Как счетчик электроэнергии передает данные

Использование умных счетчиков электроэнергии

Умный счетчик электроэнергии — это прибор для учета расхода электричества с функцией автоматической передачи показаний и параметров электросети конечному потребителю и энергосбытовой компаний. Первые хвалят такие счетчики за автоматизацию процесса отправки показаний и возможность лично контролировать расход ресурса с точностью до каждого часа, вторые — за постоянную актуальность и точность данных в своих системах учета. В роли конечного потребителя могут выступать как частные лица, так и компании из разных сфер деятельности: коммерческая аренда, производство, гостиничный и ресторанный бизнес. Такой прибор учета может работать как в однофазных (бытовых), так и в трехфазных (промышленных) электросетях.

Если вы регулярно опаздываете с передачей показаний в энергосбыт, сталкивались с подозрительными цифрами расхода в платежках, или вам сложно собирать показания со всех субарендаторов, то однозначно стоит присмотреться к умным счетчикам.

Что может умный счетчик электроэнергии

Набор функций зависит от конкретной модели и задач, возлагаемых на умный прибор учета. Если рассматривать не конкретное устройство, а весь класс, то такой счетчик электроэнергии:

• Передает показания без участия владельца — не придется даже снимать данные о потреблении;
• Фиксирует сбои сети, отклонения силы тока и напряжения от заявленных параметров — данные важны энергосбытам для быстрого устранения проблем в электросетях и трансформаторных подстанциях;
• Отключает электричество у неплательщика — эта опция исключает практику перераспределения задолженности на добросовестных плательщиков;
• Собирает и запоминает детальную информацию по потреблению — умный счетчик поможет скорректировать режим энергопотребления и сэкономить на оплате счетов.

Как видите, передача показаний без участия пользователя — не единственное преимущество умных моделей. Благодаря расширенному функционалу счетчиков потребители электроэнергии могут детально анализировать объем и качество поставляемого энергоресурса. Такие возможности будут актуальны для большинства компаний самостоятельно производящими расчеты с энергосбытами или ведущих внутренний учёт коммунальных ресурсов. Далее рассмотрим принцип работы такого оборудования на примере решений от SAURES.

Как работает умный счетчик электроэнергии

Общая схема работы следующая: прибор фиксирует объем потребленной электроэнергии, накапливает данные по расходу и передает эту информацию в систему учёта. Термин «умный счетчик» может обозначать как устройство, выполняющее все эти функции, так и совокупность устройств, решающих задачи раздельно. У каждого варианта есть свои преимущества. Наша компания специализируется на решениях с внешним контроллером, состоящих из следующих элементов:

• Многотарифный электрический счетчик — его монтируют в распределительном щите;
• Контроллера системы SAURES — он устанавливается в месте, где расположен счетчик или на удалении до 1 км и передает информацию облачный сервис;
• Облачное хранилище — оно расположено в защищенном дата-центре и хранит все данные о потреблении;
• Клиентское программное обеспечение — для просмотра с десктопа нужен только веб-браузер, а для мобильных устройств есть бесплатные приложения.

Схема работы системы предполагает, что электрический счетчик учитывает киловатты, амперы и вольты, контроллер получает информацию о расходе от прибора в разрезе по тарифам и часам и передает показания в облако. Сервер нашей компании принимает показания и сохраняет полученную информацию в облаке SAURES. Посетив кабинет в облачном сервисе, пользователь может посмотреть показания и оценить объемы потребления в разрезе по часам, дням и месяцам. Также в кабинете настраивается расписание автоматической отправки данных поставщику ресурса.

Счетчики сбрасывают информацию в облако с ежедневной периодичностью. Пользователи — энергетические компании или потребители — получают данные за пару кликов в личном кабинете. Централизованный сервер позволяет не тратить деньги и время на установку, поддержку и обновление софта для учёта данных от счетчиков.

Может ли «поумнеть» обычный электросчетчик?

Электрические счетчики со встроенными модемами (контроллерами) обычно устанавливаются при автоматизации всего объекта: МКД или коттеджного поселка. Они в 3-4 раза дороже обычных моделей, что приводит к удорожанию перехода на системы умного учета электроэнергии. Поэтому наша компания разработала оборудование для автоматизации обычных электросчетчиков – контроллеры SAURES.

Для подключения внешнего контроллера к электросчетчику используется интерфейс RS-485 или импульсный выход с частотой импульса до 25 Гц. Такими интерфейсами оборудованы, например, электросчетчики брендов:

• Меркурий (Инкотекс) — серии 206, 200.02, 200.04, 236, 234, 230;
• Энергомера — модели СЕ301, СЕ303, СЕ102М;
• НЕВА (Тайпит) — модели МТ 124, МТ 114, МТ 115, МТ 323, МТ 324;
• ABB — серия E31.

Для превращения обычного прибора учета электроэнергии в умный счетчик нужно снять крышку отсека с клеммами интерфейса, подключить контроллер к специальным клеммам. Если интерфейс расположен под общей крышкой с силовой частью, то потребуется привлечь специалиста энергосбытовой компании. Все контроллеры нашей компании никак не влияют на работу самого прибора учета и не нарушают требований контролирующих органов.

