Долгих В.С.- Автоматическое считывание показаний счетчиков

Автоматическое считывание показаний счетчиков (AСКУЭ), было впервые опробовано 30 лет назад, когда испытания были проведены от AT &T в сотрудничестве с группой коммунальные услуги и Вэстингхаус. После этих успешных экспериментов, AT &T предложил предоставить телефонные системы на основе AСКУЭ услуг 2 доллара за метр. Цена была в четыре раза больше, чем месячная стоимость оплаты. Таким образом, программа считалась экономически нецелесообразной.

Современная эра AСКУЭ началась в 1985 году, когда несколько крупных полномасштабных проектов были реализованы. Компания Хакенсак Вотер и компания Экьютейбл Газ были первыми, кто решился взять на себя обязательство полномасштабной реализации АСКУЭ на основе счетчиков воды и газа, соответственно. В 1986 году Миннегаско инициировал 450000 радиоканалов на подключение АСКУЭ. В 1987 компания Филадельфия Электрик , сталкивается с большим числом недоступных счетчиков. В связи с этим были установлены тысячи распределительных носителей линий считывание показаний счетчиков, чтобы решить эту проблему. Таким образом AСКУЭ становится все более жизнеспособной каждый день. Достижения в области твердотельной электроники, микропроцессор компонентов и недорогие технологии поверхностного монтажа сборки стали катализаторами получения надежных рентабельных продуктов, способных обеспечить экономические и человеческие преимущества, которые оправдывают использование AСКУЭ системы как полномасштабной, базисной.

Автоматическая система считывания показаний счетчиков состоит из трех основных компонентов:

1. Интерфейсный модуль счетчика с блоком питания, сенсоры счетчика, датчики, управляющие электроникой и коммуникационный интерфейс, который позволяет считывать данные, подлежащие передаче от данного удаленного устройства к центральному. Во многих случаях этот коммуникационный интерфейс является двунаправленным и позволяет сигналам центрального офиса быть направленными на пульт, а также каждый электрический, газовый, счетчик воды должен иметь такой интерфейсный блок, для возможности удаленного считывания. Некоторые ключевые компоненты удаленного устройства могут совместно использоваться более чем одним счетчиком, без оглядки на тип счетчика, т. е. электрические, газовые или воды.

2. Системы связи используются для передачи или телеметрии данных и контроля, для возможности передавать сигналы между интерфейсом счетчика и центральным офисом. Как правило, такие приемники связи принимают форму телефона, линии электропитания носителя (ЛЭН), радиочастотного (РЧ) или кабельного телевидения. Система компонентов в системе связи зависит от массовости коммуникации, которая используется.

3. Центральный офис систем оборудован модемами, приемниками, контроллерами, чтобы была возможность загрузить ссылки и компьютером. Многие водоканалы в течение некоторого времени пользовались электронным счетчиком систем с использованием портативных терминалов, которые обмениваются данными с центральным контроллером по телефонным линиям. Это является большим сходством между принимающей стороной электронного считывания показаний счетчиков и автоматического считывания показаний счетчика системных функций.

Существуют три основные функции строительного блока, Которые должны выполнять счетчик и связанная с ним электроника. Они в общем случае реализуются для электрических, газовых и счетчиков воды.

При работе с Simulink пользователь имеет возможность модернизировать библиотечные блоки, создавать свои собственные, а также составлять новые библиотеки блоков.

Во-первых, электромеханический или электро-оптический интерфейс должны быть подключены или прикреплены к счетчику. Это превращает информацию, переданную с механического регистра счетчика индексов или преобразованную в электронные сигналы, которые могут обрабатываться, храниться и передаваться.

Второй функциональный блок — блок управления, состоящий из низковольтного источника питания, аппарата обработки сигналов, микрокомпьютера, оперативного запоминающего устройства и памяти программ для хранения в режиме реального времени пробега или программы операционной системы. Блок управления, используемый для обработки сигналов, исходящих из счетчика электромеханических или электро-оптических интерфейсов устройства. В действительности, блок контроллера преобразует сигналы электромеханического счетчика интерфейса устройства в электронные цифровые сигналы точного индекса счетчика или как калькулятор преобразует записи с клавиатуры в цифры, указанные на дисплее. Оперативная память контроллера поддерживается сиюминутно зеркальным отражением набора данных счетчика и приращением набора, так что численные представления хранятся в оперативной памяти.

Третий функциональный блок — схема связи и связанная с передачей и приемом. Как правило, счетчик для инженерных коммуникаций хоста, использует одну или несколько методов передачи: телефон, силовые линии носителя, радиочастотные через эфир или кабельного телевидения. Есть много подкатегорий каждой из этих форм передачи, связанные с потоком данных, методом модуляции, расстоянием от удаленного узла к центральной станции и скорости передачи данных.

