Введение
Ни для кого не секрет, что для привлечения инвестиций в
электроэнергетику, необходимо оптимизировать существующие рыночные
отношения. Одним из вариантов решения проблемы может явиться, на наш
взгляд, создание прозрачной и проверяемой системы расчетов за
электричество и тепло. Построение автоматизированных систем
коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), которые позволят повысить
сбор денежных платежей и обеспечить регулирование энергопотребления. На
сегодняшний день на балансе АО – энерго находится примерно 21 млн.
однофазных электросчетчиков в основном класса точности 2.5 устаревшей
конструкции. Большая часть таких электросчетчиков имеют отклонения от
стандартов, за счет чего АО – энерго теряет в среднем до 12% платежей
по
данной группе потребителей. В соответствии с ГОСТ 6570 – 96 выпуск
приборов учета электроэнергии класса точности 2.5 запрещен с середины
1997 года. Согласно решению НТК Госстандарта России от 01.06.99 г.
указанные приборы должны быть последовательно заменены современными
электросчетчиками класса точности не ниже 2.0. Необходимость введения
электронных приборов учета электроэнергии обуславливается требованиями
наличия современных цифровых коммуникаций, обеспечивающих возможность
построения относительно дешевых и в то же время надежных
автоматизированных систем коммерческого учета энергоресурсов.
Одним из наиболее естественных способов технического обеспечения для
такого рода систем коммерческого учета является использование
смарт-карт. Специалистами НПО "Симметрон " (Россия, СПб) разработана
система предоплаты (регулирования) за потребляемую электроэнергию на
основе смарт-карт "КРЕДО – СМАРТ 500" (см. рис 1). Данный комплекс
представляет собой новую концепцию построения систем предоплаты за
электроэнергию. Он позволяет использовать не специализированные, а
стандартные электронные счетчики электроэнергии, оснащенные как
импульсным выходом, так и интерфейсом по МЭК 1107, например, ЦЭ2706
(ГОСТ 30207 – 94, внесен в Госреестр средств измерений России под
¦ 16636 –
97) и серийно выпускаемые устройства защитного
отключения (УЗО). В силу этого стоимость построения такой системы
незначительна, так как нет необходимости покупать и менять счетчики
электроэнергии уже находящиеся в эксплуатации, а потребуется
организация серийного производства лишь смарт – контроллеров, которые в
свою очередь используют стандартизованную элементную базу и корпусные
изделия, и их производство может быть налажено в кратчайшие
сроки.
Рис. 1 – Структура и базовые принципы построения комплекса "КРЕДО – СМАРТ 500"
Базовые принципы построения комплекса "КРЕДО – СМАРТ 500" следующие:
модульность построения элементов системы; программно-аппаратная защита
информации с использованием ГОСТ 28147 – 89; возможность использования в
других системах предоплаты за потребленный ресурс; использование самых
дешевых смарт – карт с открытой памятью; h использование
специализированных устройств с закрытой архитектурой в офисной части
системы для обеспечения защиты информации;
Дополнительные возможности:
возможность разграничения доступа заинтересованных служб к информации о
потреблении разных видов ресурсов; возможность обмена информации как со
стороны поставщика энергоресурсов или администратора, так и со стороны
системы – при повреждении либо при наступлении заданного времени
отсчета при потреблении; осуществление связи по телефонной сети с
помощью модема или других видов связи.
Комплекс имеет в структуре: блок учета электроэнергии, – который
устанавливается у потребителя и
обеспечивает функции учета потребляемого энергоресурса и отключения
(регулирования) потребителя в случае исчерпания оплаченной суммы или
перерасхода заявленной мощности. Блок состоит из электронного счетчика
электроэнергии, устройства защитного отключения и смарт – контроллера.
Рабочее место оператора является центральным звеном в системе, так как
именно с операторской службой наиболее часто будут взаимодействовать
клиенты. Поэтому рабочее место должно быть оснащено всем необходимым
оборудованием и программными средствами. В состав рабочего места
оператора входит: персональный компьютер IBM PC; офисный
смарт – контроллер; принтер; Рабочее место инженера обеспечено переносным
компьютером, офисным смарт – контроллером, интегрированной средой
комплектации, наладки и тестирования блоков учета электроэнергии;
Администратор системы управляет и синхронизирует работу всех
компонентов комплекса, проводит анализ его составных частей по
предоставленным отчетным документам;
Концепция защиты информации
Для удешевления системы в целом, разработчиками принята концепция использования простейших смарт – карт. Смарт – карты представляют собой фактически схему памяти, масштаба 1К. В отличие от платежных систем на основе банковских карточек, смарт – карта не представляет собой полномасштабный эквивалент денежной единицы. Она является принадлежностью технических средств системы предоплаты и предписана к конкретному блоку учета электроэнергии при помощи соответствующего идентификатора. В силу этого снижается возможная выгода от взлома "КРЕДО – СМАРТ 500", за счет необходимости для злоумышленника контактировать с большим количеством владельцев систем предоплаты. Для защиты от банального копирования конкретной карты конкретным владельцем системы предоплаты используется монотонно возрастающий идентификатор – номер транзакции, что не позволяет использовать дважды одну и ту же карту. Система "КРЕДО – СМАРТ 500" содержит криптографическую защиту данных (сравнительно недавно рассекреченный ГОСТ 128147 – 89). Для защиты от возможного хищения всего офисного комплекта и последующим выпуском карточек предусмотрена возможность изменения ключей шифрации в режиме администрирования системы.