Полный список электросчетчиков, совместимых с умной технологией учета, можно увидеть здесь.

Контроллеры компании SAURES

Наша компания производит два типа контроллеров, отличающихся технологией передачи данных и количеством одновременно обслуживаемых приборов:

1. Wi-Fi линейка с поддержкой до 8 импульсных и 8 цифровых каналов. Работает через домашнюю или общедомовую Wi-Fi сеть с доступом в Интернет.
2. NB-IoT линейка с обслуживанием до 8 аналоговых и 32 цифровых каналов. NB-IoT — это специальная технология для интернета вещей, базирующаяся на инфраструктуре сотовых сетей.

Апгрейд электросчетчика предполагает установку контроллера на совместимый прибор учета или работы по комплексной замене оборудования. В последнем случае меняется сам прибор учета — клиент получает современный счетчик, а также Wi-Fi или NB-IoT модуль. Услуги по установке оборудования SAURES «под ключ» оказывают сертифицированные партнеры-монтажники. Работы по опломбировке счетчиков электроэнергии проводят представители энергосбыта. Эта услуга оплачивается отдельно.

Отдельные Wi-Fi и NB-IoT-модели контроллеров нашей компании могут выглядеть очень похоже. Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, нужно внимательно изучить особенности устройств.

Преимущества и недостатки Wi-Fi оборудования

SAURES выпускает несколько моделей Wi-Fi-контроллеров. Большинство собраны в корпусах с защитой уровня IP54, что предполагает размещение во внешних боксах с дополнительной герметизацией дверцы. Модуль связи контроллера работает на частоте 2400 МГц. Антенна может находится внутри корпуса (на плате) или быть внешней.

Дальнобойность Wi-Fi-модуля 25-100 метров. Если между устройством и роутером находятся стены —уровень сигнала снижается. Максимальные значения фиксируются только при размещении роутера в прямой видимости. Металлический распределительный щит блокирует сигнал, поэтому мы рекомендуем заменить его пластиковым аналогом, перенести контроллер в квартиру, используя витую пару или использовать внешнюю выносную антенну.

Преимущества Wi-Fi контроллеров компании:

• работают с двумя беспроводными сетями — основной и резервной;
• автономность — от обычных батареек устройство работает до 4 лет;
• простое масштабирование — при автоматизации МКД или поселка можно обновлять парк счетчиков частями;
• универсальность — к модулю можно подключить не только счетчики электроэнергии, но и газа, воды или тепла.
• простой монтаж — внешние приборы подключаются через быстрозажимные клеммы, а сам контроллер крепится на специальную консоль;
• легкая настройка — для запуска контроллера нужен любой смартфон или ПК с Wi-Fi адаптером.

Серьезным недостатком такого оборудования является зависимость от Wi-Fi сети владельца. Если роутер будет обесточен или доступ в Интернет будет ограничен, то передача данных в облачный сервер остановится.

Плюсы и минусы NB-IoT

Narrow Band Internet of Things (NB-IoT) контроллеры работают через сотовые сети операторов, поддерживающие данный стандарт. Они подключаются к электросчетчикам и другим приборам учета кабелем. Для этого используются RS-485 или импульсный интерфейс устройств. В линейке устройств есть модели с корпусом, защищенным по стандарту IP66. Они выдерживают широкий диапазон температур эксплуатации (от -30 до 60 °C). Такие модули размещают внутри распределительного щита или за его пределами. Точка установки должна находиться в зоне покрытия NB-IoT сети, на удалении до 50 метров от импульсных приборов учета и до 1 км для цифровых устройств.

Дальнобойность связи в городской среде составляет около 5 км. В стоимость таких устройств уже заложена цена сетевого трафика на 6 лет или 12Мб. В качестве средства идентификации клиента используется SIM-чип одного из операторов связи (компания SAURES сотрудничает с МТС). Питание модуля связи осуществляется от внешнего источника (электросчетчика) или встроенной литиевой батареи 6000 мАч.

К преимуществам NB-IoT контроллеров относят:

• Стабильная работа — емкая внутренняя литиевая батарея и возможность переключения на соседнюю вышку связи исключают потерю трафика;
• Энергонезависимая память — в офлайн-режиме хранится до 1000 записей. После восстановления сети прибор передаст информацию в облако без искажений;
• Автономность — на литиевой батарее контроллер проработает до 6 лет;
• Предоплаченный трафик на 6 лет — для контроллеров с сим-чипом не нужно покупать SIM-карту и оплачивать пакет трафика, все это заложено в стоимость аппарата;
• Возможность подключения до 32 периферийных устройств — такие контроллеры проектировались под автоматизацию любого масштаба и могут обслуживать приборы учета сразу нескольких этажей МКД.

Главный минус — ограниченность распространения IoT-сетей. Если МТС охватил уже почти всю Россию, то другие операторы предоставляют доступ к NB-IoT только в некоторых регионах страны.

