ИНТЕГРАЛЬНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ
СИСТЕМА УЧЕТА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ (ИАСУЭ)

1. Назначение ИАСУЭ

Система коммерческого приборного учета потребляемых энергоресурсов г.Краснознаменска создана на базе интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ), которая предназначена для:

• Измерения и учёта расходования энергоресурсов (электроэнергии, тепла, газа) и воды потребителями в жилом и производственном секторах;
• Управления тарифом двухтарифных и многотарифных счётчиков;
• Контроля за состоянием систем энерго- и водоснабжения;
• Передачи информации о расходованиии энергоресурсов и воды службам учёта (диспетчерским пунктам);
• Управления исполнительными устройствами оборудования на объектах контроля;
• Передачи экстренной информации от потребителей аварийным, ремонтным и другим службам (МЧС, противопожарной, правопорядка и др.).

Необходимость создания интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ) обусловлена:
Во-первых, Указом Президента РФ № 528 от 27.05.97 г. "О реформе жилищно - коммунального хозяйства";
Во-вторых, анализ результатов выборочных энергетических обследований объектов города показывает, что внедрение интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ) позволит сэкономить до 25 - 30% бюджетных средств.
В-третьих, плата за фактически израсходованные энергоресурсы позволит жителям города самим определять объем энергопотребления, что, в свою очередь, позволит сократить суммарные платежи за жилищно - коммунальные услуги.

2. Функциональный состав оборудования и работа интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ)

Источники информации (ИИ) - это квартирные счетчики электроэнергии, горячей и холодной воды, датчики, кнопки вызова, общедомовые тепло счетчики потребления тепловой энергии, горячей и холодной воды (рис.1) и т.д.

Рис.1. Теплосчётчик с источниками информации

Узел клиента

   Узел клиента (УК) выполняет функции непрерывного опроса телеметрических выходов ИИ, её дешифрации, проверки, предварительной обработки, накопления, хранения и передачи по линии съёма (Л) в другие узлы и блоки системы по их запросу. Для опроса ИИ УК имеет 5 двухпроводных линий съёма (С1, С2, С3, С4, С5), каждая из которых имеет два съёма (например линия съёма имеет съёмы 1+ и 1-), т.е. УК имеет 10 съёмов. УК выдаёт на каждую линию съёма импульсы опроса положительной и отрицательной полярности (полярность импульсов на обоих съёмах противоположна). По отдельной двухпроводной линии с УК на двухтарифные электросчётчики выдаётся сигнал "Т" (переключение на льготный тариф) - рис.2.

   УК подсоединяются параллельно к общей экранированной двухпроводной неполярной линии связи с автоматическим узлом ввода-вывода (УВВ) или узлом передачи (УП). На отдельной линии связи длиной 1,3 км может размещаться до 127 узлов УК.


Рис.2. Узел клиента

Узел передачи

   Узел передачи (УП) -Рис.3- выполняет функции приема информации с двухпроводных линий связи (Л1, Л2 обе линии RS-485 по протоколу "ЭНЭЛЭКО") от подчинённых узлов и ретрансляции информации с этих узлов по выходной двух проводной линии связи. Входная линия Л3 служит для связи с ИИ, имеющим выход RS-232 (например, с теплосчётчиком).

   УП осуществляет приём, сохранение в буферной памяти и передачу информации по запросу УВВ или УП более высокого уровня, организует работу каналов связи, выполняет функции диспетчера сообщений между одной "высшей" (системная) и тремя "низшими" (подчинённые) линиями связи, контролирует работоспособность подчинённых узлов и каналов связи.

   Максимальное число узлов на каждой из подчинённых линий - 127, длина отдельной линии до 1,3 км.


Рис.3. Узел передачи

Узел ввода - вывода

   Узел ввода - вывода (УВВ) выполняет функции управления подчинённым фрагментом системы, накопления, обработки, хранения и передачи информации с этого фрагмента в узел управления (УУ) с соблюдением приоритета, конфиденциальности и адресности. УВВ проводит диагностику функционирования подчинённых узлов и каналов связи и передаёт результаты в УУ (Рис.4).

