Дистанционное снятие показаний счетчиков электроэнергии ску: Дистанционное снятие показаний счетчиков электроэнергии ску

Содержание

что это такое, чем интересен

При съеме показаний счетчиков электроэнергии многие сталкиваются с рядом трудностей. Надо вплотную подойти устройству, чтобы понять, какие именно значения на нем отображаются. Если прибор расположен невысоко, проблем с этим обычно не возникает. В противном случае придется каждый раз думать, как добраться до табло, чтобы хорошо рассмотреть показания. Те, кто установил умный счетчик электроэнергии с пультом, подобных трудностей обычно не испытывают. Инновационное решение обладает множеством преимущества. Однако, стоит познакомиться заранее с их конструктивными особенностями и принципом работы, чтобы выбрать наиболее подходящее место для размещения устройства.

Что это такое

Конструктивное исполнение счетчиков электроэнергии, осуществляющих дистанционное снятие показаний, позволяет в автоматическом режиме снять показания с прибора и отправить полученную информацию в специальную платежную систему. Это существенно упрощает пользование устройством и позволяет сохранить время. Благодаря автоматизации процесса передачи данных процесс начисления оплаты за потребленную электроэнергию становится прозрачным. Конструктивное исполнение электросчетчика с пультом предполагает постоянное подключение к сети.

Вся информация в платежные системы передается в режиме реального времени. Это позволяет исключить ошибку при передаче данных или умышленное снижение/завышение количества потребленных киловаттов. Это позволяет оптимизировать свои расходы. Пользователь начинает платить только за то количество электроэнергии, которое было потреблено в реальности. Даже если снятие показаний было произведено с некоторым опозданием.

Учитывая, что передача данных осуществляется в дистанционном режиме, прибор не предъявляет особых требований к месту размещения. Нередко их размещают под плиткой, устанавливают под раковиной либо в любом другом месте, где табло устройства будет располагаться ниже уровня глаз. При необходимости актуальные данные можно будет считать при помощи телефона или компьютера. Устройство само отправит все актуальные сведения.

Конструктивное исполнение умных моделей позволяет добиться необходимой детализации и точности. В состав подобных устройств входит специальный узел, обеспечивающий отправку данных в обслуживающую компанию. Передача информации о размере потребленного электричества осуществляется раз в сутки. При этом сами устройства позволяют определить, вмешивался ли кто-то в их работу. Это исключает кражу электроэнергии из-за остановки или замедления работы считывающего узла. В случае поломки или возникновения ошибки прибор также информирует управляющую компанию о необходимости вмешательства в его работу.

Функциональные возможности

Основным назначением электросчётчиков данного типа является передача сведений в автоматическом режиме. Вся информация по сбору, отсылке и анализу автоматизирована. Благодаря их установке у энергетических компаний-поставщиков значительно расширяются возможности при оказании услуг потребителям, что было бы невозможно при использовании традиционных моделей.

Смарт устройства позволяют:

Установить для пользователей несколько тарифных планов. При максимальной нагрузке на систему из-за большого количества пользователей тариф может быть увеличен. В другое время наоборот снижен. Это позволит стимулировать потребителей пользоваться энергоемким приборами в тот период времени, когда нагрузка на систему минимальная. Например, в ночные часы;
Производить подключение/отключение потребителей в удаленном режиме. При систематическом не поступлении платежей управляющая компания может отключить потребителя, не высылая бригаду электромонтеров. После оплаты задолженности она может также восстановить электроснабжение конкретного дома или квартиры;

Обеспечить более тесное и эффективное взаимодействие с потребителем, что прописывается в заключаемом договоре. Для связи с пользователем используется интернет;
Проанализировать полученные данные для повышения эффективности взаимодействия с конкретным потребителем;
Просмотреть показания, переданные ранее.

Имеют больший временной интервал входного напряжения, чем у индукционных моделей.

Где купить

Приобрести приборы с дистанционным снятием показаний можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте АлиЭкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Розетка со встроенным измерителем расхода	Однофазный измеритель мощности	Счетчик электроэнергии с дистанционным снятием показаний
Трехфазный умный счетчик Wi-Fi Smart TUYA	Однофазный счетчик с передачей данных на телефон	Набор розеток со встроенным измерителем мощности

Несмотря на широкие функциональные возможности, устройства учёта с автоматической передачей данных имеют ряд неоспоримых преимуществ. К достоинствам стоит отнести:

Возможность быстрого урегулирования споров, периодически возникающих между поставщиком и потребителем. Все сведения передаются в управляющую компанию ежедневно и фиксируются. Это исключается возникновение конфликтов, которые могут иметь место при некорректном введении сведений в квитанцию либо нерегулярной отправке показаний;

Контроль за устройством, установленном на любом объекте. Неважно, где находится электроприбор: в квартире, гараже или на даче, представители управляющей компании получают доступ к показаниям даже при отсутствии владельцев дома;
Высокую точность расчетов при изменении тарифного плана. Если нет точного значения показателей на ту дату, когда потребитель перешел со старого тарифа на новый, расходы рассчитывают по усредненному значению. Это может оказаться невыгодным как одной, так и второй стороне. Как правило, потребитель получает более высокий счет, чем он должен быть на самом деле. Если же сведения передаются ежедневно, энергокомпания вынуждена выставить счет, оформленный по всем правилам;
Возможность вхождения в состав системы «умный дом».
Приборы с пультом управления используются при необходимости предварительного включения обогревательного контура. Для этой цели используется специальная программа, позволяющая создать комфортную температуру в доме за несколько часов до возвращения хозяев;

Безопасность. Нередко потребители забывают отключить электроприборы и надолго уходят из дома. Вспомнив об этом, им необязательно возвращаться: достаточно получить доступ к смартфону или компьютеру для отключения прибора учета;
Практичность. Чтобы оплатить потребленное количество киловатт, потребитель вынужден сначала посмотреть сведения на табло, затем внести их в специальную форму или передать другим способом поставщику, и только потом он сможет оплатить предоставленную услугу. Многие не могут найти время для того, чтобы просто посмотреть показания. Учитывая, что все сведения передаются в автоматическом режиме, процедура существенно упрощается.

К недостаткам стоит отнести необходимость постоянного подключения к электросети. При этом велика вероятность выхода их из строя при скачках напряжения. Некоторым потребителям также не нравится возможность их отключения в удаленном режиме. Имея даже незначительную задолженность, приходится думать о наличии света в доме или квартире.

Конструктивное исполнение

Принцип работы счетчиков электроэнергии, предназначенных для дистанционного снятия показаний, предполагает преобразование аналоговых сигналов в импульсы. За счет подсчета последних вычисляется объем потребленных киловатт. Устройство состоит из корпуса, внутри которого располагаются:

жидкокристаллический дисплей, являющийся многоразрядным буквенно-цифровым индикатором. Благодаря ему непосредственно на приборе можно увидеть режим работы и объем уже потребленных пользователем киловатт, дату и фактическое время считывания информации. В некоторых моделях для отображения фактической даты и времени используется отдельный узел — часы. В других эту функцию на себя берет микроконтроллер. Чтобы снизить не него фактическую нагрузку, предусматривается отдельная микросхема.
Последняя уменьшает потребляемую мощность при определении даты и времени;
таймер, благодаря которому становится доступным фактическое время;
трансформатор тока;

телеметрический выход. Специальный разъем, благодаря которому прибор может быть подключен к персональному компьютеру либо другому устройству, обеспечивающему передачу данных через интернет;
элементы контроля и управления;
источник питания, отвечающий за автономность работы устройства. Благодаря ему поддерживается работоспособность электронной схему. К нему же подключается супервизор;

супервизор, создающий сигнал сброса для микроконтроллера. Необходим в момент включения либо отключения электропитания на устройстве. Благодаря этому управляющая компания имеет возможность контроля работоспособности счетчика. Также супервизор используется для отслеживания колебаний входного напряжения. При изменении значений отправляются соответствующие сведения;
оптический порт. Есть не у всех моделей. Позволяет снять показания непосредственно с прибора учета. Иногда его также используют для программирования данных.

Микроконтроллер

Функциональные возможности устройства обеспечиваются благодаря специальному программному обеспечению, разработанному для микроконтроллера. В настоящее время данный узел устанавливается на всех современных приборах, контролирующих объем оказываемых услуг. Именно он отвечает за дистанционное снятие показаний, выполняя большинство функций. Он отвечает за:

преобразование входного сигнала, поступающего от трансформатора, в цифровые данные;
обработку поступающих сведений;
вывод информации на ЖК-дисплей;
прием управляющих сигналов;
управление интерфейсами.

Программное обеспечение постоянно обновляется, что позволяет в будущем расширить функциональные возможности ранее установленного прибора.

Некоторые модели позволяют отрегулировать уровень мощности электросети. Это существенно расширяет возможности пользователя. Как только показания будут превышены, система будет автоматически отключена.

Такая возможность была реализована за счет внедрения целой цепи контакторов, которые контролируют подачу напряжения в бытовую сеть. Также такие устройства отключат электроэнергию при превышении установленного лимита либо при использовании предоплаты.

Система контроля

Разработка автоматизированных систем контроля началась с появлением микропроцессоров. Высокая стоимость подобных устройств существенно сужала их возможную область использования. Микропроцессоры из-за их высокой стоимости могли себе позволить преимущественно крупные промышленные предприятия. Беспроводные системы учета стали появляться после активного развития сотовой связи, внедрения электронных счетчиков и широкого распространения персональных компьютеров.

Читайте также: что такое СКУД и как эта система может помочь повысить безопасность объекта контроля (СКУД — расшифровка аббревиатуры).

С помощью автоматизированных систем учета:

Собираются данные о потребляемой электроэнергии через оптимальный временной интервал;
Анализируется полученная информация;

Создаются подробные отчеты об объеме полученных либо предоставленных услуг;
Делается прогноз о предстоящем уровне потребления;
Обрабатываются данные об оплате;
Производится расчет по электроэнергии.

Система передачи данных

Чтобы организовать автоматизированную передачу сведений, следует предусмотреть целый комплекс мероприятий. В обязательном порядке монтируется высокоточная аппаратура, предназначенная для учета количества расходуемого электричества. Полученные данные в цифровом формате загружают в сумматоры, имеющие встроенную память. После этого формируется система, обеспечивающая передачу полученных данных посредством интернета или GSM.

Для приема сведений используются персональные компьютеры, на которые установлено специальное программное обеспечение. Такие ПК устанавливаются в управляющей организации. Большинство современных электронных счетчиков поставляются со встроенным интерфейсом, позволяющим им беспрепятственно подключиться к системе учета.

