Installation d’un système de comptage d’électricité ASKUE dans SNT

Points d’article



Dans les associations professionnelles et la SNT, le paiement de l’électricité se fait selon un compteur unique, tandis que les compteurs consommateurs ne sont pas inspectés, ce qui permet de voler de l’électricité. Le problème est résolu par l’organisation du contrôle automatique de la consommation des ressources énergétiques (ASKUE).

Installation d'un système de comptage d'électricité ASKUE dans SNT

ASKUE: qu’est-ce que c’est et comment ça marche

L’abréviation ASKUE signifie un système automatisé de contrôle et de comptabilité des ressources énergétiques. En fait, il s’agit d’un complexe distribué constitué de dispositifs de comptage qui transmettent des informations sur le fonctionnement du système à un seul centre d’expédition. À première vue, tout semble assez simple, mais en réalité, le fonctionnement du système est assuré par des moyens techniques sérieux. De ce fait, l’organisation d’ASKUE par des personnes éloignées de l’électrotechnique et des technologies de l’information pose de nombreuses difficultés..

Un exemple de schéma ASKUE: 1 – ordinateur avec logiciel; 2 – compteur électrique avec interface RS-232 / RS-485; 3 – adaptateur PS-USB; 4 – moyeu; 5 – Convertisseur d’interface RS-485 vers Ethernet; 6 – passerelle GSM; 7 – Modem GSM

Le système de comptage unifié ne collecte pas seulement des données sur la consommation d’énergie, il a un certain nombre de fonctions spécifiques. Tout d’abord, c’est un travail en temps réel: les relevés des compteurs sont transmis plusieurs fois par heure, grâce auxquels il est possible de construire des diagrammes de consommation et d’utiliser plus efficacement les ressources énergétiques, d’optimiser le fonctionnement de l’ensemble du réseau électrique.

De plus, ASKUE mène ses travaux avec une grande transparence. Toutes les informations sont stockées dans une base de données unique, à laquelle l’accès est ouvert à tous les utilisateurs. Plus encore: le système vous permet non seulement de comptabiliser à distance, mais également de contrôler les nœuds du réseau électrique. Cela permet notamment de déconnecter les consommateurs en cas de retard de paiement ou de dépassement de la limite de consommation, et ce en mode entièrement automatique..

Centre d'expédition du système ASKUECentre d’expédition du système ASKUE

Quelles sont les alternatives

Lorsqu’il s’agit d’associations horticoles et d’associations professionnelles similaires, l’introduction d’un système de comptage distribué est le seul moyen de vraiment répartir équitablement les factures d’électricité entre les consommateurs. La question se pose: pourquoi organiser l’AMR, si l’on peut se contenter de transférer les compteurs depuis la zone d’accès direct des consommateurs? Après tout, en termes de coûts, les deux événements sont à peu près comparables.

Le premier et principal problème est l’absence d’un système organisé d’inspection des unités de comptage. Il est nécessaire de rechercher des moyens d’étanchéité, d’effectuer régulièrement des tournées avec des contrôles de l’état des boîtiers d’installation et de prendre des relevés de compteurs. Et même dans ce cas, la possibilité d’un vol d’électricité n’est pas complètement exclue..

Compteurs d'électricité de rue

Lors de l’utilisation d’ASKUE, il n’y a pas de failles pour la consommation non comptabilisée. Tout compteur du réseau informera presque instantanément le centre d’expédition des changements dans le schéma de connexion. De plus, une surveillance constante des paramètres du réseau permettra d’évaluer les pertes parasitaires naturelles pendant le transport, ce qui à terme introduira chaque kilowatt sous un reporting strict..

Sélection et installation d’appareils de mesure

Pour travailler dans le cadre de l’AMR, on utilise des compteurs électroniques qui convertissent le courant et la tension agissant dans le circuit primaire en une séquence d’impulsions dont le calcul détermine la consommation de courant d’électricité. Cependant, tous les compteurs électroniques ne disposent pas de l’ensemble de fonctions requis, en particulier, il est important de disposer d’un port numérique (sortie de télémétrie) pour se connecter aux dispositifs de transmission de données..

Compteur électrique électronique avec interface RS-485Un exemple de compteur avec un port optique et une interface RS-485

Une autre nuance réside dans la fonctionnalité du compteur. Si des exigences de commande à distance sont imposées à ASKUE, le compteur doit être équipé d’un contacteur intégré. La fonction de paramétrage de l’appareil est également importante pour la configuration de l’interaction avec d’autres éléments du système. Ce dernier dépend du logiciel embarqué dans le contrôleur et des capacités de celui-ci.

