Автоматизированный учет энергоресурсов бюджетных учреждений

Программное обеспечение

Программное обеспечение коммуникационного контроллера написано на языке С++ при помощи компилятора 1АЯ-С У2.31 с использованием объектноориентированной библиотеки БСЫБ.

Программное обеспечение периодически осуществляет поиск счетчиков в сети, определяя таким образом состав оборудования.

С каждым из счетчиков сети коммуникационный контроллер производит обмен данными в моменты времени, соответствующие появлению данных об электропотреблении (например, получасовой мощности, энергии за расчетный период и т.д.). Считанные данные о электропотреблении коммуникационный контроллер хранит во внутренней памяти.

В настоящее время производится разработка версии программного обеспечения для работы с микропроцессорными счетчиками Меркурий-230.

Заложенная в коммуникационный контроллер архитектура позволяет адаптировать уже имеющееся программное обеспечение для работы с любыми микропроцессорными счетчиками электрической энергии.

С.В. Добровольский

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ УЧЕТ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ БЮДЖЕТНЫХ

УЧРЕЖДЕНИЙ

НКБ «Миус» Т аган-рогского радиотехнического университета разрабатывает и внедряет программноаппаратные комплексы для учета потребления энергоресурсов и автоматизированного съема информации с вычислительных счетчиков по проводным линиям, коммутируемым, выделенным и сотовым телефонным каналам.

За последние 10 лет НКБ «Миус» внедрило системы автоматизированного энергоучета в Таганрогском радиотехническом университете, Новочеркасском электродном заводе, Таганрогском котлостроительном заводе «Красный котельщик»,

Ростовском вертолетостроительном заводе «Роствертол», в Ростовских городских электрических сетях, городских электрических сетях г.

Батайска, ГУП «Донэнерго»,

Юго-Западных, Южных, Юго-Восточных электрических сетях ОАО «Ростовэнер-го», Волгодонской ТЭЦ-2, бюджетных учреждениях г. Таганрога. Всего более 4000 точек учета.

АСКУЭ госбюджетных учреждений

В настоящее время продолжаются разработки систем учета электроэнергии с учетом появления новых требований и новых технических возможностей.

В 2003г. НКБ «МИУС» совместно с администрацией г. Таганрога начало разработку и внедрение АСКУЭ для использования в госбюджетных учреждениях (АСКУЭ ГУ).

АСКУЭ ГУ предназначена для использования в госбюджетных организациях, для сбора и оперативного анализа информации об энергопотреблении, а также для проведения расчетов стоимости потребленной энергии (рис.1).

Рис.1

Задачи

При разработке перед системой ставились следующие задачи:

- оперативно получать объективную информацию об энергопотреблении за любой интервал времени;

- оперативно контролировать лимиты энергопотребления и фиксировать их превышение;

- осуществлять обнаружение несанкционированного энергопотребления на контролируемых объектах учета;

- рассчитывать денежные затраты за потребленную электроэнергию для каждой организации (объекта учета), что позволит оперативно планировать финансовые затраты на энергопотребление;

- по согласованию с Региональной энергетической комиссией перейти на одноставочный тариф, дифференцированный по зонам суток, что даст дополнительную экономию за счет разницы в тарифах на электроэнергию за различные интервалы времени суток;

- создать банк данных и вести статистику энергопотребления и финансовых затрат с целью последующего анализа и планирования оргтехмероприятий, направленных на экономию энергоресурсов.

Проблемы

- территориальная распределенность, передача информации на значительные расстояния;

- отсутствие существующих каналов связи;

- отсутствие большого количества квалифицированного персонала для обслуживания наряду с трудоемкостью конфигурирования сети периферийных контроллеров.

Решение

Состав

АСКУЭ ГУ состоит из аппаратно-программных средств верхнего уровня:

- компьютера;

- 08Ы-модема;

- программного обеспечения;

и аппаратно-программных средств нижнего уровня:

- интеллектуальных счетчиков электроэнергии (ИСЭ);

- 08Ы-модемов;

- коммуникационных контроллеров.

Нижний уровень

Микропроцессорные счетчики, коммуникационный контроллер и 08Ы-модем. Микропроцессорные счетчики отличаются высокой точностью и информативностью. Цена на микропроцессорные счетчики падает и уже сейчас соизмерима с ценой на индукционные счетчики. Структура нижнего уровня приведена на рис. 2.

Рис.2

♦ Функции коммуникационного котроллера:

- объединяет микропроцессорные счетчики СЭТ-4ТМ02.02 в сеть с протоколом RS-485;

- осуществляет автоматическое сканирование сети с целью определения состава оборудования;

- производит сеансы связи со всеми счетчиками сети с целью накопления и хранения информации о параметрах электропотребления;

- поддерживает обмен данными с верхним уровнем системы посредством сотовой сети стандарта GSM.