Как организован доступ к данным о расходе и автоматическая отправка показаний

Контроллеры Wi-Fi и NB-IoT настраивают сами пользователи, инженеры компаний-пользователей или наши официальные дилеры. После настройки и подключения к интернету умный модуль начинает передавать информацию в облако SAURES. Пользователь может подключиться к своему кабинету в этому облаке, используя веб-кабинет или приложение для смартфона. Для этого нужно зайти на сайт lk.saures.ru или в приложение и указать логин и пароль аккаунта.

В кабинете пользователю доступны следующие функции:

1. Дистанционный контроль показаний — вы можете увидеть текущие объемы потребления на любую дату из архива.
2. Архив данных — можно оценить динамику потребления в разрезе дня, месяца или года. При этом вся информация выводится в виде интуитивно понятных графиков, облегчающих сопоставление информации по разным периодам.
3. Настройка автоматической передачи показаний — вы настраиваете расписание для каждого прибора учета и получаете информацию об успешной отправке показаний на электронную почту или в виде push-уведомления.

Для настройки графика отправки достаточно выбрать в специальной форме личного кабинета способ передачи данных, а также день и час. Далее следует указать e-mail получателя и номер своего лицевого счета.

Для абонентов МосОблЕИРЦ из московской области мы разработали прямую интеграцию с сервером этого расчетного центра. Можно отправлять показания по электроэнергии и воде.

Электросчётчик, передающий показания: особенности, устройство, принцип работы и преимущества

Все ресурсы, которые мы потребляем, нуждаются в учёте. Это необходимо, чтобы знать, сколько потребитель израсходовал, например, электроэнергии, какую сумму он должен заплатить за поставленные ему киловатты, и объёмы электричества, которые требуется произвести поставщику, чтобы не было переизбытка продукции. Для этого были разработаны и всё время усовершенствуются специальные приборы учёта. Одним из таких приборов является электросчётчик, передающий показания непосредственно поставщику электричества. В данной статье мы рассмотрим особенности этого устройства, принцип его работы, преимущества и недостатки, а также выгоду от использования этого прибора.

Читайте в статье

Электросчётчик с дистанционным снятием показаний: особенности, назначение и преимущества

Приборы учёта электроэнергии, оснащённые системой удалённой передачи данных, отлично подойдут тем, кто не желает тратить время на снятие показаний, высчитывание потреблённых киловатт и суммы, которую нужно заплатить за них, а также стояние в очередях в кассу. При установке счётчика с удалённой передачей данных поставщик получает необходимую информацию о потреблённой клиентом электроэнергии в автоматическом режиме без человеческого участия. Подобные приборы также помогают мониторить уровень потребления электроэнергии и на основании полученных данных корректировать свою работу, добиваясь большей эффективности.

Назначение информационно-измерительных систем

Системы, специально разработанные для сбора информации о показателях приборов учёта, осуществляют передачу данных поставщику услуги посредством всемирной сети Интернет. Считывание необходимой информации и последующая отправка данных на сервер энергокомпании-поставщика осуществляется посредством специального программного обеспечения. Функционирование подобных систем полностью автоматизировано.

Счётчики электроэнергии с передачей данных применяются для автоматизации таких процессов, как сбор и отсылка информации поставщику, а также анализ уровня энергопотребления. Задействование информационно-измерительных систем в работе энергетических компаний-поставщиков позволяет не только получить данные о потребляемой электроэнергии, но и приобрести ряд возможностей, ранее недоступных при использовании традиционных приборов учёта. К таким возможностям можно отнести следующее:

• приборы учёта теперь работают в нескольких тарифных режимах;
• потребитель может быть отключён или подключён к системе энергоснабжения удалённо;
• более тесное и эффективное сотрудничество с потребителем, на основании условий договора;
• передача предупреждающих уведомлений, которые точно дойдут до потребителя;
• эффективный анализ полученных данных для более эффективной работы и т.п.

Чтобы снять показания, достаточно нажать всего одну кнопку

Важно! Благодаря внедрению информационно-измерительных систем обратная связь между потребителем и поставщиком электроэнергии осуществляется посредством интернета и стала более оперативной.

Статья по теме:

Какой счетчик электроэнергии лучше поставить в квартире. В публикации мы рассмотрим виды устройств, их преимущества и недостатки, основные критерии выбора, требования о замене счетчиков, правила установки и замены.

Преимущества и недостатки системы автоматической передачи данных

Установив у себя дома электрический счётчик с дистанционным снятием показаний, даже рядовой потребитель электроэнергии получает ряд неоспоримых преимуществ. К достоинствам информационно-измерительных систем следует отнести следующее:

1. Помощь в решении споров между потребителем и поставщиком. Поскольку есть возможность ежедневного снятия показаний, то можно исключить конфликты, которые возникают при проблемах с квитанциями или в случае нерегулярной передаче данных абонентом.
2. Контроль данных счётчика, установленного, например, в гараже, на даче или в квартире, сдаваемой в аренду.
3. Высокая точность расчётов при переключении с одного тарифа на другой. В том случае если показания по дате изменения тарифов отсутствуют, то поставщик электроэнергии осуществляет начисления за предоставленную услугу, опираясь на среднее значение. Традиционно, расчёты выполняются в пользу энергокомпании, а подобные приборы учёта помогают избежать таких недоразумений.
4. Возможность дистанционного управления работой электросчётчика позволяет использовать его в системе «умный дом» для предварительного включения обогревательного контура в квартире или доме. Посредством смартфона с установленной специальной программой можно включить систему обогрева за несколько часов до прихода домой.
5. Безопасность. В том случае если владелец квартиры или дома забыл выключить электроприборы, то можно обесточить жильё удалённо, отключив прибор учёта со своего смартфона или компьютера.
6. Практичность. Пользователь теперь может не тратить время на снятие показаний, передачу данных поставщику и оплату потреблённой электроэнергии.

