• Техподдержка
• Статьи
• Беспроводная система сбора и передачи данных VALTEC CASCAD

Беспроводная система сбора и передачи данных VALTEC CASCAD

В связи с реформированием жилищно-коммунального хозяйства, в частности с повсеместной установкой приборов учета воды и тепла, возникает насущная потребность в системах автоматизированного учета ресурсов, потребляемых жильцами квартир. В учете потребления ресурсов заинтересованы все: и квартиросъемщики, и поставщики, и управляющие компании.

Помочь в этом может система беспроводного сбора и передачи данных VALTEC CASCAD.

Система VALTEC CASCAD обеспечивает сбор данных о потреблении ресурсов с индивидуальных узлов учета, их обработку и хранение, а также передачу до офиса управляющей компании. Общий принцип устройства сети представлен на рис. 1.

Рис. 1. Общий принцип построения сети VALTEC CASCAD

На трубах подачи воды в каждой квартире установлены водосчетчики с импульсным выходом. Радиопреобразователь импульсов VT.D100 устанавливается рядом с приборами учета (рис. 3) и подключается к ним напрямую. К одному VT.D100 можно подключить два счетчика (рис. 2).

Рис. 2. Подключение прибора учета ресурсов к преобразователю VALTEC VT.D100

Рис. 3. Внешний вид установленного преобразователя VALTEC VT.D100

От преобразователей сигнал по радиоканалу доходит до концентратора сигнала, от которого, в свою очередь, данные о потреблении ресурсов поступают на сервер сбора данных по каналам USB или GSM, установленный, например, в подвале. Из офиса управляющей компании и жильцам данные будут доступны по сети Интернет.

Работа системы осуществляется по радиоканалу 433 МГц мощностью 1 мВт. В системе возможна работа до 16 подсетей на разных каналах связи, при этом не возникает так называемых коллизий, когда одни данные мешают передавать другие, что обеспечивает одновременную работу до 4000 тыс. точек учета.

Система использует принцип ретрансляции сигнала. В классическом варианте для организации радиосети потребовались бы достаточно мощные источники радиосигнала, обеспечивающие связь удаленных радиопреобразователей с концентратором (например, верхние этажи многоэтажных домов), что негативно сказалось бы на времени работы от батарей, габаритах преобразователей и уровне излучения. Кроме того, мощные источники радиосигнала отрицательно влияют на здоровье жильцов и требуют особых правил к расположению оборудования и его сертификации на территории РФ.

Для того чтобы избежать этих негативных факторов, сигнал о расходах поступает последовательно с одного преобразователя на другой, пока не дойдет по цепочке до концентратора. При этом путь сигнала выбирается автоматически, через ближайшие ненагруженные радиопреобразователи.

В итоге мы получаем экономичную систему радиосвязи, которая может автоматически строить маршрут сигнала, исправлять ошибки, обеспечить до 30 уровней ретрансляции (и до нескольких сотен метров расстояния от крайнего преобразователя до концентратора в железобетонном здании), при этом не требуется дополнительных ретранслирующих устройств.

Основные возможности, обеспечиваемые системой VALTEC CASCAD:
• ячеистая сеть обмена данными по технологии D-Mesh с автоматической трассировкой;
• до 30 уровней ретрансляции;
• расстояние связи до 2 км в помещении (до 80 м между 2 точками);
• подключение точки учета за 3 мин.;
• контроль воздействия магнитного поля на узлы учета;
• формирование отчетов о потреблении ресурсов;
• доступ к данным о потреблении с АРМ (автоматизированное рабочее место) через Web-браузер;
• легкость вычисления случаев занижения показаний и кражи ресурсов;
• выяснение мест «небаланса» потребления (например, из-за протечек).

Так же в системе предусмотрена самодиагностка на наличие отказов оборудования, в случае появления помех в диапазоне рабочих частот VALTEC CASCAD или отказа отдельных преобразователей VT.D100 (или их умышленного блокирования) система автоматически перестраивает сеть обмена данными (риc. 4).

