System odczytu i rozliczania energii elektrycznej

Współcześnie stosowane systemy zarządzania energią stawiają przed urządzeniami pomiarowymi nie tylko wymagania precyzyjnego pomiaru, ale również konieczność transmisji danych służących do zdalnego monitorowania i indywidualnego rozliczania odbiorców mediów. Dotyczy to także liczników energii elektrycznej. Coraz częściej potrzebą staje się bieżące rozliczanie zużycia energii, wypierając odczyt stanu liczników wykonywany okresowo, bywa, że raz na kilka miesięcy i faktury wystawiane zaliczkowo, według poprzedniego zużycia.

Z wybranych elementów oferowanych przez SABUR został zbudowany ekonomiczny i elastyczny system zdalnego odczytu zużycia energii elektrycznej. System ten jest odpowiedzią na potrzeby rynku poszukującego rozwiązań wspomagających oszczędzanie energii. Umożliwia bardzo szczegółowe analizy pomiarów – nawet rozliczania dzienne i godzinowe, jeśli zachodzi taka potrzeba.

System jest tak elastyczny i otwarty, że pozwala na włączanie do niego także innych typów liczników różnych producentów (np. liczniki wody, ciepła czy chłodu) tworząc wówczas system zliczania zużycia mediów. Kolejnym atutem jest możliwość włączenia systemu odczytu zużycia energii do istniejącej już w obiekcie infrastruktury sterowania, bądź rozbudowanie go o inne systemy. Modułowa budowa pozwala na swobodne skalowanie wielkości systemu – w jego skład może wchodzić zarówno kilka, jak i kilkaset liczników energii.

Budowa systemu
„Mózgiem” systemu odczytu zużycia energii jest sterownik Saia®PCD3, łączący wysokiej klasy sterownik PLC z unikalnymi na rynku zaawansowanymi funkcjonalnościami IT (Web-Server, FTP-server, SMTP, CSV, system plików, SD flash), które znalazły swoje wykorzystanie w oferowanym systemie. Sterownik ten, będący częścią koncepcji AutomationServer firmy Saia-Burgess, jest centralnym urządzeniem gromadzącym i udostępniającym dane, z którym połączone są wszystkie liczniki energii elektrycznej. Sterownik komunikuje się bezpośrednio z modułami zbierającymi i transmitującymi dane, PCD7.H104S, które z kolei łączą się z poszczególnymi licznikami energii elektrycznej. Liczniki energii Saia® oprócz wbudowanego precyzyjnego mechanizmu zliczającego są wyposażone w wyjście impulsowe umożliwiające przesyłanie pomiarów zużycia energii. Połączenie pomiędzy sterownikiem PCD3, a modułami PCD7.H104S realizowane jest poprzez magistralę RS 485 i protokół S-Bus.

Moduły PCD7.H104S zbierają informacje z liczników energii elektrycznej podpiętych do wejść impulsowych modułu. Informacja o zliczonym przez licznik impulsie trafia do modułu PCD7.H104S, który rejestruje te dane w swojej wewnętrznej nieulotnej pamięci. Sterownik PCD3 cyklicznie odczytuje stan pamięci poszczególnych modułów PCD7.H104S zbierając w ten sposób informacje ze wszystkich liczników w systemie (częstotliwość rejestracji danych może być konfigurowana przez użytkownika w zależności od jego potrzeb). Sterownik komunikuje się zarówno z licznikami i podsystemami (poprzez protokoły M-Bus, Modbus lub wiele innych), jak i systemami BMS/SCADA (za pomocą np. protokołów BACnet, Modbus ASCII/RTU, TCP/IP, LONWorks czy EIB). Dane pomiarowe mogą być gromadzone w sterowniku na kartach pamięci SD o pojemności do 1 GB (można wykorzystać maksymalnie 4 takie karty). Karty SD Flash można wyjmować ze sterownika lub wymieniać podczas pracy. Ich zawartość można kopiować do komputera PC przez standardowy czytnik kart.

Dzięki wbudowanemu w sterownik Saia®PCD3 serwerowi FTP zarejestrowane dane można zdalnie pobrać w postaci pliku CSV kompatybilnego z Excelem. Przechowywane pliki mogą być skopiowane za pomocą klienta FTP na komputer PC i tam poddane dalszej obróbce.
Jeśli zajdzie potrzeba, zapisane wewnątrz sterownika dane mogą być wysłane pocztą elektroniczną do innego systemu (aplikacji) lub do zdefiniowanych użytkowników (usługa klienta pocztowego). Sterowniki mogą też samodzielne wysyłać rejestrowane w długim okresie dane do systemu nadrzędnego.


