
- •Оглавление
- •1. Общая характеристика задач энергоснабжения и автоматизации энергоучета
- •1.1. Назначение и задачи топливно- энергетического комплекса
- •1.2. Общая характеристика систем потребления электрической и тепловой энергии
- •1.3. Общая характеристика систем снабжения энергией и энергоносителей
- •1.4. Состояние и перспективы развития систем автоматизированного энергоучета
- •1.4.1. История развития средств автоматизации энергоучета
- •1.4.2 Состояние и цели систем автоматизированного контроля и учета (аскуэ)
- •1.5. Основные требования и направления развития аскуэ
- •1.6. Информационно-экономическое сопровождение автоматизированного энергоучета
- •2. Структурное построение, классификация и экономическая эффективность аскуэ
- •2.1. Структурное построение аскуэ
- •2.1.1. Обобщенная структурная схема аскуэ
- •2.1.2. Вырожденные структуры
- •2.2. Классификация аскуэ
- •2.3. Типовые структурные схемы, реализованные аскуэ
- •2.3.1. Специализированные и комплексные аскуэ предприятий
- •2.3.2. Аскуэ территориально распределенных объектов
- •2.3.3. Интегрированные аскуэ
- •2.4. Эффективность аскуэ
- •2.4.1. Потери в структуре энергопотребления и направления их минимизации
- •2.4.2. Технико-экономическая эффективность аскуэ
- •3. Принципы организации контроля и учета в системах снабжения энергией и энергоресурсами
- •3.1. Краткий обзор источников энергии
- •3.1.1. Централизованные источники энергии
- •3.1.2. Автономные источники энергии
- •3.1.3. Возобновляемые источники энергии
- •3.2. Системы снабжения теплом и теплоносителями
- •3.2.1. Назначение и структура систем теплоснабжения
- •3.2.2. Основные схемы систем теплоснабжения и теплопотребления
- •3.2.3. Автономные системы теплоснабжения
- •3.3. Системы снабжения электрической энергией
- •3.3.1. Общие определения электрических цепей и параметров
- •3.3.2. Структура системы централизованного энергоснабжения
- •3.3.3. Контролируемые и учитываемые параметры электроснабжения
- •3.4. Системы газоснабжения
- •3.4.1. Назначение и структура систем газоснабжения
- •3.4.2. Состав и функции узла коммерческого учета газа
- •3.5. Комплексный инструментальный учет и контроль в системах энергопотребления
- •3.5.1. Структура системы комплексного учета и контроля параметров энергопотребления
- •3.5.2. Характеристика контролируемых параметров
- •3.5.3 Организационно-технические мероприятия при создании аскуэ
- •4. Формирование измерительной информации
- •4.1. Информационные сигналы
- •4.2. Измерительные преобразователи
- •4.3. Интеллектуальные датчики, счетчики и вычислители
- •4.4. Погрешность и класс точности средств измерения
- •4.5. Метрологическое обеспечение измерительных приборов
- •4.6. Основные требования к измерительной аппаратуре аскуэ
- •5. Обработка и отображение информации средствами вычислительной техники
- •5.1. Основные характеристики и функции микроЭвм в аскуэ
- •Параметры линейки промышленных компьютеров Rokcwell Automation
- •Основные параметры промышленных контроллеров
- •5.2. Программное обеспечение
- •5.2.1. Общие сведения о программном обеспечении
- •5.2.2. Программное обеспечение аскуэ
- •5.3. Аппаратура локального контроля аскуэ
- •5.3.1. Назначение приборов локального контроля (плк)
- •5.3.2. Классификация приборов локального контроля
- •5.3.3. Принципы построения приборов локального контроля для аскуэ
- •6. Передача измерительной информации
- •6.1. Общие принципы передачи информации
- •6.1.1. Структурная схема канала передачи информации
- •6.1.2. Параметры цифрового потока
- •Взаимосвязь скорости передачи данных и диапазона частот сигнала
- •6.1.3. Мультиплексирование цифровых сигналов
- •Характеристика иерархий мультиплексированных цифровых потоков
- •6.2. Стандартные последовательные цифровые коды
- •6.3. Проводные и волоконно-оптические линии связи
- •6.3.1. Проводные линии
- •6.3.2. Волоконно-оптические линии связи
