Автоматизация сбора и обработки данных учета

Сбор данных с узлов учета тепловой энергии (далее УУТЭ) осуществляется программно-аппаратными комплексами, использующими широкий набор программных и аппаратных средств от разных фирм-изготовителей. Данные с УУТЭ снимаются для целей формирования отчетов о теплопотреблении, представляемых в энергоснабжающие организации и проверки работоспособности приборов УУТЭ. Сбор данных осуществляется в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах. Актуальность создания автоматизированных систем сбора данных обусловлена растущими темпами увеличения количества эксплуатируемых УУТЭ потребителей, что предъявляет повышенные требования ко времени сбора и анализа данных. В зоне теплоснабжения ГУП «ТЭК СПб» сбор данных учета осуществляется силами сервисных организаций, обслуживающих УУТЭ потребителей, с последующим представлением отчетов о теплопотреблении и данных учета в электронном виде в Дирекцию Энергосбыт.

Аппаратные средства сбора данных учета

В зависимости от количества обслуживаемых сервисной организацией УУТЭ сбор данных осуществляется следующими аппаратными средствами:

·        Накопительными пультами непосредственно с теплосчетчиков;

·        Через адаптеры по локальным сетям;

·        Через модемы по коммутируемым и некоммутируемым линиям связи;

·        По беспроводным каналам связи с использованием радиомодемов или адаптеров.

Сбор данных учета накопительными пультами поддерживается всеми теплосчетчиками, программное обеспечение поставляется фирмами-изготовителями приборов учета. Такой способ сбора данных учета целесообразен в малых сервисных фирмах, обслуживающих небольшое количество узлов учета. В энергоснабжающих организациях таким способом проводятся выборочные (контрольные) проверки отдельных УУТЭ. Районные отделения *** Дирекции Энергосбыт ГУП «ТЭК СПб» укомплектованы считывателями наиболее распространенных в зоне теплоснабжения ГУП «ТЭК СПб» теплосчетчиков.

Сбор данных учета по локальным сетям применяется для организации учета энергоресурсов на территориально обособленных объектах. Программное обеспечение поставляется фирмами-изготовителями приборов учета. Применяется такой метод передачи данных в пределах теплогенерирующих предприятий и значительно реже у потребителей, имеющих большое количество УУТЭ. Такая система сбора данных применена в Санкт-Петербургском ***. Данный метод может быть применен в ГУП «ТЭК СПб» для организации сбора данных об учете потребления топлива, электрической энергии, холодной воды, выработки и отпуска тепловой энергии в пределах источников тепловой энергии - котельных.

Сбор данных учета через модемы по коммутируемым и некоммутируемым линиям связи сопряжен с высокой стоимостью аренды линий связи или абонентской платы. Тем не менее, этот метод вполне обоснованно применяется в государственных учреждениях (детских садах, школах, общежитиях) путем параллельного включения телефонных аппаратов и модемов, причем опрос УУТЭ преимущественно осуществляется в ночное время. Интерес может представлять автоматизированная система сбора данных учета организованная по выделенным (некоммутируемым) линиям связи в ОАО ***, где охвачено более ста УУТЭ установленных в зданиях ***, расположенных по всему городу, причем на некоторых узлах организовано дистанционное регулирование режимом теплопотребления, охранная сигнализация и видео наблюдение. Введение системы автоматизированного сбора данных позволило ОАО *** существенно сократить численность персонала, обслуживающего УУТЭ и тепловые пункты в зданиях ***.

Сбор данных учета может осуществляться через модемы по радиоканалам, в том числе и в сетях GSM, например, по протоколу GPRS. Применение радиомодемов, не использующих сети GSM, например типа «Невод-5» не нашло широкого применения  в Санкт-Петербурге тем не менее ЗАО *** производит опрос 43 УУТЭ, построенных на печально известных расходомерах типа ***, именно этими модемами. К недостаткам можно отнести ограниченный радиус связи - менее 10км. Более перспективно для целей передачи данных учета применение радиомодемов использующих сети операторов GSM. Основными преимуществами данного метода съема информации являются: отсутствие ограничений по удаленности объектов и низкая стоимость передачи информации.