♦ Технические характеристики

- тип используемого микропроцессора - ATMega-128;

- тактовая частота 11059200 Гц;

- счетчик - таймер реального времени;

- 512 Кб SRAM;

- питание - 9...30 В постоянного тока, 160 мА;

- 1 порт RS-485 для связи со счетчиками;

- 1 порт RS-232 (или RS-485) для связи с верхним уровнем системы;

- тип электронных счетчиков - СЭТ-4ТМ;

- количество подключаемых счетчиков - до 30;

- светодиодная индикация режимов работы.

♦ Программное обеспечение

Программное обеспечение периодически осуществляет поиск счетчиков в сети, определяя таким образом состав оборудования.

С каждым из счетчиков сети коммуникационный контроллер производит обмен данными в моменты времени, соответствующие появлению данных об электропотреблении (например, получасовой мощности, энергии за расчетный период и т.д.). Считанные данные о электропотреблении коммуникационный контроллер хранит во внутренней памяти.

При обращении со стороны верхнего уровня системы коммуникационный контроллер проверяет наличие данных в памяти и возвращает их по каналу связи. В случае, если в памяти данные не обнаружены коммуникационный контроллер производит обмен данными со счетчиком.

Коммуникационный контроллер не требует какого-либо конфигурирования со стороны верхнего уровня системы. Для верхнего уровня системы коммуникационный контроллер "прозрачен". Верхний уровень системы обращается к счетчику как бы напрямую. Однако, система команд коммуникационного контроллера отличается от системы команд микропроцессорного счетчика. Система команд спроектирована таким образом, чтобы с одной стороны минимизировать количество запросов верхнего уровня системы, а с другой стороны унифицировать запросы. Минимизация количества запросов резко сокращает время опроса (примерно в 10 раз). Унификация запросов дает возможность использовать микропроцессорные счетчики разных производителей, без какого либо изменения программного обеспечения верхнего уровня (рис.3).

.jsjjsl

| Щ Школа №37 У ч. Кор.

; 0"^Г[ Школа №37 Стол. (Освещен |—ж Летнее, зимнее время

Э-М Вьиоаньвдни Ц 2003г.

Ш 2004г.

______________1

Рис.3

Верхний уровень

♦ Программное обеспечение конфигурирования

Обеспечение доступа к базе данных клиентских компьютеров различных служб предприятия.

♦ Программное обеспечение связи

Использование в системе различных типов каналов связи. Информация со счетчиков и вычислителей может собираться: посредством модемов (телефонные линии, линии сотовой связи), в локальных сетях на базе интерфейса RS-485, при помощи радиомодемов.

Полная автоматизация сбора информации. По заданному расписанию осуществляется сбор всех видов информации: текущие данные, часовые, суточные данные, нештатные ситуации (рис.4).

Единый комплекс и единая база данных для учета всех видов ресурсов.

♦ Программное обеспечение отображения

Различные режимы визуализации в графическом и текстовом виде оперативной информации для диспетчерских служб.

Различные режимы визуализации и обработки накопленных архивов информации.

Визуализация при помощи Web-приложений с возможностью просмотра информации через Internet/Intranet.

Автоматизированная подготовка отчетов по потреблению энергоресурсов.

По результатам эксплуатации АСКУЭ-ГУ на базе школ №№2,27,37 был проведен анализ экономического эффекта от внедрения системы. Анализ проводился путем сравнения изменения энергопотребления школ в январе-апреле 2004 г. по отношению к декабрю 2003 г. Проанализировано энергопотребление контролируемых системой школ (№2,27,37) и девяти школ, выбранных случайным образом (№№ 6, 8, 10, 12, 14, 17, 22, 28, 30), использующих обычную систему учета.

ИЯ™™™

9(»и|ЩН* 9» ведай

28.05.2004 10:47:41 I Запись данных 6 БД (50%), 1>><<0, 1 0 ±1

28.05.2004 10:47:41 I Запись данных 6 БД (100%), 2>><<0, : 0

28.05.2004 10:47:41 I ЫСПД 1 Школа37УчСил1. Получе ние 30-миь энврзии. Опрос данных с 00:00 27.05.2004.

28.05.2004 10:47:41 I Инициализация запроса (0%) 0 > > < < 0 , 0:0

28.05.2004 10:47:41 I Передача (0?!), 10>Х<0, 1 0

28.05.2004 10:47:42 I Прием (33%), 15>><<4, 3:0

28.05.2004 10:48:19 I Прием (100%), 246>><<524, 64:0

28.05.2004 10:48:19 I Запись данных 6 БД (50%), 1>><<0, 1 0

28.05.2004 10:48:19 I Запись данных 6 БД (100%), 2> > « 0, : 0

28.05.2004 10:48:19 I НСПД 1 Школа37СтолСил1. Получение 30 ин энергии. Опр с данных с .00:00 27.05.2004.

