Проектирование автоматизированной системы контроля учета электричества АИИС КУЭ

По результатам проектирования разработана рабочая документация на создание автоматизированной системы контроля учета электроэнергии АСКУЭ гипермаркета.

ПСД АСКУЭ проект

Cоздание автоматизированной системы контроля учета электроэнергии АСКУЭ гипермаркета

ПСД АСКУЭ

Проектом предусматривается создание автоматизированной системы контроля учета электроэнергии АСКУЭ здания предназначены для измерений и учета энергии электричества и мощности здания гипермаркета. Установка АСКУЭ выполняют автоматический сбор, накопление, обработку, хранение и отображение полученной информации.

счетчик АИИС КУЭ в моэск

АСКУЭ выполняет функции централизованного учета электричества и оперативного контроля за потреблением электроэнергии. В АСКУЭ производится удаленный опрос счетчиков электроэнергии в режиме реального времени, запись и хранение показаний счетчиков с привязкой к астрономическому времени, составлении различных форм отчетов о потреблении электроэнергии и выдачи их потребителям. Дополнительно обеспечивается обработка сигналов о состоянии контролируемых объектов.

Проектирование АСКУЭ выполняется с целью коммерческого учета электроэнергии, оперативного контроля потребляемой мощности, количеством потребляемой электроэнергии, нагрузками использования в гипермаркете.

счетчик электричества

Накопленные данные позволят проводить взаиморасчеты между производителями и потребителями, анализировать эффективность энергозатрат, разрабатывать и контролировать выполнение энергосберегающих мероприятий.

Конечными целями создания системы и методами их достижения являются:

  • Снижение расходов предприятия по оплате электроэнергии за счет краткосрочного прогнозирования превышения заявленного получасового максимума энергии.
  • Повышение надежности электроснабжения за счет своевременного обнаружения и предотвращения аварийных ситуаций.

СОСТАВ СИСТЕМЫ

Системы АИИС КУЭ компонуются на объекте эксплуатации из серийно выпускаемых агрегатных средств измерений, внесенных в Государственный реестр средств измерений. Отличительной чертой комплекса «АСКУЭ» является то, что преобразования выходных сигналов измерительных трансформаторов в цифровую форму и вычислительные функции учета электричества выполняются электронными счетчиками электрической энергии. Для подключения счетчиков и сбора информации в системе используются адаптер интерфейсов "Меркурий 221". Представление информации по всем счетчикам обеспечивают компьютеры с программным обеспечением АИИС КУЭ БП «Меркурий-Энергоучет».

Все основные технические компоненты являются средствами измерений и зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений. Системы автоматизированные для контроля и учета электрической энергии АСКУЭ изготавливаются в виде двухуровневых и трехуровневых структур. В двухуровневой системе верхний уровень включает один или несколько компьютеров, объединенных в локальную сеть, с программным обеспечением АИИС КУЭ БП «Меркурий- Энергоучет». Непосредственно к компьютерам или в локальную сеть подключается один или несколько принтеров для формирования отчетных документов. В соответствии с заданным расписанием по каналам связи производится опрос оборудования нижнего уровня - технических средств подсчета электричества и мощности.

Нижний уровень топологии включает счетчик, а также измерительные трансформаторы из состава основных технических средств. Приборы учета устанавливаются на объектах и соединяются информационной сетью с центральным компьютером. Передача информации на верхний уровень может быть осуществлена как непосредственно с указанных приборов по интерфейсу RS485 CAN двухуровневая структура, так и при помощи каналообразующего оборудования по линиям связи модемов PLC и радиомодемов GSM трехуровневая система.

Программные средства защиты информации от искажений осуществляют проверку целостности данных пакета. Автоматическую синхронизацию часов УСПД с часами центрального компьютера комплекса. Для защиты метрологических характеристик от несанкционированного доступа и изменений, а также корректировок, предусмотрен многоступенчатый доступ к текущим данным и параметрам настройки устройств механические пломбы, электронные ключи, индивидуальные трехуровневые пароли и программные средства для защиты файлов и баз данных.

ПО АИИС КУЭ БП «МЕРКУРИЙ-ЭНЕРГОУЧЕТ»

Программа Меркурий-Энергоучет предназначена для работы в составе автоматизированных информационно-измерительных систем контроля и учета электроэнергии бытовых потребителей АИИС КУЭ БП в качестве базовой программы, которая позволяет выполнять опрос точек учета, осуществлять первичную обработку полученных данных об энергопотреблении с отображением результатов на экране монитора ПК, вести базу данных, формировать отчеты.

Программа обеспечивает возможность считывания информации как со счётчиков электрической энергии «Меркурий», так и с концентраторов «Меркурий 225» по различным каналам проводной и беспроводной связи через различное коммуникационное оборудование в том числе GSM-шлюз «Меркурий 228».