Dostęp do aplikacji on-line jest realizowany z dowolnego komputera PC z przeglądarką internetową po zalogowaniu i autoryzacji. Wizualizacja odbywa się w oparciu o strony WWW z apletami Java w postaci graficznej jako obrazy, tabele, zestawienia czy wykresy.
Podstawowy element systemu stanowią liczniki energii elektrycznej. Te ekonomiczne urządzenia firmy Saia-Burgess charakteryzują szwajcarska jakość, wysoka klasa dokładności pomiaru (odpowiednik klasy 1) oraz niewielkie wymiary (standard instalacyjny S, montaż: szyna DIN35) pozwalające na oszczędne gospodarowanie przestrzenią. Liczniki te jako jedne z pierwszych na rynku spełniają wymagania europejskiej dyrektywy MID i nie wymagają legalizacji pierwotnej.


O skalowalności systemu mówi fakt, że do jednego sterownika Saia®PCD3 można zabudować taką ilość modułów komunikacyjnych, jakiej wymaga aplikacja.
Do jednej magistrali RS 485 sterownika można podłączyć do 100 modułów PCD7.H104S, do których z kolei – po 4 liczniki energii elektrycznej. Takie rozwiązanie pozwala na jednoczesną transmisję do 400 wartości pomiarów zużycia energii. System można rozbudowywać swobodnie nie tylko poprzez zwiększanie liczby portów RS, ale także samych jednostek centralnych. A zatem liczba obsługiwanych liczników jest praktycznie nieograniczona.

Zgromadzone w sterownikach informacje lub dane bieżące można wykorzystać w celu dalszego przetwarzania przez systemy SCADA, MES czy raportujące.

Raportowanie i analiza danych
Do głębszej i wszechstronnej analizy danych oraz raportowania w bardziej rozbudowanych systemach stosowany jest pakiet Dream Report™, będący intuicyjnym w użyciu narzędziem, pozwalającym na tworzenie zarówno prostych, jak i wieloprzekrojowych zestawień. Dream Report™ umożliwia zdarzeniową lub zgodne z harmonogramem generowanie i dystrybucję raportów do zdefiniowanych odbiorców. Pakiet ten dostępny jest w polskiej wersji językowej.
Dane z systemu odczytu i rozliczania mediów mogą być dostępne wprost u najemców wyposażonych w panele operatorskie (jako dodatkowy element i rozwinięcie systemu). Dzięki temu najemcy na bieżąco mogą monitorować zużycie mediów i związane z tym koszty, a zatem szybko reagować dostosowując zużycie do swoich możliwości i potrzeb.


Rozwiązanie zapewnia:
- skalowalność, wysoką efektywność i łatwość użytkowania,
- zbieranie, przechowywanie i transmisję danych do innych systemów,
- łatwość wyboru danych do prezentacji w zestawieniach kosztów zużycia energii i automatyczne tworzenie raportów (lub faktur),
- dostęp do danych z wykorzystaniem sieci GSM/GPRS, Ethernet TCP/IP, modemów i innych powszechnie używanych kanałów komunikacyjnych,
- możliwość stworzenia jednolitego systemu monitoringu zużycia mediów (z opcją zastosowania liczników różnych producentów),
- wizualizację danych dzięki bezpośredniemu dostępowi do wbudowanych w sterowniki Saia®PCD3 Web-serwerów,
- szereg korzyści ekonomicznych:
- Brak konieczności ponoszenia kosztów związanych z licencjonowaniem (niezależnie od wielkości systemu).
- Brak ograniczeń komunikacyjnych (zdalny dostęp do danych dla uprawnionych użytkowników przez przeglądarkę internetową). Równoczesny dostęp do danych dla wielu użytkowników.
- Szybkość i efektywność tworzenia aplikacji oraz jej łatwa rozbudowa (elementy pakietu PG5 Controls Suite: Web-Editor, intuicyjne i proste w obsłudze narzędzie konfiguracyjne nie wymagające znajomości technologii Java i html oraz dedykowane bloczki funkcyjne).
- Wizualizacja czy aplikacja użytkowa tworzone są tylko raz, można je wyświetlać i obsługiwać na każdym urządzeniu wyposażonym w przeglądarkę internetową (PC, PDA czy Web-panel).
- Automatyczne raportowanie obniża koszty pracy ludzkiej związanej z obróbką danych, a także ułatwia podejmowanie decyzji biznesowych.
- Zautomatyzowanie rozliczeń, bilingów, wystawiania faktur.

Na czym polega innowacyjność systemu?
- zastosowanie Saia®PCD3 AutomationServer jako „mózgu” systemu,
- obniżenie kosztów instalacji,
- dostęp do danych on-line,
- dostęp do danych bez potrzeby wchodzenia do lokalu, a dla najemcy – bieżąca kontrola kosztów zużycia,
- wyeliminowanie błędów powstających wskutek ręcznego odczytywania i spisywania danych, w tym niejednoczesności odczytów,
- większa wiarygodność danych zbieranych w sposób automatyczny z wysokiej klasy urządzeń pomiarowych,
- możliwość przesyłania informacji na większe odległości, do dowolnego uprawnionego użytkownika systemu,
- prostota dalszego przetwarzania zebranych informacji celem szczegółowych analiz i optymalizacji.



System SOiRE został nagrodzony Złotym Medalem targów Automaticon 2009.