Беспроводная система сбора и обработки данных VALTEC CASCAD строится на основе всего двух типов устройств: преобразователей импульсов (радиомодулей) VT.D100 и концентраторов VT.J100.

Рис. 4. Автоматические действия в сети в случае проблем с радиоканалом

Основные функции преобразователей импульсов VT.D100:
• сбор информации со счетчиков любого типа с импульсным выходом;
• сбор информации об ошибках в работе счетчиков;
• передача информации на концентратор;
• ретрансляция сигнала (организация ячеистой сети);
• работоспособности без замены батарей до 5 лет;
• хранение информации на внутренней памяти в течение трех дней.

VT.D100 позволяет фиксировать и передавать информацию об ошибках:
• обрыве импульсного выхода прибора учета;
• воздействие магнитным полем на прибор учета;
• низком заряде батарейки.

Наличие магнитного поля фиксируется только со специальными водяными счетчиками, с модернизированной схемой формирования импульсного сигнала (дополнительный геркон, улавливающий наличие даже слабого магнитного поля, рис. 5).

Радиоконцентратор VT.J100 выполняет функции сбора и хранения информации от сети VT.D100 и ее передачи на более высокий уровень системы диспетчеризации.

Радиопреобразователь импульсов VALTEC VT.D100

Рис. 5. Электрические схемы стандартного и модернизированного счетчиков VALTEC

Особенности работы VT.J100:
• автоматическое построение сети сбора данных;
• возможность приема информации до 250 преобразователей VT.D100;
• хранение информации – 64 дня во внутренней памяти.

Сервер учета данных устанавливается на объекты по дополнительному запросу эксплуатирующих организаций и обеспечивает:
• сбор информации с концентраторов J100-UC при помощи USB интерфейса;
• сбор информации с 16 концентраторов (до 3500 точек учета);
• доступ к просмотру отчетов по расходу и состоянию системы при помощи сети Интернет и/или Ethernet через встроенный web-сервер всем пользователям. Нагрузочная способность – 200 пользователей одновременно;
• бесперебойное питание как самого шкафа учета, так и концентраторов JC100.

Экранные формы представления информации предоставляются жителям и сотрудникам управляющей компании двумя способами: через локальную сеть здания (например, подключенный к серверу ноутбук) либо по сети Интернет (рис. 6).

Радиоконцентратор VALTEC VT.J100

Сервер диспетчеризации VALTEC VT.Server

Рис. 6. Web-интерфейс системы учета данных VALTEC CASCAD

Любой житель, обладая паролем доступа, может просмотреть данные о своих расходах. Для управляющей компании доступны показания всех абонентов. Возможно использование для обработки данных программы РW, которая так же работает через Интернет или локальную сеть. Общий вид программы представлен на рис. 7.

Рис. 7. Программа PW

Интерфейс программы РW позволяет анализировать потребление энергоресурсов по каждому абоненту, в том числе получать данные о суточном потреблении, часовом потреблении, потреблении за отчетный период и т.д. (рис. 8). Вариант построения сети сбора и обработки данных VALTEC CASCAD представлен на рис. 9.

Рис. 8. Аналитические отчеты программы PW

Рис. 9. Структура сети сбора и обработки данных VALTEC CASCAD

Таблица. Примерный расчет стоимости оборудования для жилого 120-квартирного дома с 240 приборами учета

Оборудование	Цена, руб.	Стоимость на 120 квартир, руб.
Квартирный счетчик воды универсальный с двумя импульсными формирователями сигналов (второй импульсный формирователь необходим для фиксации факта воздействия магнита на прибор учета)	1207	289 680
Преобразователь импульсов VT.D100	6795	815 400
Концентратор VT.J100	48825	48 225
Cервер с ПО VT.MiniServer	102375	1 023 885
Итого		1 256 280

Внимание: 1) расчет стоимости оборудования приближенный. Для полного понимания цены требуется разработка проекта системы диспетчеризации; 2) цены действительны на ноябрь 2015 года.

Автор: А.М. Смирнов