Сбор сведений можно осуществлять не только электронными устройствами, но и приборами индукционного типа. В их маркировке присутствует буква «Д», а на корпусе есть разъем для подключения телеметрии. К данному выходу подсоединен импульсный датчик, отвечающий за передачу сведений в систему, отвечающую за сбор и последующую обработку и хранение показаний.

Входящий в состав моделей индукционного типа измерительный трансформатор излучает магнитные потоки. После пересечения последних алюминиевым диском вырабатываются импульсы, передающие на электронную схему и линию связи. Датчик комплектуется фото-светодиодной головкой, которая при монтаже устанавливается таким образом, чтобы быть направленной в сторону алюминиевого диска. Сигнал, поступающий от светодиода, отразившись от диска, фиксируется фотодиодом. Прерывистость сигнала определяется от затемненным сектором диска.

Для обработки данных прерывания сигнала используется электронная схема прибора. Она же преобразует их в импульсы, а затем передает посредством выбранной линии связи. У управляющей компании имеется приемное устройство, которой подсчитывает количество импульсов, сформированных за установленный временной интервал. Полученное значение отображается на жидкокристаллическом дисплее.

Ведущие производители

Качество сборки и функционал устройства во многом зависят от компании-производителя. Учитывая, что подобное оборудование выбирается и устанавливается для длительного пользования, при выборе подходящей модели учитывается его надежность и точность. При большом разнообразии доступных вариантов наибольшим спросом пользуется продукция:

Инотекс. Компания присутствует на рынке более 15 лет. Российский производитель предлагает электронные модели высокой точности, занимая лидирующие позиции по продажам на территории РФ;
Энергомера. Компания занялась производством приборов учета в 2010 году. Сегодня занимает значительную долю рынка, предлагая качественные электроприборы;

Тайпит. Фирма из Санкт-Петербурга работает более 20 лет. Специализируется на изготовлении различной измерительной аппаратуры, включая умные счетчики электроэнергии.

Советы по выбору

Чтобы выбранный прибор для дистанционного учета справлялся с поставленной задачей, стоит осознанно подойти к выбору подобных устройств. Существуют ряд критерий, заслуживающих внимание. К таковым относят:

Защиту от внешних факторов. Прибор индукционного типа хуже сохраняют работоспособность при температурных колебаниях, чем электрические модели. Если устройство будет располагаться за пределами здания, оно не только должно быть надежно защищено от атмосферных осадков, но и обязательно утеплено.;
Количество тарифов, по которым может производиться оплата за электроэнергию. По данному критерию деление производится на однотарифные и позволяющие поддерживать оплату по нескольким планам;
Количество фаз. Здесь все зависит от питающего напряжения. Если потребителю поступает 220 В, потребуется однофазная модель, 380 В — трехфазная. Для частных домов, как правило, выбираются однофазные модели. Если строение состоит из нескольких этажей — трехфазные. Последние предъявляют повышенные требования к порядку монтажа. Правильно смонтированное устройство должно обеспечить равномерное распределение нагрузки;
Мощность и точность.

Современные модели, монтируемые на столбах, способны сохранять работоспособность при отрицательной температуре. Однако они не способны противостоять воздействию атмосферных осадков. Чтобы предотвратить их преждевременных выход из строя, для размещения приборов выбирается сухой герметичный корпус.

Конфигурация и размеры короба напрямую зависят от конструктивных особенностей защищаемого прибора. Если устройство будет монтироваться на сравнительно небольшой высоте, можно выбрать коробку с небольшим окном. В остальных случает потребуется дополнительное пространство для установки модема. Для металлических предусматривается заземление.

Порядок подключения

Для установки и подключения прибора дистанционного учета следует обратиться в компанию, специализирующуюся на предоставлении электроэнергии, и написать соответствующее заявление. После подписания ряда бумаг к месту монтажа будет направлен специалист, который произведет установку и последующее подключение выбранной модели.

В сопроводительной документации будет указано:

тип прибора, количество фаз и тарифов;
используемое устройство защиты;
наименование коробки;
требования к проводам: их протяженность и площадь поперечного сечения.

Самостоятельный монтаж подобных устройств практически не производится. Чтобы выполнить монтажные работы своими силами, надо не только соблюдать требования ТБ, но и подписать специальное письменное разрешение на установку.

Видео по теме

Электросчетчик с дистанционным снятием показаний на столбе

Компании, поставляющие электричество, часто предлагают владельцам частных домов разместить счетчик на улице. К представителям поставщика следует обращаться с вопросом «зачем?». Обычно это обуславливается возможностью беспрепятственного доступа сотрудников фирмы к снятию показаний.

Принцип устройства

Используют два вида счетчиков — электронные и индукционные. Для улицы используют первые, как более точные.

Электричество, расходуемое в доме, проходит через прибор, в котором сохраняются показания. Если оно установлено высоко, ручное снятие показаний может быть затруднено. В таких случаях используется одна из двух систем:

Дублер — в доступном месте: на фасаде дома или у основания опоры ЛЭП устанавливают дисплей, отображающий показания.
Автоматика — счетчик использует модем для передачи показаний в обслуживающую фирму через интернет.

Установка счетчика электроэнергии на столбе выполняется опытным электриком. Сотрудник компании обязан предоставить владельцу дома договор на подпись.

Законность мероприятия

Обслуживающие компании могут заставить владельца дома смонтировать счетчик на улице. Фирмы обуславливают это возможностью беспрепятственного обслуживания устройства. Таким образом поставщик пытается бороться с воровством электроэнергии.

В данном случае возможно два варианта:

Владелец отказывается. В данном случае компания обязана установить (или оставить) счетчик внутри помещения. Вне зависимости от ответа пользователя, фирма может установить независимое контролирующее устройство на столбе за свой счет. Так получится два счетчика — в доме расчетный, на улице — контрольный. Последний располагают на границе балансовой принадлежности — между пользователем и поставщиком.
Владелец соглашается. В данном случае производится установка (или вынос из помещения) счетчика расхода электроэнергии. Владельцу дома предоставляется на подпись оригинал договора.

Оба варианта законны, если поставщик соблюдает правила. Уличный счетчик должен соответствовать пунктам 1.5.27 и 1.5.29 ПУЭ:

Важно! Следует ознакомиться с пунктами 1.5.30, 1.5.36, 2.1.47 ПУЭ и ГОСТ Р 51321.5, 14254 от 2011 года. Поставщик обязан соблюдать все указанные правила. В противном случае прибор называют установленным не правомерно. Его можно снять или переделать: решение выносит судебное заседание.

В СНТ пользователей часто заставляют согласиться на установку: показания считывают сотрудники фирмы, что защищает от воровства электроэнергии.

Место уличной установки

В частном секторе электрические счетчики ставят на столбах ЛЭП или строениях.

Смонтированный вне помещения, прибор должен подходить под следующие требования:

Расстояние от места крепления до модуля ввода не превышает 25000 мм.
Самое низкое ответвление находится на высоте не менее 6000 мм в местах движения автотранспорта и 3500 мм в местах движения пешеходов.
Точка крепления проводов к строению должна находится на высоте не менее 2750 мм, вне зависимости от прочих факторов.

Установка допускается только при наличии соответствующей документации от поставщика электроэнергии. Процесс производит лицензированный сотрудник компании.

Здание подключают проводкой, которая может быть проведена под или над землей. Обязательно соблюдение ПУЭ и ГОСТ.

Важно! Опора ЛЭП должна быть надежно закреплена. Электросчетчик для установки на улице помещают в изолированную оболочку, защищающую от внешних погодных условий. Коробку для устройства выполняют из пластика или металла. К последним необходимо применить заземление.

При монтаже счетчика на фасад строения необходимо соблюдать аналогичные правила.

Сотрудники некоторых фирм монтируют счетчик в недоступном для пользователя месте. Для защиты от вандалов — стандартный ответ на вопрос «почему прибор ставится высоко?»

Выбор электросчетчика

При выборе необходимо ориентироваться на следующие показатели:

Защищенность от воздействия окружающей среды.
Количество тарифов, используемых для оплаты электроэнергии.
Количество фаз, соответствующее требованиям.
Мощность прибора.

По количеству тарифов устройства делятся на два типа — с одним или с несколькими. По фазам — на два типа: с одной или тремя.

Электрические счетчики предпочтительнее индукционных, поскольку точнее. Они более устойчивы к перепадам температур.

Важно! Необходимая мощность рассчитывается из потребления электроприборов, находящихся в доме. Желательно соблюдение нормы с запасом. Рекомендованный класс точности — 2.0.

По ПУЭ устройство на улице должно быть утеплено. Современные уличные электросчетчики способны работать при низких температурах, но на практике необходимо обращать внимание на защиту от внешних условий. Обязательна эксплуатация в сухом, герметичном месте.

Выбор коробки зависит от конструкции прибора. Для счетчиков, установленных не высоко, нужно окошко. В остальных случаях потребуется пространство для установки модема. Для металлических необходимо наличие заземляющего провода.

Количество фаз зависит от размера сооружения и индивидуального потребления. Одной хватит для небольшого дома. Три используют для больших строений в несколько этажей или крыльев. Последние необходимо правильно подключить, чтобы нагрузка на сеть была равномерной.

Перед монтажом необходимо уточнить способ крепления и дату последней поверки. Первый фактор зависит от прибора, хотя предпочтение отдают DIN рейке. Второй фактор зависит от количества фаз. Для одной — не более двух лет назад, для трех — не более одного года.

Порядок выполнения работ

Установку должен производить специализированный специалист, представляющий компанию поставщика. Возможно самостоятельное выполнение процедуры, если соблюдаются ТБ и имеется письменное разрешение обслуживающей фирмы.

Первый шаг — подача заявления

Компания, предоставляющая свет, подготавливает перечень документов, соглашение с пользователем, акт установки. Служба снабжения передает бумаги конечному пользователю.

В документах обязательно указаны:

Тип устройства, количество фаз и тарифов.
Устройство защиты ввода.
Площадь поперечного сечения и длина проводки.
Наименование панели (коробки).

Второй шаг — монтаж

Установка возможна исключительно после получения владельцем технической документации. Для ручного монтажа необходимо приобрести компоненты, указанные в бумагах.

Важно! В основе монтажа лежит ящик учета с рубильником, оснащенный креплением для счетчика.

Во время ручной установки прибора следует соблюдать следующие факторы:

Монтаж нового оборудования проводится при отсутствии электричества в сети.
Устройство монтируется на высоту не менее 800 мм (допускается 400), не более 1700 мм.
Для защиты прибора во время низкой уличной температуры используют коробку с обогревом. Для исправной работы температура должна находиться в пределах 0-20 градусов Цельсия.
Входная цепь включается в автомат защиты, затем к прибору.
Металлические корпуса требуется заземлить.
Выходная цепь подключается ко входному автомату.
Между линиями электроснабжения, водоснабжения и газоснабжения должно соблюдаться расстояние в метр.
Перед включением электрической сети для потребления производится пробный запуск.

