Сборщик данных с счетчиков

Умные счетчики: IoT в ЖКХ

Сегодня инновационное развитие сферы ЖКХ и города в целом невозможно без точного и прозрачного учета энергоресурсов, а для этого необходима надежная система непрерывного мониторинга потребления ресурсов.

Не первый раз мы слышим о том, что специально созданные IoT-устройства – «умные счетчики» – собирают и передают показания воды, электричества, газа и тепла дистанционным способом. IoT или интернетом вещей называют сеть устройств, связанных через интернет и способных собирать данные и обмениваться ими.

Как это работает

В настоящее время практически любой современный счетчик энергоресурсов можно сделать «умным». Достаточно подключить к нему специальный модем для беспроводной связи (по радиоканалу, GSM, NB IoT или другим сетям). Главное требование к приборам учета — они должны быть оснащены специальным выходом: цифровым, аналоговым или импульсным, через который подключают модемы. Большинство устройств, выпускаемых сегодня, уже оснащены такими выходами. При этом существует несколько вариантов монтажа модемов: их устанавливают как внутри счетчиков, так и снаружи – подключение внешних модулей.

Каким образом это работает? Все достаточно просто. Передача данных происходит автоматически. «Умный» счетчик снимает показания и сам отправляет заказчику по заданному расписанию: один/два раза в день (неделю, месяц), а при необходимости – по запросу.

Вся информация поступает на облачный сервер, где происходит её дальнейшая обработка, анализ и хранение. Это так называемый дата центр, который дает возможность круглосуточного мониторинга всех показаний с компьютера или мобильного устройства.

Для организации системы дистанционного учета потребления энергоресурсов применяются проводные и беспроводные технологии. На сегодняшний день современным, простым в установке и эксплуатации, менее затратным по сравнению с проводным решением, а поэтому более приоритетным является беспроводной способ передачи.

Популярные беспроводные технологии передачи данных счетчиков

RF (RadioFrequency) – технология передачи данных по радиоканалу – каналу связи, состоящему из радиопередатчика, линии радиосвязи и радиоприемника. В роли радиопередатчика данных выступают радиомодемы, которые работают по принципу ретрансляции сигнала и строят так называемую самоорганизующуюся MESH-сеть – линию радиосвязи. Модемы находятся в спящем режиме и просыпаются только в случае отправки или приема сигнала, что позволяет автономно работать до десяти лет. MESH-сеть организуется автоматически, гарантирует устойчивую связь и высокую дальность передачи данных. Показания всех приборов учета поступают в одну точку сбора – координатор или радиоприемник, который в свою очередь отправляет данные на сервер. К дополнительным преимуществам технологии можно отнести отсутствие необходимости получения лицензий на использование радиочастот, низкое энергопотребление, большую емкость сети.

GSM/GPRS. Показания счетчиков с модемов поступают на сервер посредством сотовой сети. Подключение устройств осуществляется через SIM-карту. Преимуществами данной системы являются большой радиус действия и отсутствие необходимости построения дополнительной инфраструктуры сети – не нужно устанавливать вспомогательные устройства для отправки информации. К недостаткам можно отнести вероятность загруженности канала связи, периодическое пополнение баланса SIM-карты, зависимость от качества связи того или иного оператора, отсутствие возможности работы от автономного питания, маленькую скорость передачи данных.

NB-IoT. Принцип работы технологии подобен GSM. NB-IoT модемы передают показания счетчиков посредством сотовой сети, что требует наличия SIM-карты. Информация поступает на вышку сотового оператора и далее по сети Интернет отправляется на облачный ресурс.

Положительным отличием является выделенный узкополосный частотный спектр для передачи IoT-данных, который исключает возможность загруженности канала связи и дает уверенный сигнал в подвальных и труднодоступных помещениях. К дополнительным преимуществам NB-IoT технологии можно отнести сверхнизкое энергопотребление, большой радиус действия, автономную работу устройств. Среди недостатков – периодическое пополнение баланса SIM-карты, зависимость от качества связи того или иного оператора.

Wi-Fi. Показания приборов учета передаются на Wi-Fi-роутер, который имеет постоянный доступ к Интернету. Данная технология отличается высокой скоростью передачи данных. К недостаткам можно отнести малый радиус действия, загруженность канала связи в городах, отсутствие возможности использования автономного питания.

Преимущества использования «умных» счетчиков

Автоматическое снятие показаний счетчиков исключает:

• любые ошибки, недостоверные или нерегулярные данные, поступающие от потребителей;
• аварийные ситуации, утечки, сбои в работе оборудования;
• хищение ресурсов, внешние вмешательства, например, поднесение магнита и пр.;
• необходимость проведения периодических обходов и проверок показателей.

Становится ясно, что с новым прибором учета схитрить не получится! Специалисты снабжающих организаций смогут ежедневно дистанционно контролировать потребление ресурсов в каждой отдельной квартире, во всем доме в целом, на объектах предприятий, заводов, офисов и т.д. Благодаря этому пользователи будут платить только за то количество воды, газа, электричества и тепла, которое действительно потребляют. В конечном итоге это позволяет оптимизировать процессы, сокращать расходы и существенно экономить энергоресурсы.