- •6.4. Интерфейсы измерительных каналов и проводных линий связи
- •6.4.1. Интерфейсы аппаратуры нижнего уровня аскуэ
- •6.4.2. Интерфейсы аппаратуры среднего и верхнего уровней
- •6.4.3. Преобразователи интерфейсов
- •6.5. Передача информации с рассредоточенных объектов аскуэ по беспроводной связи
- •6.5.1. Основные параметры линий беспроводной передачи данных
- •Частотные диапазоны радиоаппаратуры передачи данных по беспроводным линиям связи
- •6.5.2. Радиорелейные линии связи и радиоудлинители
- •6.5.3. Спутниковые системы связи
- •6.5.4. Оптические линии связи
- •6.6. Модемы
- •6.6.1. Структурная схема и классификация модемов
- •6.6.2. Передача данных через модемы
- •Параметры модемов для асинхронной передачи данных по выделенной телефонной линии
- •7. Телекоммуникационные сети
- •7.1. Классификация сетей
- •7.2. Передача информации в сетях
- •Структура сети протоколов
- •Типы сред связи в локальных сетях
- •7.3. Локальные сети
- •Характеристики локальных сетей DeviceNet, Control Net, Ethernet/ip
- •7.4. Глобальные сети
- •Сравнительные характеристики пропускной способности локальных и глобальных сетей
- •7.5. Передача информации через сеть Internet
- •7.6. Передача информации через сети сотовой мобильной связи
- •7.7. Scada-системы
- •Базовые топологии scada-систем
- •7.8. Защита от вирусов и несанкционированного доступа
- •7.8.1. Общие понятия о компьютерных вирусах и методах сетевой защиты
- •7.8.2. Защита информации в аскуэ
- •8. Измерительные устройства нижнего уровня аскуэ
- •8.1. Измерение температуры
- •8.1.1. Общие сведения об измерении температуры
- •8.1.2. Термоэлектрические термометры
- •8.1.3. Электрические термометры сопротивления
- •8.1.4. Полупроводниковые и электронные термометры сопротивления
- •8.1.5. Измерение температур тел по их тепловому излучению
- •8.2. Измерение давления и разности давлений
- •8.2.1. Общие сведения об измерении давления и разности давлений
- •8.2.2. Пьезоэлектрические датчики
- •8.2.3. Тензорезисторы
- •8.2.4. Интеллектуальные датчики давления
- •8.3. Измерение расхода и количества жидкостей, газа, пара
- •8.3.1. Общие положения
- •8.3.2. Измерение расхода методом переменного перепада давления
- •8.3.3. Тахометрические расходомеры
- •8.3.4. Ультразвуковые расходомеры
- •8.3.5. Вихревые расходомеры
- •8.3.6. Электромагнитные расходомеры
- •8.4. Преобразователи угловых и линейных перемещений, давления, влажности, концентрации
- •8.4.1. Емкостные датчики
- •8.4.2. Оптоэлектронные преобразователи
- •9. Приборы учета и контроля электроснабжения
- •9.1. Измерительные преобразователи
- •9.1.1. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •9.1.2.Электродинамический фазометр
- •9.1.3.Электронные частотомеры
- •9.2. Счетчики и приборы контроля качества энергии
- •9.2.1. Электрические счетчики
- •9.2.2. Электронные счетчики
- •9.2.3. Интеллектуальные счетчики
- •10. Приборы учета тепла и водоснабжения
- •10.1. Основные характеристики и классификация приборов учета тепла и водоснабжения
- •10.2. Приборы учета тепловой энергии
- •10.3. Структурное построение и функциональные возможности тепловых счетчиков
- •Формулы расчета параметров теплопотребления
- •10.4. Сбор и передача измерительной информации
- •11. Приборы учета расхода газа
- •11.1. Назначение и состав приборов учета расхода газа
- •11.2. Корректоры объема газа
- •Метрологические характеристики вкг-2
- •Заключение
- •Список литературы
- •Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. Http://www.Ntcecm.Ru/pages/prog4.Htm.
- •Программно-технический комплекс «Энергоконтроль».
- •Анисимов д.Л. Введение в общую теорию учета энергоносителей. Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0062_adl_thr.Html.
- •Системы учёта тепла и воды немецкого производства.
- •Лачков в.И., Недзвецкий в.К. Корректоры газа от компании «Теплоком». Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0022_lvi_gaz.Html.
