Система индивидуального учета энергоресурсов в зданиях и сооружениях (варианты)

Полезная модель относится к группе систем учета энергоресурсов, в которых информационный обмен между отдельными компонентами осуществляют посредством каналов связи и телекоммуникационных сетей общего пользования. Логическая сеть 1 системы состоит из открытой подсети 2 для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети 3 для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты (каждый из вариантов имеет свой ключ защиты). Между подсетью 2 и подсетью 3 размещен блок криптографической защиты 4. К подсети 2 подключены счетчик 5 принятых данных и счетчик 6 переданных данных. Подсеть 2 соединена с блоком часов реального времени 7, блоком управления 10 (Вариант 1), 12 (Вариант 2), 14 (Вариант 3), 16 (Вариант 4). Блоки 10, 12, 14 и 16 выполнен с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения газа (Вариант 1), электрической энергии (Вариант 2), жидкости (Вариант 3) и теплоносителя (Вариант 4) по графику и по показаниям блока 7, соответственно. Подсеть 2 соединена с блоком обработки данных и/или сигналов 8, измерительным блоком 11 (Вариант 1), 13 (Вариант 2), 15 (Вариант 3), 17 (Вариант 4) и блоком 7. Блоки 11, 13, 15, 17 осуществляют измерение параметров соответствующих энергоресурсов по вариантам 1, 2, 3, 4. Телекоммуникационный блок 9 подключен к подсети 3. Техническое решение обеспечивает объективность расчетов между потребителями и поставщиками, 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к области распределенных информационно-измерительных и управляющих систем, в частности к системам учета энергоресурсов, в которых информационный обмен между отдельными компонентами осуществляют посредством каналов связи и телекоммуникационных сетей общего пользования.

Известна система учета потребления коммунальных услуг жилищно-коммунального хозяйства, включающая системы формирования и контроля измерительной информации по первичным параметрам, определяющим энергопотребление, обработку информации для получения значений (величин) фактически израсходованных потребителями энергоресурсов и управления системами энергоснабжения по переданной информации при эксплуатации и обслуживании жилых зданий, RU 52504 U1, G08B 25/00, 27.03.2006; RU 2296305 C1, G01K 17/00, 27.03.2007.

Известна система индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, включающая системы формирования и контроля измерительной информации по первичным параметрам, определяющим потребление горячей и холодной воды, тепловой и электрической энергии, газа, RU 2378655 C1, G01R 11/00, 10.01.2010; RU 37246 U1, G06F 17/60, 10.04.2004.

Известен комплекс учета и контроля электроэнергии, содержащий устройства автоматического сбора данных в виде электрических сигналов (импульсных, токовых, напряжений) с первичных измерительных преобразователей (измерительных трансформаторов, счетчиков электрической энергии, аналоговых датчиков тока и напряжения), обработки, корректировки, накопления и выдачи информации в виде таблиц и графиков количества электроэнергии и мощности на экран персональных компьютеров, RU 45535 U1, G01R 22/00, 10.05.2005.

Известна автоматизированная информационно-измерительная система, включающая устройства регулирования потребления энергоресурсов и регулирование температуры потребляемой воды, RU 83829 U1, F24D 1/00, 20.06.2009; RU 78966 U1, G06F 17/40, 10.12.2008.

В известных системах отсутствует индивидуальный учет поступления и расхода энергоресурсов.

Известно устройство сбора и передачи данных для распределенных автоматизированных информационно-измерительных систем включающее телекоммуникационные сети, блок сбора и хранения данных, блок часов реального времени, блок защиты информации, RU 91193 U1, G06F 7/00, 27.01.2010.

Известна автоматизированная система учета расхода энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, содержащая устройство передачи данных и/или сигналов, включающее логическую сеть, блок управления, измерительный блок и блок обработки данных и/или сигналов, телекоммуникационный блок, RU 51255 U1, G06F 17/40, 27.01.2008.

Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.

Система учета расхода энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве «ближайшего аналога» малофункциональна, она позволяет вести учет затрат электроэнергии, газа, тепла, холодной и горячей воды в местах отбора, что не обеспечивает создание объективной системы расчетов между потребителями и поставщиками энергоресурсов, осуществление контроля за использованием энергоресурсов и снижение качества оперативного учета, планирования и распределения энергоресурсов.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей проводить индивидуальный учет расхода и поступления энергоресурсов, обеспечить объективность расчетов между потребителями и поставщиками и повысить качество оперативного учета, планирования и распределения энергоресурсов.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в создании системы индивидуального учета поступления и расхода газа (Вариант 1), электроэнергии (Вариант 2), жидкости (Вариант 3), теплоносителя (Вариант 4).

Согласно полезной модели (варианты 1. 2, 3, 4) эта задача решается за счет того, что система содержит устройство передачи данных и/или сигналов, включающее логическую сеть, блок управления, измерительный блок и блок обработки данных и/или сигналов, телекоммуникационный блок.

Логическая сеть состоит из открытой подсети для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты.

