Nas associações empresariais e no SNT, o pagamento da energia elétrica é feito em medidor único, enquanto as unidades de consumo não são fiscalizadas, o que possibilita o furto de energia. O problema é resolvido pela organização do controle automático sobre o consumo de recursos energéticos (ASKUE).
ASKUE: o que é e como funciona
A abreviatura ASKUE significa um sistema automatizado de monitoramento e contabilização de recursos de energia. Na verdade, é um complexo distribuído composto por dispositivos de medição que transmitem informações sobre o funcionamento do sistema para um único centro de despacho. À primeira vista, tudo parece bastante simples, mas na realidade a operação do sistema é fornecida por meios técnicos sérios. Por isso, a organização da ASKUE por pessoas distantes da eletrotécnica e da informática causa inúmeras dificuldades..
Um exemplo de esquema ASKUE: 1 – computador com software; 2 – medidor de energia elétrica com interface RS-232 / RS-485; 3 – Adaptador PS-USB; 4 – hub; 5 – RS-485 para conversor de interface Ethernet; 6 – gateway GSM; 7 – modem GSM
O sistema de medição unificado não coleta apenas dados sobre o consumo de energia, ele possui uma série de funções específicas. Em primeiro lugar, trata-se de um trabalho em tempo real: as leituras dos medidores são transmitidas várias vezes por hora, podendo assim construir diagramas de consumo e utilizar os recursos energéticos de forma mais eficiente, otimizando o funcionamento de toda a rede elétrica.
Além disso, a ASKUE conduz seu trabalho com alto grau de transparência. Todas as informações são armazenadas em um único banco de dados, cujo acesso é aberto a todos os usuários. Ainda mais: o sistema permite não apenas contabilizar remotamente, mas também controlar os nós da rede elétrica. Isto, em particular, permite desligar os consumidores em caso de atraso no pagamento ou ultrapassagem do limite de consumo, e de forma totalmente automática..
Centro de despacho do sistema ASKUE
Quais são as alternativas
Se falamos de associações de horticultores e associações comerciais semelhantes, a introdução de um sistema de medição distribuída é a única maneira de realmente distribuir as contas de eletricidade de maneira justa entre os consumidores. Surge a pergunta: por que organizar AMR, se você pode se contentar em transferir unidades de medição da zona de acesso direto dos consumidores? Afinal, em termos de custos, os dois eventos são aproximadamente comparáveis.
O primeiro e principal problema é a falta de um sistema organizado de inspeção das unidades de dosagem. É necessário procurar meios de vedação, realizar regularmente rondas com verificações do estado das caixas de instalação e fazer leituras dos medidores. E mesmo neste caso, a possibilidade de roubo de energia elétrica não está totalmente descartada..
Ao usar ASKUE, não há lacunas para o consumo não contabilizado. Qualquer medidor na rede notificará quase instantaneamente o centro de despacho sobre as mudanças no diagrama de conexão. Além disso, o monitoramento constante dos parâmetros da rede possibilitará avaliar as perdas parasitárias naturais durante o transporte, o que, em última instância, colocará cada quilowatt sob estrito relatório..
Seleção e instalação de dispositivos de medição
Para o trabalho no âmbito da ASKUE, são utilizados medidores eletrônicos que convertem a corrente e a tensão atuantes no circuito primário em uma sequência de pulsos, cujo cálculo determina o consumo atual de eletricidade. No entanto, nem todo medidor eletrônico possui o conjunto de funções necessárias, em particular, é importante ter uma porta digital (saída de telemetria) para conexão com dispositivos de transmissão de dados.
Um exemplo de um medidor com uma porta óptica e interface RS-485
Outra nuance reside na funcionalidade do contador. Se os requisitos de controle remoto forem impostos ao ASKUE, o medidor deve ser equipado com um contator embutido. A função de parametrização do dispositivo também é importante para configurar a interação com outros elementos do sistema. Este último depende do software embutido no controlador e dos recursos dele.
No caso mais simples, pode ser praticado equipar os medidores com sensores especiais que leem o número de pulsos de um indicador luminoso ou monitoram a frequência de rotação do disco dos medidores de indução. Porém, esta abordagem não é muito boa do ponto de vista de unificação do sistema, além disso, os sensores não permitem o controle remoto do consumo de energia. Para uma organização cooperativa ASKUE, a melhor opção é comprar o mesmo tipo de medidores com o conjunto de funções necessário.
