Система учета и контроля данных о ресурсе
Полезная модель относится к области систем учета за потребление ресурсов различного вида, к ним относится: электроэнергию, ресурс теплоносителя, холодной и горячей воды, газа, нефтепродуктов, в частности для работы в составе автоматизированных систем контроля и учета энергопотребления (АСКУЭ). При этом потребителями ресурсов являются предприятия. Система учета и контроля данных о ресурсе содержит прибор коммерческого учета (ПКУ) ресурса, например, электроэнергии, установленный у абонента - потребителя ресурса, узел распоряжения ресурсом и расчетный узел. Узел распоряжения ресурсом содержит компьютер с устройством памяти связанный посредством прямой и обратной связи с расчетным узлом, содержащим центральный компьютер с устройством памяти, связанный посредством прямой и обратной связи с прибором коммерческого учета. ПКУ предназначен для регистрации и передачи данных о показаниях потребленного абонентом ресурса; устройство памяти компьютера узла распоряжения ресурсом предназначено для хранения, как минимум, информации о ресурсе, потребляемом каждым абонентом, и о тарифах на ресурс, устройство памяти центрального компьютера предназначено для хранения, как минимум информации о тарифах и информации о фактических показаниях прибора коммерческого учета абонента, расчетный узел предназначен для сопоставления фактических показаний приборов коммерческого учета и тарифов для определения стоимости потребленного ресурса, а узел распоряжения ресурсом предназначен для предоставления ресурса абоненту на основании данных от расчетного узла. ПКУ связан с центральным компьютером расчетного узла посредством Интернет, для этого прибор коммерческого учета снабжен модемом с микропроцессором, адаптированным для связи с центральным компьютером, соединенным, в свою очередь с компьютером узла распоряжения ресурсом, также через Интернет. Система обеспечивает расширение арсенала средств, предназначенных для повышения точности коммерческого учета потребляемого энергоносителя, например, электроэнергии и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения мониторинга расхода ресурса как потребителем, так и сбытовой организацией.
Полезная модель относится к области систем учета за потребление ресурсов различного вида, к ним относится: электроэнергию, ресурс теплоносителя, холодной и горячей воды, газа, нефтепродуктов, в частности для работы в составе автоматизированных систем контроля и учета энергопотребления (АСКУЭ). При этом потребителями ресурсов являются предприятия.
Известна расчетно-платежная система RU 2234124 содержит прибор ПКУ, снабженный блоком автоматического регулирования потребления в зависимости от количественных или временных показателей и устройством ввода-вывода этих показателей. Пункт приема платежей содержит аналогичное устройство ввода-вывода этих показателей.
Известна расчетно-платежная система RU 2289846, предназначенная для расчета за потребленные ресурсы. Система содержит прибор коммерческого учета потребителей (ПКУ), соединенного с базой потребителя, базой данных ресурсоснабжающей организации (сбытовой организации). Система предусматривает расчеты с базой данных финансового учреждения, в котором осуществляют расчеты за потребленные ресурсы. ПКУ формирует данные о потреблении ресурсов. Известное изобретение содержит устройство сопряжения с низкоуровневым протоколом ПКУ, преобразования и электронного биллинга. При этом связь ПКУ с базами данных происходит через шину передачи данных, представляющую собой проводную или беспроводную связь с возможностью обмена информацией посредством протокола высокого уровня.
Использование известных систем содержит ограничения для потребителя ресурсов, т.к. не позволяет ему осуществлять мониторинг собственных расходов. Это связано с тем, что, например, на электроэнергию существуют различные виды тарифов, поэтому потребитель ресурса, предварительно перед оплатой счетов за потребленную электроэнергию не имеет информации о стоимости ресурса.
Известна автоматизированная систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) (web-страница www.ikt-eng.ru/files/askue), комплекс технических средств включает: счетчики электрической энергии, оснащенные модемами для подключения к центральному компьютеру системы. Связь между компьютером и клиентами осуществляется с помощью информационной сети Ethernet. Компьютер и счетчики соединены через последовательные порты, для обеспечения достаточного количества портов компьютер укомплектован многопортовой платой расширения. Центральный
компьютер осуществляет поочередный опрос счетчиков, счетчики опрашиваются индивидуально в соответствии с расписанием. При этом центральный компьютер связан с компьютером энергоснабжающей организации.