Индукционные счётчики электроэнергии всё больше вытесняются электронными приборами

Внимание! В случае регулярной задолженности электрокомпания имеет возможность отключить должнику доступ к электроэнергии в удалённом режиме, даже не посещая квартиру потребителя.

Устройство счётчика электроэнергии с удалённой передачей данных

Приборы учёта с дистанционной передачей информации представляют собой устройство, преобразующее аналоговый сигнал в импульсы, при подсчёте которых и вычисляется объём потребляемой электроэнергии. Отличия электронных электросчётчиков от индукционных состоят не только в отсутствии подвижных механических элементов. Основным отличием является расширенный функционал прибора, а именно:

• увеличенный временной интервал входного напряжения;
• удобная организация системы многотарифного учёта потреблённого электричества;
• возможность просмотра данных на предыдущие учётные периоды;
• измерение потребляемой мощности;
• возможность подключения к системам автоматического дистанционного сбора и пересылки информации поставщику.

Устройство счётчика с удалённой передачей данных

В плане конструкции современный электронный счётчик представляет собой корпус, в котором расположен измерительный трансформатор тока, клеммная колодка и печатная плата, оснащённая электронными элементами схемы.

К сведению! Обилие дополнительных функций достигается благодаря наличию специального ПО в микроконтроллере прибора учёта электроэнергии. Такими микроконтроллерами оснащаются практически все современные электросчётчики.

Строение прибора учёта электроэнергии, дистанционно передающего данные

Современные модели электросчётчиков электронного типа включают в себя такие обязательные элементы, как:

• жидкокристаллический дисплей;
• таймер, отображающий фактическое время;
• трансформатор тока;
• выход для подключения телеметрии;
• элементы контроля и управления;
• источник питания для работы электронной схемы электросчётчика;
• супервизор;
• оптический порт, устанавливаемый опционно.

Жидкокристаллический дисплей представляет собой многоразрядный буквенно-цифровой индикатор для отображения рабочих режимов прибора учёта электронного типа. Кроме того, ЖК-дисплей показывает данные о потреблённой электроэнергии, фактическое время и дату.

Автоматизированную систему простому пользователю самостоятельно не создать

Независимый источник питания в счётчике предназначен для обеспечения работы электронной схемы. К нему также подключён супервизор, который создаёт сигнал сброса для микроконтроллера, возникающий при включении или отключении электропитания. Кроме того, супервизор позволяет мониторить изменения входного напряжения.

Часы, отображающие фактическую дату и время. В некоторых моделях счётчиков эту функцию выполняет микроконтроллер. Для снижения нагрузки на данную деталь, как правило, устанавливают отдельную микросхему, которая снижает расход мощности микроконтроллера, перенаправляя высвобождённую энергию на решение более важных задач.

Современные электронные электросчётчики представлены в большом ассортименте

Телеметрический выход счётчика − это разъём, предназначенный для подключения прибора к персональному компьютеру, ноутбуку или системе удалённой передачи данных. Оптический порт установлен для снятия информации непосредственно с прибора учёта электроэнергии.

Внимание! Оптическим портом оснащены не все модели электронных электросчётчиков. В некоторых устройствах он используется для программирования данных.

Микроконтроллер

Микроконтроллер является наиболее важным элементом электросчётчика с дистанционным снятием показаний. На нём лежит выполнение основной части функций:

• преобразование входного сигнала от трансформатора тока в цифровую информацию;
• обработка данных;
• вывод полученной информации на ЖК-дисплей;
• приём команд от элементов управления;
• управление интерфейсами.

Количество и разнообразие функций непосредственно зависит от установленного ПО. В настоящее время приборы учёта совершенствуются, пополняясь новыми дополнительными функциями. К таким функциям следует отнести возможность мониторить состояние электросети и передавать полученную информацию на диспетчерский пульт поставщика электроэнергии.

Простой набор из счётчика и УЗО отходит в прошлое

Часто производители оснащают приборы учёта функцией регулировки уровня мощности электросети. В случае превышения потребляемой мощности, счётчик автоматически прерывает доступ к электропитанию. Это стало возможным благодаря внедрению в цепь контактора, который контролирует подачу напряжения в бытовую электросеть. Также прибор может отключить подачу электроэнергии, в случае превышения установленного лимита, или если закончилась предоплата за поставляемое электричество.