При организации связи с приборами учета типа «точка-точка», автоматизированная система сбора данных производит циклический опрос теплосчетчиков. Таким образом, для сбора данных с существующих 10 тыс. УУТЭ потребителей ГУП «ТЭК СПб» потребуется 40 компьютеров (из расчета опроса 250 УУТЭ на один компьютер). С учетом увеличения количества УУТЭ у потребителей ГУП «ТЭК СПб» в ближайшей перспективе количество компьютеров, осуществляющих сбор данных, превысит 100 шт., что нереально. Для решения задачи сбора данных в масштабах крупных сервисных организаций и ГУП «ТЭК СПб» возможно использование адаптеров сотовой связи, например *** фирмы *** или адаптера, разрабатываемого ЗАО ***. Адаптер сотовой связи *** предназначен для построения беспроводных систем учета и диспетчеризации, причем подключение к приборам учета осуществляется по интерфейсам RS-232 и RS-485, а к диспетчерскому компьютеру - через среду сотовой связи и Интернет. В качестве программного ядра диспетчерских систем используется программный комплекс ***. Диспетчерский компьютер должен быть доступен из Интернета по фиксированному IP-адресу. В отличие от циклического опроса, когда обмен в каждый момент времени осуществляется только с одним прибором, TCP/IP соединения, осуществляемые адаптерами ***, позволяют одновременно взаимодействовать с сотнями приборов. Фактическим ограничением является пропускная способность канала подключения к Интернету. По оценке специалистов ЗАО *** эксплуатационные расходы при использовании GPRS-услуги сотовых сетей, по сравнению с традиционным применением сотовых модемов на основе CSD-услуги затраты снижаются в 50-100 раз. К недостаткам можно отнести требование изготовителя об отсутствии антивирусных программ на компьютере, получающем данные, что в некоторых случаях приводит к заражению операционной системы вирусами и хакерским атакам из сети Интернет. Также к недостаткам диспетчерской системы на основе *** можно отнести наличие только одного IP-адреса, т.е. передача данных учета возможна только на один сервер, принадлежащий либо энергоснабжающей, либо сервисной организации. Сбор данных учета в диспетчерской системе ОАО *** организован через *** на сервер ОАО ***, а доступ к накопленной информации осуществляется через Интернет-портал (коммуникационный центр), обеспечивающий предоставление информации потребителям и сервисным организациям. Недостатком данной диспетчерской системы является юридическая неопределенность с ответственностью в случае отсутствия данных учета на сервере ОАО ***. С одной стороны, по Правилам учета тепловой энергии и теплоносителя при отсутствии данных о теплопотреблении расчеты с таким потребителем производятся на основании договорных нагрузок, но с другой стороны, сбор и хранение данных учета осуществляются оборудованием и персоналом ОАО *** и, следовательно, ответственность за сбор и хранение информации о теплопотреблении лежит на ОАО ***. В данной ситуации абонент имеет возможность обратиться в Федеральную Антимонопольную Службу с заявлением о нарушении антимонопольного законодательства, поскольку энергоснабжающая организация (ОАО ***) ограничила доступ абонента к данным учета его (абонента) теплопотребления или, в случае отсутствия данных учета, в Арбитражный суд за некачественное выполнение обязательств со стороны энергоснабжающей организации в части сбора данных учета. В отличие от *** сетевой адаптер, разрабатываемый в ЗАО *** поддерживает два IP-адреса, т.е. передача данных учета возможна на два сервера: в энергоснабжающей и сервисной организациях. Таким образом, решается проблема незапланированной ответственности энергоснабжающей организации за сбор данных учета. Ожидаемый срок начала продаж адаптера производимого ЗАО *** - конец 2008года. Возможно альтернативное решение, при котором ГУП «ТЭК СПб» заключает договор с любой сервисной организацией на сбор данных учета с УУТЭ потребителей на свой сервер на условиях обеспечения правильной обработки данных, прозрачности и свободного доступа всех абонентов и ГУП «ТЭК СПб» к информации по учету тепловой энергии.

Производительность аппаратных средства сбора данных учета

Производительность сбора данных накопительными пультами невысока и составляет порядка 10-20 узлов учета за рабочий день на одного сотрудника.

За сутки по модемам, используя соединение точка-точка, независимо от того по каким каналам осуществляется связь: коммутируемы или некоммутируемые (выделенные) линии связи или сети операторов GSM, можно собрать данные с 250 УУТЭ.

Сбор данных с использованием сетевых адаптеров по сетям Интернет ограничен пропускной способностью Интернет подключения сервера. Существующие каналы связи сетей Интернет обладают пропускной способностью, которая позволяет собрать данные со всех узлов Санкт-Петербурга включая потребителей ГУП «ТЭК СПб», ОАО *** и ведомственных источников за одни сутки.

Программные средства сбора данных учета

Для сбора, накопления и архивирования данных учета, полученных с УУТЭ, по модемам или сетям необходимо программное обеспечение. На рынке программного обеспечения представлены разработки фирм-изготовителей приборов учета тепловой энергии, например: *** производства ЗАО ***; *** и *** производства ЗАО ***;*** составной частью которой является программный комплекс *** производства ЗАО *** и другие.