28.05.2004 10:48:19 I Инициализация запроса (0%), 0>Х<0. 0:0

28.05.2004 10:48:19 I Передача (0%), 10>><<0, 1 0

28.05.2004 10:48:20 I Прием (33%), 15>><<4, 3:0

28.05.2004 10:48:56 I Прием (100%), 246>><<524, 64:0

28.05.2004 10:48:56 I Запись данных 6 БД (50%), 1>><<0, 1 0

28.05.2004 10:48:56 I Запись данных 6 БД (100%), 2> > << 0, : 0

28.05.2004 10:48:56 I НСПД 1 Школа37Сшол0св1. Пол; чение 30-л ин энергии. Опр с данных с .00:00 27.05.2004.

28.05.2004 10:48:56 I Инициализация запроса (0%), 0>><<0, 0:0 "

28.05.2004 10:48:56 I Передача (0%), 10>>«0, 1 0'

28.05.2004 10:48:57 I Прием (33%), 15>><<4, 3:0

28.05.2004 10:49:36 I Прием (100%), 246>><<524, 64:0

28.05.2004 10:49:36 I Запись данных 6 БД (50%), 1>><<0, 1 0

28.05.2004 10:49:36 I Запись данных 6 БД (100%), 2> Х< 0, : 0

28.05.2004 10:49:42 I НСПД 'Гимназия2Сил'. Получе ние 30-миь энврзии. Опрос данных с 00:00 27.05.2004.

28.05.2004 10:50:02 I Передача (0%), 10>>«0, 1 0'

28.05.2004 10:50:03 I Прием (20%), 15>><<4, 3:0

28.05.2004 10:50:42 I Прием (100%), 246>><<524, 64:0

28.05.2004 10:50:42 I Запись данных 6 БД (25%), 1 > > < < 0, 1 0

28.05.2004 10:50:42 I Запись данных 6 БД (50%), 2>Х<0, 1 0

28.05.2004 10:50:42 I Запись данных 6 БД (75%), 3>Х<0, 1 0

28.05.2004 10:50:42 I Запись данных 6 БД (100%), 4> > << 0, : 0

28.05.2004 10:50:42 I НСПД 'Гимназия20сВ'. Получе ние 30-ми? энергии. Опрос данных с 00:00 27.05.2004.

28.05.2004 10:50:42 I Инициализация запроса (0%), 0>><<0, 0:0

28.05.2004 10:50:42 I Передача (0%), 10>>«0, 1 0'

28.05.2004 10:50:43 I Прием (20%), 15>><<4, 3:0

28.05.2004 10:51:21 I Прием (100%), 246>><<524, 64:0

28.05.2004 10:51:21 I Запись данных 6 БД (25%), 1 > > < < 0, 1 0

28.05.2004 10:51:21 I Запись данных 6 БД (50%), 2>Х<0, 1 0

28.05.2004 10:51:21 I Запись данных 6 БД (75%), 3>Х<0, 1 0

28.05.2004 10:51:21 I Запись данных 6 БД (100%), 4>Х<0, : 0 11

*! *1

Рис.4

Анализ показал, что среднее снижение энергопотребления за январь - апрель 2004 г. по отношению к декабрю 2003г. по контролируемым школам составило 40%, в то время, как по неконтролируемым школам - 4%. Для повышения достоверности результатов был отброшен максимум (шк. №12 - рост на 186%) среди неконтролируемых школ. При этом среднее снижение по неконтролируемым школам составило 15%, что в 2,6 раза меньше, чем по школам со внедренной АС-КУЭ-ГУ (рис.5).

вмевжяявдидд^ I *]

!• в в *, 6? а' ВПВН1Р

Рис. 5

Выводы. Внедрение АСКУЭ-ГУ, как средства оперативного контроля за энергопотреблением, позволяет оперативно контролировать энергопотребление и проводить мероприятия по энергосбережению, что привело к относительному снижению энергопотребления на 25% по сравнению со школами, не охваченными системой за период с января по апрель 2004 г. Учитывая, что общее энергопотребление выбранных школ за 2003 г. составило 1073 кВтч, экономия электроэнергии может составить до 25%, что соответствует порядка 160 т.р. в год по 9 школам.

Учитывая, что общее энергопотребление школ за 2003 г. составило 2 382 429 квт.ч, экономический эффект от внедрения системы на 37 школах может составить порядка 595 000 руб/год.

А. М.Захаров, Д.Г.Лазаренко

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

СИСТЕМЫ ТЕЛЕРАДИОМЕХАНИКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

ПОДСТАНЦИЙ

Автоматизированная система телерадиомеханики распределительных пунктов (АСРТМ РП) разработана в НКБ МИУС ТРТУ и предназначена для удаленного управления и контроля распределительных подстанций (РП). Система применяется в Ростовских городских электрических сетях (РГЭС).

Программное обеспечение (ПО) СРТМ разделено на модули, которые могут функционировать как на одном автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора, так и на нескольких, взаимодействуя через локальную вычислительную сеть (ЛВС). Это позволило осуществлять управление и контроль дистанционно через ЛВС, а также дало возможность использовать несколько АРМ для отображения состояния РП (рис.1). В качестве АРМ оператора используется ІВМ РС совместимый компьютер.

Рис. І.Соединение АРМ оператора через ЛВС