Система контроля

Автоматизированные системы контроля данных учёта электроэнергии были разработаны после появления микропроцессоров. Эти устройства были дорогими и устанавливались лишь на крупных промышленных предприятиях. Лишь благодаря широкому внедрению электронных счётчиков и ПК, а также появлению сотовой связи, были разработаны беспроводные системы автоматического учёта.

Современный счётчик с удалённой передачей данных исключает необходимость самостоятельно высчитывать потреблённые киловатты

На автоматизированные системы возлагается выполнение следующих задач:

• сбор данных о потоках электроэнергии в оптимальных промежутках времени на всех уровнях напряжения;
• анализ полученной информации;
• создание отчётов на основании данных о предоставленной или полученной электроэнергии;
• анализ и прогнозирование потребления электроэнергии;
• обработка данных об оплате;
• осуществление расчётов по электроэнергии.

Система передачи данных по счётчикам

Для организации систем автоматизированного сбора данных от приборов учёта необходимо выполнить ряд обязательных мероприятий. Во-первых, следует выполнить монтаж высокоточной аппаратуры для учёта электроэнергии. Далее нужно загрузить данные в цифровом формате в специальные блоки со встроенной памятью, которые называются «сумматора и».

После выполнения вышеизложенных действий создаётся система передачи данных (интернет, GSM). Завершающим этапом является формирование центра обработки принимаемой информации и комплектация их персональными компьютерами с соответствующим программным обеспечением.

Автоматизированная система передачи данных – неотъемлемая часть «умного дома»

К сведению! Современные электронные счётчики в большинстве случаев имеют встроенный интерфейс для присоединения к автоматизированной системе учёта данных.

Как работают приборы учёта электроэнергии с дистанционным снятием показаний

Самые простые автоматизированные системы передачи данных выполняют следующие функции:

• сбор данных;
• передача информации поставщику услуги;
• анализ и последующее хранение данных.

Для сбора данных используются специальные устройства, осуществляющие замеры параметров системы, в том числе приборы учёта электроэнергии. К подобным устройствам можно отнести различные датчики, подключаемые к автоматизированной системе при помощи аналоговых и цифровых преобразователей или оснащённые входом, адаптированным для присоединения интерфейса.

Далее в действие вступают микроконтроллеры, передающие аналоговый или цифровой сигнал между различными интерфейсными линиями. Это необходимо для сбора данных контроллером или ПК. На завершающем этапе в работу включается сервер, персональный компьютер и непосредственно контроллер, на которых лежит сбор, обработка и хранение информации. Для выполнения этих функций система должна иметь соответствующее программное обеспечение.

Автоматизированные системы данных

Для дистанционной передачи данных приборов учёта могут использоваться не только электронные устройства. Индукционные приборы с маркировкой «Д» могут быть оснащены специальным выходом для подключения телеметрии. В принципе, подобный выход представляет собой импульсный датчик, благодаря которому происходит передача данных в систему, осуществляющую сбор, обработку и хранение информации о потребляемой электроэнергии.

Беспроводная система передачи данных

Импульсы производит измерительный трансформатор, который излучает магнитные потоки, пересекающие алюминиевый диск. Далее импульсы передаются на электронную схему датчика, а после поступают на линию связи, питающую данное устройство. На датчике имеется фото-светодиодная головка, представляющая собой пару из свето- и фотодиода. Датчик установлен таким образом, что головка всегда смотрит в сторону алюминиевого диска. Светодиод излучает сигнал, отражающийся диском и принимаемый фотодиодом. Затемнённый сектор диска отвечает за прерывистость получаемого сигнала.

Данные прерывания сигнала обрабатываются электронной схемой устройства, проходят преобразования в импульсы и подаются непосредственно на линию связи. Далее они приходят на приёмное устройство, подсчитывается их количество за определённое количество времени и отражается на жидкокристаллическом дисплее.

Передача показаний счётчика электроэнергии

Данные с электросчётчика передаются поставщику услуги без непосредственного участия потребителя и энергокомпании. Потребитель должен переслать только самые первые показания прибора учёта. Передача данных выполняется до тех пор, пока поставщик не сообщит, что в этом больше нет необходимости.

ЖК-дисплей отображает большое количество необходимых данных

Расход электроэнергии выполняется каждый час и пересылается поставщику один раз в сутки. Существуют модели счётчиков электроэнергии с сим-картой, с помощью которой и происходит пересылка данных энергокомпании.

Выгода электросчётчиков с автоматической передачей данных

Вышеописанная схема удалённой передачи данных посредством индукционного счётчика вполне возможна, но на практике практически не используется. Такие устройства постепенно заменяются на устройства электронного типа, поскольку они наиболее подходят для использования в автоматизированных системах передачи данных.

Системой передачи данных и электронным счётчиком можно теперь управлять удалённо

К недостаткам электросчётчиков с радиомодулем следует отнести необходимость постоянного подключения к сети, а при длительном отсутствии на месте проживания нельзя использовать предохранители для отключения прибора учёта. Для этих целей используется специальный отсекатель, но для этого необходимо проведение дополнительных электромонтажных работ, а в остальном использование счётчиков с автоматической передачей данных сулит большое количество выгод для потребителя.

