Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Электронные приборы учета электроэнергии для современных АСКУЭ

Самарский научно-производственный центр «Спектр» хорошо известен на рынке радиоэлектронных средств и прикладных программных продуктов. Это коллектив высококвалифицированных разработчиков, который занимается производством по контракту: создает электронику и технические программные средства автоматизированных систем. Однако в последние годы предприятие открыло новое направление деятельности: выпуск собственной серийной продукции – электросчетчиков SP  101 и SP  301 для систем АСКУЭ. Пробиться на рынок электросчетчиков непросто, конкуренция высока. Какими преимуществами отличаются новые приборы? И как работает контрактное производство в современных реалиях? Об этом мы беседуем с Дмитрием Бараевым, начальником производства АО НПЦ «Спектр».

АО НПЦ «Спектр», г. Самара

Spektr.png

скачать pdf >>

ИСУП: Дмитрий Александрович! Рынок электросчетчиков очень конкурентен. На нем даже удержаться тяжело, а уж чтобы зайти с новым продуктом, требуется действительно интересное решение. Расскажите о своих новых электросчетчиках «Спектр».

Д. А. Бараев: Мы выпускаем две основные модификации счетчиков «Спектр» – SP 101 и SP 301 (рис. 1). Первая – однофазный счетчик непосредственного подключения для двухпроводных цепей переменного то­ка, вторая – трехфазный счетчик непосредственного и трансформаторного подключения для четырехпроводных трехфазных цепей переменного то­ка. Предназначены они для систем коммерческого учета (АСКУЭ).

Ris_1.jpg

Рис. 1. Внешний вид электросчетчиков SP 101 и SP 301

Можно сказать, что набор функций тщательно подобран под нужды всех заинтересованных сторон. Это то, чем SP  101 и SP  301 отличаются от других электросчетчиков. Во-первых, они выполняют собственно функцию учета, причем поддерживают как однотарифный, так и многотарифный учет. Учет может вестись по восьми разным тарифам, причем архивная информация об этих данных при отсутствии электроэнергии способна храниться во встроенном ОЗУ 20 лет. А во-вторых, они фиксируют параметры качества электроэнергии, например отклонение напряжения и частоты от номинальных значений, небаланс токов в нулевом и фазном проводе. И, конечно, обеспечена возможность передачи данных на сервер энергосбытовой компании.

ИСУП: Какие виды защиты информации у вас применяются: пломбировка и специализированное ПО?

Д. А. Бараев: И то и другое. На­ши электросчетчики SP  101 и SP  301 полностью соответствуют требованиям Постановления Правительства РФ от 19.06.2020 № 890, где перечислены все защищенные протоколы и другие способы защиты цифровой информации в интеллектуальных системах учета электрической энергии. Кроме то­го, на­ши счетчики пломбируются, маркируются, что также обеспечивает надежную защиту информации.

Ris_2.png

Рис. 2. Пломбирование счетчиков SP 101 и SP 301

ИСУП: Хорошо. Счетчик прекрасно защищен от несанкционированного вторжения. Это сделано в интересах энергосбытовых компаний. А интересы потребителя как у вас защищены?

Д. А. Бараев: Такие приборы защищают интересы всех сторон. Многотарифный учет, восемь тарифов – разве это не выгодно для потребителя? А точность учета, позволяющая не переплачивать? А контроль качества электроэнергии – это разве не защита прав потребителя? Ну если и этого ма­ло, назову еще одну функцию. На корпусе наших электросчетчиков есть кнопка блокировки ре­ле, которой счетчик оснащен в целях безопасности потребителя. Ею можно пользоваться в экстренных случаях. Предположим, ресурсоснабжающая организация отключает потребителя за неуплату. Но у потребителя в этот момент может работать система жизнеобеспечения, о чем в ресурсоснабжающей организации не знают. Человек срывает пломбу и принудительно возобновляет подачу энергии. Это событие видит диспетчер через автоматизированную систему учета. Или в до­ме возникает КЗ, возгорание некачественно смонтированной проводки. Тогда подачу электроэнергии с помощью той же кнопки можно, наоборот, принудительно прервать.

Но, конечно, защита обязательно должна быть и от недобросовестных потребителей. Это давняя проблема всех поставщиков.

ИСУП: Расскажите, пожалуйста, немного об устройстве приборов.

