СИСТЕМА МОНИТОРИНГА УДАЛЕННЫХ НЕОБСЛУЖИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И СБОРА ДАННЫХ О ПОТРЕБЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ - АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС "ЭЛЕКТРОН"

Полезная модель относится к области телекоммуникаций, в частности, к информационным системам удаленного мониторинга необслуживаемых объектов городской и сельской связи с последующей передачей аварийной информации и данных о потребленной электроэнергии в центр мониторинга, принятия решений и учета электроэнергии, обеспечивающим объективный круглосуточный контроль работы и сохранности объектов, автоматизированный учет потребляемой ими электроэнергии и передачу формализованных отчетов в энергосбытовые компании.
Существуют автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов, осуществляющие сбор данных от различных датчиков, расположенных на контролируемых объектах и передачу их в центр контроля по распределенным линиям электропередачи (US 4135181, WO 974386, WO 9857440, UK 2272350, RU 86027 U1, RU 125750 U1, RU 95881 U1, RU 129284 U1).
Наиболее близким к предложенному является устройство для мониторинга телекоммуникационного шкафа, включающее связанный с диспетчерским центром микропроцессорный блок, к которому подключено периферийное оборудование, например измерительные и дискретные датчики, блоки авторизации и оповещения, при этом устройство содержит панель питания и управления (ППУ), внутри которой размещен микропроцессорный блок (МБ) с управляющим выходом, к входам которого подключены источник бесперебойного питания (ИБП), блок питания и управления (БПУ), связанный с управляемой нагрузкой и вводно-распределительным устройством (ВРУ), при этом ИБП выполнен с возможностью работы в режиме «холодного резерва» без «провалов» питания при переходе с указанного режима на режим резервного питания в случае отсутствия основного питания системы, а также поддержания заданного напряжения, связан с резервируемой нагрузкой и аккумуляторной батареей, а МБ выполнен с возможностью управления резервируемой нагрузкой, в качестве которой могут служить коммутаторы общей мощностью не более 150 Вт, в качестве управляемой нагрузки - нагреватель и/или охладитель (RU 125750 U1, опуб. 10.03.2013).
Известное устройство не обеспечивает возможности дистанционной передачи получения данных о потребленной объектами электроэнергии для последующей передачи данных в энергосбытовую компанию путем формализованного отчета. Кроме того, отсутствует резервный канал передачи данных, т.е. при повреждении линии данные не попадут в центр мониторинга. Также отсутствует возможность проводить работы по замене и обслуживанию ИБП без риска поражения электрическим током.
Техническая задача, которую решает полезная модель, заключается в повышении удобства эксплуатации построенной сети провайдера, уменьшении эксплуатационных затрат, обеспечения возможности двусторонней связи между центром и удаленными объектами, дистанционными получением данных о потребленной электроэнергии и передачей формализованного отчета в энергосбытовую компанию.
Решение данной технической задачи обусловлено тем, что в устройстве для мониторинга удаленного необслуживаемого объекта и передачи данных о потребленной электроэнергии «Электрон», содержащем установленные с телекоммуникационном шкафу вводно-распределительное устройство (ВРУ), включающее счетчик электроэнергии, контроллер объекта (КО) с подключенными к нему измерительными и дискретными датчиками, источник бесперебойного питания (ИБП), соединенный с выводами питания (блоком розеток), при этом КО выполнен с возможностью сбора информации с измерительных и дискретных датчиков, передачи ее в центр мониторинга, согласно предложению КО соединен со счетчиком электроэнергии и выполнен с возможностью мониторинга параметров ИБП, чтения показаний счетчика электроэнергии, передачи информации о событиях объекта и потребленной электроэнергии в центр мониторинг, и приема управляющих команд от центра мониторинга для воздействия на КО и ИБП.
Кроме того, целесообразно, чтобы ВРУ включал соединенный с счетчиком электроэнергии датчик пропадания питания 220 В, который соединен с входом переключателя, выходы которого соединены соответственно с входом ИБП и напрямую с выводами питания (блоком розеток), один из которых подключен к КО.
Кроме того, целесообразно, чтобы для связи с центром мониторинга по проводному каналу связи в телекоммуникационном шкафу был установлен коммутатор, к разъему Ethernet которого подключен КО, а для связи с центром мониторинга по беспроводному каналу связи в телекоммуникационном шкафу был установлен модем, к которому подключен КО.
При этом КО предпочтительно выполнен с возможностью мониторинга зависания коммутатора, а процессорный блок центра мониторинга выполнен с возможностью выработки и отправки управляющих команд для воздействия на коммутатор
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение учета потребленной необслуживаемым объектом электроэнергии и дистанционной передачи информации о потребленной электроэнергии в центр мониторинга.
На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства «Электрон» в составе системы мониторинга удаленных необслуживаемых объектов и сбора данных о потребленной электроэнергии «Аппаратно-программный комплекс (АПК) «Электрон». На фиг. 2 показана схема подключения ИБП и блока розеток через переключатель к сети 220 В.
