Как подавать данные по счетчикам электроэнергии: Как передать показания счетчиков воды, электроэнергии и газа в Москве?

Содержание

Передача данных от «умных» счетчиков электроэнергии | Публикации

С 1 января 2022 г. новые электрические счетчики, которые устанавливаются в дома жителей России, должны иметь функцию автоматической передачи данных о потреблении. Внедрение такого подхода требует создания надежного канала связи от счетчика до диспетчерской, при этом желательно обойтись без прокладки дополнительных линий. В этой статье мы рассмотрим, каким требованиям должны отвечать технологии передачи информации для нужд учета электроэнергии в быту.

Внедрение автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) удобно клиентам энергетических компаний — не нужно тратить время на ежемесячную подачу сведений поставщику. Безусловно, есть выгода и для энергетиков — достоверная информация о потреблении электричества появляется у них сразу, тогда как при традиционном подходе в промежутке между обходами контролеров счетчиков (которые проходят дважды в год) у недобросовестных клиентов есть возможность исказить передаваемые данные. Также АСКУЭ позволяет в индивидуальном порядке ограничивать потребление клиентам, которые долго не платят за электричество, или даже отключить их от сети без возникновения проблем у соседей.

Тем не менее у внедрения АСКУЭ есть еще одна подоплека, возможно, даже более важная, чем устранение влияния человеческого фактора при сборе показаний счетчиков. Речь идет о решении проблемы учета потерь в электрических сетях, не принадлежащих компании, поставляющей электроэнергию.

В многоквартирных домах внутренние сети, подающие электроэнергию в квартиры, являются общей долевой собственностью владельцев жилья. В садоводческих товариществах и многих коттеджных поселках сети на их территории также являются общей долевой собственностью владельцев домов. Соответственно, именно на собственниках жилья лежит ответственность за состояние внутридомовой или поселковой сети.

К сожалению, износ сетей внутри многоквартирных домов, а также на территории садоводческих товариществ является серьезной проблемой в России. Изношенные сети — это большие потери электроэнергии. Чрезмерные потери, связанные с тем, что в ремонт сетей не вкладывали средства, должны оплачивать их собственники. Все время с момента, как страна встала на капиталистические рельсы, способы определения таких потерь и порядок их оплаты являются предметом дискуссий между поставщиками, клиентами, органами местной власти и даже политическими деятелями федерального уровня.

До введения АСКУЭ потери во внутридомовых и поселковых сетях определялись либо на основе неких усредненных коэффициентов, либо путем вычитания из показания общедомового (общепоселкового) счетчика суммы показаний счетчиков у абонентов. С первым способом все понятно — он изначально неточен. Но и второй способ при ручном сборе данных не дает достоверных результатов — некоторые жильцы забывают подать данные или умышленно избегают этого.

К тому же на подачу показаний счетчиков клиентам дается промежуток длительностью 12 дней, что снижает точность расчета. Самые точные данные о потерях в сети внутри дома или дачного поселка можно получить, сняв в один и тот же момент времени показания с общего счетчика и всех индивидуальных счетчиков. Соответственно, система передачи информации в АСКУЭ должна быть достаточно надежной и устойчивой к действию помех, чтобы сразу получить информацию от всех абонентов.

Технология PLC

Эта технология предусматривает передачу данных по линии электропитания. Наиболее распространенный способ передачи информации в системах АСКУЭ. Силовые кабели выполняют, помимо своей основной функции, еще и функцию кабелей связи. Это возможно, поскольку передача электроэнергии идет на частоте 50 Гц, а для связи применяются намного более высокие частоты (обычно от 30 до 90 кГц).

Пример построения сети передачи данных на основе технологии G3 PLC. Источник: Energomera.ru

PLC удобна тем, что, в отличие от радиоволн, на распространение сигнала по силовым кабелям не оказывают влияние несущие конструкции здания. Принципиальным недостатком является то, что связь возможна только до ближайшей трансформаторной подстанции. Также, помимо трансформаторов, иногда препятствием для прохождения сигнала становятся и некоторые другие виды электрооборудования, не пропускающие или подавляющие высокие частоты.

Пример построения беспроводной сети на основе технологии LoRaWAN. Источник: Energomera.ru

Другая проблема — влияние помех в электрических сетях. Сейчас она стоит довольно остро из-за применения импульсных блоков питания, создающих высокочастотные помехи, по спектру близкие к рабочему диапазону PLC-систем. Пожалуй, самый большой враг PLC — это сварочный аппарат, во время работы которого в сети, к которой он подключен, может полностью прерваться связь по данной технологии.

В новой версии технологии под названием G3 PLC в значительной степени удалось преодолеть проблему влияния помех благодаря использованию OFDM-модуляции. Данная версия PLC обеспечивает скорость передачи до 45 кбит/с, в одной сети могут одновременно работать до 1000 устройств.

От точки электрической сети, дальше которой сигнал PLC пройти не может, данные в диспетчерскую передаются по специально проложенному кабелю Ethernet либо по сети мобильной связи стандарта LTE.

Беспроводные системы Sub-GHz

Более современный подход — каждый счетчик оснащается модулем беспроводной связи, который передает данные на расстояние порядка 10 км. Таким образом удается собрать информацию беспроводным способом в пределах района города или целого поселка.