Программа обеспечивает следующие функциональные возможности:

  • Создаёт и автоматически пополняет базу данных в формате MS Access, в которой содержатся сведения о региональной принадлежности город, район, улица, дом, квартира, хозяин, а так же номера договоров, тип установленного счетчика, его серийный номер и адрес в системе АИИС, тип линии связи RS485, CAN, GSM, PLC.
  • В автоматическом или ручном режиме опрашивает все точки учета, которые прописаны в базе данных по заданным параметрам и заданному расписанию опроса
  • Обеспечивает чтение профиля нагрузок с трёхфазных счётчиков "Меркурий 230" имеющих данную функцию с последующим сохранением в БД, графическим отображением и конвертацией в формат АСКП
  • Обеспечивает синхронизацию времени на всех приборах учета в системе
  • В автоматическом или ручном режиме формирует отчеты о потреблении энергоресурсов в форматах "*.xls" и логи для анализа качества связи.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Источником опасности при монтаже и эксплуатации АСКУЭ является электрический ток. Внешние элементы технических средств АИИС КУЭ, находящиеся под напряжением, должны иметь защиту от случайного прикосновения, а сами технические средства должны иметь зануление, и как дополнительная мера защиты - заземление, в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 и «Правилами устройства электроустановок ПУЭ».

По способу защиты человека от поражения электрическим током система должна относиться к классу 01 согласно ГОСТ 12.2.007-75. По степени защиты обслуживающего персонала система должна соответствовать IP 2X по ГОСТ 14254-80. Монтаж технических средств системы, подвод электричества, заземления, работы связанные с эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом, должны производиться в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».


При эксплуатации АСКУЭ и проведении испытаний необходимо соблюдать "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" и требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0-75. Общие меры безопасности при проведении испытаний - по ГОСТ 12.3.019-80, меры безопасности при испытаниях изоляции и измерении сопротивления изоляции - по ГОСТ 12997-84. К эксплуатации АСКУЭ допускаются лица, достигшие 18 лет, имеющие группу по электробезопасности не ниже II, удостоверение на право работы на электроустановках до 1000 В и прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. Меры безопасности при работе с составными частями АСКУЭ должны соответствовать указаниям, приведенным в эксплуатационной документации на конкретное изделие.

КАБЕЛЬНАЯ СЕТЬ АСКУЭ

Для монтажа сигнальных цепей и цепей управления использовать кабель типа КПСВЭВнг-ls 2х2х1.5, КПСВЭВнг-ls 1х2х1.5. Все кабели должны иметь маркировку на концах и на поворотах с указанием обозначения и сечения.

Монтаж слаботочных кабелей выполнить в перфорированных оцинкованных кабельных лотках слабых токов. В фальшпотолке использовать сплошные оцинкованные короба. Лотки должны располагаться выше труб и идти отдельно от лотков для кабелей сильных токов. Опуски кабелей к оборудованию выполнить в лотках 50х35 с крышками или трубах. Кабель питания и кабели управления размещаются в лотках сильных токов.

  • При параллельной прокладке расстояние от кабелей до трубопроводов должно быть не менее 100 мм.
  • При пересечении кабелей с трубопроводами расстояние между ними должно быть не менее 250 мм.
  • При прокладке по потолку расстояние от кабельных проводок до стен и до потолка при прокладке по стене параллельно перекрытию должно быть не менее 100 мм.

Проходы кабелей через перекрытия, стены и перегородки выполняются в отрезках стальных труб или участках кабельных коробов с крышкой, фиксируемых при помощи цементного раствора. Концы труб зачищаются от заусенцев. Зазоры между кабелями и трубой заделать легкоудаляемой массой из несгораемого материала. Концы коробов, крышек,труб и др. зачищаются от заусенцев. Зазоры между кабелями и кабелепроводами заделываются легкоудаляемой массой из несгораемого материала.

В зону ответственности Подрядчика входят все кабельные трассы, подключение кабелей в щитах и к оборудованию. Подключение кабелей к электрощитам сильных токов выполняет Подрядчик по сильным токам.

УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ

Монтаж выполнять в соответствии с требованиями проектирования, разработанных чертежей и инструкций предприятий-изготовителей. Щиты, шкафы, монтажные коробки, кабели и пр. должны быть промаркированы в соответствии с требованиями, изложенными в разделе 7. Прокладка кабеля выполняется в трубах и кабельных металлических оцинкованных лотках. Многопроволочные жилы кабелей и проводов должны быть оконцованы наконечниками. Для крепления кабелей к лоткам и др. применять пластмассовые хомуты стяжки.

Должен обеспечиваться доступ для обслуживания к монтажным коробкам и местам подключения к технологическому оборудования. Концы труб должны заходить внутрь тройников, углов, муфт, монтажных коробок и пр. не менее чем на 5 мм.

Для крепления ПВХ труб применять комплектные клипсы-держатели из ПВХ. Жилы кабелей и проводов в шкафах, щитах, монтажных коробках соединять при помощи клеммников. Все металлические элементы крепежа должны быть оцинкованы.

