Кажется, что автоматизированная система сбора и передачи данных об электропотреблении это нечто заоблочное, но столкнувшись на практики, понял, что это не так сложно как кажется. 

А стоит ли браться за перестройку систему учета электроэнергии, когда работает стара, добрая, раз в месяц обойти и переписать все счетчики, посчитать на калькуляторе, зато ни каких вложений и "заморочек"?

Начнем с мотивации

Рассмотрим преимущества и недостатки автоматизированной системы учета электроэнергии

Недостатком построения автоматизированной системы учета электроэнергии (АС УЭ), по сравнению с использованием традиционной системы учета электроэнергии, основанной на ручном сборе показаний, является необходимость вложения средств на материалы и трудозатраты, необходимые как на замену счетчиков, так и на прокладку кабельных линий связи, монтаж и настройку преобразователей, настройку сервера сбора и обработки данных.

При этом обладатель автоматизированной системы получает несравнимые преимущества, как то:

  • Автоматизация сбора данных. Снижение трудозатрат и высвобождение персонала, ранее задействованного для снятия показаний со счетчиков. При этом устраняется субъективный фактор, влияющий на правильность снятия показаний.
  • Автоматизация расчетов потребления электроэнергии за заданный период. При этом устраняется субъективный фактор, влияющий на правильность расчетов.
 
  • Автоматизация рассылки отчетов. Автоматически рассчитанные отчеты, по расписанию, рассылаются, на указанные адреса электронной почты.
 
 
  • Синхронизация данных по времени. При ручном сборе показаний, физически невозможно снять показания единовременно, при автоматизированном сборе показания фиксируются ровно на начало суток, часы счетчиков синхронизируются через сервер с мировым временем.
 
 
  • Регистрация электрических параметров. Современные счетчики и сервера позволяют регистрировать параметры электрической сети: силы тока, напряжений, активной и реактивной мощности, углов сдвига фаз, что дает ряд существенных возможностей, недоступных при традиционной системе учета.
 
 
  • Контроль правильности подключения. По параметрам электрической сети автоматически строятся векторные диаграммы присоединений, что позволяет просто и наглядно оценить правильность схемы подключения и избежать ошибки учета данных по этой причине.
 

Простота предлагаемой системы заключается в отсутствии специальных устройств сбора и передачи данных, т.н. УСПД. Параметры собираются со счетчиков через соответствующие преобразователи и передаются сразу на сервер, который архивирует, рассчитывает и передает данные. Сервером, в нашем случае является персональный компьютер с серверной операционной системой и установленной серверной программой.

Программа
 
В нашем случае это программа Энтек компании Энтелс. Выбор серверной программы не случаен, тщательно обдумывался, и не разочаровал. Но это было в 2010 году, поэтому не исключаю, что с тех пор многое изменилось, однако программа мне по прежнему нравится своими возможностями. Кстати, для системы учета, достаточно приобретать не всю программу, а именно раздел АИИС с соответствующим количеством точек учета.
Счетчики  
Изначально, для применения в системе, был предложен счетчик Меркурий-230 ART компании Инкотекс, однако оценив предстоящую работу по замене старых индукционных счетчиков, было признано целесообразным применить счетчик Вектор-3 компании СПБ ЗИП. Причина была в том, что в Меркурии клеммник цепей напряжения отделен от клеммника токовых цепей, в то время, как в Векторе структура клеммника аналогична установленным ранее счетчикам, таким образом, перемонтаж счетчиков упростился. В остальном счетчик Вектор-3 является аналогом Меркурия и даже в Серверной программе он определяется как Меркурий-230. При этом не обошлось без нареканий. Несмотря на то, что надежность счетчика оказалась довольно высокая (за 10 лет эксплуатации 400 точек учета заменено было около 10%), но элементы питания за это время практически все садятся, а это приводит к некоторым некритичным, но неудобствам. Дело в том, что при снятии напряжения со счетчиков, при выводе в ремонт или по другим причинам, все данные сохраняются и не теряются, но внутренние часы счетчика останавливаются и приходится ловить момент подачи питания, для того, чтобы подвести часы, иначе появляется ошибка во временных метках данных. Осложняется это тем, что для замены батарей требуется не только демонтаж и разборка счетчиков, но и пайка, что сильно осложняет элементарную процедуру замены. Надеюсь в дальнейшем производитель устранит этот недостаток. Вектор-3 Меркурий-230
Преобразователи
   
В нашей системе применены преобразователи компании MOXA преобразующие интерфейс RS485 в Ethernet. Об альтернативах сказать ничего не могу, за неимением опыта, но к данным преобразователям вопросов нет, за все время эксплуатации заменили один из 16. Стабильность высокая, хотя не мудрено при огромном предложении и конкуренции на этом рынке. Нами использовались 4-портовые MOXA NPort 5450 и 2-портовые MOXA NPort 5232 преобразователи. Можно использовать разные конфигурации в зависимости от расположения счетчиков. В нашем случае для подключения двух смежных распредустройств, с двумя рядами ячеек со счетчиками, применяли 4-портовые, в остальных случаях 2-портовые, но для экономии можно применять и одно портовые преобразователи. По количеству адресов на один порт можно подключить до 255 устройств. По техническим характеристикам интерфейса RS485 в одном сегменте сети поддерживается до 32 приёмопередатчиков. Максимальная длина одного сегмента сети RS485 - 1200 м. В нашем случае подключали до 20 счетчиков на порт (больше не требовалось), длина шлейфа до 200 м. Счетчики подключаются последовательно витой парой, задействована одна пара проводов.
Компьютерная сеть

В нашем случае использовалась общепроизводственная локальная сеть. Объем данных сравнительно небольшой поэтому даже не особо скоростная сеть справится с задачей

Построение системы

Преобразователи подключаются к локальной сети Ethernet любым доступным способом. Преобразователю присваивается IP адрес. Настройки преобразователей: MOXA NPort 5232, MOXA NPort 5450.

Счетчики подключаются к преобразователям последовательным подключением через витую пару к портам преобразователей RS485. До монтаже счетчика, желательно, выполнить настройку, главная из которых - Параметры связи. Настройки можно изменить и позже. Через оптопорт можно поменять настройки в любой момент, но если вы захотите подключится к счетчику удаленно, то а) настройки счетчика должны быть согласованы с настройками преобразователя и сервера, б) на одном порту преобразователя не должно быть двух одинаковых адресов. Нужно иметь это ввиду когда вы устанавливаете новые счетчики, у которых адресом являются две последние цифры серийного номера. Настройки счетчика Вектор-3.