Использовать для связи с каждым счетчиком полноценную мобильную связь стандарта LTE — дорогостоящее решение. Кроме этого, при одномоментной передаче показаний с большого числа счетчиков возникнет перегрузка сети мобильной связи. Поэтому используют специальные беспроводные технологии, разработанные для «Интернета вещей» (IoT). Применяется топология «звезда», когда каждый счетчик напрямую связан с базовой станцией. Скорость данных обычно невелика — не более 50 кбит/с. Благодаря этому обеспечивается большая дальность связи с базовой станцией, дешевизна и низкое энергопотребление абонентского оборудования. Современной тенденцией является появление на рынке (в том числе и в России) специализированных операторов, предоставляющих беспроводную передачу данных для служб жилищно-коммунального хозяйства.

Системы, применяемые для сбора данных, работают в диапазоне частот до 1 ГГц, поэтому они получили общее название Sub-GHz.

Во всем мире широкое распространение получил стандарт LoRaWAN (сокращенное название — LoRa). В России оборудование данного стандарта работает в диапазоне 864-870 МГц. Дальность связи в городских условиях — до 5 км, на открытом пространстве — до 15 км. LoRaWAN уже применяется в нашей стране для передачи показаний с «умных» счетчиков.

Российская фирма WAVIoT («Телематические решения») разработала технологию NB-Fi, которая по дальности связи превосходит LoRaWAN: до 10 км в условиях городской застройки и до 50 км при прямой видимости (но при максимальной дальности скорость падает до 0,3 кбит/с). Для связи используется диапазон 868 МГц. Технология NB-Fi уже успела завоевать популярность, ее чаще называют по фирме-разработчику WAVIoT. На основе NB-Fi созданы многочисленные системы сбора данных о потреблении электроэнергии. Мало того, с 1 апреля 2022 г. в России вступил в действие ГОСТ Р 70036-2022 «Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол беспроводной передачи данных на основе узкополосной модуляции радиосигнала (NB-Fi)».

В современных условиях важным преимуществом NB-Fi является применение отечественных алгоритмов шифрования. Тем не менее оборудование для NB-Fi основано на чипах зарубежного производства, в которые загружается отечественное программное обеспечение. WAVIoT представляет пользователям своей технологии облачный сервис по организации учета электроэнергии.

NB-IoT

Этот стандарт передачи данных основывается на использовании существующей инфраструктуры мобильных сетей общего пользования. Для исключения перегрузки сети связи при передаче данных «Интернета вещей» полоса частот ограничена по сравнению с обычным доступом в глобальную сеть, что позволяет одной базовой станции обслуживать десятки тысяч счетчиков без ущерба для основных функций. Модуль связи NB-IoT дешевле, чем аналогичное оборудование для обычной мобильной связи. Дополнительное снижение стоимости достигается за счет того, что NB-IoT не требуется физически существующая SIM-карта. Скорость передачи данных в базовом варианте достигает 250 кбит/с. Услуги NB-IoT в России предоставляют все операторы «большой тройки».

Базовая станция ВАВИОТ NB-300 системы NB-Fi поддерживает до 2 млн абонентских устройств в радиусе до 10 км в условиях города и до 30 км на открытом пространстве

Для NB-IoT не нужно создавать отдельную инфраструктуру, но цена абонентского оборудования для NB-IoT несколько выше, чем у LoRa и NB-Fi. Также следует отметить более высокую надежность связи в условиях городской застройки, характерную для Sub-GHz-систем. Наконец, немаловажный момент — пользуясь NB-IoT, вы попадаете в зависимость от тарифной политики оператора связи. Создать собственную NB-IoT-сеть энергосбытовая компания не сможет — ей потребуется лицензия на частоты мобильной связи, получить которую нереально. В то же время для развертывания сетей LoRaWAN и NB-Fi лицензия на частоты не требуется, так что такое дело под силу как энергокомпаниям, так и операторам рынка жилищно-коммунального хозяйства.

Выводы

Для новой жилой застройки, где электрические кабели находятся в хорошем состоянии и нет никаких возможных «сюрпризов» относительно установленного электрооборудования, препятствующего прохождению высокочастотных сигналов, до сих пор оптимальным вариантом является технология PLC, естественно, в ее новом варианте, основанном на модуляции OFDM.

В сложившихся районах города, где электрические сети отличаются большим разнообразием как по техническому состоянию, так и по используемому оборудованию, предпочтительны Sub-GHz-системы. Выбор между LoRaWAN и NB-Fi зависит от стратегии бизнеса. Для LoRaWAN намного шире выбор оборудования (в том числе и отечественного производства), но для NB-Fi ниже риски, обусловленные политической ситуацией, т. к. стандарт основан на отечественных технологиях шифрования и закреплен в ГОСТ.

Связь стандарта NB-IoT выгодно применять в местностях с низкой плотностью населения, т. к. затраты на создание отдельной сети беспроводной связи, чтобы передавать показания счетчиков, в таких условиях себя не окупят. В отдаленной же перспективе основным способом передачи данных от счетчиков может стать стандарт мобильной связи 5G. А еще через несколько десятилетий само понятие «электрический счетчик», наверное, уйдет в прошлое в связи с цифровизацией энергетики: бытовая техника будет сама передавать информацию об энергопотреблении.

#ПередачаДанных #УмныйУчёт #АСКУЭ #lorawan

ПетроЭлектросбыт передача показания счетчиков: телефон, онлайн

Снятие показаний приборов учета электроэнергии является важным мероприятием, на основании которого производится начисление платежей. От того, насколько корректно и своевременно переданы данные, зависит сумма, стоящая в графе квитанции «К оплате». Компания «Петроэлектросбыт» для удобства разработала систему способов передачи данных счетчиков на основании традиционных и высокотехнологичных методов, заботясь о разных категориях клиентов.