Ведущие производители, популярные модели счётчиков и анализ их цен

Приборы учёта, независимо на воду или электричество, устанавливаются не на один год, поэтому нужно приобретать только качественное и надёжное оборудование. Лучше всего покупать приборы только проверенных производителей, таких как:

• Инотекс;
• Энергомера;
• Тайпит.

Использование многотарифных счётчиков даёт большую выгоду

Компания Инотекс− известный российский бренд с 15-летней историей. Производит электронные приборы учёта электроэнергии, которые занимают лидирующее место по продажам на территории РФ.

Энергомера является крупнейшим производителем приборов учёта электроэнергии. На рынке электроприборов компания появилась в 2010 году.

Тайпит – компания из Санкт-Петербурга, основанная в 1999 году. Фирма занимается производством измерительной аппаратуры, в том числе электросчётчиков.

Нева 103 1SO/ Тайпит

• Однотарифный.
• Является сертифицированной моделью со счётным устройством механического типа.
• Напряжение: 220/230 В.
• Сила тока: 5/60 А.
• Диапазон температур: от -40 до +60˚C.
• Класс точности: 1.

Меркурий 201.8/ Инотекс

• Однотарифный.
• Модель с ЖК-дисплеем.
• Напряжение: 220/230 В.
• Сила тока: 5/80 А.
• Диапазон температур: от -45 до +75˚C.
• Класс точности: 1.

CE102M S7 145-JV/ Энергомера

• Многотарифный.
• Универсальная модель электросчётчика.
• Напряжение: 220/230 В.
• Сила тока: 5/60 А.
• Диапазон температур: от -45 до +70˚C.
• Класс точности: 1.
• Количество тарифов – 4.

Меркурий 200.02/ Инотекс

• Многотарифный.
• Коммерческая модель.
• Напряжение: 220/230 В.
• Сила тока: 5/60 А.
• Диапазон температур: от -40 до +55˚C.
• Класс точности: 1.

Меркурий 231 АМ-01/ Инотекс

• Однотарифный.
• Коммерческая модель.
• Напряжение: трёхфазное, 230/400 В.
• Сила тока: 5/60 А.
• Диапазон температур: от -40 до +55˚C.
• Класс точности: 1.

СЕ300 R31 043-J/Энергомера

• Однотарифный.
• Модель с ЖК-дисплеем.
• Напряжение: трёхфазное, 230/400 В (57,7/100В).
• Сила тока: 5/10−60/100 А.
• Диапазон температур: от -40 до +60˚C.
• Класс точности: 0,5-1.

Меркурий 231 AT-01/ Инотекс

• Многотарифный.
• Универсальная модель.
• Напряжение: трёхфазное, 230/400 В.
• Сила тока: 5/60 А.
• Диапазон температур: от -40 до +55˚C.
• Класс точности: 1.
• Количество тарифов: 2−4.

Если судить из приведённой выше информации, то счётчики электроэнергии с автоматической передачей показаний подойдут для:

• Нева 103 1SO – для обычных квартир;
• Меркурий 200.02 – для муниципальных помещений;
• Энергомера СЕ300 R31 043-J – для небольшого жилого дома;
• Меркурий 231 АТ-01 – наилучший вариант для большого коттеджа.

Лучше всего устанавливать многотарифные приборы учёта электроэнергии. Они позволяют более эффективно планировать расход и оплату электричества.

Счетчик электроэнергии с дистанционным снятием показаний: принцип работы, устройство, плюсы и минусы

Согласитесь, что счетчик электроэнергии с дистанционным снятием показаний — это незаменимое устройство в современном доме. По-другому его называют «умным» электросчетчиком. Он не требует постоянного контроля по расходу электроэнергии и дает возможность оптимизировать траты.

Прибор учета с системой удаленной передачи данных подойдет тем, кто не хочет тратить время на снятие, передачу показаний и высчитывание суммы, которую придется заплатить за свет. После установки «умного» счетчика вся информация о потреблении в автоматическом режиме передается на сервер поставщика услуг без участия домовладельца и лиц, проживающих вместе с ним.

Устройство электрических счетчиков

«Умные» электросчетчики имеют сложное строение. Оно обусловлено автоматизацией аппаратов и возможностью их интегрирования в современные интеллектуальные системы.

Типовой счетчик с дистанционной передачей показаний состоит из:

• ЖК-дисплея;
• трансформатора тока;
• таймера времени;
• выхода для телеметрии;
• базовых элементов для контроля и управления;
• супервизора;
• оптического порта (присутствует не во всех устройствах);
• источника питания.

ЖК-дисплей играет роль индикатора для отображения режимов работы. Таймер нужен для отображения даты и времени. Эту функцию может также выполнять микроконтроллер. Выход для телеметрии используется для подключения счетчика к компьютеру.

«Умный» электрический счетчик можно подключить к персональному компьютеру, ноутбуку, а также к любому устройству для удаленной передачи данных

Супервизор продуцирует сигнал сброса для микроконтроллера, который возникает при отключении или включении электричества.

