть устройство работает при питании от сети ~220 В);
- наличию таймера перезагрузки (или так называемого сторожевого таймера – watchdog timer);
- наличию последовательного интерфейса RS‑485 (опционально с гальванической развязкой);
- возможности питать пассивные интерфейсы некоторых устройств учета (5 В).
Рис. 1. Модем «Позитрон М 220B RS‑485»: вид с разных ракурсов
На объектах модемы крепятся на DIN-рейку. К каждому устройству по интерфейсу RS‑485 можно подключить до 32 счетчиков. На задней панели расположен SMA-разъем для подключения внешней GSM-антенны, на передней панели – слот для сим-карты и четыре светодиода для индикации включения модема, регистрации в сети и приема/передачи данных.
Модемы изначально настроены на автоматический ответ и обмен данными по CSD-каналу с заданным по желанию заказчика интервалом перезагрузки, то есть после физического подключения модемы уже готовы к работе. Отличительной особенностью устройств является возможность запуска скриптов на языке Python, что позволяет, например, переконфигурировать «Позитрон М 220B RS‑485» в GPRS-шлюз. Стандартная настройка модемов «Позитрон М» осуществляется с помощью АТ-команд.
Для организации беспроводного канала связи на стороне сервера ЦСОИ (центра сбора и обработки информации), основного или резервного, используется модем «Позитрон М 2G USB» (рис. 2). В модем может быть установлена сим-карта любого оператора связи. Наличие встроенного таймера перезагрузки повышает надежность модема, а наличие USB-интерфейса и соответствующих драйверов под различные операционные системы позволяет подключать модем к любому ПК. При этом не приходится заботиться о подаче питания, поскольку оно также подается через USB-интерфейс. В момент соединения модемов «Позитрон М 2G USB» и «Позитрон М 220B RS‑485» светодиоды NET горят непрерывно, а RX и TX мигают, отражая процесс передачи данных по последовательному интерфейсу.
Рис. 2. Структурная схема сбора данных
Настройка подключений и сбора данных в ЦСОИ
Разработчик программных продуктов и сервисов компания «Энфорс», специализирующаяся на IT-технологиях в энергетике и сфере телекоммуникаций, выпустила широкий ассортимент программ для инсталляции в ЦСОИ и АСКУЭ (АИИС КУЭ). В ПО «Энфорс Лайт» входит программный модуль биллинга «Сборщик». Именно этот модуль отвечает за сбор данных через модемы с устройств учета. Здесь создается группа счетчиков, а в ней – новый виртуальный счетчик (например, М‑230, подключенный к «Позитрон М 220B RS‑485» по стандартному последовательному интерфейсу RS‑485). Поле «Соединение» можно заполнить, создав новое соединение (для этого необходимо нажать кнопку «Создать») или выбрав существующее (ранее созданное) соединение (рис. 3).
Рис. 3. Редактирование счетчика в программе биллинга, модуль «Сборщик»
Настройка соединения производится в окне «Модем» (рис. 4), где выбирается виртуальный COM-порт, соответствующий физическому подключению модема «Позитрон М 2G USB» к ПК (диспетчер устройств → порты COM, например, COM5, который появляется при подключении модема), и указывается скорость порта обмена (бит/с), соответствующая настройкам этого модема.
Рис. 4. Настройка канала связи с модемом «Позитрон М 220В RS‑485»
Настройки соединения с удаленным модемом (счетчиком), установленным на объекте, также включают:
- программный контроль четности 7‑Е‑1. Устанавливается для опроса счетчиков, использующих 7‑битный протокол обмена данными с проверкой четности (данный протокол применяется в большинстве счетчиков «Энергомера»). Программа при опросе генерирует и передает в каждом пакете в восьмом бите данных бит четности, который при получении распознается счетчиком;
- строку инициализации модема. АТ-команда инициализации, передаваемая модему для проверки связи с модемом;
- строку установления связи. АТ-команда, передаваемая модему для установления связи; формат: «atd{номер телефона}», где указывается номер сим-карты, установленной в «Позитрон М 220BRS‑485»;
- тайм-аут получения данных. Максимальное время ожидания данных после инициализации операции чтения;
- тайм-аут отсутствия данных. Максимальное время, в течение которого не разрывается соединение / завершается операция чтения при отсутствии полученных данных;
- время установки соединения. Максимальное время установки соединения, по умолчанию 120 секунд (2 минуты);
- тайм-аут окончания соединения (30 секунд);
- параметры, связанные с ошибками при передаче данных и установлении соединения: максимальное число попыток соединения (после неудачного); - время, по истечении которого идентифицируется ошибка; число попыток отправки пакетов.
В другом окне программы – создания профиля опроса – настраивается расписание опроса и выбираются показания, которые будут считываться с устройств учета электроэнергии, например, профили мощности активной и реактивной нагрузки, потребляемой через устройство учета. Различать счетчики (модемы) на объектах можно по серийному номеру или месту установки. В список «Запросы» можно добавлять вновь создаваемые запросы («Создать») или уже существующие, такие как запрос показаний, запрос профиля, запрос журнала событий, запрос мгновенных значений, синхронизация часов компьютера, синхронизация часов счетчика и удаление устаревших данных из базы. Отчеты формируются по периодам в соответствующем модуле программы «Энфорс Лайт» (рис. 5).
Рис. 5. Формирование отчетов об энергопотреблении
Решение, основанное на беспроводных модемах «Позитрон» и программном обеспечении «Энфорс Лайт», стало результатом плодотворного и успешного сотрудничества двух компаний. С вопросами по внедрению этой системы АСКУЭ на своем производстве можно обращаться в компанию «ЕвроМобайл», которая является официальным дистибьютором «Позитрона» на территории Росии и стран СНГ.
Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 6(48)_2013
Н. Е. Коротких,
ООО «ЕвроМобайл», г. Санкт-Петербург,
тел.: (800) 555-7576,
e‑mail: info@euroml.ru,
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")