Способы передачи

Традиционные способы

Сначала уделим внимание привычным способам, которые осуществляются при помощи специалистов или платежных устройств:

  • Обращение к сотрудникам клиентского зала, расположенного по улице Михайлова, дом 11, или любого отделения приема платежей «Петроэлектросбыта». Полный список филиалов и режим их работы можно узнать на странице официального сайта pes.spb.ru в разделе «Клиентские залы».
  • При оплате квитанции в центре приема платежей, вписав показания в поле счета. В разделе сайта «Центры приема платежей» можно найти близлежащий, осуществив выбор по адресу или по станции метро.
  • Во время погашения долга через систему терминалов «Петроэлектросбыта», где для ввода показаний предусмотрена специальная форма. Сеть терминалов отражена на виртуальной карте.

С помощью телефона

Звонок

Так как мобильный телефон является спутником практически каждого человека, то с его помощью можно осуществить передачу показаний:

  • позвонив в рабочие дня с 9 до 21 ч на номер 812 679 22 11;
  • набрав номер контактного центра 812 679 22 22, функционирующего с понедельника по субботу с 8 утра до 20.30 вечера.
СМС

С недавнего времени абонентам «Петроэлектросбыта» доступна услуга передачи показаний с помощью смс, отправляемых с телефона. Этот способ от других телефонных отличается быстротой и отсутствием необходимости тратить время на ожидание ответа оператора. Доступен он только тем, кто зарегистрировался в личном кабинете на сайте https://ikus.pesc.ru. Инструкция отправки выглядит следующим образом:

  • Набрать в поле для текста буквенно-цифровую комбинацию прописными буквами с пробелами между блоками:
    • при наличии однотарифного счетчика: PES DISP 000000 11111*;
    • при наличии двухтарифного счетчика: PES DISP 000000 11111 22222*.
    • 000000 – это индивидуальный номер электросчетчика. Остальные блоки – показания счетчика: 111111* – текущие на день снятия, 111111 – в дневном режиме, 22222* – в ночном режиме.
  • Отправить на адрес:
    • 4938, если отправитель клиент МТС или Билайн;
    • +7 985 770 7575, если клиент другого российского оператора мобильной связи.
  • Получить одно из двух сообщений от отправителя AO_PES или 4938: «Регистрация произведена» или «Произошла ошибка».

При использовании данного способа подачи показаний следует учитывать, что данная услуга бесплатна для абонентов сетей МТС и Билайн при нахождении в момент передачи в домашнем регионе.

Личный кабинет

Личный кабинет в интернете предоставляет множество возможностей зарегистрированному в нем абоненту, в том числе и функцию передачи показаний. Не оценить удобство этого способа сложно: бесплатно, мобильно, круглосуточно. Итак, чтобы подать данные, необходимо:

  • Открыть страничку входа в Личный кабинет-ИКУС: ikus.persc.ru.
  • Ввести идентификационные данные:
  • логин – адрес электронного почтового ящика;
  • пароль – самостоятельно или сгенерированный при помощи системы секретный код.
  • Нажать кнопку «Войти».
  • Оказаться в системе.
  • Открыть раздел «Показания».
  • Внести цифру текущего показания электросчетчика в поле «Круглосуточно», если счетчик однотарифный.
  • Если счетчик учета двухтарифный, внести показания:
  • дневные – в поле «День»;
  • ночные – в поле «Ночь».
  • Нажать функцию «Отправить».
  • Дождаться сообщения об успешности операции передачи.
  • Проверить успешность сохраненных данных в разделе «Показания».

В личном кабинете имеется услуга, которая напомнит о том, что показания в текущем месяце не были заявлены. Заголовок окрашен в оранжевый цвет, привлекающий внимание.

Как только сведения будут переданы, фон заголовка приобретет спокойный синий цвет.

Все возможности личного кабинета Петроэлектросбыт

Когда нужно подавать значения

Требование энергоснабжающей компании – подавать показания счетчиков электроэнергии ежемесячно до конца текущего месяца. Но данный постулат рекомендуется расшифровать так: раз в месяц в период с 23 по 25 число текущего месяца. Показания, переданные после 25 числа, не бывают учтены из-за позднего срока подачи.

Абонентам, которые не следят за своевременностью передачи сведений или систематически опаздывают, следует знать, что это ведет к тому, что счета будут выставляться расчетным методом:

  • если сведения компания не получила в течение одного месяца, в квитанции будет выставлены потребления со средним значением энергозатрат абонента;
  • если абонент три месяца не передает данные о показаниях прибора учета, ему будут выставляться счета с нормативами потребления электроэнергии.

Пеня начисляется не по результатам подачи сведений, а по факту погашения задолженности. 29 число отчетного месяца – крайняя дата, когда можно внести деньги за потребленную энергию.

К числу исключений из вышеуказанных правил относятся абоненты, которые подключены к системе учета потребления электрической энергии, осуществляющейся в автоматическом режиме. У таких пользователей в графе, где предполагается введение показаний электросчетчика, стоит отметка АИИСКУЭ.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Интеллектуальный счетчик, часть 1: Получение данных со счетчика

← Кейс №22: Очередная утечка бронирования

Умный счетчик, часть 2: Хранение данных и информация о ценах →

Интеллектуальный счетчик, часть 1: Получение данных со счетчика

Присоединяйтесь, пока я покажу вам, как я получил доступ к своему потреблению электроэнергии в реальном времени, подключившись к порту HAN моего интеллектуального счетчика.

Опубликовано: Пн, 22 июля 2019 г., 10:30
Категория:

Разработка программного обеспечения

Тег:

Умный счетчик

К настоящему времени все потребители электроэнергии в Норвегии должны заменить свои счетчики электроэнергии на новые умные счетчики. (Интеллектуальные счетчики часто называют AMS (Advanced Metering System)). Новые умные счетчики регистрируют потребление электроэнергии не реже одного раза в час и автоматически отправляют данные в энергокомпанию. Больше нет смысла вручную сообщать об использовании.