Д. А. Бараев: Электросчетчик SP  101 или SP  301 – это прибор из негорючего поликарбоната (почти все производители для удешевления используют пластик) со схемой, на которой размещены жидкокристаллический индикатор, электронные компоненты, клеммы выходных интерфейсов RS-485 и импульсных выходов для подключения к системам АСКУЭ или поверки. На ЖК-дисплей выводится довольно много данных о разных параметрах: да­та, время, то­ки фа­зы и нейтрали, напряжение фа­зы, частота электросети, полная, активная и реактивная мощность, коэффициент мощности (cos φ), суммарная активная энергия и активная энергия по разным тарифам. Поскольку дисплей имеет ограниченные размеры, информацию можно чередовать, для че­го служит специальная кнопка управления. Клеммы внутри корпуса надежно защищены двумя крышками из то­го же поликарбоната. Также имеется крышка отсека сменных модулей расширения.

ИСУП: А какие модули расширения можно подключить к электросчетчику?

Д. А. Бараев: В первую очередь это модули для поддержки LPWAN-технологий: NB-IoT (сим-карта, сим-чип, eSIM) и NB-IoT/GSM (сим-карта, сим-чип, eSIM). Кроме того, можно подключить модуль GSM/GPRS (сим-карта, сим-чип) ли­бо LoRa-модуль. Все они комплектуются внутренней или внешней антенной. Но мы можем изготовить и модули расширения по индивидуальному заказу.

Еще в корпус счетчика встроена клеммная колодка с датчиком то­ка, ре­ле управления нагрузкой и перемычкой с измерительным элементом в нейтрали. Элементы оптического порта. Ну и внешняя кнопка блокировки ре­ле, о которой мы уже говорили.

ИСУП: Насколько сложен монтаж электросчетчика и модулей расширения?

Д. А. Бараев: Монтаж как раз прост и удобен, что свойственно самым современным устройствам широкого потребления. Сам электросчетчик устанавливается на DIN-рейку. Печатный модуль фиксируется специальными зажимами, которые имеются в корпусе. Клеммная колодка фиксируется с помощью крышки корпуса. Измерительные датчики – шунты – подключаются к печатному модулю проводами. Клеммная колодка оснащена зажимами, с помощью которых счетчик подключают к се­ти переменного то­ка (рис. 3). Модули расширения сменные и могут меняться в процессе эксплуатации без необходимости вскрытия основного корпуса и без дополнительной поверки ПУ. Это позволяет адаптировать ПУ под изменяющиеся требования инфраструктуры.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Клеммная колодка оснащена зажимами, с помощью которых счетчик подключают к сети переменного тока

ИСУП: Какие события сохраняются в памяти электросчетчика?

Д. А. Бараев: У счетчика во встроенном ПЗУ формируется журнал, в котором сохраняются все происшедшие события. Это как попытки несанкционированного доступа, так и техническая информация, например:
- отсутствие или отклонение напряжения от заданных пределов, превышения заданного предела мощности, а также небаланс токов в нулевом и фазном проводе;
- превышения соотношения заданных величин потребления активной и реактивной мощности (tg φ);
- срабатывание электронных пломб, изменение настроек счетчика, изменения направления перетока энергии, попытки несанкционированного нарушения целостности программного обеспечения; попытка доступа с неуспешной аутен­ти­фи­ка­ци­ей или нарушением правил доступа;
- случаи и причины включения/отключения встроенного коммутационного аппарата;
- случаи выполнения самодиагностики и другие данные.

ИСУП: Сегодня новым цифровым электросчетчикам приходится завоевывать рынок, внедряясь в уже существующие системы. Какую совместимость демонстрируют ваши приборы? И какие протоколы поддерживают?

Д. А. Бараев: Электросчетчики SP 101 и SP 301 совместимы с большинством существующих в России интеллектуальных систем комплексного учета и мониторинга энергоресурсов, и это важный фактор, говорящий в пользу выбора наших приборов. Назову несколько систем, с которыми совместимы SP 101 и SP 301: это АСКУЭ «Энергосфера 8.0» производства ООО «Прософт-Системы» (г. Екатеринбург), «Матрикс: Энергоресурсы» (ООО «Матрикс АйТи», г. Уфа); «Пирамида 2.0» и «Пирамида-Сети» версии 10.7 и вы­ше (АО ГК «Системы и Технологии», г. Владимир); «Телескоп+» (ЗАО «НПФ Прорыв», г. Раменское, Московская обл.).