Между открытой подсетью и закрытой подсетью размещен блок криптографической защиты, выполненный с возможностью дешифрации и передачи данных и/или сигналов из закрытой подсети в открытую подсеть и с возможностью шифрования и передачи данных и/или сигналов из открытой подсети в закрытую подсеть.

К открытой подсети подключены счетчик принятых данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, принятых в открытую подсеть из закрытой подсети, и счетчик переданных данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, переданных из открытой подсети в закрытую подсеть.

Открытая подсеть соединена с блоком часов реального времени, выполненным с возможностью синхронизации хода.

Открытая подсеть соединена с блоком управления.

Открытая подсеть соединена с измерительным блоком.

Открытая подсеть соединена с блоком обработки данных и/или сигналов, выполненным с возможностью передачи в закрытую подсеть связок данных о показаниях счетчиков принятых и переданных данных, измерительного блока и блока часов реального времени.

Телекоммуникационный блок подключен к закрытой подсети и выполнен с возможностью приема и передачи данных и/или сигналов через телекоммуникационные сети.

Вариант 1.

Система содержит учет количества получения и расхода газа.

Блок управления выполнен с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения газа по графику и по показаниям блока часов реального времени.

Измерительный блок выполнен с возможностью измерения или определения параметров газа.

Кроме того, параметры газа выбраны из группы, состоящей из расхода, давления, температуры, плотности и химического состава.

Вариант 2.

Система содержит учет количества получения и расхода электрической энергии.

Блок управления выполнен с возможностями отображения информации, получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения электрической энергии и получение параметров электрического тока по графику и по показаниям блока часов реального времени.

Измерительный блок выполнен с возможностью измерения или определения параметров электрического тока.

Кроме того, параметры электрического тока включают измерение силы электрического тока, напряжения электрического тока, частоты электрического тока, мощности электрического тока, параметров качества электрического тока.

Вариант 3.

Система содержит учет количества получения и расхода жидкости.

Блок управления выполнен с возможностями отображения информации, получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения жидкости по графику и по показаниям блока часов реального времени.

Измерительный блок выполнен с возможностью измерения или определения параметров жидкости.

Кроме того, параметры жидкости выбраны из группы, состоящей из расхода, давления, температуры, плотности и химического состава.

Вариант 4.

Система содержит учет количества получения и расхода тепловой энергии и массы и/или объема теплоносителя в водяной и/или паровой системе теплоснабжения и/или теплопотребления.

Блок управления выполнен с возможностями отображения информации, получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения теплоносителя по графику и по показаниям блока часов реального времени.

Измерительный блок выполнен с возможностью управления параметрами теплоносителя.

Кроме того, параметры теплоносителя выбраны из группы, состоящей из расхода, давления, температуры, энтальпии, вязкости, плотности и химического состава.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - система индивидуального учета количества газа (вариант 1);

на фиг.2 - система индивидуального учета количества электроэнергии (вариант 2);

на фиг.3 - система индивидуального учета количества жидкости (вариант 3);

на фиг.4 - система индивидуального учета количества теплоносителя (вариант 4).

Система (Вариант 1, 2, 3, 4) содержит:

Логическую сеть для адресной передачи данных и/или сигналов - 1,

открытую подсеть - 2,

закрытую подсеть - 3.

Блок криптографической защиты - 4.

Счетчик принятых данных - 5.

Счетчик переданных данных - 6.

Блок часов реального времени - 7.

Блок обработки данных и/или сигналов - 8.

Телекоммуникационный блок - 9.

Вариант 1.

Блок управления - 10.

Измерительный блок - 11.

Вариант 2.

Блок управления - 12.

Измерительный блок - 13.

Вариант 3.

Блок управления - 14.

Измерительный блок - 15.

Вариант 4.

Блок управления - 16.

Измерительный блок - 17.

Логическая сеть 1 состоит из открытой подсети 2 для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети 3 для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты (каждый из вариантов имеет свой ключ защиты).

Между открытой подсетью 2 и закрытой подсетью 3 размещен блок криптографической защиты 4, выполненный с возможностью дешифрации и передачи данных и/или сигналов из закрытой подсети 3 в открытую подсеть 2 и с возможностью шифрования и передачи данных и/или сигналов из открытой подсети 2 в закрытую подсеть 3.

К открытой подсети 2 подключены счетчик 5 принятых данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, принятых в открытую подсеть 2 из закрытой подсети 3, и счетчик 6 переданных данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, переданных из открытой подсети 2 в закрытую подсеть 3.

Открытая подсеть 2 соединена с блоком часов реального времени 7, выполненным с возможностью синхронизации хода.

Открытая подсеть 2 соединена с блоком управления 10 (Вариант 1), 12 (Вариант 2), 14 (Вариант 3), 16 (Вариант 4).

Блок управления 10 (Вариант 1) выполнен с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения газа по графику и по показаниям блока часов реального времени 7.

Блок управления 12 (Вариант 2) выполнен с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения электрической энергии и получение параметров электрического тока по графику и по показаниям блока часов реального времени 7.

Блок управления 14 (Вариант 3) выполнен с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения жидкости по графику и по показаниям блока часов реального времени 7.