Dans le cas le plus simple, il peut être pratiqué de moderniser les compteurs avec des capteurs spéciaux qui lisent le nombre d’impulsions à partir d’un indicateur lumineux ou surveillent la fréquence de rotation du disque des compteurs à induction. Cependant, cette approche n’est pas très bonne du point de vue de l’unification du système; de ​​plus, les capteurs ne permettent pas le contrôle à distance de la consommation d’énergie. Pour une organisation coopérative ASKUE, la meilleure option est l’achat du même type de compteurs avec l’ensemble des fonctions nécessaires..

Compteur d'électricité multifonctionnel avec interfaces de communication: Ethernet, RS-232 et RS-485Compteur d’électricité multifonctionnel avec interfaces de communication: Ethernet, RS-232 et RS-485

À l’heure actuelle, presque tous les compteurs électroniques ont une sortie télémétrique, de sorte que même les appareils de mesure qui ont déjà été installés par les consommateurs pourront être introduits dans l’AMR. Mais vous devez vous rappeler: les tentatives de combiner des compteurs disparates en un seul réseau sont toujours semées de problèmes de coordination d’interface, de codage des signaux et d’enregistrement des indicateurs.

Des dispositifs de communication

Les ports de télémétrie numérique des compteurs utilisent l’interface série RS-232 ou RS-485 pour transmettre des données à des appareils externes; ces compteurs ont simplement un convertisseur d’interface intégré. Le type de signal « boucle de courant » est moins utilisé et, en règle générale, sa présence indique généralement la possibilité de passer aux interfaces UART au moyen d’un paramétrage manuel du compteur, sinon la transmission via un adaptateur spécial est possible. Les compteurs les plus simples ont un signal discret à la sortie de télémétrie – c’est-à-dire que la fréquence et le cycle de service des impulsions du dispositif de comptage sont simplement transmis.

Connexion du compteur au modem GSMConnexion du compteur au modem GSM

La principale difficulté dans l’organisation d’un système de communication est que chaque compteur et chaque adaptateur peuvent générer différents types de signaux, en fonction des capacités et des paramètres du microcontrôleur. Des problèmes sont également ajoutés par le fait qu’au départ, le port de télémétrie est utilisé pour la configuration manuelle et la récupération de données avec une connexion individuelle via un convertisseur d’interface, tandis que la collecte et la transmission de données vers AMR nécessitent d’amener l’ensemble du réseau à un certain standard unifié. En règle générale, avec le nombre de compteurs jusqu’à 32, la ligne de communication est réalisée par RS-232 câblé et avec le nombre d’abonnés jusqu’à 250 – RS-485. Ainsi, un groupe d’appareils est uni par un commutateur utilisant, par exemple, UART, mais si certains compteurs de ce groupe ne prennent pas en charge un protocole commun, ils sont connectés via des convertisseurs d’interface. Sur le marché, on trouve de plus en plus d’équipements pour la transmission de données sur les lignes électriques.

Les réseaux sans fil sont configurés différemment. Les protocoles peuvent être très différents: GSM, Wi-Fi, communication radio – dans tous les cas, l’émetteur-récepteur est réglé individuellement pour chaque compteur. Chaque point de communication communique avec une sorte de station de base et les modems peuvent fonctionner non seulement en mode de transmission directe, mais aussi en tant que répéteurs.

Compteur d'électricité Compteur d’électricité monophasé avec modules enfichables supplémentaires pour la transmission d’informations de télémétrie

Dans les deux cas, il existe un lien unificateur qui agit comme un hub racine et transforme les données pour les transmettre au centre d’expédition. En règle générale, nous parlons d’utiliser l’interface Ethernet familière à beaucoup, c’est-à-dire que ce nœud appartient déjà aux technologies Internet. Cette partie du système est destinée à la communication entre l’AMR et le serveur sur lequel le logiciel de distribution à distance est installé. Un PC situé directement dans la zone de couverture du système peut être utilisé comme serveur; le transfert de données vers un serveur distant est également pratiqué, mais un canal de secours est nécessaire pour une connexion fiable. L’option «cloud» est bonne pour la possibilité d’accéder à partir de n’importe où dans le monde, tandis que le réseau filaire nécessite l’installation d’équipements supplémentaires.

Organisation d’un centre d’expédition

Les difficultés d’intégration mutuelle des compteurs de différents fabricants (et parfois même simplement de modèles différents) dans l’AMR apparaissent principalement au stade de l’organisation du troisième niveau du système – un seul centre de distribution et de contrôle. Au niveau physique, cette partie occupe la branche extrême de la topologie, le PC communique avec les hubs via un convertisseur d’interface RS-USB ou similaire, le serveur – via un switch installé dans le cadre du complexe de communication.