ТРЕБОВАНИЯ К МАРКИРОВКЕ

Все оборудование, Щиты, шкафы, монтажные коробки, кабели и др. должны быть промаркированы в соответствии с требованиями, изложенными в проектной документации.

  • Маркировка должна быть стойкой к воздействию окружающей среды.
  • Маркировка для всего оборудования, кабелей, проводов и пр. должна производиться единообразно с использованием идентичных изделий для маркировки.
  • Маркировку щитов выполнить при помощи полимерных табличек с выгравированными на них надписями. Таблички должны быть размещены в левом верхнем углу дверцы щита на расстоянии 20 мм от краев дверцы. Размер таблички 60х40 мм. Надпись в табличке должна содержать номер по схеме. Пример маркировки корпусов оборудования показан на рис. 1.
  • Маркировку монтажных коробок выполнять самоклеящимися пластиковыми этикетками с отпечатанными при помощи лазерного принтера надписями. Ориентировочный размер этикеток 30х50 мм.
  • Маркировку кнопок, переключателей, индикаторов в щите выполнять штатными держателями этикеток. Этикетки должны быть пластиковыми с отпечатанными на них при помощи принтера для маркировки надписями.
  • Маркировку проводов внутри щитов выполнять при помощи цветных пластиковых маркеров-защелок, например, SlimFix фирмы Weidmuller или аналогичных.
  • Маркировку кабелей выполнять при помощи держателей для этикеток,

закрепляемых на кабеле пластмассовыми хомутами например, пластмассовые шильдики WKM фирмы Weidmuller или аналогичные. Образец маркировки показан на рис.2. Под прозрачные крышки всех держателей этикеток должны быть вставлены полоски из белой пленки с отпечатанными при помощи принтера для маркировки надписями.

МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ ПО ИНФОРМАЦИОННОЙ МАГИСТРАЛИ НА ОБЪЕКТЕ.

Проверка и отладка счетчиков производится при помощи программного обеспечения «Конфигуратор Меркурий 230» и «COUNTER.EXE»-программа настройки счётчиков «Меркурий 200», программы входят в состав поставки преобразователя интерфейсов "Меркурий 221". А так же OPC-сервер счетчика « Меркурий-230».

Программа «Конфигуратор Меркурий 230» предназначена для работы с трехфазными счетчиками электрической энергии Меркурий 230, 231, в дальнейшем счетчики и является основным инструментом работы со счетчиком. Программа поддерживает все типы и варианты исполнения счетчиков Меркурий 230, 231. Конкретный тип и вариант исполнения счетчика считывается программой в начале обмена и используется при анализе возможности выполнения тех или иных операций со счетчиком. Если запрашиваемый вид операций для данного типа и варианта исполнения счетчика недоступен - программой выдается соответствующее сообщение для информирования пользователя.

В зависимости от типа счетчика через интерфейс CAN RS-485, IrDA или модем GSM программа позволяет:

  • устанавливать и считывать параметры и режимы функционирования счетчика
  • осуществлять просмотр считанной со счетчика информации
  • создавать отчет на основе считанных со счетчика данных
  • создавать базу данных и вести автоматизированный опрос группы счётчиков
  • осуществлять мониторинг параметров электросети и энергопотребления для группы электросчетчиков
  • осуществлять контроль за соблюдением норм качества электрической энергии в электросетях потребителей.

Программа "COUNTER.EXE" предназначена для работы с однофазными счётчиками "Меркурий 200", и является основным инструментом работы со счетчиком. Программа поддерживает все типы и варианты исполнения счетчиков "Меркурий 200".

Программа позволяет:

  • устанавливать и считывать параметры и режимы функционирования счетчика
  • осуществлять просмотр считанной со счетчика информации
  • читать и изменять тарифное расписание и расписание праздничных дней в счётчике
  • управлять режимами импульсных выходов
  • корректировать дату и время в счётчиках
  • читать и задавать лимиты мощности и энергии
  • устанавливать режимы циклической индикации.

OPC-сервер спроектирован для организации информационного обмена со счетчиком « Меркурий-230».

Основные функции OPC-сервера:

Организация информационного обмена со счетчиком. Полный список параметров прибора, предоставляемый OPC-сервером, можно найти в Инструкции по эксплуатации. Связь - по интерфейсу RS-232 или RS-485 в соответствии с протоколом обмена счетчика «Меркурий-230». Связь по интерфейсу RS-232 организуется с использованием преобразователя «Меркурий 221»

Сбор данных со счетчиков может осуществляться по нескольким физическим каналам связи. Возможен опрос нескольких счетчиков по одному каналу связи Диагностика связи с выдачей соответствующей диагностической информации ОРС-клиенту и в журнал событий ОРС-сервера в процессе опроса счетчиков Настройки параметров приборов как, адрес в сети, временные параметры обмена и другое и физического канала связи осуществляются на этапе конфигурирования OPC-сервера. Коррекция часов реального времени прибора.