В отделе обслуживания приборов учета ЗАО *** применена и устойчиво работает автоматизированная система сбора данных учета с 2000 УУТЭ, использующая Интернет-сети для передачи измерительной информации на сервер компании. Тем не менее, есть информация и об отрицательном опыте внедрения комплекса учета ***. В приложении приведена статья с сайта компании ***, г. Саратов, которую можно рассматривать как предупреждение о том, что вопрос автоматизированного сбора данных не относится к разряду простых инженерных задач.

Интерес может представлять программный комплекс *** который ориентирован на диспетчерские службы организаций энергоснабжения и крупных сервисных организаций, обслуживающих узлы учета энергопотребления. Программный комплекс предназначен для: автоматического сбора информации с узлов учета; анализа полученных данных и выявления нештатных режимов работы узлов учета и установленного на них оборудования; подготовки и предоставления отчетов о теплопотреблении. Преимуществом *** является наиболее широкий охват типов и модификаций поддерживаемых им теплосчетчиков в отличие от других перечисленных программных продуктов.

Независимо от выбора оборудования диспетчерских программно-аппаратных комплексов с выпуском новых типов приборов учета тепловой энергии необходимо будет вносить изменения, по крайней мере, в программное обеспечение с целью адаптации системы сбора данных для работы с новыми приборами учета.

Предложения по организации сбора данных учета о теплопотреблении от потребителей ГУП «ТЭК СПб»

В Дирекции Энергосбыт ГУП «ТЭК СПб» (в группе ***) в течение года проводится пробная эксплуатация альтернативного метода получения и анализа данных учета потребителей. Суть этого метода сводится к тому, что данные учета в электронной форме по установленному формату передаются от нескольких сервисных организаций пакетом, в котором содержатся все данные обо всех УУТЭ обслуживаемых данной сервисной фирмой. Передача пакетов осуществляется по электронной почте или мобильными носителями информации. Таким образом, решается вопрос оперативности передачи данных в энергоснабжающую организацию и не возникает незапланированная ответственность энергоснабжающей организации перед потребителем, кроме того стоимость такого метода получения информации минимальна.

Учитывая, что исходные данные об измерениях теплопотребления абонентов ГУП «ТЭК СПб» в электронной форме используются в работе нескольких подразделений Дирекции Энергосбыт, считаю целесообразным организовать сбор и хранение этих данных на сервере Дирекции Энергосбыт и там же организовать сбор и хранение измерительной информации с источников теплоснабжения. В последнем варианте появится техническая возможность проведения анализа использования энергоресурсов (топливо, вода, электрическая энергии) в ГУП «ТЭК СПб» и, что немаловажно, провести анализ потерь тепловой энергии и теплоносителя при транспортировке в сетях ГУП «ТЭК СПб» и потребителей.

Программные средства анализа данных учета

Сбор данных учета не является самоцелью, следующий шаг после того как получены данные о теплопотреблении – анализ результатов измерений и принятие решения о пригодности этих данных для коммерческих расчетов. Попытки автоматизировать анализ данных учета предпринимались в ОАО ***, по результатам прошлого года проблема не была решена. Неразрешимой проблемой стало время проведения анализа и несовершенство алгоритма анализа. О практических результатах работы данной АСУ: признании узлов учета непригодным к эксплуатации с последующим восстановлением работоспособности приборов учета или проведением реконструкции УУТЭ ничего неизвестно.

При ознакомлении с работой АСУ сбытом тепловой энергии, разрабатываемой для ГУП «ТЭК СПб» в мае этого года выявлен ряд недостатков и в том числе недопустимо большое время выполнения вычислений.

В Дирекции Энергосбыт ГУП «ТЭК СПб» (в группе ***) в течение трех лет проводится анализ данных о теплопотреблении, причем в последний год в пакетном варианте. В частности, анализ работы УУТЭ на теплосчетчиках *** (с расходомерами типа ***) в отопительном сезоне 2007-2008 годов проводился в пакетном варианте, т.е. все данные со всех узлов учета анализировались сразу и по результатам анализа выдавались конкретные замечания по работе каждого УУТЭ. Производительность (вычислительная мощность) пакетного программного комплекса, осуществляющего анализ данных учета, по нашим оценкам составляет порядка 100-150 тысяч отчетов на одно рабочее место в месяц.



С.И.Черноморченко, Сентябрь 2008 г.

Вернуться на главную страницу Открыть сайт Вернуться в раздел

Счетчик посещений Counter.CO.KZ