Системы автоматического учета и контроля распределения электроэнергии (АСКУЭ), позволяют с помощью установки и настройки интеллектуальных приборов учёта (ПУ), блоков сбора и передачи данных и программного обеспечения (ПО), передавть показания от ПУ к ПО, а так же осуществлять настройку ПУ удалённо, используя ПО.
АСКУЭ — уже давно инструмент номер один в арсенале управляющих, энергосбытовых компаний. Но технический прогресс не стоит на месте, и за последние годы появилось множество новых технологий АСКУЭ
Проводные АСКУЭ
Проводные АСКУЭ — самый старый вид построения сети, который сегодня все реже используется в многоквартирных домах, но пока еще встречается в промышленном секторе.
Построение систем автоматизации на PLC
В качестве коммуникаций при построении системы PLC применяются непосредственно силовые линии электроснабжения. Упрощенно эту технологию можно представить системой взаимосвязанных между собой электросчетчиков абонентов в рамках многоквартирного дома или коттеджного поселка.
Устройства связаны посредством линий 0,4 кВ с концентраторами, расположенными обычно в трансформаторной подстанции (ТП) и передающими в ПО информацию через GSM-шлюзы.
Технология PLC подходит, главным образом, тем, кто разворачивает сеть в условиях ограниченного бюджета. При этом пуско-наладочные работы могут проводиться персоналом обычной квалификации. Однако главными недостатками технологии является низкая надежность системы и низкие показатели масштабируемости.
Построение систем автоматизации на RS-485
Счетчики и концентраторы могут быть соеденены между собой через интерфейс RS-485 — международный стандарт, который позволяет осущуствлять передачу данных между устройствами.
Обычно используется в многоквартарных домах или на предприятиях где уже проложена витая пара. Характеризуется высокой надёжностью. Главным недостатком является необходимость прокладки это самой шины (дополнительный провод).
Беспроводные АСКУЭ
Беспроводные системы учета электроэнергии имеют большой выбор технологий, позволяющих осуществлять передачу данных без использования проводов. Рассмотрим основные из них.
АСКУЭ на базе GSM
Системы беспроводного учета, использующие оборудование с подключением к GSM-модемам, передают данные через сотовую сеть оператора. Один GSM-модем позволяет собирать показания как с одного счетчика, так и с группы устройств.
Для считывания данных существует широкий ассортимент различных программ-конфигураторов, а бесперебойность поступления информации гарантируют встроенные в модем таймеры перезагрузки.
К главным недостаткам систем, применяющих технологии GSM, можно отнести высокую стоимость модемных устройств и плохое прохождение сигнала при размещении прибора учета в нишевых пространствах и металлических шкафах. Кроме того, для развертывания системы необходимо покрытие территории сотовой сетью оператора, а статические IP-адреса, требуемые для подключения, обойдутся заказчику недешево.
Счетчики со встроенным GSM-модулем уже более десяти лет производят концерн «Энергомера» и ООО «Эльстер Метроника». К таким счетчикам относятся устройства серии «Меркурий» и «Альфа».
Увеличение скорости передачи с помощью GPRS
Поскольку GPRS — своего рода, надстройка технологии GSM, то особенности, описанные для GSM, будут справедливы и для GPRS. По сравнению с GSM, GPRS обладает повышенной скоростью передачи данных.
Казалось бы, скорость открывает больше возможностей для АСКУЭ. Но на практике высокая скорость при передачи данных потребления электроэнергии становится редко востребованной. Для того, чтобы раз в месяц или, самое частое, раз в сутки, снять показания потребления абонентов, высокая скорость передачи данных не нужна.
Технологии для «умных домов»
ZigBee, Z-Wave и M-Bus являются самыми популярными в сфере создания «умных домов» и широко применяется в Европе для контроля потребления энергоносителей еще с 90-х годов.
Как и WiFi, ZigBee работает в диапазоне частот 2,4 ГГц, но при этом ZigBee не ограничена одним каналом и может использовать разные. Z-Wave использует диапазон частот до 1 ГГц, что делает ее более защищенной от помех. Обе технологии оптимизированы для передачи небольших команд — включить/выключить, прибавить или снизить яркость освещения и т.п.
Технология передачи данных M-Bus тоже считается беспроводной, но с некоторыми оговорками — все приборы учета соединяются шиной m-bus, посредством которой коммутируется оборудование и передаются данные.
К несомненным преимуществам всех трех технологий можно отнести умеренные затраты на монтаж и низкое энергопотребление. Однако до сих пор эти технологии продолжают быть применимы, главным образом, для европейского формата.
- Радиус передачи данных до 50 м вызывает необходимость дополнительных уровней ретрансляции, что увеличивает стоимость системы.
- Применяемые структуры сети подразумевают наличие разнотипного оборудования, что также ведет к удорожанию системы и снижению ее надежности.
- Построенную сеть обслуживает только интегратор, что делает поддержание готовой системы очень дорогим.
Технология LPWAN
LPWAN — технология беспроводной передачи данных с низким потреблением энергии и охватывающая большие площади.
Технология LPWAN увязывает две основные константы при передаче информации — энергоэффективность и радиус охвата территории стабильного приема. Технология позволяет надежно и при умеренных финансовых затратах коммутировать датчики, передающие информацию об энергопотреблении с территорий, удаленных на десятки километров.
LPWAN отличается высоким уровнем проникновения сигнала. По сравнению с модемами GSM/GPRS, устройства на базе LPWAN продолжают передавать данные даже в условиях подземной прокладки коммуникаций.
Подробнее о технологии LPWAN
Компания «Вавиот» — пионер в создании оборудования и АСКУЭ на базе технологии LPWAN в России. АСКУЭ, созданная на базе счетчиков серии «Фобос» позволяет организовать надежную передачу данных об энергопотреблении с охватом территории до 50 километров.
Решения «Вавиот» на базе технологии LPWAN не нуждаются в наличии дополнительного оборудования для трансляции данных и организации специальных сетей. Один счетчик является как конечным устройством, так и приемопередающим, а его стоимость не сильно выше стоимости обычных счетчиков с аналогичными характеристиками.
Выбор технологии для построения АСКУЭ
Подводя итоги, можно сказать, что проводные АСКУЭ дешевле в процессе построения сети, однако такие системы будут ненадежны в использовании, и в конечном счете выльются в дорогое обслуживание.
Системы на базе GSM/GPRS, а также технологии «умных домов», подходят для решения ряда задач на частном уровне, но не применимы в масштабных проектах по диспетчеризации ресурсов на производстве, в коттеджных поселках или многоквартирных домах. Большое количество промежуточного оборудования, необходимое для стабильной работы таких систем, снижает надежность АСКУЭ и увеличивает расходы на установку и обслуживание.
Современные беспроводные технологии, такие как протокол радиосвязи LPWAN, позволяют за разумный бюджет добиться высоких результатов в отношении устойчивости передачи данных и надежности использования системы АСКУЭ в целом.
Используя высокотехнологичные системы учета электроэнергии, управляющие компании и собственники недвижимости могут существенно сократить затраты на энергоресурсы и эксплуатацию.