- •Производители приборов учета энергоресурсов.
- •Приложения
- •Предприятия – разработчики аскуэ и системного оборудования
- •Определения основных физических величин и процессов
- •Условные обозначения на схемах снабжения теплом и энергоносителями
- •Условные обозначения на схемах электроснабжения
- •Пересчет шкал энергии, тепла и работы
- •Пересчет шкал давления
- •Пересчет температурных шкал
- •Варианты тарифных ставок и периодов при расчетах за потребляемую электроэнергию
- •Основные нормативные документы по техническому регулированию и метрологии
- •Логические операции, элементы и устройства вычислительной техники п.6.1. Коды
- •Термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов
- •П.6.2. Основы алгебры логики
- •П.6.3. Преобразующие устройства
- •Программа работы шифратора
- •П.6.4. Процессор
- •Основные сокращения, термины, стандарты и определения в области связи и сетевых коммуникаций
- •Глоссарий терминов и стандартов
- •Состав стандарта iec 60870-5
- •Приложение 8 Аппаратура передачи данных по радиорелейным линям связи
- •Параметры аналоговой радиорелейной аппаратуры
- •Некоторые типы аппаратуры цифровых ррл
- •Виды модуляции в цифровых системах связи
- •Сравнительные характеристики измерительных приборов
- •Диапазоны и точность измерения параметров физических величин
- •Сравнительные характеристики тепловычислителей
- •Автоматизированные системы контроля и учета энергии
- •443100, Г.Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус 8
1.6. Информационно-экономическое сопровождение автоматизированного энергоучета
Информационно-экономическое сопровождение автоматизированного энергоучета на уровне крупного производственного предприятия или территориального объекта предназначено для решения следующих задач [16-19]:
обслуживание информационных потоков с данными автоматизированного контроля и учета энергии и энергоресурсов;
ведение документооборота и отчетности по иерархической вертикали и со смежными организациями в сфере потребления и оплаты энергии и энергоресурсов;
контроль и планирование использования финансовых ресурсов, расходуемых на оплату энергии и энергоресурсов, потребляемых объектами.
Верхний уровень АСКУЭ на уровне крупного предприятия, холдинга, района или города представляет собой распределенную информационную систему, включающую две подсистемы сбора первичной статистической информации – систему сбора финансовой информации и систему сбора показателей потребления энергоресурсов в натуральном выражении.
В качестве примера рассмотрим вариант информационно-экономического обеспечения энергопотребления крупного города (рис. 1.5) [12]. Аппаратура располагается на серверах городской администрации и предназначена для получения и хранения интегрированной информации о потреблении энергии и энергоресурсов специализированными по роду деятельности службами в виде финансовых или ресурсных показателей. Программное обеспечение оснащается подсистемой поддержки принятия решений, разрабатываемой на основе аналитической обработки исходных данных. Система сбора финансовой информации представляет собой распределенную информационную структуру, включающую серверы районных (или ведомственных) центров сбора информации и предназначенную для сбора финансовых показателей о платежах за энергоресурсы, кредиторской задолженности учреждений и т.д. Основной задачей этой системы является контроль исполнения финансовых обязательств потребителей по оплате энергии и энергоресурсов, а также контроль погашения кредиторской задолженности. Сопровождение системы сбора информации осуществляется экономической службой городской администрации.
Р и с. 1.5. Информационно-экономическое обеспечение АСКУЭ города
Система сбора показателей потребления энергии и энергоресурсов в натуральном выражении представляет собой распределенную информационную структуру, включающую серверы районных (ведомственных) центров сбора информации, предназначенную для сбора статистических показателей о потреблении в натуральном выражении. Дополнительной задачей системы является выработка обоснованных лимитов для бюджетных учреждений и контроль их исполнения. Платформой информационно-аналитической системы (ИАС) в городской инфраструктуре является центральный сервер, серверы районных (ведомственных) информационных центров (РИЦ) каждой из систем сбора информации, локальные сети (ЛС) городского центра и всех РИЦ. Общее взаимодействие частей архитектуры ИАС можно осуществлять через проводную телефонную сеть, мобильную телефонную связь, локальные вычислительные сети, Интернет и др.