Что интересно, все новые интеллектуальные счетчики поставляются с так называемым портом HAN (сокращение от Home Area Network). Используя этот порт, можно получить полный доступ к собственному потреблению электроэнергии в реальном времени . Хотя я уверен, что отличные услуги (и API) для использования этих данных будут предоставляться как моей энергетической компанией, так и сторонними поставщиками, я не хотел сидеть сложа руки и ждать. (Сегодня вы можете получить доступ к отложенному почасовому использованию, если войдете в https://plugin.elhub.no/. У них также есть несколько приятных вызовов Ajax, которые легко понять и настроить.)

Шаг 1 — открытие HAN-порта 🔗

По умолчанию физические HAN-порты интеллектуальных счетчиков закрыты и не отправляют никаких данных. Все, что вам нужно сделать, это обратиться в службу поддержки вашей энергетической компании, и они быстро откроют его удаленно.

Моя энергетическая компания Norgesnett потратила почти месяц, чтобы открыть его, так как они сказали, что вновь установленный счетчик должен быть сначала зарегистрирован в какой-то компьютерной системе. Конечно, я также заметил довольно серьезную уязвимость в системе безопасности.

Шаг 2 — получение оборудования 🔗

Интеллектуальные счетчики используют стандарт M-Bus для физической передачи данных. Итак, чтобы прочитать поток данных, вам нужен какой-то преобразователь M-Bus. Умные счетчики действуют как так называемые master и получатель должен быть slave . Мастер дает достаточно мощности для запуска раба.

Аппаратное обеспечение — первая попытка 🔗

Из того, что я читал на форумах, многие люди используют — успешно — этот (или аналогичный) M-Bus to USB master/slave найден на AliExpress, но для меня и других это не помогло т работать. Я получил более короткие пакеты, чем ожидалось, и только первая часть была читаема для меня.

Не будучи инженером-электриком и не зная, как отладить или решить эту проблему, я просто бросил деньги на проблему и купил другой преобразователь.

Аппаратное обеспечение — вторая попытка 🔗

Еще один распространенный M-Bus to USB master/slave от eBay (точно такого же продукта от того же продавца больше нет, но он выглядит так и его можно найти с помощью поиска) трюк для меня. Я подключил его к своему старому доброму Raspberry Pi (Model B Rev 2). Порт HAN в смарт-счетчиках имеет разъем RJ-45 с передачей сигнала по контактам 1 + 2. Поэтому я просто использовал старый сетевой кабель для подключения смарт-счетчика и преобразователя.

Шаг 3 — чтение необработанных данных 🔗

Python не мой родной язык, но это язык, который мне очень нравится и мне нравится писать. Он почти всегда доступен в любой системе, в которой вы работаете, а стандартная библиотека довольно обширна. Сделайте простой pip install pyserial , и вы готовы считывать данные с USB-порта.

Настройки последовательного порта для потока данных для меня были 2400 бод, бит четности отсутствует и размер байта 8 бит.

Делая что-то подобное, я получил необработанный поток данных (код работает как в версии Python 2.7, так и в версии 3.4):

 серийный номер импорта
импортировать кодеки
импорт системы
ser = серийный номер.Серийный(
    порт='/dev/ttyUSB0',
    скорость = 2400,
    четность=serial.
PARITY_NONE, стопбиты=серийный.STOPBITS_ONE, размер байта = серийный номер.ВОСЕМЬБИТ, таймаут=4) print("Подключено к: " + ser.portstr) пока верно: байты = ser.read(1024) если байты: print('Получено %d байт:' % len(байт)) bytes = ('%02x' % int(codecs.encode(bytes, 'hex'), 16)).upper() bytes = ' '.join(bytes[i:i+2] для i в диапазоне (0, len(bytes), 2)) печать (байты) еще: print('Ничего не получил')

Будет выведено что-то похожее на это (я немного анонимизировал данные):

 Подключено к: /dev/ttyUSB0
Получил 228 байт:
7E A0 E2 2B 21 13 23 9A E6 E7 00 0F 00 00 00 00 0C 07 E3 06 12 02 14
2F 32 FF 80 00 80 02 19 0A 0E 4B 61 6D 73 74 72 75 70 5F 56 30 30 30
31 09 06 01 01 00 00 05 FF 0A 10 32 32 30 30 35 36 37 32 32 33 31 39
37 37 31 34 09 06 01 01 60 01 01 FF 0A 12 36 38 34 31 31 33 31 42 4E
32 34 33 31 30 31 30 34 30 09 06 01 01 01 07 00 ФФ 06 00 00 06 А7 09
06 01 01 02 07 00 ПФ 06 00 00 00 00 0906 01 01 03 07 00 ТФ 06 00 00
00 00 09 06 01 01 04 07 00 FF 06 00 00 01 E0 09 06 01 01 1F 07 00 FF
06 00 00 00 88 09 06 01 01 33 07 00 ПФ 06 00 00 02 36 09 06 01 01 47
07 00 FF 06 00 00 00 6D 09 06 01 01 20 07 00 FF 12 00 EB 09 06 01 01
34 07 00 FF 12 00 EB 09 06 01 01 48 07 00 FF 12 00 EB 83 77 7E
 
Шаг 4 — понимание OBIS 🔗

Итак, что это за байты, поступающие с порта HAN? Они следуют протоколу DLMS (спецификация сообщений на языке устройства), отправляются внутри кадров HDLC и содержат коды OBIS (система идентификации объектов), описывающие потребление электроэнергии. Все является частью IEC 62056, который представляет собой набор стандартов для обмена данными учета электроэнергии.