Третий шаг — заявление на пользование прибором

По окончанию установки необходимо получить документ на право пользования прибором учета расхода электроэнергии. Заявление составляется потребителем. Документ необходимо доставить в офис поставщика лично или заказным письмом с уведомлением.

В заявление необходимо указать:

Фамилию, имя и отчество заявителя.
Номер договора.
Адрес строения и контактный телефон лица.
В нижней части листа указывается дата оформления и подпись заявителя с расшифровкой.

Четвертый шаг — составление акта осмотра и пломбирование прибора

Акт составляется заверенным лицом компании, которая поставила услугу. В документе указывают стоимость подключения, технические характеристики прибора. Затем снимают первичные показания.

Затем производится пломбировка устройства. Первое оказание подобной услуги проводится за счет поставщика.

Оплата электрической энергии начинается с момента составления акта, что указывается в документе.

Отказ от размещения счетчика вне помещения

Владельцы частных домов могут предоставлять обслуживающей компании доступ к счетчику в помещении. В подобном случае установка на улице не имеет смысла.

Если электрики настаивают на обратном, владелец может указать место установки, отличное от предложенного. Обязательно соблюдение ПУЭ, на которые делается акцент. Установка прибора учета расхода электроэнергии допускается только с письменного согласия хозяина участка. Подписанными должны быть два документа: согласие на установку и акт определения места монтажа. Для проверки законности желательно присутствие незаинтересованного юридического лица.

Поставщик электроэнергии не имеет права нарушать или принуждать физическое лицо к нарушению закона. При возникновении любых неправомерных действий следует обращаться в прокуратуру.

Дистанционный съем показаний со счетчиков / Хабр

При разработке домашней автоматизации («умного дома») рано или поздно возникает задача дистанционного съема показаний с бытовых приборов учета (БПУ) электроэнергии, воды, тепла, газа. Если в БПУ нет специального интерфейса для считывания показаний, то такая задача решается с помощью дополнительного устройства, которое в своей памяти будет вести копию показаний БПУ и иметь интерфейс для считывания этих показаний. Есть много вариантов реализации такого устройства на любой вкус, но практически все они требуют наличия в БПУ электронного импульсного выхода. К сожалению, далеко не все БПУ оборудованы таким выходом. В этой статье представлен обзор одного устройства, которое может работать с любым БПУ, как с импульсным выходом, так и без.

Теоретическая сторона вопроса

Как правило, БПУ кроме цифровой индикации для визуального съема показаний человеком оборудованы теми или иными средствами для возможности автоматизированного съема показаний. К таким средствам относятся:

мигающий светодиод,
колесо с прорезями или чередующейся окраской («мельничка»),
меняющееся магнитное поле,
электронный имульсный выход

В первых трех случаях потребуется применение соответствующих датчиков: фототранзистора, инфракрасного отражателя, датчика Холла или геркона. Имульсный выход — это, как правило, «сухой контакт» (геркон), «открытый коллектор» или NAMUR.

Единицей передаваемой от БПУ информации во всех случаях будет импульс — сигнал о том, что БПУ отсчитал определенное количество единиц измеряемой им величины. Количество этих единиц — цена импульса — указывается на самом БПУ или в его паспорте. Соответственно устройство, которое потребуется для дистанционного съема показаний, функционально будет счетчиком импульсов.

Сам импульс будет соответствовать определенному переходу: из разомкнутого состояния геркона в замкнутое (или наоборот), увеличению (или уменьшению) проводимости фототранзистора или выхода NAMUR, превышению определенного порога напряжением с датчика Холла и т.п. В некоторых случаях сигнал с датчика или выхода БПУ будет соответствовать уровням TTL и его можно подавать напрямую на логические входы микросхем, во всех остальных случаях уровень сигнала потребуется сравнивать с некоторыми пороговыми значениями для искуственного преобразования в логический. Последнее можно сделать либо схемотехнически (компаратор и подстроечный резистор), либо программно (результат АЦП сравнивать с цифровым пороговым значением).

В TTL логике напряжение на логическом входе выше Vih=2В гарантированно воспринимается входом как высокий логический уровень (логическая «1»), напряжение ниже Vil=0.8В — гарантированно как низкий (логический «0»), а в промежутке — нет гарантий, как именно будет воспринято входом.

Можно ли провести кабель от датчика к серверу или контроллеру умного дома и считать импульсы самим сервером? Можно, но у такого решения есть ряд недостатков:

большое число кабелей,
высокий уровень помех (падение напряжения на длинной линии, наводки),
потеря имульсов и рассинхронизация с БПУ при любом обрыве линии или отключении сервера.

Поэтому счетчик импульсов оптимально делать в виде отдельного простого устройства с собственным источником питания и располагать непосредственно возле БПУ. Источник питания (например батарейка) может играть роль как основного (единственного) источника питания, так и резервного на случай отключения внешнего питания и должен обеспечить возможность подсчета импульсов в полностью автономном режиме работы длительное время. Устройство должно быть максимально простым как схемотехнически (чем больше дискретных компонентов, тем выше энергопотребление), так и программно (чем больше задач выполняет устройство, тем выше вероятность сбоев или пропуска импульсов).

Счетчик импульсов

Имея изложенные выше теоретические сведения, можно реализовать счетчик импульсов на микроконтроллере, а можно воспользоваться уже готовым устройством. В статье будет представлен обзор устройства Счетчик импульсов с интерфейсом 1-wire, который отвечает всем вышеперечисленным требованиям.

С одной стороны у счетчика есть два счетных входа A и B, которые работают со всеми типами выходов БПУ и всеми применяемыми датчиками, а также выход PWR для опционального питания датчиков. С другой стороны, как следует из названия, — коммуникационный интерфейс 1-wire. Счетчик имеет разъем для батарейки CR2032 и достаточно низкое энергопотребление, чтобы продержаться на этой батарейке от нескольких месяцев до нескольких лет в случае сбоя внешнего питания.

Важной особенностью данного счетчика импульсов является встроенное преобразование аналогового сигнала на счетных входах в логический, позволяющее ему работать не только с выходами БПУ или датчиками с логическим выходом (с TTL логикой), но и с датчиками с аналоговым выходом.

Подключение к arduino

Протокол 1-wire имеет как свои преимущества, так и недостатки, одним из которых является отсутствие аппаратной поддержки в микроконтроллерах. Для подключения к arduino потребуются сразу две библиотеки: OneWire и DS2423. В первой содержится программная реализация протокола 1-wire (канальный и сетевой уровень ISO OSI), а во второй — функции работы уже со счетчиком импульсов (прикладной уровень), вместе с библиотеками в архиве есть и примеры.

У счетчика импульсов есть множество настроек, но, к сожалению, из arduino интерактивно выполнить настройку будет крайне неудобно. Поэтому настроить счетчик лучше из Linux, а затем, если требуется работа с arduino, переподключить к arduino. Счетчик не потеряет настройки при наличии хотя бы одного любого источника питания: внешнего или батарейки.

Подключение к Linux

В статье Как перестать бояться и полюбить 1-wire подробно описано подключение 1-wire устройств к Linux с помощью трех видов адаптеров: gpio, пассивного и аппаратного. Счетчик импульсов работает со всеми типами адаптеров, но он поддерживает только стандартное для 1-wire напряжение 5В. Поэтому при использовании w1-gpio в Raspberry Pi (у которой на пинах 3.3В) потребуется схема с преобразователем логических уровней:

Подключение счетчика к Linux можно использовать как непосредственно для периодического считывания счетных регистров, так и для конфигурирования. Для обоих задач лучше всего использовать пакет OWFS, в котором счетчик имеет полную поддержку. Только для считывания счетных регистров достаточно работающего демона owserver, а для конфигурирования понадобится запустить еще и owhttpd.

Убедиться, что связка owserver + адаптер + счетчик работает корректно, можно командой для получения списка всех 1-wire устройств на шине:

# owdir /uncached

Адреса счетчиков будут начинаться на 1d. Получить значения счетных регистров определенного счетчика можно командой:

# owget /uncached/1d. 0410a5d4e800/counter.ALL ;echo

Конфигурирование счетчика

Когда оба демона (owserver и owhttpd) запущены нужно открыть страницу setup.htm и ввести IP-адрес и порт, на котором принимает соединения owhttpd. После этого отобразится список всех найденных на шине 1-wire устройств, при этом адреса счетчиков импульсов будут активными ссылками. При нажатии на адрес нужного счетчика откроется страница его конфигурации:

На скриншоте представлена конфигурация, которую имеет счетчик после сброса к заводским настройкам, сброс выполняется полным обесточиванием.

Кнопка Reload служит для считывания текущей конфигурации со счетчика и обновления ее на странице. Считывание и обновление можно зациклить опцией continuous, для выхода из цикла опцию необходимо отключить.

Кнопка Update служит для записи в счетчик начальных значений счетных регистров, а кнопка Save — для записи всех настроек кроме счетных регистров. Раздельное сохранение сделано для того, чтобы запись настроек не сбивала ход счетчиков.

В строке Sens A, Sens B отображается текущий логический уровень со счетных входов (high или low), либо считанный непосредственно, либо после внутреннего преобразования аналогового сигнала в логический.

Строка Page0 показывает содержимое нулевой страницы памяти счетчика, в этих байтах закодирована конфигурация счетчика и значения счетных регистров. Точно такую же строку можно получить командой:

# owget --hex /uncached/1d.0410a5d4e800/pages/page.0

А отредактировав конфигурацию, можно записать ее обратно в память счетчика:

# owwrite --hex /uncached/1d.0410a5d4e800/pages/page.8 0000000000000000000000000013000000e0540002580017e60043431c013a01

Запись производится в страницу page.8, это не ошибка. Страницы page.0 и page.8 содержат копии друг друга, при чтении никакой разницы нет, а при записи в page. 0 реально записываются только первые 8 байт, отвечающих за значения счетных регистров, а при записи в page.8 — байты с 8 по 13, отвечающие за конфигурацию. Более подробно о назначении байтов можно узнать на странице. По сути это низкоуровневый способ конфигурирования счетчика. Если посмотреть исходник страницы setup.htm, то она с помощью XMLHttpRequest обращается к owhttpd и делает то же самое.