Преимущества системы для предприятия, установившего АСКУЭ, связаны с назначением системы и заключаются в коммерческом и техническом учете потребляемой электроэнергии. Кроме того, АСКУЭ интегрирована в систему автоматизированного управления предприятием с использованием информационной сети Ethernet.
Как правило, промышленные предприятия используют АСКУЭ, для иных предприятий, например, торговых центров, малых предприятий внедрение указанной системы проблематично из-за дополнительных расходов на установку и обслуживание системы.
Кроме того, при пользовании АСКУЭ потребитель ресурсов оказывается привязанным к одной сбытовой организации и не имеет возможности перейти к другой организации по причине отсутствия данных о ее тарифах.
Возможности АСКУЭ ограничены удалением счетчиков от центрального компьютера. По приведенным данным максимальное удаление составляет 3 км.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей системы учета за счет обеспечения мониторинга расхода ресурса как потребителем, так и сбытовой организацией, а также в расширении арсенала средств, предназначенных для повышения точности коммерческого учета потребляемого энергоносителя, например, электроэнергии.
Поставленная задача решается тем, что, система учета и контроля данных о ресурсе, содержащая минимум один прибор коммерческого учета (ПКУ) ресурса, например, электроэнергии, установленный у абонента - потребителя ресурса и предназначенным для регистрации и передачи данных о показаниях потребленного абонентом ресурса, узел распоряжения ресурсом, содержащий компьютер с устройством памяти, связанный посредством прямой и обратной связи с расчетным узлом, содержащим центральный компьютер с устройством памяти, связанный посредством прямой и обратной связи с ПКУ, устройство памяти компьютера узла распоряжения ресурсом предназначено для хранения, как минимум, информации о ресурсе, потребляемом каждым абонентом, и о тарифах на ресурс, устройство памяти центрального компьютера предназначено для хранения, как минимум информации о тарифах и информации о фактических показаниях ПКУ абонента, расчетный узел предназначен для сопоставления фактических показаний ПКУ и тарифов для определения стоимости потребленного ресурса, а узел распоряжения ресурсом предназначен для предоставления ресурса
абоненту на основании данных от расчетного узла, ПКУ связан с центральным компьютером расчетного узла посредством Интернет, для этого ПКУ снабжен модемом с микропроцессором, адаптированным для связи с центральным компьютером, соединенным, в свою очередь с компьютером узла распоряжения ресурсом, также через Интернет.
Возможно в автоматической системе сбора и передачи показаний Интернет связь осуществлять по стандарту GPRS или CDMA.
Электроэнергия является основным потребляемым ресурсом, поэтому для пояснения сущности заявляемой полезной модели выбран именно этот вид ресурса.
Наличие трех звеньев в системе учета (прибор коммерческого учета ресурса (ПКУ), установленный у абонента, узел распоряжения ресурсом, расчетный узел), связанных с возможностью обмена информацией посредством сети Интернет, обеспечивают следующие преимущества.
Наличие модема ПКУ, связанного с микропроцессором, установленного у абонента дает возможность осуществлять передачу показаний ПКУ в расчетный узел, содержащий центральный компьютер с устройством памяти.
Показания ПКУ служат для коммерческого и технического учета потребляемой электроэнергии как абонентом, таки и узлом распоряжения ресурсом. Коммерческий учет - это учет потребляемой электроэнергии (а также газа, воды, тепловой энергии) для денежного расчета за нее со сбытовой организацией. Технический учет - контроль процесса энергопотребления.
Передача фактических показаний ПКУ в устройство памяти центрального компьютера расчетного центра определяет возможность коммерческого и технического учета потребляемой электроэнергии путем формирования отчетов, предназначенных для передачи потребителю (абоненту) и в узел распоряжения ресурсом.