Частота поступления сообщений зависит от производителя счетчика. То же самое касается фактического формата сообщений. Я не знаю, есть ли другие поставщики, но, по крайней мере, Aidon, Kaifa и Kamstrup сделали интеллектуальные счетчики для норвежского рынка, и все они предоставляют документацию для своих собственных сообщений OBIS.

На моем счетчике Kamstrup я получаю текущую потребляемую мощность каждые 10 секунд + общее потребление кВтч каждый час.

Чтобы действительно понять коды HDLC и OBIS, вам нужно покопаться в различных источниках в Интернете, но норвежские форумы hjemmeautomasjon.no являются отличным источником информации. Есть так много знающих людей, которые делятся своей работой и помогают друг другу.

Использование в реальном времени — каждые 10 секунд 🔗

Я предполагаю, что не все понял, и, вероятно, есть некоторые ошибки, но это моя интерпретация сообщения:

Заголовок:
7E MSB 1 = летнее время
   
02
 

Для меня наиболее интересной частью этого сообщения является OBIS для Active Power + (1. 1.1.7.0.255), который сообщает, сколько энергии (в ваттах) используется в настоящее время. Если у вас есть дом, который производит электричество и экспортирует его в сеть (например, если у вас есть солнечные батареи), экспортируемая мощность будет отображаться как OBIS для

Активная мощность — (1.1.2.7.0.255).

Общее использование - каждый час 🔗

Сообщение, появляющееся ежечасно, похоже на сообщение, которое приходит каждые 10 секунд, но содержит немного больше информации:

 Подключено к: /dev/ttyUSB0
Получил 302 байта:
7E A1 2C 2B 21 13 FC 04 E6 E7 00 0F 00 00 00 00 0C 07 E3 07 09 02 14
00 05 FF 80 00 80 02 23 0A 0E 4B 61 6D 73 74 72 75 70 5F 56 30 30 30
31 09 06 01 01 00 00 05 FF 0A 10 32 32 30 30 35 36 37 32 32 33 31 39
37 37 31 34 09 06 01 01 60 01 01 FF 0A 12 36 38 34 31 31 33 31 42 4E
32 34 33 31 30 31 30 34 30 0906 01 01 01 07 00 ФФ 06 00 00 01 6С 09
06 01 01 02 07 00 ТФ 06 00 00 00 00 09 06 01 01 03 07 00 ТФ 06 00 00
00 00 09 06 01 01 04 07 00 FF 06 00 00 01 42 09 06 01 01 1F 07 00 FF
06 00 00 00 85 09 06 01 01 33 07 00 FF 06 00 00 00 5C 09 06 01 01 47
07 00 FF 06 00 00 00 3F 09 06 01 01 20 07 00 FF 12 00 EB 09 06 01 01
34 07 00 FF 12 00 EB 09 06 01 01 48 07 00 FF 12 00 EB 09 06 00 01 01
00 00 FF 09 0C 07 E3 07 09 02 14 00 05 FF 80 00 80 09 06 01 01 01 08
00 FF 06 00 38 DE 2A 09 06 01 01 02 08 00 FF 06 00 00 00 00 0906 01
01 03 08 00 FF 06 00 00 00 1F 09 06 01 01 04 08 00 FF 06 00 09 00 85
83 77 7Э
 

Я пропустил идентичные части сообщения:

Заголовок:
[. ..то же, что и в первом сообщении...]
Информация:
[...то же, что и в первом сообщении...]
02 MSB 1 = летнее время
09
 

Единственная часть, которая меня действительно волнует, - это Активная энергия A+ (код OBIS 1.1.1.8.0.255), которая представляет собой общее потребление энергии - в киловатт-часах (кВтч) - с момента установки интеллектуального счетчика. Отслеживая это значение, можно узнать почасовое энергопотребление.

Это ценность, за которую вы должны заплатить. Если вы производите и экспортируете электроэнергию, она будет отображаться как Активная энергия A- (1.1.2.8.0.255).

Обнаружение ошибки 🔗

Обнаружение ошибок поддерживается посредством проверки циклическим избыточным кодом (CRC) как в заголовке, так и в нижнем колонтитуле кадра. В начале идет последовательность проверки заголовка (HCS), а в конце идет последовательность проверки кадра (FCS). Используется алгоритм контрольной суммы CRC-16/X-25. Существуют библиотеки для всех видов языков программирования, реализующие все виды вычислений контрольных сумм. Я использовал библиотеку Python crccheck, которая предоставляет класс 9.0075 CrcX25 , который позаботится об этом.

Ссылки на дополнительную информацию 🔗

Вот некоторые из источников информации, которые я использовал для расшифровки сообщений. Я оставлю их здесь для тех, кто хочет погрузиться глубже:

  • https://www.dlms.com/files/Green-Book-Ed-83-Excerpt.pdf
  • https://www.dlms.com/files/Blue-Book-Ed-122-Excerpt.pdf
  • https://github.com/roarfred/AmsToMqttBridge/blob/master/Samples/Kaifa/readme.md
  • https://github.com/roarfred/AmsToMqttBridge/blob/master/Samples/Kamstrup/obisdata.md
  • http://www.interfacebus.com/HDLC_Protocol_Description.html
  • https://www.hjemmeautomasjon.no/forums/topic/390-ny-strømmåler-med-han-interface/?page=4
  • https://www.nek.no/wp-content/uploads/2018/10/Kamstrup-HAN-NVE-interface-description_rev_3_1.pdf
  • https://byggebolig.no/imageoriginals/88b3d1774ecb41e6a3fe067ae9e6a893. pdf
Округляем 🔗

Вот так. В этом посте я показал, как я подключался к порту HAN моего интеллектуального счетчика, как я считывал данные и как преобразовывал массивы байтов в содержательную информацию.