Параметры конфигурации счетчика

Параметры threshold falling и threshold rising принимают значения от 0 до 255 и служат для преобразования аналогового сигнала в логический. Если уровень сигнала после АЦП больше или равен threshold rising, счетчик преобразовывает его в high, если меньше или равен threshold falling — то в low, а если в промежутке, то оставляет предыдущее значение. Таким образом реализован гистерезис, используемый для устранения эффекта дребезга. Если установлено threshold falling >= threshold rising, то преобразование отключено и счетный вход настроен на прием логического сигнала.

Параметр increment on falling/rising/both edge(s) задает момент, когда увеличивать значение счетчика — по переходу из high в low, по переходу из low в high, или по любому изменению логического уровня.

Параметр pullup указывает, следует ли подключать внутренний резистор подтяжки между счетным входом и питанием. Правило такое: если датчик сам создает на своем выходе уровень напряжения, то pullup не нужен, а если датчик только изменяет свою проводимость, то pullup нужен. Опция pullup это не то же самое, если бы подключить внешний резистор подтяжки, разница в том, что внутренний резистор подключается только кратковременно перед опросом счетного входа.

Параметр sensors power задает поведение выхода PWR для питания датчиков, питание можно отключить (off), включить непрерывно (always on) или включить импульсно (pulse on), в последнем случае питание будет включаться кратковременно непосредственно перед опросом счетных входов. Есть одно «но» — ток через выход PWR очень сильно ограничен, запитать от него получится только экзотические датчики с микроамперным потреблением (например датчика Холла SM351LT/SM353LT), или использовать его для управления затвором полевого транзистора. Полезным является только четвертый режим pulse on, swap B & PWR. В этом режиме назначение выводов B и PWR меняется местами, т.е. счетными входами становятся выводы A и PWR, а питание для датчиков берется с вывода B. В этом режиме уже нет ограничений по току питания датчиков, питание включается только кратковременно непосредственно перед опросом счетных входов.

Пареметр pullup/poweron pulse duration (задержка перед замером) задает промежуток времени между моментом включения питания датчиков (если используется режим импульсного питания) и подключения резисторов подтяжки (если разрешены) и моментом опроса счетных входов. Эта задержка необходима датчику для включения, завершения переходных процессов и выхода на стабильный режим работы. Очевидно, что данный параметр непосредственно влияет на среднее энергопотребление, поэтому установить нужно минимальное приемлемое значение. Выбрать можно из вариантов: 25мкс, 50мкс, 125мкс и 425мкс.

Параметр sampling period (периодичность замеров) определяет, какой минимальной продолжительности сигнал высокого либо низкого уровня будет гарантированно замечен счетчиком. Например, продолжительность вспышки светодиода (соответствует низкому уровню сигнала с фототранзистора) составляет 100мс, но вспышки могут следовать редко, а могут и так часто, что интервал между вспышками (соответствует высокому уровню сигнала) будет 50мс. Поэтому периодичность замеров необходимо устанавливать меньше, чем минимальное из значений. Параметр также влияет на энергопотребление. На выбор доступно: 19мс, 38мс, 75мс, 150мс.

Откуда взялось 50мс? Решаем задачу: БПУ выдает 2000имп/1кВтч, сколько будет импульсов в секунду при потреблении 12кВт? Ответ: 12*2000 = 24000имп/ч, 24000/3600 = 6. 67имп/сек, а период будет 1/6.67 = 0.15сек = 150мс, из них 100мс низкий уровень и 50мс — высокий.

К сожалению, два последних параметра нельзя установить раздельно для каждого из двух каналов. Например, может возникнуть ситуация, когда один датчик потребляет очень большой ток, ему подошло бы минимальное значение параметра задержка перед замером и тогда потребление было бы на приемлемом уровне, но второму датчику (совсем другого типа) требуется максимальное значение задержки, тогда придется установить именно это значение, что приведет к повышенному энергопотреблению за счет первого датчика. Хоть ситуация и редкая, т.к. датчики для рядом расположенных БПУ обычно однотипные, но в случае ее возникновения может быть лучше использовать два счетчика импульсов.

Режим измерений

Чтобы установить параметры threshold falling и threshold rising для работы с аналоговым датчиком, их значения нужно откуда-то взять. Поскольку с этими значениями сравнивается уровень сигнала после АЦП, то необходимо, чтобы была возможность мониторить этот уровень, и тогда можно будет подобрать необходимые значения для threshold. Часто уровень, который нужно было бы измерить, присутствует очень короткий промежуток времени, типичный пример — вспышка светодиода, «поймать» вспышку, чтобы во время нее измерить уровень сигнала, крайне сложно.

В счетчике импульсов эта задача решена следующим образом. Есть «режим измерений», в котором непрерывно накапливается статистика минимального и максимального значения (диапазон) уровня сигнала после АЦП. Статистику можно читать со счетчика, а также в любой момент ее можно обнулить, счетчик тут же продолжит накапливать ее снова.

На скриншоте показана страница конфигурации с включенным режимом измерений, в котором появляются дополнительные данные Min, Max и Samples.

В накоплении статистики участвуют не все значения уровня, а только те, которые получены при соблюдении определенных условий. Вот эти условия:

уровень сигнала получен с канала A (или B),
после преобразования сигнала в логический он был low (или high),
во время чтения уровня счетчик питался от 1-wire (или от батарейки).

Все три условия должны соблюдаться одновременно.

Полезным для «отлова» вспышек будет второе условие. Работает это так: сначала необходимо узнать уровень сигнала, когда нет вспышек (в режиме темноты), затем установить threshold falling и threshold rising немного ниже этого уровня (не забываем, threshold rising должен быть хотя бы на единицу больше threshold falling, чтобы преобразование включилось). Теперь все, что больше threshold, счетчик будет преобразовывать в high, это во время темноты, а все, что ниже, — в low, это во время вспышки. Если включить режим измерений с условием low, то счетчик сам будет «ловить» вспышки — в статистику минимального и максимального значений уровня попадут только те, которые были во время вспышек. Очень подробно этот алгоритм будет рассмотрен ниже в примере для фототранзистора.

Кроме этого счетчик еще и сосчитает, сколько значений прошло через фильтр и попало в статистику. Разделив это количество на количество импульсов, которые счетчик насчитал за тот же промежуток времени, можно узнать среднюю продолжительность одной вспышки.

Неприятным моментом является то, что при выходе из режима измерений в счетных регистрах появляются большие случайные значения. И при включении режима измерений статистика начинает вестиcь с каких-то случайных величин. Причина в том, что для статистики используются старшие разряды счетных регистров. Поэтому после включения режима измерений необходимо сразу обнулить статистику, а после выхода из режима — заново установить начальные значения счетчиков.

Примеры подключения датчиков

Ниже будут рассмотрены схемы подключения и соответствующая конфигурация счетчика для популярных датчиков и выходов БПУ. Чтобы не описывать всю конфигурацию, будут описаны только отличия, которые нужно внести относительно заводской настройки (для сброса счетчика к заводской настройке его необходимо полностью обесточить).

Для каждого примера будут сделаны измерения тока потребления от батарейки (с отключенным интерфейсом 1-wire) с настроенным одним датчиком и двумя одинаковыми датчиками. Параметр задержка перед замером будет использован минимальный, при котором датчик уверенно работает. Т.к. параметр периодичность замеров зависит не от типа датчика, а от БПУ, то измерения будут сделаны для самого минимального и самого максимального значения этого параметра.

Измерения будут проводиться обычным мультиметром. Хоть это и не правильный способ измерения микротоков и, тем более, импульсных, но в данном случае не важна точноcть, а нужен только порядок величины.

Правильно было бы питать счетчик от заряженного ионистора, затем измерять, на сколько упало напряжение на ионисторе, отсюда вычислять, какой заряд прошел через счетчик, а заряд деленный на время даст ток.

На фото показан способ подключения и пример потребления счетчика импульсов с заводскими настройками без подключенных датчиков. Напряжение на батарейке, которая участвует в тестировании, равно 3.2В (не первой свежести).

Как рассчитать время работы от батарейки? Решаем задачу: емкость CR2032 около 210мАч, ток потребления устройства 3мкА, отсюда теоретическое время работы устройства: 210/0. 003 = 70000ч, 70000/24/365.25 = 8лет. При увеличении потребления время уменьшится пропорционально, например, при 6мкА составит 4года.

Если счетчик подключить к интерфейсу 1-wire, то ток потребления от батарейки стает нулевым, т.е. счетчик при наличии внешнего питания, хоть VCC, хоть «паразитного», вообще не расходует заряд батарейки.

Естественно, приведенные далее примеры не означают, что можно подключать только два однотипных датчика, датчики могут быть и разного типа.

Пример 1: геркон

К этому типу также относятся выходы БПУ сухой контакт, открытый коллектор, оптрон, кнопка и все, что меняет свое сопротивление от почти бесконечного до почти нуля. После сброса счетчика к заводским настройкам, оба счетных входа настроены на работу именно с этим типом выхода/датчика. Для данного выхода/датчика подходит заводская настройка параметра задержка перед замером, равная 25мкс.

Измеренный ток потребления составляет от 3мкА при периодичности замеров 150мс (заводская установка) до 6мкА при 19мс, и не зависит от количества подключенных датчиков этого типа.

Пример 2: NAMUR

Если посмотреть эквивалентную схему выхода NAMUR, то видно, что сопротивление этого двухполюсника может иметь два конечных ненулевых значения (например 1кОм и 11кОм), а нулевое и бесконечное служат для выявления КЗ или обрыва линии. Для работы с этим выходом счетный вход необходимо перевести в аналоговый режим. Подходящими значениями конфигурации для этого будут: threshold falling = 20, threshold rising = 30, это единственное изменение относительно заводских настроек, которое необходимо внести для счетного входа, к которому подключен NAMUR.

Откуда взялись значения 20 и 30? Согласно описанию выхода NAMUR при подаче на него напряжения 8.2В потечет ток, если ток выше 2.1мА, то это одно состояние, если ниже, то другое. Таким образом пороговое сопротивление 8.2/2.1 = 3.9кОм. Сопротивление внутреннего резистора подтяжки счетчика импульсов около 35кОм, на образованном делителе напряжения АЦП выдаст результат 3.9/(35+3. 9)*256 = 25.7, осталось прибавить небольшой гистерезис.

В счетчике импульсов не предусмотрено распознавание КЗ или обрыва линии, о которых может сообщать NAMUR, но для короткой линии это не актуально.

Измеренный ток потребления составляет от 4мкА при периодичности замеров 150мс до 9мкА при 19мс, и не зависит от количества подключенных датчиков этого типа.

