Проектирование умных счетчиков электроэнергии на предприятии

1.

Проектирование умных счетчиков
электроэнергии на предприятии
Студент группы:ЗЭПу-2-20
Гайнуллин.Э.Э

2.

Умный счетчик электроэнергии
• Умный счетчик электроэнергии — это прибор для учета расхода
электричества с функцией автоматической передачи показаний и
параметров электросети конечному потребителю и энергосбытовой
компаний. Первые хвалят такие счетчики за автоматизацию процесса
отправки показаний и возможность лично контролировать расход
ресурса с точностью до каждого часа, вторые — за постоянную
актуальность и точность данных в своих системах учета. В роли
конечного потребителя могут выступать как частные лица, так и
компании из разных сфер деятельности: коммерческая аренда,
производство, гостиничный и ресторанный бизнес. Такой прибор
учета может работать как в однофазных (бытовых), так и в
трехфазных (промышленных) электросетях.
• Если вы регулярно опаздываете с передачей показаний в энергосбыт,
сталкивались с подозрительными цифрами расхода в платежках, или
вам сложно собирать показания со всех субарендаторов, то
однозначно стоит присмотреться к умным счетчикам.

3.

Как устроен?
Внешне большинство ИПУЭ выглядят как привычные нам счетчики
электрической энергии. Разве что вместо механически клацающих
циферок появился дисплей. Но сходство обманчиво. Внутри неказистого
корпуса скрывается целый набор всевозможных узлов, основные из
которых:

4.

Дисплей.
Обычно жидкокристаллический, служит для отображения режимов работы прибора и
результатов измерений.
Часы с календарем.
Служат для синхронизации работы устройства с сервером. К примеру, они служат для
автоматической передачи данных по определенным числам.
Автономный источник питания.
Ее задача поддерживать работу ответственных узлов при пропадании сетевого
напряжения. Это, к примеру, часы и запоминающее устройство.
Датчик тока.
С его помощью счетчик контролирует расход электроэнергии.
Интерфейс передачи данных.
Служит для передачи полученных, обработанных и накопленных данных на сервер или
ПК. Канал передачи – обычно электрическая сеть, по которой подается электроэнергия,
но есть приборы, использующие другие каналы связи - 3G, GSM, RF, ZigBee и др.
Интерфейс приема данных.
Получает команды с сервера на смену режимов работы, остановку и т.д. Канаты связи
те же, что и у интерфейса передачи.
Оптический порт.
Служит для передачи данных и получении команд по оптическому каналу. От
оператора, находящегося в непосредственной близости.
Микроконтроллер.
Сердце счетчика. Его задача – управление всем вышеперечисленными узлами.

5.

Что может умный счетчик
электроэнергии
Набор функций зависит от конкретной модели и задач, возлагаемых на умный
прибор учета. Если рассматривать не конкретное устройство, а весь класс, то
такой счетчик электроэнергии:
Передает показания без участия владельца — не придется даже снимать
данные о потреблении;
Фиксирует сбои сети, отклонения силы тока и напряжения от заявленных
параметров — данные важны энергосбытам для быстрого устранения
проблем в электросетях и трансформаторных подстанциях;
Отключает электричество у неплательщика — эта опция исключает практику
перераспределения задолженности на добросовестных плательщиков;
Собирает и запоминает детальную информацию по потреблению — умный
счетчик поможет скорректировать режим энергопотребления и сэкономить на
оплате счетов.
Как видите, передача показаний без участия пользователя — не единственное
преимущество умных моделей. Благодаря расширенному функционалу
счетчиков потребители электроэнергии могут детально анализировать объем и
качество поставляемого энергоресурса. Такие возможности будут актуальны
для большинства компаний самостоятельно производящими расчеты с
энергосбытами или ведущих внутренний учёт коммунальных ресурсов.

6.

Как работает умный счетчик
электроэнергии
Основная задача счетчика – сбор, передача, анализ и хранение данных о
количестве потребляемой электроэнергии. Оптимальная частота отправки
информации составляет один раз в 60 минут. Способ передачи
полученного расхода энергии зависит от типа установленного
контроллера.
Самый бюджетный вид – беспроводной микроконтроллер. Он может
передавать информацию следующими способами:
1.GPRS - Устройство подключается через обычную сим-карту. Информация
поступает на серверы по сотовой связи. К недостаткам способа можно отнести
необходимость периодического пополнения карты.
2.LRWAN - Информация передается благодаря специальным вышкам. Их основная
задача – связь микроконтроллера и сервера.
3.Wi-Fi - Совмещает преимущества двух предыдущих методов. Отличается низким
энергопотреблением.
После сбора информации сведения обрабатываются модулем учета и передаются на
сервер. Затем происходит этап архивации и анализа полученных данных.

7.

Функционал умных
электросчетчиков
Умный счетчик способен выполнять сразу несколько функций:
Подключение и отключение абонентов в удаленном режиме.
Поддержка нескольких тарифов.
Диагностика проблем на линии и возможность отправки
уведомления о необходимости вызова электрика.
• Вывод информации для собственника о месячном и
ежедневном расходе электричества.
• Вывод информации о характеристиках сети (скачки
напряжения, норма и отклонения).
• Вся информация о состоянии сети хранится в системе в течение
3,5 лет. В случае поломки оборудования из-за неисправности
сети и изменения в результате этого счетов за электричество
абонент сможет подтвердить причину в суде.

8.

Проектирование умных счетчиков электроэнергии на предприятии предполагает
разработку системы сбора, обработки и анализа данных о потреблении электроэнергии.
Для этого необходимо выполнить следующие шаги:
1. Определить требования к системе умных счетчиков. Это могут быть требования к
точности измерений, частоте обновления данных, видам отчетности, способу связи с
центральной системой управления.
2. Выбрать подходящие умные счетчики. Они должны соответствовать требованиям
заказчика и быть совместимы с выбранной системой управления.
3. Разработать архитектуру системы сбора и анализа данных. Это может включать в
себя установку шлюзов и сенсоров на оборудование, а также программную часть для
обработки и анализа данных.
4. Произвести установку и настройку умных счетчиков и прочего оборудования.
Необходимо убедиться в корректности привязки данных к конкретным участкам и
оборудованию.
5. Настроить систему управления и мониторинга. Это позволит получать актуальную
информацию о потреблении энергии на предприятии и принимать решения о ее
оптимизации.
6. Провести тестирование и ввод в эксплуатацию. На данном этапе необходимо
проверить правильность работы системы, а также обучить пользователей.
7. Поддерживать и обновлять систему. Разработчики должны обеспечить дальнейшее
сопровождение и поддержку системы, а также обновления софта.