В следующем посте я расскажу, как я храню данные и рассчитываю стоимость использования электроэнергии.

← Кейс №22: Очередная утечка бронирования

Умный счетчик, часть 2: Хранение данных и информация о ценах →

← Кейс № 22: Очередная утечка бронирования

Интеллектуальный счетчик, часть 2: Хранение данных и информация о ценах →

Сбор данных для выставления счетов на счетчике

Технологии учета постоянно совершенствуются вместе с развитием микрокомпьютеров, памяти, электронных сборок и коммуникационных технологий. Инновационные технологии измерения и связи, доступные на сегодняшнем рынке коммунальных услуг, начинают революционизировать способы сбора и использования коммунальными службами как данных о ежедневном использовании, так и данных о выставлении счетов.

Сегодня промышленные группы, группы потребителей и законодатели все больше беспокоятся о доступности и ценах на энергию. В этой статье обсуждается, как достижения в области измерительных и коммуникационных технологий решают эти проблемы поставщиков энергии и потребителей. Коммунальные предприятия как на регулируемых, так и на нерегулируемых рынках начинают предлагать программы реагирования на спрос, которые позволяют потребителям участвовать в колебаниях цен на оптовом рынке энергии. В программах регулирования спроса коммунальные предприятия экономят на потребителях, поскольку они вручную или автоматически сокращают свой спрос на энергию в дни, когда оптовые цены на энергию достигают пика. Однако коммунальные предприятия сталкиваются с рядом препятствий при реализации программ реагирования на спрос. Одним из таких барьеров являются измерительные, коммуникационные и компьютерные технологии, необходимые коммунальным предприятиям для получения данных о ежедневном использовании, необходимых для того, чтобы жилые потребители могли участвовать в программах реагирования на спрос.

На первый взгляд, стоимость заселения жилых районов интервальными счетчиками и необходимым системным программным обеспечением кажется непомерно высокой. Кроме того, регулирующие органы в некоторых областях не рассмотрели вопросы ценообразования в ответ на спрос, технологии, необходимой для ее эффективного внедрения, и того, кто оплачивает расходы на инфраструктуру. Эти проблемы могут помешать коммунальным предприятиям вкладывать средства в интервальные счетчики, которые были разработаны для крупных коммерческих и промышленных (C&I) счетов только для того, чтобы они могли предложить своим бытовым клиентам программу реагирования на спрос. Это особенно верно для нерегулируемых рынков, где клиент может не оставаться с конкретным поставщиком услуг более двух лет.

Проблемы, связанные с интервальными данными
Исторически интервальные данные были выбранным методом для сбора данных о ежедневном использовании нагрузки в точках подачи энергии. В течение многих лет интервальная запись данных использовалась на счетах крупных коммунальных предприятий КИПиА и на подстанциях в точках доставки для обеспечения ежедневного использования кВт, кВАР, кВА и коэффициента мощности (КМ). До сегодняшнего дня у коммунальных предприятий не было иного выбора, кроме как использовать аналогичные устройства записи данных для сбора данных за интервалы с небольших учетных записей C&I и жилых счетов с целью предоставления почасовых профилей использования нагрузки как для потребителей энергии, так и для поставщиков энергии. В дополнение к предоставлению данных о профиле нагрузки, интервальные данные использовались для расчета общего энергопотребления, максимального спроса, энергии TOU, а также для реализации динамического или критического уровня ценообразования (CTP). Информация профиля также используется коммунальными службами для исследований нагрузки, которые анализируют модели использования, поддерживают существующие или планируемые тарифы, а также разрабатывают стимулы и программы экономии затрат для бытовых потребителей.

Несмотря на то, что коммунальные службы широко признают, что данные для выставления счетов могут быть вычислены на основе данных интервалов, существует некоторый неотъемлемый риск при маркировке вычисленных результатов как данных для выставления счетов. Процесс проверки, редактирования и оценки данных (VEE) необходим для подтверждения того, что собранные интервальные данные соответствуют реальному потреблению энергии, наблюдаемому на счетчике. Если обнаруживается несоответствие, то требуется определенный уровень оценки и редактирования для учета потерянных данных, и это обычно не рассматривается как данные для выставления счетов, а считается измененными данными. Существует также элемент времени интервальных данных. Любой перекос в зависимости интервальных данных в реальном времени может оказать существенное влияние на вычисленный спрос и данные TOU.

Дополнительное внимание для проверки, редактирования и оценки уделяется интервальным данным в случаях, когда поток данных прерывается где-то в процессе. Такие прерывания могут возникать из-за проблем со счетчиком, инициатором импульсов, носителем записи или при передаче данных с полевого узла в систему центрального офиса. Кроме того, перебои в подаче электроэнергии следует отличать от периодов чистого нулевого потребления. Валидация проверяет, соответствуют ли собранные данные разности энергии между начальными и конечными показаниями счетчика, а количество собранных интервалов соответствует заявленному времени между сборами данных. Если какая-либо из процедур проверки не удалась, требуется оценка и редактирование данных. Коммунальные службы используют очень сложные процедуры для оценки потерянных данных. Данные того же времени из аналогичных учетных записей, данные того же времени за предыдущие дни для той же учетной записи, среднее значение за последние несколько дней и данные той же даты годичной давности, а также другие варианты были использованы для оценки отсутствующих данных. данные. Большинство оценочных данных смещены в пользу потребителя, чтобы количество в счете не было оспорено как искусственно завышенное. Даже в этом случае расчетные интервальные данные могут быть оспорены, и иногда коммунальным предприятиям приходится идти на уступки.