Пример 3: фототранзистор

К этому типу в некоторых случаях необходимо также отнести выходы БПУ открытый коллектор и оптрон. Разница с первым примером в том, что сопротивление может меняется не от почти бесконечности и не до почти нуля, поэтому не получится использовать логический режим счетного входа. Параметры threshold для аналогового режима нужно подбирать для каждого конкретного случая. Причем их нужно подобрать так, чтобы threshold одинаково четко разделяли сигнал при работе счетчика и от внешнего питания, и от батарейки, это связано с нелинейность ВАХ данного выхода/датчика.

Для понимания принципа подбора параметров threshold будет рассмотрен случай вспыхивающего светодиода, когда есть длительные промежутки без вспышек и короткие вспышки:

выставить threshold falling = 0, threshold rising = 1 и режим измерений X high @ Ext pwr, где X это исследуемый канал A или В;
нажать Reset и определить диапазон значений, соответствующих «темноте», когда светодиод на БПУ не мигал ни разу (для этого после Reset подождать и нажать Reload). Например, диапазон оказался таким: 80..120. Выполнить п.2 несколько раз для исключения ошибок;
выставить threshold falling = 75, threshold rising = 76, т.е. чуть меньше минимального значения из п.2, и режим измерений X low @ Ext pwr;
нажать Reset и определить диапазон значений, соответствующих горящему светодиоду, для этого дождаться нескольких вспышек (и нажать Reload). Например, диапазон оказался таким: 7..15. Также выполнить п.4 несколько раз;
выставить threshold falling = 0, threshold rising = 1 и режим измерений X high @ Bat pwr;
нажать Reset, отключить счетчик от 1-wire, подождать и снова подключить к 1-wire, если светодиод в этот промежуток мигнул хоть раз, повторить п.6 с начала. Таким образом будет определен диапазон значений, соответствующих «темноте», но в отличие от п.2 это значение получено при питании счетчика от батарейки. Например, диапазон оказался таким: 65..109. Выполнить п.6 несколько раз для исключения ошибок;
выставить threshold falling = 60, threshold rising = 61, т.е. чуть меньше минимального значения из п.6 и режим измерений X low @ Bat pwr;
нажать Reset, отключить счетчик от 1-wire, подождать несколько вспышек и снова подключить к 1-wire. Таким образом будет определен диапазон значений, соответствующих горящему светодиоду, но в отличие от п.4 это значение получено при питании счетчика от батарейки. Например, диапазон оказался таким: 8..21. Также выполнить п.8 несколько раз;
Объединить диапазоны п.2 и п.6, будет 65..120 и диапазоны п.4 и п.8, будет 7..21. Искомые рабочие значения threshold будут в промежутке, можно установить, например, threshold falling = 30, threshold rising = 40, после этого отключить режим измерений и установить начальные значения счетчиков.

Значение параметра задержка перед замером осталось минимальным 25мкс, но если у выхода/датчика окажется очень большая емкость, то в режиме темноты могут не успевать закончится переходные процессы и разрыв между диапазонами будет очень мал, чтобы уверенно разделять сигнал на два состояния, в этом случае может потребоваться увеличить задержку перед замером и повторить весь алгоритм.

При работе с фототранзистором очень важно защитить его от проникновения постороннего света, например, солнечных лучей, фонарика и т.п.

Ток потребления с датчиком фототранзистор ровно такой же, как для NAMUR — от 4мкА при 150мс до 9мкА при 19мс.

Пример 4: инфракрасный отражатель TCRT5000

Конструктивно инфракрасный отражатель (его еще называют фотопрерывателем) состоит из инфракрасного светодиода и фототранзистора, поэтому отличие настройки от примера с фототранзистором будет состоять только в настройке питания для светодиода. Естественно, для питания подойдет только режим pulse on, swap B & PWR, в этом режиме к B подключаются светодиод(ы), а к A и PWR — фототранзисторы. TCRT5000 отлично работает при минимальном параметре задержка перед замером 25мкс. При тестировании датчик размещался в закрытой картонной коробке и уверенно определял наличие или отсутствие перед ним белого фона на расстоянии около 3см, это даже больше, чем нужно.

Принцип работы отражателя состоит в изменении проводимости фототранзистора от воздействия отраженного или рассеянного света предметом, помещенным перед ним. Отражатель реагирует как на появление предмета, например, стрелки, так и на изменение цвета фона перед ним и может работать через стекло.

Для понимания принципа подбора параметров threshold будет рассмотрен случай, когда фон перед датчиком меняется не скачкообразно, а плавно и есть возможность установить перед датчиком нужный варианта фона, например, открыв кран с водой, подождав поворота колеса с фоном в БПУ на нужный угол и закрыв кран:

выставить threshold falling = 0, threshold rising = 1 и режим измерений X high @ Ext pwr, где X это исследуемый канал A или В;
выбрать режим continuous и нажать Reload, заставить фон перед датчиком медленно меняться, нажать Reset, дождаться когда максимальное значение перестанет расти и сразу остановить изменение фона, отключить continuous;
нажать Reset и определить (подождав и нажав Reload) диапазон значений, соответствующих максимально темному фону (на самом деле это будет не точный максимум, но для нахождения threshold это не принципиально). Например, диапазон оказался таким: 62..76. Выполнить п.3 несколько раз для исключения ошибок;
установить режим измерений X high @ Bat pwr, нажать Reset, отключить счетчик от 1-wire, подождать и снова подключить к 1-wire. Таким образом будет определен диапазон значений, соответствующих темному фону, но в отличие от п.3 это значение получено при питании счетчика от батарейки. Например, диапазон оказался таким: 68..91. Выполнить п.4 несколько раз для исключения ошибок;
выбрать режим continuous и нажать Reload, заставить фон перед датчиком медленно меняться, нажать Reset, дождаться когда минимальное значение перестанет уменьшаться и сразу остановить изменение фона, отключить continuous;
нажать Reset и определить диапазон значений, соответствующих максимально светлому фону. Например, диапазон оказался таким: 8..11. Выполнить п.6 несколько раз для исключения ошибок;
установить режим измерений X high @ Bat pwr, нажать Reset, отключить счетчик от 1-wire, подождать и снова подключить к 1-wire. Таким образом будет определен диапазон значений, соответствующих светлому фону, но в отличие от п.6 это значение получено при питании счетчика от батарейки. Например, диапазон оказался таким: 15..25. Выполнить п.7 несколько раз для исключения ошибок;
Объединить диапазоны п.3 и п.4, будет 62..91 и диапазоны п.6 и п.7, будет 8..25. Искомые рабочие значения threshold будут в промежутке, можно установить, например, threshold falling = 30, threshold rising = 40, после этого отключить режим измерений и установить начальные значения счетчиков.

Ток потребления с одним датчиком TCRT5000 от 6..19мкА при 150мс до 89..92мкА при 19мс (показания мультиметра скачут, поэтому указано минимальное и максимальное из показаний), при двух датчиках — от 7..20мкА до 91..94мкА соответственно.

То, что при одном и при двух датчиках потребление примерно одинаковое, говорит о том, что ток светодиодов ограничивается максимальным током выхода питания счетчика, этот максимальный ток идет либо через один светодиод, либо распределяется поровну через два. Светодиоды не сгорают потому, что ток импульсный, по даташиту данный светодиод может выдержать ток до 3А при импульсах 10мкс. Ток правильно было бы ограничить, например, до около 10мА, это снизит энергопотребление и немного ухудшит чувствительность датчика. При напряжении питания около 3В и падении напряжения на светодиоде 1.25В, сопротивление токоограничивающего резистора должно быть порядка (3-1.25)/0.01 = 185 Ом.

Были протестированы резисторы 150 Ом и 270 Ом, с первым ток потребления составил от 5..11мкА / 6..15мкА (один и два датчика) при 150мс до 45..46мкА / 66..67мкА (один и два датчика) при 19мс, со вторым соответственно: от 4..7мкА / 5..10мкА до 26..27мкА / 40..41мкА. В обоих случаях можно было подобрать значения threshold для уверенного распознавания белого фона на расстоянии 1см, даже несмотря на то, что при сопротивлении 270 Ом диапазоны сигнала при работе от внешнего питания и от батарейки уже сильно отдалились друг от друга. Последнее говорит о том, что свет от светодиода уже очень сильно терял яркость при батарейном питании.

Таким образом можно рекомендовать подключение токоограничивающего резистора 150..200 Ом в цепи каждого светодиода, это без ущерба работоспособности снизит ток потребления.

Кроме TCRT5000 существуют и другие отражатели, например: KTIR0811S, QRD1114, которые устроены аналогично, имеют схожие электрические характеристики и отличаются только корпусом. Поэтому их также можно применять со счетчиком импульсов.

Пример 5: датчик Холла SS49E

По даташиту датчик работает от напряжения 2.7..6.5В, потребляет около 6мА, имеет время реакции 3мкс и на выходе сам создает напряжение, пропорциональное магнитному полю. Поэтому для питания датчика потребуется включить режим pulse on, swap B & PWR, оставить задержку перед замером на минимальном уровне 25мкс и отключить резистор подтяжки на счетном входе, т.к. в данном случае он не нужен.

Т.к. выход аналоговый, то потребуется подобрать и установить значения threshold. В случае, когда на датчик воздействует движущийся постоянный магнит, например, прикрепленный к колесу внутри БПУ, уровень сигнала с датчика будет меняться не скачкообразно, а плавно. Если есть возможность заставить колесо медленно вращаться и есть возможность остановить его в нужный момент, например, включая и выключая подачу газа, то для нахождения threshold нужно воспользоваться алгоритмом из примера для инфракрасного отражателя, принцип будет один и тот же.

При тестировании были получены следующие значения уровня сигнала с датчика: в отсутствие магнитного поля при питании от 1-wire — 119..120, при питании от батарейки — 113..131, при расположении одного полюса неодимового магнита на расстоянии 1см от датчика — 63..65 / 88..97 (при питании от 1-wire / от батарейки), при расположении другого полюса на расстоянии 1 см — 182..183 / 142..147.

Таким образом, threshold нужно подбирать между 97 и 113 или между 131 и 142 в том случае, если к датчику периодически приближается только один из полюсов, например, можно установить threshold falling = 102, threshold rising = 108 или threshold falling = 135, threshold rising = 138. Если же магнит поочередно поворачивается к датчику то одним, то другим полюсом, то можно установить threshold falling = 115, threshold rising = 130. Для последнего случая сигнал будет уверенно разделяться на два состояния, но для однополюсного варианта диапазон уже будет очень узким. Если для реального БПУ возникла такая ситуация, то лучше рассмотреть другой датчик Холла, расчитанный на меньшие магнитные поля.