Когда будут устанавливать «умные» счетчики

Внедрение диспетчеризации учета потребляемых ресурсов актуально для большинства снабжающих и коммерческих организацией, а также государства в целом. С каждым годом растет количество производителей «умных» IoT-устройств, развиваются технологии передачи данных.

Стоит отметить, что сегодня уже существует немало реальных проектов, где поставщики ресурсов активно проводят диспетчеризацию приборов учета. Так, например, в д. Бубны Вилейского района Минской области работает беспроводная система диспетчеризации учета газа, воды и электричества, в том числе система контроля утечки газа. Результатом её установки стал комплексный мониторинг всех показаний энергоресурсов в одной программе.

Количество проектов по диспетчеризации приборов учета значительно увеличилось за последние 2 года. «Умные» счетчики устанавливают как в домах деревень, поселков, так и квартирах городов.

В настоящее время ведущая научно-исследовательская и проектно-изыскательская организация в системе Министерства связи и информатизации Республики Беларусь ОАО «Гипросвязь» уже представила разрабатываемую модель построения унифицированной системы контроля интеллектуальных зданий (УСКИЗ). Система позволит на законодательном уровне осуществлять съем показаний счетчиков учета энергоресурсов в автоматизированном режиме, представлять информацию снабжающим организациям для верификации и обработки данных в соответствии с тарифами для последующего предоставления в АИС ЕРИП.

В 2019 г. в Беларуси планируется разработка всех необходимых технических нормативно-правовых актов, а затем – полномасштабное внедрение системы контроля интеллектуальных зданий по всей республике.

Таким образом, сейчас уже нет сомнений, что в недалеком будущем «умные» устройства будут использоваться в нашей повседневной жизни.

Ключевые характеристики модема с поддержкой передачи статусной и диагностической информации

К ключевым характеристикам модема, обеспечивающего передачу статусной и диагностической информации с абонентского узла системы автоматического снятия показаний счетчиков (АСПС), можно отнести:

• поддержку надежных каналов данных;
• физическое подключение к датчику;
• наличие приложений с поддержкой передачи статусной и диагностической информации;
• высокую производительность;
• гибкие интерфейсы реализации.

От этих качеств зависит пригодность устройства для встраивания во многие типы счетчиков воды, электрической энергии и газа.

Все перечисленные свойства были заложены конструкторами в недорогой высокопроизводительный GSM/GPRS-модуль Fibocom G510 (рис. 1), который сумел завоевать ведущие позиции на рынке среди 2G-модемов, отвечающих всем ключевым требованиям к применению в сфере АСПС.

Что вы получите от внедрения системы АСКУВ

Собирайте показания с каждого водосчетчика в поселке/квартале автоматически
Ключевая особенность системы АСКУВ «СТРИЖ» — широкий территориальный охват. Опрос приборов учета на площади квартала/района/города происходит без роутеров/концентраторов.

Повысите собираемость платы за воду на 30%
Своевременно примете точные данные о поквартирном и общедомовом расходе ресурсов, выставите точные счета и получите полную оплату за водоснабжение.

Сократите ОДН до 2-4%
Своевременно получайте точные данные о поквартирном расходе воды. Выставляйте счета с корректными данными и получайте полную оплату.

Остановите хищения воды
Получайте точные данные о вмешательстве в работу счетчиков воды. Фиксируйте воздействие магнитом. Больше не будет бесплатных кубометров в «резиновых» квартирах.

Настройка параметров доступа к счётчику

Параметры доступа к счётчику конфигурируются по протоколу SNMP. Для этих целей хорошо подходит набор приложений NET-SNMP, но он сложен для «начинающего». Для наглядности будем использовать утилиту iReasoning Mib Browser. Скачиваем утилиту по адресу http://www.ireasoning.com/downloadmibbrowserfree.php .

После установки Mib Browser ему нужно «скормить» MIB файл устройства Netping и MIB файл, описывающий дерево для считывания параметров счётчиков. В данном примере используется устройство UniPing server solution , поэтому в Mib Browser были загружены следующие MIB: DKSF_50.x.x_MB.mib, Energomera_MB.mib. Чтобы загрузить MIB файл, откройте меню File и кликните по Load Mibs. Сначала нужно загрузить MIB файл устройства, а затем MIB файл счётчика. Вы можете скачать актуальные MIB файлы на сайте производителя http://www.netping.ru .

После загрузки MIB файлов переходим к настройке параметров доступа к счётчику. В MIB Browser поле Address вбиваем IP адрес устройства NetPing. Кликаем по кнопке Advanced и вбиваем Read Community и Write community – если вы их не изменяли, то значение по умолчанию для устройств NetPing SWITCH. Выбираем Operations: Walk. В дереве SNMP Mibs кликаем по npMeter, чтобы не загромождать таблицу результатов лишней информацией. Нажимаем на кнопку GO. После всех этим манипуляций в поле Result Table появится список OID, отвечающих за взаимодействие со счётчиком.