Система АСКУЭ начинается со счетчика. Некоторые средства перевода показаний вращающихся счетчиков циферблаты, или циклометра набор метра стиле, в цифровую форму необходимо для того, чтобы отправить цифровые данных измерений от заказчика к центральной точке. В большинстве случаев, счетчик, который используется в АСКУЭ такой же, как и обычный счетчик. Единственное отличие это использование ручного считывания. Одно различие состоит в добавлении некоторого устройства для генерирования импульсов, связанных с количеством потребления или генерирования электронных импульсов в цифровой код, который переводится как фактическое чтение на циферблате счетчика.

Четыре метода связи используемые для счетчиков имеют различные сильные и слабые стороны.

Телефонные линии — телефонные линии желательно с экономической точки зрения, так как большинство пользователей электроэнергии в стране имеют телефонную связь. Телефонная система обеспечивает идеальную связь инфраструктуры для систем АСКУЭ из-за простоты эксплуатации, качество данных, высокую помехоустойчивость, надежностью и низкой стоимостью, как на удаленном узле и центральной станции.

Услуги телефонной связи АСКУЭ классифицируются по способу вызова и начального потока данных. Двумя наиболее распространенными формами являются входящие и исходящие коммуникации связи. С входящего в подключение, модема у клиента сайта (обычно контроллер или модем, подключенный к контроллеру) циферблаты к центральной системе станции в утилиту без предварительного получения допросов сообщении. Пульт дистанционного сайте инициирует связь в день и время, запрограммированное в память контроллера. В случае вмешательства или сбоев в работе системы, вызов может быть инициирован в центральной станции коммунального предприятия, где состояние тревоги будут получены и обработаны. Этот подход использует фиксированную ежемесячную плату за местные звонки, что клиент уже платят. Нет дополнительного оборудования, доступа к телефонной связи не требуется.

Недостатки входящие подключения в том, что утилита не может получить данные в реальном времени и не может перепрограммировать блок управления или выдавать команды управления, как и в случае отключения связи или энергетических ресурсов, эти возможности должны быть включены в систему. Исходящий дуги связи те, где передача данных инициируются центральным блок, расположенным в местном отделении компании переключение телефона. Эти системы реагируют на запросы и требуют центрального коммутационного оборудования телефонных и испытательных линий ствола. Участие телефонной компании необходимые для использования центральной компьютерной станции коммунального предприятия, чтобы набрать на пульте дистанционного клиента без телефона заказчика.

Преимуществом этого подхода является то, что эти системы работают в режиме реального времени, по мере необходимости, что упрощает реализацию обследования нагрузки записи, статус мониторинг и др. Основными недостатками в подходе телефонной коммуникации являются расходы, связанные с участием телефонной компании и повторяющиеся, что телефонные тарифы компании взимают. Дополнительная сложность возникает в географических районах, обслуживаемых одним электрическим утилитом и двумя или более телефонными компаниями.

Третий подход называется двунаправленной связи. В этом случае связь инициируется с удаленного сайта или центральной станции коммунального предприятия. Преимущества обоих входящих и исходящих коммуникации включены в настоящий конструкции системы. В большинстве случаев, входящий функции использовать, тем самым снижая расходы на телефонную связь. Кроме того, за счет уменьшения плотности исходящего трафика, телефонные распределительные компании и испытательных линий ствола сведены к минимуму.

Силовые линии носителя — силовые линии связи носителя выгодны по сравнению с аналогичным линиям, которые обеспечивают электроэнергию. Этот метод предполагает введение высокочастотного переменного носителя на линии питания, и модуляции с этого носителя данных, поступающих от удаленного счетчика или центральной станции. Годы исследований, тем не менее, не преодолели технические проблемы, которые препятствуют этой среде от того, экономичное решение по первичной линий электропередачи. Cиловые линии носителz моuen быть использованы успешно и с минимальными затратами на короткие расстояния, то есть от метровых клиента к столбу. Передать эти данные через распределительный трансформатор и на первичные линии распределения и полученное связи очень дорого, является медленным способом из-за узкой полосы пропускания и моно-направленного данные значение передается от счетчика к утилита но утилита не может отправить данные или управляющие сигналы обратно в прибор или связанные с ними устройства на стороне абонента.

Радиочастотная – радиочастотные коммуникации, системы делают возможным малых низкой использование мощности радиопередатчиков или приемопередатчиков, расположенных в контроллере. Они могут воспользоваться доступной или не доступной частью радиочастотного спектра и эффективнуая излучаемая мощность передатчика и расстояния способна быть пройдена и будет варьироваться в зависимости от частоты и мощности удаленными передатчиками и принимающей стратегий, используемых. Мобильное устройство работает в фургоне, который посылает сигнализацию и передает команды на удаленные устройства счетчика в своем диапазоне устройств дистанционного счетчика, чтобы была возможность поднять сигнал и отвечать на отправку обратно, передавая запрошенные данные на компьютер фургона для последующей загрузки и выставления счетов. Эта система является коммерчески доступной для использования с газовыми счетчиками. Разновидность этого подхода работают удаленные устройства счетчика, которые регулярно передают каждые несколько секунд значения и маленький портативный приемник, подключенный к ручной терминал данных. Более экзотические подходы (в 1992 г.) включают использование системы сотовой телефонной сети и спутниковые связи.