Оптический порт применяется для снятия показаний прямо с электросчетчика, а также в некоторых моделях он необходим для программирования данных. Источник питания обеспечивает нормальное функционирование системы.

Назначение микроконтроллера прибора учета

Микроконтроллер считается одной из самых важных деталей «умного» счетчика. Он преобразует сигнал, обрабатывает данные, выводит информацию на дисплей и управляет всеми интерфейсами.

Также контроллер может быть оснащен дополнительными функциями, к которым относится:

• возможность проверять состояние электросети;
• регулировка мощности сети;
• отключение подачи электроэнергии.

Количество и характер функций зависит от параметров установленного программного обеспечения. Разные микроконтроллеры отличаются друг от друга техническими параметрами и поддерживаемыми функциями.

Система контроля электросчетчика

Система контроля на «умном» счетчике представляет собой автоматизированную систему учета. Она собирает данные обо всех потоках энергии и анализирует полученную информацию. На основании этого создаются отчеты о потребляемой электроэнергии.

Первоначально автоматизированные системы контроля были слишком дорогими, а потому устанавливались исключительно на крупных промышленных объектах и производственных предприятиях

Затем система прогнозирует потребление энергии в ближайшее время. Указанная информация дает возможность выбрать нужный тариф.

Помимо этого система контроля обрабатывает сведения об оплате и проводит расчеты за свет.

Система передачи данных

«Умные» электрические счетчики должны передавать информацию в автоматическом режиме без сбоев и каких-либо задержек. Для этого нужно позаботиться о монтаже высококачественной аппаратуры и загрузить все данные в специальные блоки. После этого должна быть создана система передачи данных.

Автоматизированная система передачи данных – это важная часть интеллектуального электрического счетчика, которая и обуславливает удобство использования прибора учета

Затем формируется центр обработки информации и комплектуется необходимым оборудованием. Новые счетчики имеют готовый интерфейс, позволяющий им присоединиться к автоматизированной системе учета данных. Это существенно упрощает процедуру установки счетчика.

Принцип работы «умных» электросчетчиков

Упрощенно все электрические счетчики с дистанционной передачей показаний работают по одинаковой схеме. Они собирают информацию, передают ее на сервер, анализируют и хранят.

Бесперебойная передача данных обеспечивается благодаря технологиям:

• wi-fi (за счет роутера);
• LPWAN – через вышку, которая подключена к серверу;
• GPRS – передача сигнала осуществляется с помощью сим-карты.

После сбора информации сведения обрабатываются модулем учета и передаются на сервер, где их принимают контроллеры. Вся информация отображаются в личном кабинете абонента.

Зайти в личный кабинет абонента электросети можно с любого устройства: планшета, смартфона или персонального компьютера (требуется только подключение к интернету)

Затем следует этап архивации и анализа поступившей информации. При этом контроллеры запрограммированы на определенные дни недели, и отправляют данные четко по графику. Такая упорядоченность позволяет лучше контролировать и анализировать энергопотребление конкретного абонента.

Функционал дистанционных электросчетчиков

Приборы с функцией удаленной передачи показаний анализируют уровень потребляемой электроэнергии и корректируют свою работу, увеличивая эффективность в рамках договора, подписанного с энергетической компанией.

Такой электросчетчик способен выполнять сразу несколько функций:

• подключение и отключение абонентов к электросети в удаленном режиме;
• поддержка нескольких тарифов работы — в разное время суток могут применяться различные тарифы в зависимости от нагрузки на сеть;
• направление сигнала в управляющую компанию и к поставщику о том, что нужен вызов электрика (в случае диагностики проблем на линии);
• уведомление собственника о месячном и дневном расходе;
• предоставление данных о характеристиках электрической энергии — уровне напряжения, отклонениях от нормы и т.д..

В счетчиках с дистанционной передачей данных, по утверждению производителей, сохраняется вся информация, включая проблемы с сетью. Сведения будут храниться в системе 3,5 года. Если в результате резкого перепада напряжения сломаются какие-либо электроприборы, абонент сможет подтвердить причину неисправности в суде и попытаться взыскать денежную компенсацию с поставщика электроэнергии.

Умные счетчики сохраняют максимум данных о потребляемой электроэнергии и параметрах сети, к которым есть доступ и у абонента, и у энергетической компании

Некоторые модели «умных» счетчиков обладают расширенным функционалом и могут искать потребителей, незаконно подключившихся к распределительной сети.

Плюсы «умных» электрических счетчиков

Электрические счетчики с выстроенной системой дистанционной передачи сведений имеют массу достоинств. Благодаря своей многофункциональности и практичности они часто используются в системе автоматизации умный дом .

К преимуществам этих приборов можно отнести:

• снятие показаний в любом режиме — ежедневно, еженедельно и ежемесячно;
• полную автономность;
• высокую точность;
• эффективность при расчетах, особенно в случае дифференциальной тарификации;
• возможность организации дистанционного обесточивания квартиры или дома с компьютера или смартфона.