Технология
работы системы
Комплекс обеспечивает весь "технологический" цикл работы системы предоплаты за электроэнергию. При потреблении клиентом электроэнергии блок учета автоматически производит вычитание суммы потребленной электроэнергии в соответствии с тарифами, установленными в блоке учета, из общей оплаченной клиентом суммы. Если уровень оплаты составляет критический минимум, то клиент извещается об этом звуковой сигнализацией. Отключить сигнал можно только нажатием на единственную кнопку на блоке учета. При этом клиент подтверждает тот факт, что он был извещен о критическом уровне остаточной суммы оплаченной электроэнергии. Это событие регистрируется блоком учета и может быть использовано для выяснения спорных обстоятельств, касающихся необоснованного отключения клиента от электросети. В случае, когда оплаченная сумма истрачена, а доплата не произведена, блок учета произведет автоматическое отключение потребителя от электросети при помощи устройства защитного отключения. В принципе, возможно построение системы как кредитной за счет того, что клиенту отпускается некий энергетический кредит ( например, масштаба расчетной месячной потребности ), величина которого определяется соответствующим подразделением энергоснабжающей организации, и администратором системы заносится в базу данных платежной истории клиента в центральном офисе компании продавца. Таким образом платежная история клиента начинается с некоего ненулевого уровня.
Выбор места для размещения
Уже п ри выборе места для размещения сервера можно принять эффективные меры для достижения экономичной эксплуатации вычислительного центра. Например, оборудование следует размещать таким образом, чтобы оно не нагревалось солнечными лучами или осветительными лампами. Дополнительно следует проверить возможность свободного охлаждения, когда воздух извне запускается через специальную заслонку. Этот метод позволяет в меньшей мере загружать предназначенные для охлаждения компрессоры, которые потребляют много энергии. Он может оказаться выгодной альтернативой охлаждению вычислительного центра, прежде всего зимой. Мощность охлаждения имеет смысл отрегулировать в соответствии с количеством выделяемой теплоты. Охлаждать сервер при помощи системы с излишней мощностью смысла не имеет. Отводимое из серверных помещений тепло можно задействовать для отопления, что повысит эффективность использования энергии. Не стоит забывать о датчиках температуры и влажности, и всегда необходимо контролировать исправность вентиляторов. После интеграции новых серверов или удалении машин из системы надо заново проверить соотношение температуры и в случае необходимости изменить эти параметры. Уже на этапе планирования ответственные лица должны принять во внимание энергетическое поведение компонентов ИТ, включая количество потребляемой ими энергии, а также долю этого потребления в общем объеме расходуемой энергии. Применительно к концепции вычислительного центра наиболее частая ошибка заключается в том, что меры по снижению энергопотребления вовремя не принимаются: сначала ждут «определенных инвестиций». Если средств не хватает, аргументы в пользу новой политики энергопользования игнорируются, поскольку часто неправильно оцениваются перспективы ее амортизации. Однако в некоторых ситуациях выясняется, что концепция экономии энергии очень быстро окупается, а объем вложений ограничивается разумными рамками. Нередко бывает и так, что деньги на приобретение компонентов ИТ и устройств регулирования климата выделяются, а вычисления, для всего жизненного цикла оборудования не производятся. Необходимо составить выверенный баланс всех инвестиций и затрат на эксплуатацию с учетом всех значимых факторов. Так, можно посчитать, сколько потребуется средств, чтобы увеличить эффективность использования энергии, и тем самым обосновать экономичность этих мер.
Заключение
В настоящее время реализовано несколько маркетинговых образцов системы, которые позволили подтвердить жизнеспособность предлагаемой концепции. "КРЕДО – СМАРТ 500" может послужить основой ведомственных, и региональных систем предоплаты за энергоресурсы. Важно отметить тот факт, что вся разработка выполнена в Санкт – Петербурге и в случае необходимости в нее могут быть внесены требуемые усовершенствования в кратчайшие сроки. Предлагаемая система может быть использована как в жилищно – коммунальном хозяйстве, так и для учета и контроля над потреблением электроэнергии промышленных предприятий. Система на базе комплекса "КРЕДО – СМАРТ 500" готова к прохождению сертификации утверждения типа и метрологической аттестации.