Автономные электронные счетчики, поддерживающие многосезонные и многоуровневые ставки TOU, доступны уже несколько лет. По мере того, как планируются более динамичные, критически важные программы реагирования на ценообразование, возникает соответствующая потребность в изменении периодов пиковых периодов выставления счетов. Любое изменение программы TOU, возможно, ежедневное, делает эти типы счетчиков непригодными для реализации программ экономии. Следовательно, в коммунальной отрасли сложилось мнение, что только данные за интервалы можно использовать для ценообразования критических уровней. Интервальные данные используются для реконструкции динамически изменяющихся данных выставления счетов за критический уровень. Однако, комбинируя счетчик, поддерживающий многотарифный уровень, с двусторонней связью, потребление во время критических пиковых периодов может быть легко перенаправлено в регистры хранения чередующихся тарифов в счетчике, даже если это происходит в разное время на ежедневной основе. Например, регистр выставления счетов критического уровня может быть задействован в течение двух часов сегодня, трех часов завтра, одного часа следующего дня и так далее. Когда наступает срок выставления счетов, общая энергия, использованная в критические пиковые периоды, легко считывается со счетчика. Таким образом, необходимость в данных об интервалах устраняется как требование для реализации как TOU, так и в режиме реального времени, ценообразования критических уровней.

Преимущества сбора данных для выставления счетов непосредственно со счетчика
Судя по предыдущему опыту, сбор данных по интервалам представляется дорогим и обременительным решением для реализации программ реагирования на спрос и других программ выставления счетов, предусмотренных сейчас или в будущем. Однако производители измерительного оборудования разработали новую технологию и теперь предлагают однофазные электронные счетчики, которые предоставляют данные о спросе, TOU и счетах непосредственно со счетчика. Необходимость собирать данные об интервалах и вычислять данные для выставления счетов больше не является единственным доступным решением. Доступны бытовые электронные счетчики, которые могут вычислять ежедневное использование нагрузки, спрос и критическое использование уровня в счетчике. Данные для выставления счетов легко доступны как потребителю, так и поставщику услуг локально на счетчике через дисплей счетчика. Данные биллинга также могут передаваться в удаленные системы автоматизации учета с использованием двусторонней связи. Несмотря на то, что эти счетчики хранят и передают данные о выставлении счетов, а не данные об интервалах, эти счетчики также могут записывать данные об интервалах для изучения нагрузки, но данные об интервалах не нужны для получения ежедневного использования энергии и сложных форм данных о счетах.

Обзор системы автоматизации учета
На рис. 1 в общих чертах показано, как развертывается система автоматизации учета со счетчиками, которые вычисляют данные о ежедневном использовании нагрузки и выставлении счетов в счетчике. Он использует стандартную связь глобальной сети (WAN), такую ​​как стационарный или сотовый телефон, для связи с коллекторами измерителей площади. Коллекторы счетчиков, в свою очередь, управляют локальной вычислительной сетью (LAN) счетчиков, используя повторяющуюся нелицензированную радиочастотную (RF) технологию 900 МГц.

Несколько ключевых особенностей делают эту систему уникальной по сравнению с другими решениями, представленными сегодня на рынке.

  • Гибкость электронного учета позволяет использовать несколько вариантов учета на одной платформе. Энергия, двунаправленная энергия, спрос, время использования, ценообразование критических уровней и профиль нагрузки могут быть задействованы в любое время на любом счетчике в системе. Это снижает затраты на измерения, предлагает более гибкое обслуживание клиентов и тарифные программы, а также значительно сокращает количество посещений объектов и связанные с ними расходы, когда требуются новые функции для удовлетворения потребностей клиентов или решения конкурентных задач.

  • Получение биллинговых данных со счетчика устраняет расхождения, присущие системам хранения импульсов. Нет контрольного следа для систем, которые пытаются воссоздать сложные тарифы, сохраняя данные в сети или восстанавливая их из нескольких показаний интервалов энергии на основе импульсов в системе автоматизации учета. Когда счетчик генерирует данные для выставления счетов, любые данные, считанные удаленно со счетчика, также могут быть считаны локально на счетчике.

  • Сборщики данных локальной сети счетчики. Ранее в проектах сетей автоматизации измерений на основе радиосвязи требовалось устанавливать коллекторы данных на верхушках столбов или уличных фонарях, чтобы увеличить охват местных 9 мест.00 МГц радиочастотная сеть. Использование повторяющейся сети значительно расширяет зоны покрытия счетчиков. Коллекторы счетчиков могут быть как однофазными, так и многофазными счетчиками. Преимущества коллекторов счетчиков:

    • Коллекторы счетчиков стоят меньше, чем коллекторы данных на мачте

    • Коллекторы счетчиков дешевле в установке, чем коллекторы данных на мачте. Агрегаты устанавливаются на уровне земли, поэтому не требуются автоковши или бригады. Кроме того, не требуется специальной силовой проводки
      Персонал счетчиков может устанавливать коллекторы счетчиков, не требуются специальные бригады или координация с распределительными операциями

    • Коллекторы счетчиков легче размещать, особенно в районах с подземными коммуникациями и без опор

    • Коллекторы счетчиков дешевле в обслуживании и эксплуатации

  • Расширенные возможности технологии связи на частоте 900 МГц обеспечивают полноценную двустороннюю связь с каждым оконечным измерителем. Другие характеристики системы связи включают в себя:

    • Возможность развертывания надежной повторяющейся архитектуры. Все счетчики в локальной сети с двусторонней связью на частоте 900 МГц могут функционировать как повторители радиочастотной сети, а каждый счетчик/сборщик может управлять до 1024 счетчиками в локальной сети. Это значительно расширяет зону покрытия сети связи вокруг любого заданного счетчика/коллектора и снижает капитальные затраты на систему, снижает затраты на техническое обслуживание и расходы на связь.