Система «АПК «Электрон» включает (фиг. 1) центр 1 мониторинга, принятия решений и учета электроэнергии по меньшей мере с одним процессорным блоком - персональным компьютером (ПК) 2, содержащим базу данных объектов и событий, поступающих с одного или нескольких контролируемых объектов 3. ПК 2 снабжен программным комплексом 4, состоящим из серверной и клиентской частей и предназначенным для приема данных от контролируемых объектов 3, их обработки, записи в базу данных и отображения пользователю, формирования формализованных отчетов для энергосбытовых компаний. При необходимости к ПК 2, выполняющему роль сервера, могут быть подключены дополнительные ПК (рабочие места диспетчеров) 5, снабженные только клиентской частью программного комплекса 4. Программы, входящие в программный комплекс: «PoolServer», «PoolManager», «iMonitor», обеспечивают выполнение следующих функций:
- запись получаемых от контролируемых объектов параметров в базу данных;
- хранение, обработку, анализ информации, выдачу управляющих воздействий;
- просмотр в реальном времени событий на контролируемых объектах;
- выдача оповещений о нештатных ситуациях тревожным службам, в т.ч. визуальных, через e-mail и SMS;
- создание визуально наглядной многоуровневой схемы объектов;
- гибкий набор прав пользователей, позволяющий разграничить доступ к информации;
- формирование формализованных отчетов и передача их в электронном виде в энергосбытовую компанию.
Каждый контролируемый объект 3 представляет собой антивандальный телекоммуникационный шкаф. Предложенное устройство «Электрон» содержит размещенный в телекоммуникационном шкафу контроллер объекта «Электрон-КО» (КО) 6, установленный на контролируемом объекте 3, который представляет из себя одноплатный микроконтроллер, включающий в себя интерфейсы для связи с расположенными на объекте измерительными датчиками и дискретными датчиками и интерфейсы для связи с центром 1 мониторинга, принятия решений и учета электроэнергии. КО 6 крепится сбоку к 19-дюймовым направляющим шкафа. Основной канал связи - Ethernet, организуемый путем подключения контроллера патч-кордом к свободному Ethernet порту коммутатора 7, к которому подключен КО 6. Резервный канал данных организован с помощью подключаемого по интерфейсам СОМ/USB модема 8, работающего по протоколам EDGE/3G/LTE, к которому подключен КО 6.
В шкафу установлено ВРУ 9, содержащее в себе датчик 10 пропадания питания 220 В 10, счетчик 11 электроэнергии, ИБП 12, переключатель 23 «ИБП-сеть» и выводы питания - блок 24 розеток для подключения телекоммуникационной аппаратуры (фиг. 2). ИБП 12 соединен своим выходом с блоком 24 розеток. Соединенный с счетчиком 11 электроэнергии датчик 10 пропадания питания 220 В в свою очередь соединен с входом переключателя 23, выходы которого соединены соответственно с входом ИБП 12 и напрямую с блоком 24 розеток, к одной из которых подключен КО.
В качестве измерительных датчиков могут быть подключены внешний датчик 13 температуры, датчик 14 влажности, комбинированный датчик 15 температуры/влажности, в качестве дискретных датчиков - датчик 16 открытия/закрытия двери шкафа, датчик 17 отрыва/опрокидывания шкафа, датчик 18 обрыва кабеля, датчик 19 задымления, датчик 20 удара.
Устройство работает следующим образом. При подключении ВРУ 9 к сети 220 В напряжение питания поступает на счетчик 11 электроэнергии, далее через датчик 10 пропадания питания 220 В и переключатель 13 «ИБП-сеть», установленный в положение «ИБП» на вход ИБП 12. С выхода ИБП 12 напряжение поступает на блок 24 розеток, к которым подключаются блок питания КО 6 и нагрузка (коммутаторы, усилители кабельного телевидения и т.д., на схеме не показаны.). С центра 1 мониторинга, управления и принятия решений программно устанавливается интервал опроса контроллеров объекта 6 «Электрон-КО». КО 6 осуществляет мониторинг параметров ИБП 12 и зависания коммутатора 7, чтение показаний счетчика 11 электроэнергии, передачу информации о событиях объекта 3 и потребленной электроэнергии. При поступлении с какого-либо датчика сигнала о срабатывании КО 6 формирует по таймеру список оповещений о состоянии подключенных к нему датчиков и отсылает его в центр 1 мониторинга, принятия решений и учета электроэнергии по основному (через коммутатор 7) каналу 21 либо резервному (через модем 8) каналу 22. Данные записываются в базу данных ПК 2 и далее попадают к диспетчеру, тревожной группе. Предусмотрено оповещение о возникновении внештатных ситуаций по SMS и e-mail. При необходимости из центра 1 могут быть отправлены управляющие команды для перезагрузки коммутатора 7 или внепланового опроса контроллера КО 6. По полученным данным диспетчер или штатное ПО формируют формализованные отчеты для их последующей отправки в энергосбытовую компанию как в бумажном, так и в электронном виде. При необходимости замены или обслуживания ИБП 12 переключатель 13 «ИБП-сеть» переводится в положение «Сеть», в котором напряжение на блок 24 розеток поступает непосредственно с выхода переключателя 23, при этом ИБП 12 обесточивается, позволяя обслуживающему персоналу проводить работы по замене и обслуживанию ИБП 12 без риска поражения электрическим током.