Кроме аналоговых существуют и цифровые датчики Холла, отличие в том, что пороговые уровни и гистерезис зашиты в датчик производителем, датчик на выходе выдает уже преобразованный логический сигнал, а порог срабатывания можно изменить только подбором расстояния установки. Пример такого цифрового датчика Холла — TLE4906, он работает от напряжения 2.7..24В, потребляет 4мА, имеет время включения 15мкс и тип выхода открытый коллектор — с таким датчиком счетчик также будет прекрасно работать. Порог срабатывания TLE4906 составляет 8.5..10мТл = 85..100 Гс, для сравнения: при тестировании SS49E магнитное поле составляло около 700 Гс, а подбираемый threshold соответствовал примерно половине. Т.е. TLE4906 лучше подойдет для более слабых магнитных полей.

Ток потребления с одним датчиком SS49E от 5..7мкА при периодичности опроса 150мс до 22мкА при 19мс, при двух датчиках — от 5..9мкА до 37..38мкА соответственно. Грубо говоря, за счет импульсного режима питания счетчик снижает энергопотребление одного датчика с 6мА до 4..20мкА, это в 300 и более раз.

Выводы

Счетчик импульсов смело можно охарактеризовать как «швейцарский нож» для задачи дистанционного съема показаний с бытовых приборов учета — он может снимать показания практически с любого БПУ. Счетчик работает и со всеми типами импульсных выходов БПУ, и с широким набором датчиков, позволяет питать датчики и при этом значительно снижать их среднее энергопотребление. Время автономной работы при использовании рассмотренных датчиков может составлять 1-5 лет. А при том, что заряд батарейки расходуется только при обрыве линии или выключении 1-wire адаптера, об этом можно вообще не беспокоиться, просто планово менять батарейку, например, раз в 5 лет. Кстати, батарейку можно поменять без потери настроек, если есть питание от 1-wire. Дистанционный мониторинг напряжения батарейки также предусмотрен.

К недостаткам можно отнести интерфейс 1-wire, аппаратной поддержки которого нет в микроконтроллерах, и уже тот факт, что это проводной интерфейс (актуально для любителей беспроводных решений). Также минусом для владельцев Raspberry Pi будет невсеядность счетчика по отношению к напряжению шины 1-wire — 3.3В ему не подойдет, поэтому потребуется преобразователь.

Еще к недостаткам можно отнести сложный алгоритм настройки аналоговых датчиков, но от этого никуда не деться — в альтернативном случае, при применении компараторов, пришлось бы выполнять настройку подстроечным резистором.

Применение счетчика не ограничивается только дистанционным съемом показаний с БПУ, его можно применить везде, где есть что посчитать, например, в метеостанции измерять скорость ветра или количество осадков, в СКУД количество проходов через турникет и т. п.

Все, что вам нужно знать об интеллектуальных счетчиках

По мере старения электросети в Соединенных Штатах происходит революция, направленная на то, чтобы сделать старую сеть «умной». Частью этого скачка является массовая установка интеллектуальных счетчиков электроэнергии в американских домах. Эти умные счетчики соединяют ваш дом с вашим поставщиком электроэнергии и наоборот, принося пользу вам, сети и даже планете. Здесь мы узнаем больше об интеллектуальных измерениях для клиентов поставщиков электроэнергии.

Что такое интеллектуальный счетчик?

Интеллектуальный счетчик — это устройство, которое обеспечивает двустороннюю связь между потребителем и поставщиком электроэнергии по вопросам использования энергии. «Умные» счетчики — то есть цифровые счетчики электроэнергии, усовершенствованные счетчики или «умные» счетчики электроэнергии, как их иногда называют, — это не то же самое, что автоматическое считывание показаний счетчиков (AMR). Дистанционное считывание показаний электрических счетчиков существовало некоторое время, но оно не было двусторонним, и эти устройства не обеспечивали такие же функции интеллектуальных счетчиков.

Интеллектуальные счетчики измеряют потребление электроэнергии в киловатт-часах (кВтч), но они могут делать гораздо больше. Например, они могут сразу предупредить вашу коммунальную службу, если отключится электричество. Кроме того, интеллектуальные электрические счетчики могут упростить ежедневное отслеживание потребления электроэнергии. Это открывает возможность более быстрой корректировки, чтобы ваш счет за электроэнергию не был слишком высоким.

Нужен ли умному счетчику электроэнергии Wi-Fi?

Умные счетчики могут подключить ваш дом к поставщику энергии без Wi-Fi. Точный способ связи зависит от того, где вы живете, а также от вашей коммунальной службы и/или провайдера; он может варьироваться от беспроводных сетей до отправки данных по линиям электропередач.

Но интеллектуальные счетчики электроэнергии также могут отправлять вам информацию через домашний концентратор, систему управления энергопотреблением или другой домашний дисплей. Для этого они могут использовать беспроводную связь или связь по линиям электропередач, но многим не нужно использовать Wi-Fi.

Умные счетчики помогают экономить деньги?

Интеллектуальные электрические счетчики могут сэкономить ваши деньги, показывая потребление энергии почти в реальном времени на подключенном дисплее. Это означает больший контроль над тем, как вы используете электричество. У штатов и населенных пунктов есть разные программы развертывания своих передовых сетей, но в разработке находятся планы сделать эту технологию мониторинга более доступной.

Аналогично, интеллектуальные счетчики предназначены для сопряжения с другими интеллектуальными устройствами, такими как интеллектуальные термостаты, для их автоматической настройки для повышения энергоэффективности или полного отключения. Потенциал контроля и экономии — два наиболее заметных преимущества интеллектуальных счетчиков.

Потенциальные преимущества интеллектуального электросчетчика

Цифровые электросчетчики обладают многими потенциальными преимуществами, такими как удобство, контроль и экономия. Ниже приведены некоторые преимущества интеллектуальных счетчиков, которыми вы сможете воспользоваться, когда технология станет доступной на вашем рынке:

Обнаружение отключений быстрее, чем с обычными счетчиками. Умный счетчик подключит ваш дом к поставщику электроэнергии. Таким образом, если отключается электричество, немедленно отправляется сообщение, и ремонтные бригады могут быть отправлены намного быстрее.
Получите больший контроль и понимание использования электроэнергии. Усовершенствованные счетчики могут помочь вам лучше понять свой счет за электроэнергию, показывая вам, сколько электроэнергии вы используете в любое время дня. Это может помочь выявить энергоемкие приборы и указать способы перестать тратить энергию впустую дома.
Устранение предполагаемого выставления счетов. С помощью интеллектуального счетчика вы подключаете свой дом к поставщику энергии, поэтому они выставят вам счет ровно то, что вы использовали. Дистанционное считывание электрических счетчиков означает, что больше никаких оценок!
Сопряжение с другими интеллектуальными устройствами. Одной из самых захватывающих функций интеллектуальных счетчиков является их возможность подключения к другим интеллектуальным устройствам в вашей домашней сети для большего удобства и контроля. Многие из этих электрических счетчиков могут регулировать термостаты или выключать приборы.
Возможность участвовать в большем количестве планов на время использования. Если ваш поставщик энергии предлагает специальные планы, по которым электроэнергия дешевле в определенные дни или в определенное время, например, бесплатные ночи и выходные, может потребоваться цифровой счетчик электроэнергии.
Предоставьте вашей энергетической компании более четкое представление о всей сети. Одно из самых больших преимуществ усовершенствованной измерительной инфраструктуры (AMI) заключается в том, что выявляются время и места повышенного спроса. Это означает, что ваша коммунальная служба способна лучше удовлетворять потребности клиентов.
Сократить общее потребление энергии для всех. Чем больше людей используют интеллектуальные счетчики электроэнергии для экономии энергии, тем меньше нагрузка на систему и, возможно, тем меньше сжигается ископаемого топлива. Это означает большую устойчивость, меньшее загрязнение и лучший мир.

Доступны ли на вашем рынке интеллектуальные счетчики электроэнергии?

К 2019 году около 83,5 млн бытовых потребителей электроэнергии — более половины всех бытовых потребителей в США — имели в своих домах умные счетчики. Ваша электроэнергетическая компания предоставит его в рамках своих регулярных услуг, если он предлагается на вашем рынке. В зависимости от законов штата и местных законов вы можете отказаться, но тогда с вас может взиматься дополнительная плата.

Партнеры Constellation по коммунальным услугам в настоящее время предлагают интеллектуальные измерения для клиентов в Мэриленде и Техасе. Это часть постоянных усилий по модернизации национальной инфраструктуры до интеллектуальной сети.

Как узнать, есть ли у меня интеллектуальный счетчик?

Старые электросчетчики аналоговые, то есть вы можете видеть циферблаты через стекло, вращающиеся с разной скоростью. Вы увидите цифровой дисплей на интеллектуальных счетчиках, то есть это будет светодиодный экран без циферблатов. Если вам недавно заменили счетчик электроэнергии, есть большая вероятность, что это умный счетчик. Но если вы все еще не уверены, обратитесь в отдел обслуживания клиентов вашей электроэнергетической компании. Эта информация также может быть в вашем ежемесячном отчете.

Сколько стоит купить умный электросчетчик?

Самостоятельно купить расширенный замер нельзя. Это технологическое обновление распространяется вашей электроэнергетической компанией в рамках их услуги. Прямые затраты на AMI в значительной степени несут коммунальные предприятия и государства в их усилиях по модернизации сети. Однако некоторая небольшая часть может быть передана клиенту в его ежемесячном счете.

По мере того, как мы заменяем нашу устаревшую электрическую инфраструктуру более передовыми технологиями, функции интеллектуальных счетчиков больше не мучают нас ожиданиями, а представляют собой современные реалии. Двусторонняя связь в режиме реального времени между потребителем и поставщиком электроэнергии открывает новые стандарты контроля, удобства, энергоэффективности и экономии. И по мере роста числа клиентов с интеллектуальными счетчиками эти улучшения превращаются в более чистую и устойчивую среду для всех нас.

Управление энергопотреблением AMR

Интеллектуальный счетчик обычно представляет собой электрический счетчик, который регистрирует потребление электроэнергии с интервалом в час или меньше и передает эту информацию как минимум ежедневно коммунальному предприятию для контроля и выставления счетов.

Интеллектуальные счетчики обеспечивают двустороннюю связь между счетчиком и центральной системой. В отличие от домашних мониторов энергии, интеллектуальные счетчики могут собирать данные для удаленной отчетности. Такая передовая измерительная инфраструктура (AMI) отличается от традиционного автоматического считывания показаний счетчиков (AMR) тем, что обеспечивает двустороннюю связь со счетчиком.

Термин «Умный счетчик» часто относится к счетчику электроэнергии, но также может означать устройство, измеряющее потребление природного газа или воды.