Наличие модема, связанного с микропроцессором наделяет заявляемую систему возможностью выполнять статистические и оперативно-измерительные функции для коммерческого и технического учета ресурса. Так, статистические функции заключаются в сборе и обработке информации за определенные временные промежутки, на основании которых производится анализ и расчеты за потребленную электроэнергию. Оперативно-измерительные функции позволяют в реальном времени отслеживать режимы потребления и качество энергоносителей.
Возможность обратной связи через сеть Интернет дает возможность абоненту и операторам узла распоряжения ресурсом получать отчеты, отображаемые на графическом
экране компьютера. При этом данные могут быть сохранены на жестком диске для возможности просмотра полученных отчетов ретроспективно.
Следует отметить, что тарифы, предоставляемые за использование электроэнергии, различаются по видам. Так, например, для абонентов-предприятий утверждены тарифы одноставочные, двухставочные, дифференцированные по двум или трем зонам суток, кроме того, существуют тарифы, дифференцированные по диапазону часов использования заявленной мощности, т.е. тариф - это установленная стоимость ресурса, всегда соотносимая с технической характеристикой ресурса (например, напряжением) и временной характеристикой.
Таким образом, для выбора тарифа и оптимизации расхода электроэнергии потребителю (абоненту) важно иметь расчет стоимости потребленной электроэнергии на основании фактических данных ПКУ.
Отчеты, передаваемые абоненту из расчетного узла, содержат расчет стоимости потребленного ресурса, получаемого при сопоставлении соответствующего тарифа и фактических показаний ПКУ. При получении отчетов из расчетного центра абонент (потребитель) имеет возможность анализировать собственные расходы и принимать решение о выборе оптимального тарифа. Данное обстоятельство влияет на снижение платы за электроэнергию путем оптимизации графика потребления энергоресурса, например, за счет рационального распределения рабочего времени по сменам предприятия-абонента.
Кроме того, на основании получаемых отчетов абонент может принять решение о переходе к другой организации, распоряжающейся ресурсами.
Наличие обратной связи между расчетным центром и узлом распоряжения ресурса обеспечивает последнему передачу отчетов, идентичных отчетам, передаваемым абоненту. Получение отчетов операторами узла распоряжения ресурсом дает возможность проводить постоянный мониторинг уровней энергопотребления абонентов во времени, т.е. определять расход ресурса и, таким образом, контролировать предоставление ресурса абоненту.
Так, при получении фактических показаний ПКУ нескольких потребителей в устройство памяти компьютера узла распоряжения ресурсом становится возможным осуществлять одновременное списание показателей расхода ресурса, что позволяет осуществлять комплексный анализ этих показателей с целью выявления наиболее вероятных мест недоучета электроэнергии, т.е. коммерческих потерь. Сопоставление фактических потерь электроэнергии в сетях с нормативными потерями позволит обнаружить причину потерь из-за недостатков в системе учета и роста коммерческой
составляющей потерь в электрических сетях. Для выявления причины потерь электроэнергии для узла распоряжения ресурсом становится необходимостью, в частности, формировать данные о приборах учета абонентов, их состоянии, контроле и обслуживании. Данное обстоятельство влияет на оптимизацию расхода электроэнергии как для узла распоряжения ресурсом, так и для ее абонентов (потребителей).
Кроме того, благодаря Интернет связи для узла распоряжения ресурсом заявляемая система дает возможность проводить опрос ПКУ без ограничений по удаленности абонентов (с установленными ПКУ) и без привязки к исходному интерфейсу сети Ethernet.
Таким образом, при обеспечении Интернет связи с возможностью обмена информацией между центральным компьютером с устройством памяти и соответственно с узлом распоряжения ресурсом и с ПКУ появляется возможность осуществлять коммерческий и технический контроль потребляемой электроэнергии.
Кроме того, при обеспечении Интернет связи ПКУ с компьютером расчетного узла возможна установка клиентских мест для потребителей (абонентов), предназначенных для мониторинга расхода потребляемой электроэнергии.
Ниже приводится пример действия заявляемой полезной модели.