Банк данных ИАС включает сервер баз данных и собственно базы данных, построенные по реляционной архитектуре:
«Потребление энергии и энергетических ресурсов» – содержит информацию о потреблении в натуральных показателях;
«Кредиторская задолженность» – содержит информацию о потреблении в финансовых показателях.
Обе базы данных связаны между собой реестрами коммерческих предприятий и учреждений бюджетной формы собственности.
Сервер баз данных обеспечивает возможность многопользовательского доступа к информации, служебные сервисы администратора банка данных, развитые функции поиска, сортировки и представления информации. При проведении анализа возможно объединение информации в финансовых и натуральных показателях для последующего анализа на уровне области, региона, федерации. Все информационно-поисковые, аналитические и служебные программные приложения (в том числе и работающие на удаленных машинах) единообразно взаимодействуют с сервером баз данных в качестве его клиентов.
Системы сбора показателей потребления в финансовом и натуральном выражении имеют аналогичные многоуровневые структуры, включающие системы районного уровня и системы уровня учреждения. Системы районного уровня располагаются на вычислительных средствах сети районных информационных центров и предназначены для хранения интегрированной и детализированной (по отдельным потребителям) информации о потреблении и оплате энергоресурсов в конкретном районе. Такие районные центры создаются на базе ведущих предприятий, оснащенных АСКУЭ. Системы уровня учреждения, малого предприятия располагаются на вычислительных средствах отдельных учреждений и предназначены для хранения информации о потреблении и оплате энергоресурсов в данной организации.
Основные функции узла районного уровня:
автоматизированный сбор информации с учреждений при помощи специальных программных средств – «сборщиков данных»;
анализ информации;
распечатка отчетов;
автоматизированная передача информационных массивов на более высокий уровень,
контроль работы объектов;
организация мероприятий по совершенствованию учета и расхода энергии и энергоресурсов.
Основные функции сервера РИЦ:
автоматизированный сбор информации;
просмотр собранных данных;
автоматизированная передача данных на городской сервер.
Программное обеспечение системы предназначено для выполнения следующих функций:
автоматизированный сбор информации с учреждений («сборщик информации» представляет собой приложение, распространяемое в учреждениях и ежеквартально заполняемое ими; файлы, полученные в результате работы «сборщика данных», передаются в районный сервер РИЦ по информационным каналам связи или на носителях);
импорт данных из файлов «сборщиков информации» в соответствующие БД серверов ИАС;
«ручной» ввод и редактирование данных в БД (выполняется с помощью автоматизированного рабочего места оператора системы – специализированного программного приложения, работающего на стороне сервера ИАС как районной, так и городской подсистемы);
анализ информации (осуществляется с помощью специализированных программных приложений, выполняемых на сервере РИЦ и городской подсистем);
генерация и распечатка отчетной документации (обеспечивается с помощью специализированных программных приложений на серверах ИАС, при этом обеспечивается возможность «конструирования» произвольных отчетов, создание шаблонов отчетной документации, публикуемых на WEB-сервере);
автоматизированная передача информационных массивов с серверов РИЦ на сервер федерального уровня, синхронизация баз данных;
контроль работы региональных центров (выполняется специализированным программным приложением WEB-сервера федеральной подсистемы ИАС);
контроль работы объектов (осуществляется специализированным программным приложением сервера РИЦ);
автоматизация служебных функций администратора федеральной или региональной подсистем ИАС (обеспечиваются все возможности доступа к информации сервера федерального или регионального уровня, публикация информации, назначения прав доступа, защита и целостность информации, регистрация региональных центров или объектов контроля работы системы в целом), выполняется специальным служебным программным приложением.
Для обеспечения нормального функционирования системы развертывается городская сеть сбора первичной информации. В рамках методических разработок системы сбора формы для ежеквартального предоставления первичной статистической информации об уровнях потребления и оплаты энергоресурсов учреждениями.
При построении сети сбора данных используются следующие принципы:
сбор данных, представленных в электронном виде, осуществляется при помощи специализированных программных средств с последующей пересылкой информации в районный центр по электронным каналам связи или путем передачи информации на магнитных или электронных носителях;
концентрация и первичная обработка статистических данных от объектов происходит на районном уровне;
обеспечивается автоматическая трансляция (репликация данных) от районных центров в информационное хранилище городского уровня;
выполняется перекрестная проверка информации от районных центров с использованием каналов связи с внешними организациями (например, генерирующими компаниями, экономической службой городской администрации).