Подобные счетчики, обычно называемые счетчиками интервалов или времени использования, существуют уже много лет, но «умные счетчики» обычно включают датчики, работающие в режиме реального или близкого к реальному времени, уведомления об отключении электроэнергии и мониторинг качества электроэнергии. Эти дополнительные функции представляют собой нечто большее, чем просто автоматическое считывание показаний счетчиков (AMR). Они во многом похожи на счетчики Advanced Metering Infrastructure (AMI). Счетчики интервалов и времени использования исторически устанавливались для измерения коммерческих и промышленных потребителей, но могут не иметь автоматического считывания.

Исследование, проведенное группой потребителей из Великобритании, показало, что каждый третий путает умные счетчики с мониторами электроэнергии, также известными как домашние дисплеи, поставляемые большинством коммунальных служб.

Внедрение интеллектуальных счетчиков – основная стратегия энергосбережения.

-Умные счетчики могут быть частью интеллектуальной сети , но сами по себе они не составляют интеллектуальную сеть-

Усовершенствованная измерительная инфраструктура (AMI)

Owen Brothers Metering UK Ltd уже более 60 лет специализируется на измерительном оборудовании, предоставляя решения тысячам довольных клиентов по всему миру. Мы производим широкий спектр измерительного оборудования, испытательного оборудования, программного обеспечения, комплексные решения в области управления транспортом и транспортом; гарантирует экономию энергии, снижение затрат и соблюдение законодательства.

Наш расширенный набор программного обеспечения делает ваше собственное управление энергопотреблением более эффективным и действенным: преобразуйте данные в информацию, предназначенную для работы с устройствами различных производителей, чтобы создать гибкую систему энергетического анализа, способную управлять всеми вашими потребностями в удаленном мониторинге и управлении . Сегодня для многих предприятий задача заключается не только в том, чтобы просто получить данные об энергопотреблении, но и в том, чтобы эффективно их использовать. Сбор данных — это только первый шаг к эффективному управлению энергопотреблением.

Сеть интеллектуальных счетчиков Owen Brothers Metering преобразует данные в информацию посредством интеллектуальных отчетов и анализа в реальном времени.

Являетесь ли вы энергоменеджером или просто хотите уменьшить свое воздействие на окружающую среду, мы можем помочь вам выявить, сообщить и исправить неэффективность

: Преобразование данных в динамическую аналитику отчеты и графики доступные для анализа

: Применяйте упреждающий и прибыльный подход к управлению энергопотреблением

: Удаленное управление освещением и оборудованием

Наша облачная система позволяет отправлять данные из любого места в облако и просматривать их онлайн из любого места.

Доступ ко всем вашим данным через удобный интерфейс через любой веб-браузер @ http://www. readmymeter.co.uk/login.php

0 Приложения включают в себя удаленный анализ энергосистемы, Коррекция коэффициента мощности , Мониторинг производства возобновляемой энергии, Управление энергопотреблением, удаленный мониторинг и выставление счетов Tennant.

Обзор:

Веб-сайты ReadMyMeter собирают данные с внешних устройств, включая станции регистрации данных, счетчики электроэнергии, газа и воды и другие устройства, использующие интернет-технологии, и позволяют пользователям получать доступ к данным через веб-браузеры через Интернет.

Сбор данных:

Программное обеспечение на веб-сервере предназначено для обработки различных объемов данных с каждого устройства в зависимости от его конфигурации, данные могут варьироваться от простого считывания со счетчика электроэнергии/газа/воды до полных данных в системе, включая все три фазы напряжения, токи, импортируемую и экспортируемую мощность (для солнечных и ветряных электростанций), коэффициент мощности для каждой фазы, частоту питания, местную температуру, скорость и направление ветра и солнечное излучение. Данные собираются на временной основе от двух раз в минуту до каждого часа и т. д., что снова указывается в данных конфигурации.

Отображение данных:

Веб-сервер предоставляет данные зарегистрированным клиентам, имеющим действующую учетную запись, позволяющую им получать доступ к данным на определенном устройстве или группе устройств посредством стандартных веб-страниц.

Магистраль к вашему решению

Наши мультисетевые модемы обеспечивают покрытие 5 британских сетей* O2, Vodafone, 3 и Everything Everywhere (Orange и T-Mobile).

Система автоматически подключается к другой сети в случае потери сигнала – идеально подходит для устройств, расположенных в сельской местности, в полевых условиях или в зонах с плохим покрытием.

Оборудование для решений

Мы сотрудничаем с ведущими технологическими партнерами, чтобы предлагать передовое и надежное оборудование для поддержки наших решений.

Весь трафик проходит через оборудование Cisco, включая системы обнаружения аномалий (ADS), системы обнаружения вторжений (IDS) и системы предотвращения вторжений (IPS). Он сгруппирован в нескольких местах с источниками питания как минимум A + B.

Высокопроизводительные серверы

Мы предлагаем новейшую линейку серверов Dell PowerEdge, которые славятся качеством, производительностью и эффективностью центров обработки данных. Последней новинкой является новая линейка серверов Dell PowerEdge , которая обеспечивает удвоение производительности по сравнению с предыдущими поколениями при меньшем энергопотреблении.

— Серверы Dell Poweredge последнего поколения

— Обслуживание серверов и обновления исправлений

— SafeDNS

— Резервный управляемый брандмауэр Cisco

— Дополнительный проактивный мониторинг времени незащищенного времени

— Годовые аудиты безопасности

— Страхование для восстановления данных

— Страхование полосы пропускания

100% углеродный нейтральный хостинг

9003 межсетевых экранов, которые предлагают отмеченные наградами высокопроизводительные решения для обеспечения безопасности и VPN.

Мы настаиваем на том, чтобы все серверы были размещены за брандмауэром, чтобы обеспечить надежную защиту нашей сети и клиентских решений.

Устройства Cisco ASA серии 5500 предоставляют передовые услуги брандмауэра с поддержкой приложений, включая контроль доступа на основе идентификации, защиту от атак типа «отказ в обслуживании» (DoS) и многое другое — все они построены на проверенной на рынке технологии Cisco PIX/ASA Security Appliance. Функциональность включает в себя возможность создания

виртуальных частных сетей (VPN) наряду с поддержкой большого количества одновременных подключений к платформе, которую они защищают.

Мы предлагаем наиболее эффективную стратегию резервного копирования с общей целью обеспечения возможности восстановления как данных конфигурации, так и содержимого в случае сбоя сервера или компонента.

Наш новый центр обработки данных включает нашу выделенную сеть резервного копирования™. Это означает, что серверы резервного копирования работают в совершенно отдельной сети от ваших основных серверов, с отдельными коммутаторами и соединениями,

Центры обработки данных в Великобритании

Наши центры обработки данных расположены в нескольких местах на северо-западе Англии и в Лондоне, что соединены кольцами на 10 ГБ с другим кольцом с двойным оптоволоконным кабелем, соединяющим пять центров обработки данных вокруг самого Лондона.

Это означает, что в том маловероятном случае, если какой-либо канал связи выйдет из строя, всегда будет альтернативный маршрут, который можно использовать во избежание простоев или сбоев.

В 2011 году мы открыли новый дата-центр N+1, оснащенный передовыми системами охлаждения и безопасности, а также новейшими технологиями энергосбережения. Каждый центр обработки данных полностью заряжен, безопасен, отказоустойчив и оборудован для поддержки новейших вычислительных тенденций, таких как вычисления с высокой плотностью, виртуализация, распределенное хранилище и аварийное восстановление на нескольких площадках.

Сети

Брандмауэры с множественной адресацией и аварийным переключением обеспечивают оптимальные условия для размещения серверов. Пропускная способность не оспаривается и агрегируется от нескольких поставщиков уровня 1, что гарантирует подключение 24/7.

У нас есть несколько транзитных соединений с нашими объектами от разных клиентов, в том числе: AboveNet, Global Crossing, Level 3, Teleglobe и Cogent. Каждый из этих поставщиков был выбран за их глобальный охват и надежность. Наша надежная стратегия пиринга в сочетании с современным оборудованием Cisco и Juniper обеспечивает работу сети без единой точки отказа. У нас также есть пиринговые соглашения с LINXP, LONAPP, LIPEX, MaNAPP и MCIX.

Основное оборудование и каналы работают значительно ниже своих возможностей, что позволяет иметь всплески трафика и всплески сети без каких-либо последствий для наших клиентов, поэтому вы всегда готовы справиться с увеличением числа посетителей.

Предлагая независимую точку зрения на производительность, отраслевой монитор Webperf оценивает сеть UKFast как одну из самых быстрых в Великобритании.

— Гарантия сети: сетевая инфраструктура будет доступна 100% времени. Доступность сети означает, что вся инфраструктура, включая маршрутизаторы, коммутаторы и кабели, работает (если не проводится плановое техническое обслуживание).

— Гарантия на оборудование: В удаленном случае отказа оборудования сервера, который не может быть устранен, мы гарантируем, что оборудование будет заменено в течение 15 минут после диагностики проблемы.

Пожалуйста, свяжитесь с по адресу [email protected], чтобы получить полную информацию по номеру .

Сортировать по Должность наименование товара Цена Модель Братья Оуэн Установить нисходящее направление

Посмотреть как Сетка Список

20 штук

Показывать

9 15 20 25 30 Все

на страницу

Сортировать по Должность наименование товара Цена Модель Братья Оуэн Установить нисходящее направление

Посмотреть как Сетка Список

20 шт.

Показывать

9 15 20 25 30 Все

на страницу

Интеллектуальные счетчики

Джерри Рами, KI6LGY

В) Что такое счетчик электроэнергии или мощности?

A) На языке коммунальных служб это счетчик киловатт-часов между вашей сетью и центром нагрузки, который измеряет потребление электроэнергии.

В) Что такое интеллектуальный счетчик? Чем он отличается от обычного счетчика электроэнергии или мощности?

A) Интеллектуальный счетчик похож на обычный счетчик электроэнергии в том, что он также измеряет потребление электроэнергии, но у него есть другие возможности, такие как возможность удаленного считывания показаний без отправки человека к вашему счетчику. См. рис. 1.

В) Что такое интеллектуальная сеть?

A) Модернизация электросети, часто называемая « smart grid » его сторонники, является важной целью. Такие усилия, как усовершенствованная инфраструктура измерений (AMI), автоматическое считывание показаний счетчиков (AMR) и другие этапы интеллектуального управления сетью, являются частью более интеллектуальной сети. Лучший контроль энергосистемы повысит ее надежность и эффективность, а по мере разработки приложений для конечных пользователей мониторинг и контроль использования и выработки электроэнергии в точке использования принесет пользу коммунальным предприятиям, снизив пиковые нагрузки, и принесет пользу потребителям, предоставив возможность сэкономить на свои затраты на электроэнергию. Дополнительную информацию см. на веб-сайте ARRL по адресу:0003

В) Где в настоящее время развертываются интеллектуальные счетчики?