   УВВ имеет 8 линий связи: 2 линии связи (РК - радиоканал и Л1 проводная линия RS-485 по стандартному протоколу) для связи с УУ и 6 проводных линий (Л2,…Л7 - все линии RS-485 по протоколу "ЭНЭЛЭКО") для связи с подчинёнными узлами фрагмента системы. Максимальное число контролируемых УК - 5…10 тыс.


Рис.4. Узел ввода - вывода

Узел управления

   Узел управления (УУ) является командным узлом ИАСУЭ, осуществляющим общее управление системой, контроль за её работоспособностью, инициирование информационных обменов в системе, информационное взаимодействие с потребителями информации (Рис.5).


Рис.5. Узел управления

   Работа системы основана на информационном обмене между её узлами. Сообщения передаются по каналам связи в прямом (от узлов низших уровней к узлам высших уровней) и в обратном направлениях. Характер обмена и формат сообщений зависят от вида канала связи и уровней узлов, участвующих в обмене. На низших уровнях (от УК и УП до УВВ) УВВ производит циклический сбор информации с УК и УП по проводным линиям связи, на высших уровнях (от УВВ к УУ) - информация может передаваться как по проводной линии связи, так и по радиоканалу в УУ по его запросу. Объём информации в сеансе обмена составляет:

• Для УК - несколько байт;
• Для УВВ - десятки килобайт.

Периодичность обмена:

• Для УК - десятки секунд;
• Для УВВ - от нескольких минут до нескольких суток.

3. Структура ИАСУЭ

   ИАСУЭ представляет собой централизованный компьютеризированный многоуровневый комплекс с иерархической структурой. Конфигурация системы определяется конкретными условиями применения, количеством и типами абонентов на обслуживаемой территории, числом и видами каналов связи (Рис.6).

Уровнями системы являются;

• Узел клиента (УК);
• Узел передачи (УП);
• Узел ввода - вывода (УВВ);
• Узел управления (УУ), реализованный в виде районного или центрального диспетчерских пунктов (РДП или ЦДП).

   Фрагменты ИАСУЭ на низших уровнях (от УК и УП до УВВ) работают в автоматическом режиме; РДП и ЦДП работают в автоматическом и интерактивном режимах.

4. Основные технические характеристики интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ)

   Количество телеметрических входов для подключения счётчиков к одному УВВ до 10000. Количество входов последовательных интерфейсов RS 232 (RS 485) для подключения счётчиков к одному УВВ - 2.

   Предел допустимой относительной погрешности передачи, накопления и перевода импульсов, получаемых от счётчиков, в именованные физические величины (электрическая и тепловая энергия, количество холодной и горячей воды, газа) - 0,05%.

   Информационный обмен по проводным линиям связи производится в полудуплексном режиме со скоростями 2400, 1200, 600, 300 бод; по радиоканалу - по одной частоте в симплексном режиме со скоростью 1200 бод.

5. Требования к линиям съёма и линиям связи

   Линия съёма - двухпроводная неэкранированная линия, соединяющая телеметрический выход ИИ (счётчика, датчика и пр.) с контактами (+С и -С) УК. Длина линии съёма в зависимости от электрического сопротивления кабеля составляет 25 - 100 м.

   Линия связи - двухпроводная экранированная линия, соединяющая УВВ с УП и УК, которые подключаются к линии связи параллельно. Длина линии связи, выполненной обычным кабелем не должна превышать 300 м. Для экранированной витой пары или для коаксиальных кабелей длина линии связи может достигать до 1,3 км.

   Программно - аппаратные средства интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ) позволяют при проектировании конфигурировать её топологию таким образом, что для соединения всех контролируемых объектов с ЦДП (УУ) необходима одна "витая" пара. Вторая пара должна использоваться в качестве "холодного" резерва.

    Таким образом, для функционирования интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ) расстояние между объектами контроля не должно превышать 1,3 км, а в проводных линиях связи должно быть предусмотрено выделение для ИАСУЭ две "витых" пары.

Рис.6. Вариант структуры интегральной автоматизированной системы учёта энергоресурсов (ИАСУЭ)