Convertisseur d'interface USB-RS485Convertisseur d’interface USB-RS485

La plupart des problèmes concernent le logiciel personnalisé. Les principales marques de compteurs d’électricité – « Energomera », Nik, « Mercury » – sont toutes accompagnées de systèmes d’administration de logiciels, gratuits pour un usage non commercial. Mais à des fins de désunification, il a été fait pour que tout ne fonctionne correctement que si tous les compteurs du système sont uniquement de ce fabricant et de préférence du même modèle. Sinon, vous devez modifier les produits ouverts et les outils du système d’exploitation, connecter chaque abonné individuellement et effectuer une administration continue.

Il est particulièrement important que lors de l’utilisation d’un logiciel propriétaire, une entrée non autorisée dans le système soit impossible: le code source des programmes est fermé et difficile à déchiffrer.De plus, en fait, les données sont stockées dans la mémoire des compteurs eux-mêmes, le serveur les duplique et les organise simplement. La mémoire du compteur est protégée contre l’écriture par un mot de passe, qui ne peut pas être modifié lors d’une connexion à distance – il n’y a tout simplement pas de privilèges nécessaires. Ainsi, pour une protection fiable contre les modifications, il vous suffit de configurer un écrasement régulier de la base de données. Ce qui n’est pas moins intéressant, le système fonctionne « prêt à l’emploi » et est facile à étudier, vous n’avez pas à apporter de modifications majeures, et donc une parfaite maîtrise de l’opérateur en programmation et en administration d’OS n’est pas requise.

Installation et réglage du système

Chaque abonné ASKUE est connecté individuellement. La personne en charge de ce processus doit disposer d’un fichier Excel avec la base de consommateurs. Cette base de données contient le nom et les coordonnées de l’abonné, ainsi que le modèle et le numéro de série du compteur. Si le compteur dispose d’un port de télémétrie numérique, notez l’adresse du périphérique réseau. Si la sortie est un signal discret, un capteur du type correspondant est installé, auquel l’adresse réseau est définie manuellement et également entrée dans la base de données.

Le compteur ou un capteur installé sur celui-ci est connecté au concentrateur du système directement via une connexion filaire. C’est à cela que sert le protocole UART: le câble peut être posé d’abonné en abonné à une distance allant jusqu’à un kilomètre, il est seulement important de réduire proportionnellement la vitesse de transmission. Les méthodes de communication dans AMR peuvent être combinées, par exemple en connectant des groupes d’abonnés distants via un point radio ou via GSM. En fin de compte, tout se transforme en frais supplémentaires pour l’équipement de communication et de conversion du signal, ainsi que le choix des paramètres de programme appropriés. La méthode de connexion de l’abonné doit être saisie dans la base dans le champ Notes.

Système ASKUE

Avant d’installer le compteur, paramétrez-le: réinitialisez les paramètres, synchronisez l’horloge en temps réel, générez le type de signal correct aux paramètres de sortie et de communication – une procédure étape par étape selon le manuel d’utilisation. Lors de l’utilisation de convertisseurs d’interface, ils doivent d’abord définir l’adresse en fonction de la topologie du réseau, étudier le mode d’emploi et configurer les paramètres de communication selon le protocole actuel. Le cœur du système étant néanmoins connecté par une interface série, vous pouvez vous y connecter à tout moment. C’est pourquoi tous les équipements installés côté client peuvent être préinstallés sur le support pour un réglage et des tests dans des conditions pratiques, puis transférés sur le site d’installation presque complètement assemblés. Il n’est pas nécessaire de modifier les paramètres de connexion des abonnés dans la base de données du complexe d’administration.

Le coût du passage à la comptabilité automatisée

Il est rarement logique de s’engager de manière indépendante dans l’installation et l’ajustement d’ASKUE, généralement de tels projets sont créés sur une base coopérative avec la participation d’un entrepreneur tiers. Les prix de l’équipement et de l’installation diffèrent d’une région à l’autre, le budget du projet étant en moyenne de 6 à 10 000 roubles pour chaque consommateur. Il existe une différence significative dans le nombre d’abonnés: plus il y en a, plus il y en a finalement moins cher, et la densité de placement des compteurs dans la zone est également d’une grande importance. Plus la hiérarchie du réseau est complexe, plus le coût du projet est élevé..

Il ne faut pas oublier que les dépenses initiales ne sont presque toujours pas le seul investissement. Si le nombre d’abonnés est supérieur à 100 ou si vous utilisez des topologies de communication complexes, vous devrez payer les services d’un administrateur distant. Si le GSM est utilisé pour la communication, l’abonné devra payer pour chaque session de communication avec le système, soit près de 50 demandes CSD ou SMS par jour.

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