Поддерживаются протоколы Modbus RTU, TCP/IP, UDP, стек-ориентированный протокол мирового стандарта для умных счетчиков энергии и во­ды IEC 62056 (DLMS/COSEM), а также информационная модель электросчетчика СПОДЭС (ГОСТ Р 58940-2020) и протокол обмена счетчиков «Меркурий» Мercurius-206. Также сейчас в разработке протоколы NIDD и CoAP. Могут поддерживаться и специальные протоколы, ориентированные на конкретного заказчика.

ИСУП: Давайте поговорим о другом направлении деятельности вашей компании – о производстве по контракту. Как в сегодняшних условиях работает производитель промышленной электроники по контракту? Чьи комплектующие используете (в частности, для производства печатных плат)? И что изменилось за полтора последних года?

Д. А. Бараев: Для нас, на самом де­ле, непринципиально, кто является производителем компонентов. Лишь бы эти компоненты позволяли в точности выполнить все запросы заказчика. Сегодня мы применяем компоненты как европейского, так и азиатского производства. В основном китайские. Российские комплектующие то­же зачастую оказываются изготовленными в Китае, хо­тя и заявлены как отечественные. Иногда мы можем воспользоваться компонентной базой, которую предоставляет заказчик, хо­тя большую часть закупаем са­ми. Вообще говоря, дефицита компонентов нет, их всегда можно приобрести. Просто искусственные барьеры, которые созданы за последние го­ды, способны повлиять на сроки доставки и изготовления продукта.

ИСУП: Какую же часть работы по контракту осуществляете вы сами?

Д. А. Бараев: Мы полностью выполняем разработку решения, начиная от технического задания и заканчивая испытаниями готового изделия. Можем да­же изготовить партию продукции. Однако хо­чу подчеркнуть, что часть работы по созданию продукта выполняют на­ши партнеры, которые то­же работают с на­ми по контракту. А в итоге заказчик получает готовое решение.

При этом варианты сотрудничества с заказчиком могут быть разными. Например, для одной крупной фирмы мы полностью разработали газовый счетчик и выпустили достаточно крупную партию приборов – 200 тыс. счетчиков. А потом передали этой фирме права на разработку, то есть заказчик стал ее правообладателем. Так что по-разному бывает.

Вообще говоря, мы можем все разработать. У нас сотрудники очень высокой квалификации, мы же специализируемся на разработках.

ИСУП: Большой коллектив?

Д. А. Бараев: По-разному бывает, количество сотрудников меняется. В некоторые периоды у нас работало всего человек пятьдесят, а иногда и до двух сотен доходило. Конечно, в их число входят не только разработчики, но и персонал на линии, и инженеры, и бухгалтерия. И это я не считаю наших партнеров, которые работают с на­ми по контракту в других городах, но под тем же брендом «Спектр». Для них мы франчайзеры, но это самостоятельные компании.

ИСУП: А какое у вас оборудование?

Д. А. Бараев: Для монтажа плат – самое лучшее, от ведущих производителей. Мы работаем на установках Siemens, Rehm, Ekra, Asys, Pbt, Ersa. Они позволяют выполнять монтаж любых компонентов размером от 0201 на печатные платы от 50 × 50 мм дo 508 × 460 мм. Так что, выполняя требования заказчиков, мы можем устанавливать самые сложные компоненты, выполнять пайку оплавлением, отмывку, сушку плат – и все это на высоком уровне.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Цех АО НПЦ «Спектр» для поверхностного монтажа печатных плат

ИСУП: Заключительный вопрос, который касается юридической стороны вашей деятельности. Какие лицензии у вас есть? В каких отраслях вы можете работать?

Д. А. Бараев: Тут у нас полный набор. Мы имеем лицензии ФСБ России на осуществление разработок, производства и распространения шифровальных (криптографических) средств. Предприятие входит в Ассоциацию «Ли­га содействия оборонным предприятиям». Дополнительно скажу, что мы активно участвуем в выставках, организуемых МПС РФ, Минсвязи РФ, ГИБДД МВД РФ и т. д. Если коротко, у нас есть все лицензии для выполнения любых работ в интересах заказчика.

Беседовали С. В. Бодрышев, главный редактор журнала «ИСУП»;
Д. А. Бараев, начальник производства,
АО НПЦ «Спектр», г. Самара,
тел.: +7 (846) 992-6746,
e-mail: spektr@mail.radiant.ru,
сайт: npc-spektr.ru

Опубликовано_в журнале ИСУП № 6(108)_2023