УСТРОЙСТВО СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМЫ УЧЕТА И УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к области систем учета и контроля потребления электроэнергии различными потребителями и предназначена для сбора данных с приборов учета расхода электроэнергии и передачи их центральному серверу.
В настоящее время в данной области широко используется устройство сбора и передачи данных для системы учета и управления энергопотреблением объектов, содержащее средства приема и средства передачи данных об энергопотреблении по силовой сети, средства приема и средства передачи данных об энергопотреблении по радиоканалу, процессор, связанный с запоминающим устройством и упомянутыми средствами передачи данных, также связанными с выходами запоминающего устройства (Устройство сбора и передачи данных УСПД PM2064, http://expo.ngtpp.ru/comp-032.1/ASK6.pdf). Устройство может принимать и передавать данные по различным каналам, в том числе по силовой сети и по радиоканалу, в зависимости от типа периферийных устройств, однако передаваемые данные не защищены от потери при воздействии помех, или нарушении канала передачи данных. Такой недостаток не имеет значения, при циклической передаче данных с контролируемых приборов, поскольку передача данных будет повторена в следующем цикле. Однако использование такого способа передачи данных накладывает ограничения на увеличение количества контролируемых приборов учета электроэнергии, так как приводит к увеличению длительности цикла передачи данных. Для передачи данных с большого числа контролируемых объектов предпочтительно передавать данные о состоянии контролируемых объектов либо по запросу с устройства более высокого уровня, либо в случае изменения состояния контролируемого объекта.
Известен модем, содержащий передатчик и приемник, предназначенные для передачи сигнала по сети линии электропередач, выполненные с возможностью подачи сигналов, по меньшей мере, в два канала; и приема сигнала через, по меньшей мере, два канала упомянутой сети линии электропередач (RU 2481703 C2, МПК H04B 3/54 (2006.01), опубликован 10.05.2013). Изобретение предназначено для расширения полосы пропускания системы передачи данных по линиям электропередач. Изобретение раскрывает, в частности, способ передачи сигналов через линию электропередач, в котором в упомянутой сети линии электропередач, по меньшей мере, один передатчик и, по меньшей мере, один приемник сообщаются друг с другом, по меньшей мере, через два канала. Однако ограничения на увеличение цикла передачи данных все равно существуют, а использование каналов одного вида не дает защиты от потери при воздействии помех, или нарушении канала передачи данных.
Известно, что дублирование передачи данных по различным каналам значительно повышает надежность доставки сообщений. В результате повышается устойчивость к сбоям в работе отдельных каналов связи и к действиям злоумышленников, (статья «Пультовая охрана» в журнале «МИР И БЕЗОПАСНОСТЬ» №5 за 2007 г. С. 50-52, выложено на сайте интернет http://www.shs-office.ru/Files/File/Pult.pdf).
Задачей, на решение которой направлено создание данной полезной модели, является увеличение вероятности приема данных при наличии помех в каналах передачи сигналов.
Технический результат, получаемый при использовании данной полезной модели, заключается в повышении надежности приема данных при наличии помех в этих каналах, т.к. структура и вид этих помех имеют разную природу возникновения.
Технический результат достигается за счет того, что устройство сбора и передачи данных, содержащее средства приема и средства передачи данных по силовой сети, средства приема и средства передачи данных по радиоканалу, процессор, связанный с запоминающим устройством и упомянутыми средствами приема и передачи данных, также связанными с выходами запоминающего устройства, предназначено для приема и передачи одних и тех же данных параллельно по двум указанным каналам и включает в себя одно и другое средства контроля целостности данных, поступающих соответственно по одному и другому указанным каналам, выходами связанные с входами логического элемента ИЛИ, выход которого связан с процессором.
Устройство сбора и передачи данных (УСПД) работает в составе программно-аппаратный комплекса автоматизированного учета и управления энергопотреблением объектов, который представляет собой трехуровневую систему и содержит на нижнем - измерительном уровне приборы (счетчики) расхода электроэнергии, устройства УСПД находятся на среднем уровне и должны передавать данные центральному серверу.
Дистанционный сбор данных учета выполняется в режиме "запрос-ответ", т.е. передачу данных с нижнего уровня на верхний следует производить по запросу этих данных с верхнего уровня. Запрос и ответ состоит из пакетов - последовательности слов, которые представляют собой логически завершенный набор данных.
Внутренние каналы связи системы - радиоканал (RF) работающий на частоте 433,92 МГц и канал передачи данных по силовой сети (PLC) работающий в диапазоне частот 50-95 КГц предназначены для передачи данных от счетчиков расхода электроэнергии. Использование двух разных физических каналов позволяет резко увеличить вероятность приема данных при наличии помех в этих каналах, т.к. структура и вид этих помех имеют разную природу возникновения. С центральным сервером УСПД связано по радиоканалу, оборудованию сотового оператора и сети Интернет. Основное назначение УСПД - сбор данных об электропотреблении и диагностической информации от первичных измерителей - счетчиков расхода электрической энергии, а так же, перевод при необходимости измеренных значений в именованные физические величины. Кроме того, УСПД может использоваться так же для сбора данных с других УСПД. Устройство сбора и передачи данных (УСПД) поддерживает связь с центром сбора и обработки данных, используя для передачи информации, следующие универсальные, асинхронные, последовательные интерфейсы:
- RS232,
- RS422,
- RS485,
Ethernet.
УСПД одновременно поддерживает как минимум два параллельных канала передачи данных на верхний уровень.
УСПД позволяют объединять как электросчетчики, так и другие УСПД, по местам их расположения в объекты контроля с использованием цифровых интерфейсов типа Ethernet, RS-485, RS-232 и как необязательные элементы могут использоваться связные и интерфейсные компоненты, увеличивающие дальность и помехозащищенность передачи данных в каналах, а также обеспечивающие преобразование интерфейсов. Для автоматической коррекции измерений текущего времени имеется возможность подключения ГЛОНАСС/GPS-приемника.
УСПД содержит GSM-контроллер, представляющий собой объединенные на единой аппаратной платформе локальный контроллер сбора и передачи данных и GSM-модем, при этом GSM-контроллер одновременно снимает данные с и устанавливает GPRS-соединение.
В качестве GSM-контроллера в УСПД используют Ultima-LC. Семейство устройств Ultima-LC выполнено на базе современных промышленных контроллеров под управлением OC Linux Emb. Благодаря наличию разнородных аппаратных интерфейсов, таких как RS232, RS485, USB, Ethernet, а также программному обеспечению УСПД имеет дополнительные вспомогательные модули, позволяющие упростить работу с периферийным оборудованием.