Мобильный подход страдает значительным недостатком, что они эффективно в одном направлении; Таким образом, связь не может быть инициированы из центрального офиса коммунального предприятия. Таким образом, системы этого типа работать в ограниченном режиме и относительно низкая функция / функция соотношения стоимости и не очень хорошо подходят для использования электрических утилитов

Кабели телевизионной связи — этот подход использует существующие линии кабельного телевидения в передачи данных. Некоторые тесты показали, что это может быть трудоемкой и дорогой подход, но некоторые ЖКХ, имеющие собственные кабельные системы предпринимают этот вид связи. Кроме того, многие установленные кабельные системы не настроены для передачи сигналов от объекта абонента к центральному объекту. Для обновления этих систем с широкополосными усилителями и двунаправленным абонентом необходимо большое количество средств. Кабельное телевидение не следует сбрасывать со счетов. В качестве жизнеспособного вида связи несколько муниципальных энергопредприятий приобрели их у местныъ кабельных компаниями и модернизировали системы в соответствии с потребностями AСКУЭ. Если эти утилиты продать AСКУЭ коммунальным услугам, этот подход может оказаться весьма жизнеспособным. Будущие достижения в кабеле будет включать двунаправленную цифровую передачу сигнала и значительно более широкую полосу шириной в конечном счете с использованием волоконной оптики после чего кабель будет идеальным средством коммуникации.

Есть, однако, множество услуг и функций, которые можно осуществить с помощью этой системы связи, некоторые из которых значительно снизить эксплуатационные расходы коммунального предприятия и некоторые из которых действительно может генерировать дополнительные доходы. дополнительных расходов, связанных с включением этих функций в контроллерах AСКУЭ системы маргинальным. Окупаемость может сильно различаться. Вот 10 примеров:

Служба удаленного подключения и отключения. Недавний опрос показал, что среднегодовая скорости за коммунальные электрические общенациональной составляет 18 процентов от общего числа клиентов полезности. Расходы идут на отправку технических специалистов на сайт, чтобы подключить или отключить счетчик С дистанционного управления, эти процедуры будут ликвидированы.

Энергопитание — косвенный контроль нагрузки и прямое управление нагрузкой представляют финансовую привлекательность альтернативой увеличению производства и поставки мощности.

Предоплата — ряд утилит изучают различные системы предоплаты. Такие системы эффективно устраняют проблемы и увеличивают оборот денежных средств.

Объединение — коммунальных услуг дополнительных расходов, связанных с производством контроллеров способный принимать с участием трех и более счетчиков является маргинальным. К тому же, данные могут быть извлечены в конце и отдельно и распределены. Объединение электрических, газа и воды АСКУЭ данных в одной системе, самый дорогой компонент — коммуникационной инфраструктуры и множество контроллеров-разделяют коммунальные услуги. Следовательно, стоимость для каждой утилиты АСКУЭ общесистемные снижается до менее чем 40 процентов, что было бы в противном случае.

Соучет — многопользовательскиесвойства могут предоставить данные отдельных пользователей утилите на удаленной основе. Дисплей покупателя утилиты могут улучшить отношения с клиентами за счет продажи подразделения внутреннего дисплея клиентов, которые обеспечивают сиюминутный мониторинг энергопотребления, в долларах и центах. Это может быть использовано в качестве средства управления энергией и позволяет клиентам проверить и согласовать счета.

Система безопасности и услуг — утилита может иметь центральную систему безопасности офиса Данные коммуникационной инфраструктуры на месте. Контроллер может служить шлюзом связи и утилита может работать безопасности бизнеса напрямую и использовать свои ежемесячные рассылки счета за маркетинг, или она может просто предоставить данные, на контрактной основе, на внешнюю безопасность компании.

Медицинские службы оповещения — как и служба безопасности, утилита может войти в быстро расширяющейся хозяйственной деятельности по медицинскому оповещению мониторинга. Принципы те же, как и для служб безопасности.

Интеллектуальные приложениям — переход между интеллектуальными приборами и АСКУЭ. Система информации о клиенте в сочетании с переменной структуры тарифов. АСКУЭ может осуществление деятельности специализированного интерфейса между зданием и внешним миром. Информация о операций, преобладающие ставки, клиент программы, и т.п., будет играть важную роль в интеллектуальном здании владельцы и операторы. Эта информация будет доступна на компьютере — может быть отображена на настенные блоки, а также такие проявления скорости передачи информации проходят проверку коммунальные услуги в течение многих лет.

Автоматизация распределения и AM/фM — большинство утилит имеют компьютерные отображение программ. Объединив автоматизации распределения и автоматизированных систем отображения и эксплуатации АСКУЭ сети, любые оперативные изменения, происходящие в оборудовании утилиты может немедленно быть точно на компьютере на основе системы отображения особенность, которая значительно облегчает поиск неисправностей. Когда произошло аварийное отключение, данные из АСКУЭ и АР системы могут быть направлены в картографической системы для немедленного дисплей как часть географической информации. Карта используется для диспетчерской службы персонала.