Система автоматизированного сбора и обработки показаний ПКУ представляет собой программно-аппаратный комплекс, реализующий возможности приема, обработки, передачи, хранения и использования информации о потребляемом ресурсе.
Заявляемая система может включать несколько приборов коммерческого учета - счетчиков потребления воды, газа, электроэнергии, тепловой энергии.
В примере заявляемая система содержит ПКУ нескольких абонентов-предприятий, узел распоряжения ресурсом - энергосбытовая компания и расчетный узел.
В качестве ПКУ используют телеметрические счетчики, например, трехфазный микропроцессорный счетчик электроэнергии СЭТ 4ТМ.03, оснащенный модемом, обеспечивающим беспроводной выход в Интернет по технологии GPRS или CDMA.
Несколько счетчиков объединяются по шине интерфейса RS-485, при этом используется модем GM 47 Sony Ericsson.
Для проводной Интернет-связи возможно использовать технологию ADSL, позволяющую через специальный модем осуществлять доступ к Интернет по обычным телефонным каналам.
Расчетный узел представляет собой сеть, сервер с установленным программным обеспечением и рабочие станции операторов, т.е. представляет собой расчетный центр.
Рабочие станции операторов расчетного центра содержат сетевую операционную систему с устройством памяти, например. Windows XP и используется программное обеспечение, например, «Internet Explorer».
Использованное на сервере программное обеспечение: Web-сервер «Apache», система управления базами данных (СУБД) «MySQL», при этом используется модуль «php» для Web-сервера «Apache», обеспечивающий взаимодействие Web-сервера и СУБД. Используемые языки: PHP, SQL, HTML, JavaScript.
Узел распоряжения ресурсом также представляет собой рабочие станции операторов, объединенные в сеть с обеспечением доступа в Интернет с аналогичной операционной системой с устройством памяти, что и расчетный узел.
Модем ПКУ по сети Интернет передает показания ПКУ электроэнергии в узел расчета. В базе данных устройства памяти центрального компьютера расчетного узла хранятся данные о тарифах и фактических показаниях ПКУ. К тарифам относят установленные регулируемые и нерегулируемые тарифы. Таким образом, компьютер узла расчета при обработке информации сопоставляет соответствующие тарифы с фактическими показаниями счетчика за определенный период времени. При этом программное обеспечение позволяет отображать результаты расчетов в виде таблиц или графиков или отчетов, предназначенных для мониторинга коммерческого и технического учета, включая анализ стоимости реально затраченной электроэнергии, и оптимизации расходов электроэнергии.
1. Система учета и контроля данных о ресурсе, содержащая минимум один прибор коммерческого учета ресурса, например, электроэнергии, установленный у абонента-потребителя ресурса и предназначенный для регистрации и передачи данных о показаниях потребленного абонентом ресурса, узел распоряжения ресурсом, содержащий компьютер с устройством памяти, связанный посредством прямой и обратной связи с расчетным узлом, содержащим центральный компьютер с устройством памяти, связанный посредством прямой и обратной связи с прибором коммерческого учета, устройство памяти компьютера узла распоряжения ресурсом предназначено для хранения, как минимум, информации о ресурсе, потребляемом каждым абонентом, и о тарифах на ресурс, устройство памяти центрального компьютера предназначено для хранения, как минимум информации о тарифах и информации о фактических показаниях прибора коммерческого учета абонента, расчетный узел предназначен для сопоставления фактических показаний приборов коммерческого учета и тарифов для определения стоимости потребленного ресурса, а узел распоряжения ресурсом предназначен для предоставления ресурса абоненту на основании данных от расчетного узла, прибор коммерческого учета связан с центральным компьютером расчетного узла посредством Интернет, для этого прибор коммерческого учета снабжен модемом с микропроцессором, адаптированным для связи с центральным компьютером, соединенным, в свою очередь с компьютером узла распоряжения ресурсом, также через Интернет.
2. Система учета и контроля данных о ресурсе по п.1, отличающаяся тем, что Интернет связь осуществляется по стандарту GPRS или CDMA.