A) Интеллектуальные счетчики развертываются по всей территории Соединенных Штатов и во многих других странах.

В) В соответствии с какой частью правил Федеральной комиссии по связи в США работают интеллектуальные счетчики?

A) Часть 15, как и большинство других бытовых и бытовых электронных устройств. На большинстве частот Часть 15 допускает работу только с очень низким энергопотреблением — в некоторых случаях несколько нановатт. В соответствии с правилами Части 15 в некоторых диапазонах предусмотрены условия для работы на более высокой мощности. Поскольку эти диапазоны также используются промышленными, научными и медицинскими устройствами, их часто называют диапазонами ISM. Однако это не меняет статус интеллектуальных счетчиков; они работают исключительно в соответствии с Частью 15 правил, а не Частью 18, как настоящие устройства ISM. Для получения дополнительной информации об устройствах Part 15 и Part-15 см. http://www.arrl.org/part-15-radio-frequency-devices. Аналогичные правила есть и у других народов.

В) Могут ли любители ожидать помех от интеллектуальных счетчиков? Имеются ли у них потенциальные схемы генерации радиопомех, например, цифровые схемы?

A) В целом любителям не следует ожидать помех от интеллектуальных счетчиков на большинстве любительских диапазонов. И да, интеллектуальные счетчики имеют внутри цифровую электронику, которая может действовать и излучать РЧ, как обычный персональный компьютер. Однако в некоторых случаях существует большая вероятность помех, особенно когда система интеллектуальных счетчиков намеренно передает данные в так называемом диапазоне ISM (промышленный, научный и медицинский), который используется совместно с любительской службой.

В) Вы имеете в виду, что интеллектуальные счетчики содержат преднамеренный радиочастотный передатчик?

А) Иногда. Если интеллектуальный счетчик содержит радиочастотный передатчик:

Рабочая частота обычно находится в диапазонах 902 МГц и 2,4 ГГц.
обычно составляет 1 Вт в диапазоне 902 МГц и намного меньше в диапазоне 2,4 ГГц.
Предполагаемый диапазон передатчика в интеллектуальном счетчике обычно очень ограничен. В то время как радио на стороне коммунального предприятия должно достигать соседнего концентратора, обычно установленного на ближайшем столбе, интеллектуальные счетчики также могут соединяться с другими интеллектуальными счетчиками для связи с концентратором. (используя пять переходов или менее) См. рис. 2.
Интеллектуальный счетчик обменивается данными только по команде, обычно несколько раз в день.
Передатчик интеллектуального счетчика работает в соответствии с частью 15 правил FCC.

В) Недавно я повысил мощность своего электроснабжения со 100 до 200 А. У моего старого электросчетчика были шестерни и механические показания. Новый, однако, полностью электронный. В нем есть ЖК-дисплей и что-то вроде радиопередатчика. Я рад сообщить, что у меня не было проблем с помехами, но интересно… Возможно ли, что у меня уже есть интеллектуальный счетчик?

А) Не обязательно. Ваш новый счетчик может просто иметь возможность удаленного считывания. Это означает, что считыватель счетчика может пинговать ваш счетчик для чтения с улицы. Затем счетчик передает показания по радио. Эффективность повышается, поскольку ему или ей больше не нужно входить в вашу собственность. С другой стороны, технология интеллектуальных счетчиков подразумевает двустороннюю связь со счетчиком. Интеллектуальные счетчики также имеют память и возможность обработки данных.

В) Используют ли интеллектуальные счетчики какую-либо форму технологии несущего тока или BPL?

A) Сначала давайте определим «несущий ток». Устройство несущего тока использует линии электропередач, находящиеся внутри здания или управляемые коммунальными службами, для преднамеренного проведения РЧ-сигналов. Устройства несущего тока также регулируются разделом несущего тока правил части 15.

В некоторых регионах интеллектуальные счетчики и/или интеллектуальные сети могут использовать технологию несущего тока. Каждая электроэнергетическая компания выбирает архитектуру, которую она хочет развернуть, иногда под прямым или косвенным влиянием решений, принимаемых государственными или местными регулирующими органами. Согласно правилам Части 15…

Если устройство несущего тока используется для передачи цифровой информации и работает в диапазоне частот от 1,7 до 80 МГц, оно работает в соответствии с правилами BPL в части 15.
Если он работает в другом спектре, он работает в соответствии с правилами для несущей частоты в Части 15.
При использовании исключительно на высоковольтных линиях, питающих подстанции, устройства несущего тока могут работать под силовой линией-носителем (PLC) раздел части 15.

До сих пор смарт-счетчики в США не использовали BPL. Некоторые протоколы для домашних сетей, которые могут быть связаны с интеллектуальными счетчиками и технологией интеллектуальных сетей, могут использовать BPL, но вполне вероятно, что системы будут использовать технологию HomePlug. HomePlug не использует любительские диапазоны, поэтому у него мало шансов создать помехи для любительского радио. (Другой спектр может испытывать помехи от устройств HomePlug.)

Для получения информации о BPL см. http://www.arrl.org/broadband-over-powerline-bpl.

Если и когда интеллектуальный счетчик использует технологию несущего тока:

Диапазон частот, используемый счетчиками PLC, использует полосу B Cenelec @ 63 кГц для стороны потребителя.
Некоторые интеллектуальные счетчики также используют BPL для коммунальных услуг. Также возможно иметь BPL на домашней проводке в домашней сети (HAN), привязанной к интеллектуальному счетчику и интеллектуальной сети.
Предполагаемый диапазон текущей связи несущей обычно очень ограничен. Так же, как концентратор в случае радиосвязи, приемник находится на ближайшем столбе.
Передатчик интеллектуального счетчика обычно срабатывает несколько раз в день, но только тогда, когда утилита «пингует» счетчик.

В) Как интеллектуальный счетчик получает команды от коммунального предприятия?

A) Все умные счетчики разные. Коммунальные службы могут отправлять команды на интеллектуальный счетчик как по радио, так и по каналу связи, в зависимости от типа используемого счетчика. В Калифорнии, например, коммунальные предприятия, внедряющие в настоящее время интеллектуальные счетчики, управляют счетчиками с помощью 902–928 МГц FHSS-радио. Предполагаемый диапазон и частоты, используемые для отправки команд на интеллектуальный счетчик, также могут варьироваться от коммунальной службы к коммунальной.

В) Могут ли радиолюбители создавать помехи для интеллектуального счетчика? Каковы правила относительно такого вмешательства?

A) Да, любительская работа поблизости может снизить чувствительность некоторых счетчиков, чтобы они не могли слышать команды. Интеллектуальный счетчик работает в соответствии с Частью 15 правил, в которой говорится, что устройства Части 15 не защищены от помех со стороны лицензированных радиослужб, таких как любительское радио.

В) Какая защита имеется у радиолюбителей от помех интеллектуальному счетчику?

A) В США интеллектуальные счетчики в жилых районах должны соответствовать абсолютным ограничениям выбросов для непреднамеренных источников излучения и/или устройств несущего тока, а также ограничениям мощности передачи для преднамеренных источников излучения, как указано в правилах Части 15. Лицензированные службы радиосвязи, такие как любительское радио, также получают безоговорочную защиту от вредных помех от всех устройств Части 15, включая интеллектуальные счетчики. Кроме того, устройства Части 15, такие как интеллектуальные счетчики, не защищены от помех, создаваемых лицензированными службами радиосвязи.

Примечание . Хотя частоты, обычно используемые интеллектуальными счетчиками, также являются диапазонами ISM, на которые распространяется Часть 18 правил FCC, на самом деле они работают в соответствии с Частью 15. Это важное различие. Если бы интеллектуальный счетчик работал в соответствии с Частью 18, любительской службе пришлось бы мириться с любыми вредными помехами, которые мог бы создать такой счетчик. Однако устройствам Части 18 запрещено использовать РЧ для целей связи. Поскольку интеллектуальные счетчики передают данные, они не могут по закону работать как устройства Части 18.

Для справки в следующей таблице показано перекрытие между любительским и ISM-диапазонами, обычно используемыми интеллектуальными счетчиками:

Любительский оркестр

ISM-диапазон*

Примечания

902 – 928 МГц

Любительский диапазон 33 см

2300 – 2310 МГц

2390 – 2450 МГц

2400 – 2483,5 МГц

Любительский диапазон разбит на два сегмента. Диапазон ISM выходит за пределы любительского диапазона в верхней части.

*Примечание. Положения о большей мощности в Части 15 обычно используют диапазоны ISM.

В) А как насчет других видов коммунальных услуг, таких как вода и газ? Насколько я понимаю, они также переходят на новые счетчики с возможностью связи посредством RF. Применяются ли по-прежнему те же самые правила для интеллектуальных счетчиков, по крайней мере, с точки зрения моей озабоченности по поводу радиопомех?

А) По большей части – да. Как и «умные» счетчики электроэнергии, эти счетчики воды и газа часто используют для связи радиоэнергию. Когда они это делают, они, скорее всего, работают в диапазоне ISM в соответствии с Частью 15.

Это устройства с чрезвычайно низким энергопотреблением, которые проводят большую часть своей жизни в выключенном состоянии, ожидая связи с служебной радиосетью. Счетчики воды и газа обычно работают на частоте 2,4 ГГц, используя очень узкополосную реализацию ZigBee Smart Energy Profile.

Поскольку счетчики газа и воды не подключены к источнику электроэнергии, они оба используют методы «поглотителя» (крыльчатки) для выработки небольшого количества электроэнергии для поддержания бортовой батареи полностью заряженной. Такой подход обеспечивает ожидаемый срок службы батареи более 10 лет.

Во многих случаях счетчик пингуется или синхронизируется с любым ближайшим «умным» электросчетчиком. Затем интеллектуальный счетчик электроэнергии может сохранять свои показания и отправлять их вверх по течению в систему выставления счетов за коммунальные услуги. Хотя обычно он связывается с интеллектуальным счетчиком электроэнергии того же клиента, это не обязательно. Система является «сетчатой» и может передавать данные по мере необходимости. «Умный счетчик» в этом случае часто будет иметь два радиомодема под стеклом — один для потребителя на частоте 2,4 ГГц, а другой для коммунальной службы на частоте 9.02-928 МГц.

Эти два коммуникационных «носителя» (коммунальное предприятие и потребитель) различаются в каждой юрисдикции коммунального предприятия.

РубрикаРазное