    • Счетчики, использующие технологию двусторонней скачкообразной перестройки частоты с расширенным спектром, являются саморегистрирующимися. Счетчики устанавливаются как обычные счетчики, без каких-либо специальных процедур установки, необходимых для настройки локальной сети, просто подключи и работай. Счетчики автоматически регистрируются у счетчика счетчиков, который, в свою очередь, уведомляет систему автоматизации учета о регистрации счетчика. Этот процесс саморегистрации упрощает установку системы и обеспечивает получение наилучшего канала связи с каждым измерителем.

    • Сеть двусторонней связи самовосстанавливается. Когда условия локальной радиосвязи изменяются и счетчик больше не может связываться со своим коллектором счетчика, счетчик автоматически регистрируется по альтернативному пути с тем же или другим коллектором счетчика (см. Рисунок 2). Это значительно повышает пропускную способность связи, повышает надежность и сокращает объем обслуживания системы.

Доступные сегодня системы автоматизации учета предназначены для удовлетворения потребностей коммунальных предприятий как на регулируемых, так и на нерегулируемых рынках электроэнергии и подходят как для крупномасштабного развертывания, так и для целевых приложений, таких как труднодоступные районы или районы с высокой текучестью. Эти системы предлагают преимущества полноценной сети двусторонней связи и используют передовые повторяющиеся нелицензионные 900 МГц радиочастотная архитектура. В сочетании с электронными однофазными счетчиками, способными вычислять данные для выставления счетов внутри счетчика, возможность двусторонней связи и гибкая функциональность системы позволяют ей поддерживать множество услуг, приносящих доход и сокращающих расходы. Архитектура системы обеспечивает следующие возможности:

  • Услуги удаленного считывания показаний счетчиков по расписанию и по запросу для выставления счетов или других потребностей в данных /или чистый замер

  • Внедрение тарифов на потребление, спрос, TOU и критические уровни ценообразования без выездов на места для перепрограммирования или замены счетчиков

  • Профилирование нагрузки для выбранных мест расположения счетчиков

  • Индикация несанкционированного доступа и аварийные сигналы

  • Удаленный подключение и отключение в счетчике

  • Ограничение потребления в счетчике

Обоснование интеллектуальных счетчиков с вычислением данных
Передовые коммуникационные технологии, используемые в системах автоматизации учета, позволяют поставщикам услуг выполнять запланированные и по запросу считывания потребления энергии непосредственно из метр. Расчет энергопотребления по интервальным данным не требуется. Потребление энергии также может быть зафиксировано в графике TOU, сохранено в счетчике и считано непосредственно со счетчика. Спрос, являющийся основным параметром для определения энергетических потребностей отдельных потребителей, также измеряется в точке поставки и считывается непосредственно со счетчика. Данные, используемые для выставления счетов, не вычисляются в удаленном месте с предположением, что все интервалы данных не повреждены и имеют правильную временную привязку на центральном компьютере. При использовании данных для выставления счетов, получаемых непосредственно от счетчика, практически исключается необходимость оценки использования нагрузки и выставления счетов (которые обычно ориентированы на потребителя). Аудит данных для выставления счетов начинается с точки доставки и измеримой производительности и точности счетчика. Любая проблема с данными напрямую связана с точностью и производительностью счетчика, предоставляющего данные. Когда данные для выставления счетов поступают непосредственно от счетчика, отпадает необходимость анализа данных интервала, а также времени и ресурсов, необходимых для проверки точности счетчика, правильной работы инициатора импульсов, интервальной синхронизации и достоверности процесса передачи.

Производители измерительного оборудования и их группы разработчиков постоянно привносят инновационные идеи и решения в коммунальную отрасль. Инновационный процесс сбора биллинговых данных на счетчике доступен уже сегодня. Представление о том, что данные об интервалах являются единственным жизнеспособным решением для сбора данных об использовании нагрузки и выставлении счетов, больше не действует. Однофазные бытовые электронные счетчики, которые собирают данные, используют двустороннюю связь и легко развертываются в масштабируемых системах автоматизации учета, предоставляют коммунальным предприятиям оптимальное решение. Это экономичное решение позволяет коммунальным предприятиям предлагать творческие тарифы, спрос, энергию TOU и программы динамического ценообразования для клиентов, которые хотят участвовать.

Современная инновационная технология учета находится на пороге предоставления бизнес-решений, которые нужны коммунальным предприятиям завтра и в будущем. Эти технологии и решения предоставляют энергетическим компаниям экономичный способ предложить потребителям возможность активно участвовать в ежедневных колебаниях цен на оптовом рынке энергии. До сих пор интервальные данные были единственным доступным решением для коммунальных служб для сбора данных о ежедневном использовании нагрузки на частных и небольших коммерческих счетах. Настало время для коммунальной отрасли изучить более экономичные возможности считывания данных о счетах непосредственно с точного прибора учета в точке доставки. Сбор данных для выставления счетов непосредственно со счетчика позволяет коммунальным предприятиям реализовывать сложные тарифы с использованием отслеживаемых данных, и возникает меньше проблем, требующих оценок и редактирования для воссоздания данных для выставления счетов. С помощью доступных сегодня технологий данные для выставления счетов можно отследить до проверяемого счетчика, а не на основе данных, которые вычисляются постфактум в удаленном месте.