Электросчетчик с автоматическим снятием показаний позволяет решить любые споры, которые могут возникнуть между абонентом и поставщиком услуг (особенно в том случае, если человек нерегулярно подает показания).

При использовании «умных» электрических счетчиков придется тщательнее проверять квитанции, чтобы своевременно заметить ошибку и сообщить о ней поставщику

Также управляемость и автономность электросчетчиков поможет разрешить некоторые проблемы арендодателей. Если щитком сможет управлять только собственник квартиры, то в случае задержки платы или неуплаты денег за аренду, хозяин сможет сразу же отключать электроэнергию. Что позволит быстро выпроводить арендаторов из своего жилья (никто не согласится держать оборону в квартире без электроэнергии).

Минусы дистанционных счетчиков

При всех своих достоинствах «умные» счетчики имеют ряд недостатков. Они стоят дороже обычных приборов учета и требуют большего внимания со стороны владельца. На рынке можно встретить подделки, установка которых незаконна.

Из-за сложности конструкции к ним надо относиться очень бережно. Если в случае ремонта или установки какой-либо мебели рядом с агрегатом его случайно задеть или даже стукнуть, он может сломаться или начать показывать ошибочные значения (не всегда в пользу абонента). При этом счетчики с дистанционным управлением зависимы от связи (интернета, радиомодуля и т.д.).

Если выбрать слишком дешевый электрический счетчик с дистанционной передачей информации, то существует высокий риск его поломки еще на этапе монтажа

Также компании будет легче контролировать абонента. Если домовладелец допустит несколько просрочек по оплате за свет, то поставщик сможет отключить должнику доступ к электроэнергии, не посещая его квартиру.

Перед отключением электросчетчик издаст определенный сигнал, оповещая домовладельца о задолженности. Если человек не сможет внести указанную сумму, то свет погаснет в автоматическом режиме.

«Умные» электрические счетчики – это современные устройства, которые позволят поставщикам электроэнергии оптимизировать расходы и быстро отключать неплательщиков от сети

Еще один минус «умных» счетчиков: их сведения очень легко перехватить. Из-за этого мошенники могут увидеть время наименьшего потреблении электроэнергии, взломать аккаунты и прочее. Так можно вычислить, когда в квартире никого нет. И для этого не нужны специальные приспособления, достаточно иметь выход в интернет и знать, что в конкретной квартире используется умный счетчик.

Сегодня производители приборов учета активно работают над их защитой, но пока качество шифрования данных остается на прежнем уровне. Из-за этого практически любой хакер, при желании, сможет обесточить все квартиры в городе, в которых используются «умные» электросчетчики.

Как установить дистанционный электросчетчик?

С 1.07.2020 во всех регионах страны началось построение интеллектуальной системы учета потребления коммунальных услуг. Обычные индукционные электросчетчики постепенно (после истечения срока службы или в случае поломки) будут меняться на новые автоматизированные приборы. Это регламентировано ФЗ № 522-ФЗ .

Старые индукционные счетчики не вписываются в современную идею интеллектуальных систем, поскольку их невозможно контролировать дистанционно, а также эти приборы учета можно легко остановить или перемотать на них показания

Если собственник квартиры решит поставить электрический счетчик с удаленной передачей информации раньше, ему нужно подать заявление на установку и пломбировку прибора учета в аккредитованную организацию, которая занимается поставками электроэнергии по конкретному адресу.

Ее контакты можно найти в квитанции по оплате, на информационном стенде в подъезде или в офисе Управляющей компании (если она находится в этом же доме).

Поскольку каждый поставщик электроэнергии обслуживает какой-то один определенный район, всю важную информацию о компании можно узнать в интернете по адресу дома

После этого домовладельцу передаются все условия по установке. Хозяин, ориентируясь на эту информацию, покупает счетчик электроэнергии с удаленным снятием показаний и оплачивает его установку и демонтаж старого прибора учета.

При этом нельзя самостоятельно демонтировать и монтировать электросчетчик: это должны делать представители компании-поставщика. По завершению установочных работ проводят опломбировку счетчика и включают в единую интеллектуальную сеть.

Сказать точно, смогут ли от установки умных электросчетчиков выиграть простые абоненты, пока трудно. Многое зависит от качества прибора, его точности и политики энергетических компаний в случае возникновения сбоев и ошибок при передаче данных.

Пока непонятно, что будет делать абонент, если поставщик неправильно насчитает слишком большой расход электроэнергии: конкретного регламента действий на этот счет нет. Но с учетом реалий современного администрирования ЖКХ понятно, что доказывать свою правоту будет сложно. Возможно, для этого придется обращаться в суд.

Также существует немало вопросов, связанных с безопасностью всей системы и отдельных устройств. Пока не проработан вопрос качественного шифрования данных «умные» счетчики будут уязвимы. Т.е. пока идея тщательно не проработана, ставить «умный» электросчетчик не стоит. Исключение составляют лишь ситуации, когда старый индукционный счетчик полностью сломался и требует замены.

Передача данных от «умных» счетчиков электроэнергии

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.

Источник: Николай Пуделякин, журнал «Электротехнический рынок» № 3, 2022 год