Рисунок 4. Настройка Mib Browser

В Result Table отыскиваем npMeterBusAddr.1, кликаем по этой строке правой кнопкой мыши. В появившемся меню выбираем Set. В результате нам будет показано окно установки значения этой переменной. Вбиваем в поле Value последние четыре цифры серийного номера счётчика и нажимаем OK. Если операция прошла успешно, программа выдаст сообщение «Set operation Succeded»

Рисунок 5. Запись параметра

Аналогичным образом отыскиваем поле npMeterMemo.1 и записываем в него текстовый комментарий (памятку), например, «ce102». В поле npMeterPassword.1 необходимо записать пароль доступа, установленный в счётчике. По умолчанию значение этой переменной 0.

После завершения настройки запускаем периодический опрос счётчика записью 1 в поле npMeterPollFlag. Теперь Netping регулярно получает данные от счётчика и может отдавать их по SNMP. Для проверки кликаем по кнопке Clear Table справа вверху, нажимаем на npMeter в SNMP Mibs и кликаем по кнопке GO.

Теперь в Result Table мы видим, что поля с индексом .1 имеют значение отличное от остальных. Например, на рисунке видно, что npMeterDateTime.1 показывает текущую дату и время, npMeterTotalEnergy.1 показывает суммарный расход электричества.

Рисунок 6. Показания счётчика

Теперь, когда настройка завершена, мы можем использовать любой snmp manager (клиент) для считывания показаний счётчика.

Подготовка к началу работы

После покупки терминалов нужно интегрировать их с компьютером. При работе с терминалом он должен постоянно обмениваться данными с базой. Пошаговая инструкция по настройке входит в комплект к прибору. Мы приведем общую схему подключения и синхронизации устройства.

Порядок действий для подключения:

1. Установить ПО для работы.
2. Инсталлировать софт торгового оборудования.
3. Подключить устройство к ПК через USB порт.
4. Дождаться, пока компьютер распознает ТСД.
5. Открыть 1С или другую программу для учета.
6. В 1С: запустить вкладку [сервис] и строчку [настройка торгового оборудования].
7. Выбрать тип и модель устройства из предложенного списка.

Если все сделать правильно, терминал появится в списке оборудования. Можно будет переходить к работе со штрих-кодами.

Особенности терминалов сбора данных

Здесь приходят на помощь терминалы сбора данных. Что это такое? Это небольшое устройство со сканером, дисплеем, клавиатурой, мощным процессором, встроенной памятью и аккумулятором. Сканер достаточно эргономичен, и не случайно – он должен легко помещаться в ладонь, не выскальзывая, быть легким, чтобы обеспечить мобильность и удобство в работе. Конструкция достаточно массивная и ударопрочная, некоторые модели выдерживают температурные режимы до -30 градусов по Цельсию. Для удобства использования существуют специальные чехлы, сотрудник может надеть сканер на руку или шею. Некоторые модели имеют сенсорный экран, другие – WiFi-модули, которые позволяют передавать информацию сразу в сеть.

Главное отличие ТСД от сканера штрих-кода – большая функциональность, устройство позволяют не только считывать и хранить информацию, но и передавать ее по радиоканалу или при прямом подсоединении к компьютеру, печатать чеки. В современных моделях имеются модули считывания информации со смарт-карт и меток RFID.

Терминал функционирует со следующими операционными системами:

• Linux;
• DOS;
• Palm OS;
• Windows
• Аndroid.

Сканер считывает штрихкоды, хранит их во внутренней памяти и передает на ПК. При помощи звуковых сигналов и экрана терминал показывает соответствие или несоответствие единиц товара, поэтому ошибки по невнимательности сотрудника полностью исключаются. Все сделано так, чтобы работать с ТСД на складе было как можно легче.

ТСД позволяют значительно упростить проведение складских (прием и перемещение товара, инвентаризация) и торговых операций, а также свести к минимуму вероятность возникновения ошибок. Использование терминалов позволяет:

• исключить возникновение пересортицы и недовоза;
• сократить время инвентаризации, приемки, отгрузки, списания, перемещения товаров;
• упростить поиск товара на складе.

Преимущества использования ТСД на складе

• Скорость: рутинные операции отнимают большую долю рабочего времени сотрудников. С ТСД вы сможете сократить время на сверку штрихкодов и заполнение приходных накладных. А для проведения инвентаризации не нужно будет останавливать работу и отправлять всех сотрудников на пересчет.
• Точность: ручное проведение вышеописанных операций не исключает риск ошибки кладовщика или недобросовестной работы сотрудников. Контроль за остатками поможет снизить количество краж на складе и исключит человеческий фактор.
• Организация: адресное хранение значительно сократит время на поиск товара на складе и упростит ориентирование.
• Автоматизация: автоматическая передача результатов проверки в товароучетную программу благодаря интеграции терминала с ней.

Компания ДЕНВИК занимается автоматизацией торговли и складских помещений. Для консультации оставьте заявку. Наши специалисты подберут для вас оборудование, настроят его для работы и научат пользоваться. Подробнее об услуге автоматизация склада здесь.

В нашей копилке есть успешные кейсы по автоматизации складов, ознакомиться с ними можно в разделе Проекты.