Medidor de eletricidade multifuncional com interfaces de comunicação: Ethernet, RS-232 e RS-485
No momento, quase todos os medidores eletrônicos possuem saída telemétrica, portanto, mesmo aqueles medidores já instalados pelos consumidores poderão ser introduzidos no AMR. Mas você precisa se lembrar: tentativas de combinar medidores díspares em uma única rede são sempre repletas de problemas com coordenação de interface, codificação de sinal e registro de indicadores.
Aparelhos de comunicação
As portas de telemetria digital dos medidores usam a interface serial RS-232 ou RS-485 para transmitir dados para dispositivos externos; tais medidores simplesmente possuem um conversor de interface embutido. O tipo de sinal “loop de corrente” é menos utilizado e, via de regra, sua presença costuma indicar a possibilidade de comutação para interfaces UART por meio da parametrização manual do medidor, caso contrário, é possível a transmissão através de um adaptador especial. Para os medidores mais simples, a saída de telemetria tem um sinal discreto – ou seja, a frequência e o ciclo de trabalho dos pulsos do dispositivo de contagem são simplesmente transmitidos.
Conexão do medidor com modem GSM
A principal dificuldade em organizar um sistema de comunicação é que cada medidor e cada adaptador podem gerar diferentes tipos de sinais, dependendo das capacidades e configurações do microcontrolador. Os problemas também são adicionados pelo fato de que inicialmente a porta de telemetria é usada para configuração manual e recuperação de dados com uma conexão individual por meio de um conversor de interface, enquanto a coleta e transmissão de dados para o AMR exige que toda a rede atinja um determinado padrão unificado. Via de regra, com o número de medidores até 32, a linha de comunicação é realizada por RS-232 cabeada, e com o número de assinantes até 250 – RS-485. Assim, um grupo de dispositivos é unido por um switch usando, por exemplo, UART, mas se alguns medidores neste grupo não suportam um protocolo comum, eles são conectados através de conversores de interface. No mercado, cada vez mais é possível encontrar equipamentos para transmissão de dados em linhas de transmissão.
As redes sem fio são configuradas de forma diferente. Os protocolos podem ser muito diferentes: GSM, Wi-Fi, comunicação de rádio – em todos os casos, o transceptor é instalado individualmente para cada medidor. Cada ponto de comunicação se comunica com uma espécie de estação base, e os modems podem funcionar não apenas no modo de transmissão direta, mas também como repetidores.
Medidor de eletricidade monofásico com módulos adicionais de plug-in para transmitir informações de telemetria
Em ambos os casos, existe um link unificador que atua como um concentrador raiz e transforma os dados para transmissão ao centro de despacho. Via de regra, estamos falando em utilizar a interface Ethernet familiar a muitos, ou seja, este nó já pertence às tecnologias da Internet. Esta parte do sistema se destina à comunicação entre o AMR e o servidor onde o software de despacho remoto está instalado. Um PC localizado diretamente na área de cobertura do sistema pode ser usado como servidor; a transferência de dados para um servidor remoto também é praticada, mas um canal de backup é necessário para uma conexão confiável. A opção “nuvem” é boa para a capacidade de acesso de qualquer lugar do mundo, enquanto a rede com fio requer a instalação de equipamentos adicionais.
Organização de um centro de despacho
As dificuldades na integração mútua de medidores de diferentes fabricantes (e às vezes até mesmo modelos simplesmente diferentes) no AMR aparecem principalmente na fase de organização do terceiro nível do sistema – um único centro de despacho e controle. No nível físico, esta parte ocupa o ramo extremo da topologia, o PC se comunica com os hubs por meio de um conversor de interface RS-USB ou similar, o servidor – por meio de um switch instalado como parte do complexo de comunicação.
Conversor de interface USB-RS485
A maioria dos problemas está no software personalizado. Marcas comerciais líderes de medidores de eletricidade – “Energomera”, Nik, “Mercury” – todas são acompanhadas por sistemas de administração de software, gratuitos para uso não comercial. Mas para efeito de desunificação, foi feito para que tudo funcione corretamente apenas se todos os medidores do sistema forem somente deste fabricante e preferencialmente do mesmo modelo. Caso contrário, você terá que modificar produtos abertos e ferramentas do sistema operacional, conectar cada assinante individualmente e conduzir a administração contínua.
É especialmente importante que ao usar software proprietário, a entrada não autorizada no sistema seja impossível: o código-fonte dos programas é fechado e difícil de hackear, além disso, de fato, os dados são armazenados na memória dos próprios contadores, o servidor simplesmente os duplica e os organiza. A memória do medidor é protegida contra gravação com uma senha, que não pode ser alterada durante uma conexão remota – simplesmente não há privilégios necessários. Portanto, para uma proteção confiável contra alterações, você só precisa configurar a regravação regular do banco de dados. O que não é menos interessante, o sistema funciona “fora da caixa” e é fácil de estudar, você não precisa fazer nenhuma modificação séria e, portanto, não é necessário um comando perfeito do operador em programação e administração de SO.
Instalação e ajuste do sistema
Cada assinante ASKUE é conectado individualmente. O responsável por este processo deve possuir um arquivo Excel com a base de consumidores. Este banco de dados contém o nome e informações de contato do assinante, bem como o modelo e o número de série do medidor. Se o medidor tiver uma porta de telemetria digital, registre o endereço do dispositivo de rede. Se a saída for um sinal discreto, um sensor do tipo correspondente é instalado, para o qual o endereço de rede é definido manualmente e também inserido no banco de dados.
O medidor ou um sensor instalado nele é conectado ao hub do sistema diretamente por meio de uma conexão com fio. É para isso que o protocolo UART é bom: o cabo pode ser colocado de assinante para assinante a uma distância de até um quilômetro, só é importante reduzir proporcionalmente a velocidade de transmissão. Os métodos de comunicação em ASKUE podem ser combinados, por exemplo, conectando grupos remotos de assinantes por meio de um ponto de rádio ou via GSM. Em última análise, tudo se transforma em apenas custos adicionais para equipamentos de comunicação e conversão de sinal, bem como a escolha das configurações de programa adequadas. O método de conexão do assinante deve ser inserido na base no campo de notas.
Antes de instalar o medidor, parametrize-o: zere as configurações, sincronize o relógio em tempo real, forme o tipo correto de sinal na saída e as configurações de comunicação – procedimento passo a passo conforme manual do usuário. Ao utilizar conversores de interface, deve-se primeiro configurar o endereço de acordo com a topologia da rede, bem como estudar as instruções de operação e configurar os parâmetros de comunicação de acordo com o protocolo atual. Uma vez que o núcleo do sistema ainda está conectado com uma interface serial, você pode se conectar a ele a qualquer momento. É por isso que todos os equipamentos instalados no lado do consumidor podem ser pré-instalados no estande para comissionamento e teste em condições convenientes, e depois transferidos para o local de instalação quase totalmente montados. No banco de dados do complexo de administração, as configurações de conexão do assinante não precisam ser alteradas..
O custo de mudar para contabilidade automatizada
Raramente faz sentido se envolver de forma independente na instalação e ajuste do ASKUE, geralmente esses projetos são criados em uma base cooperativa com o envolvimento de um contratante terceirizado. Os preços do equipamento e da instalação variam regionalmente, em média o orçamento do projeto é de 6 a 10 mil rublos para cada consumidor. Há uma diferença significativa no número de assinantes: quanto mais assinantes, mais barato, em última análise, e a densidade de colocação de medidores na área também é de grande importância. Quanto mais complexa for a hierarquia da rede, maior será o custo do projeto..
Não devemos esquecer que o gasto inicial quase sempre não é o único investimento. Se o número de assinantes for superior a 100 ou usando topologias de comunicação complexas, você precisará pagar pelos serviços de um administrador remoto. Se o GSM for usado para comunicação, o assinante terá que pagar por cada sessão de comunicação com o sistema, que é quase 50 solicitações de CSD ou SMS por dia.
Instalação de sistema de medição de energia elétrica ASKUE em SNT
A instalação de sistema de medição de energia elétrica ASKUE de ponta-a-ponta em São Nicolau torna-se um grande avanço tecnológico. Oferecendo segurança, precisão e monitoramento contínuo dos dados de energia elétrica, este sistema torna-se ideal para fornecedores e usuários, permitindo maior eficiência e comunicação automatizada. Além disso, sua implementação precisa e escalabilidade continuam a melhorar a experiência do usuário e os benefícios de economia de energia.
Sistemas de engenharia Conteúdo material
“Olá, gostaria de saber como funciona a instalação do sistema de medição de energia elétrica ASKUE em SNT. Quais são os procedimentos e requisitos necessários? Quanto tempo leva para instalar esse sistema? Existem benefícios adicionais ao usar o ASKUE? Agradeço desde já pela atenção!”
Olá! Gostaria de saber mais sobre a instalação do sistema de medição de energia elétrica ASKUE em SNT. Quais são os requisitos técnicos para a instalação? Quanto tempo leva o processo de instalação? Quais são os benefícios desse sistema em termos de economia de energia? Estou interessado em verificar se o ASKUE é compatível com minha residência ou empresa. Agradeço antecipadamente qualquer informação que você possa fornecer!