Блок управления 16 (Вариант 4) выполнен с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения теплоносителя по графику и по показаниям блока часов реального времени 7.

Открытая подсеть 2 соединена с измерительным блоком 11 (Вариант 1), 13 (Вариант 2), 15 (Вариант 3), 17 (Вариант 4).

Открытая подсеть 2 соединена с блоком обработки данных и/или сигналов 8, выполненным с возможностью передачи в закрытую подсеть 3 связок данных о показаниях счетчиков принятых 5 и переданных 6 данных, измерительным блоком 11 (Вариант 1), 13 (Вариант 2), 15 (Вариант 3), 17 (Вариант 4) и блоком часов реального времени 7.

Измерительный блок 11 (Вариант 1) выполнен с возможностью измерения или определения параметров газа.

Параметры газа включают определение расхода, давления, температуры, плотности и химического состава.

Измерительный блок 13 (Вариант 2) выполнен с возможностью измерения или определения параметров электрического тока.

Параметры электрического тока включают измерение силы электрического тока, напряжения электрического тока, частоты электрического тока, мощности электрического тока, параметров качества электрического тока.

Измерительный блок 15 (Вариант 3) выполнен с возможностью измерения или определения параметров жидкости.

Параметры жидкости включают определение расхода, давления, температуры, плотности и химического состава.

Измерительный блок 17 (Вариант 4) выполнен с возможностью управления параметрами теплоносителя.

Параметры теплоносителя включают определение расхода, давления, температуры, энтальпии, вязкости, плотности и химического состава.

Телекоммуникационный блок 9 подключен к закрытой подсети 3 и выполнен с возможностью приема и передачи данных и/или сигналов через телекоммуникационные сети.

Система посредством измерительных блоков 11 (Вариант 1), 13 (Вариант 2), 15 (Вариант 3), 17 (Вариант 4) измеряет количество отпущенного и/или полученного энергоресурса и его параметры, соответственно.

Блоки управления 10 (Вариант 1), 12 (Вариант 2), 14 (Вариант 3), 16 (Вариант 4) формируют сигналы управления отпуском и/или получением энергоресурса, соответствующего, по графику, полученному из комплекса в моменты времени, определенные с помощью блока часов реального времени 7.

В качестве логической сети 1 рассматривается весь маршрут, по которому распространяются адресованные данные, и в котором указанные данные подвергаются шифрованию или дешифрованию в блоке криптографической защиты 4 посредством какого-либо одного из ключей защиты.

Каждой логической сети 1 соответствует свой ключ защиты и счетчики принятых 5 и переданных 6 данных.

В процессе работы системы счетчики 5 и 6 осуществляют индивидуальный учет количества принятых и переданных данных для каждой из логической сети 1 в отдельности.

Дешифрированная последовательность байт запроса поступает в блок обработки 8.

Блок обработки 8 непрерывно накапливает связки данных о показаниях измерительных блоков 11 (Вариант 1), 13 (Вариант 2), 15 (Вариант 3), 17 (Вариант 4) и блока часов реального времени 7 и осуществляет их временное хранение.

При получении запроса блок обработки 8 передает свои показания в ту же закрытую подсеть 3, из которой получен запрос. При передаче в закрытую подсеть 3 все данные, полученные из открытой полости 2 шифруются посредством блоке криптографической защиты 4.

Предложенные Варианты 1, 2, 3, 4 системы позволяют учитывать не только количество отпущенного (полученного) энергоресурса и контролировать его параметры, то есть получать измерительную информацию, но и учитывать количество использованной информации и учитывать издержки, связанные с доставкой измерительной и иной информации от каждого устройства до каждого центра обработки информации. При этом обеспечивается криптографическая защита информации индивидуальными ключами защиты для каждого заинтересованного субъекта, отпускающего (получающего) информацию в виде шифрованной последовательности байт данных формируемой заявленными устройствами, предоставляющего (использующего) заявленные устройства для осуществления транзитной передачи данных в комплекс и использующего общие ресурсы комплекса (каналы связи и телекоммуникационные сети общего пользования). Это обеспечивает возможность создания системы из отдельных компонентов (устройств), которые могут принадлежать различным владельцам, обеспечивая при этом техническую возможность выражения интересов владельцев устройств в отношении данного обстоятельства посредством индивидуального формирования измерительных данных пользования заявленными устройствами, включая предоставление формируемой устройствами коммерчески значимой информации, организации посредством использования устройств каналов связи и каналов передачи данных, а также обеспечивает возможность коллективного пользования каналами связи и телекоммуникационными сетями общего пользования с возможностью формирования измерительных данных индивидуально для каждого заинтересованного субъекта в соответствии с объемом транспортируемых данных (трафиком), производимом в составе общего трафика в его интересах.

Заявленные системы по Вариантам 1, 2, 3, 4 могут быть использованы для учета, мониторинга и управления отпуском (получением) энергоресурса на объектах, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

В предложенных вариантах 1, 2, 3, 4 системы использованы устройства, широко применяемые в области измерительной техники, разработка опытных моделей на ЗАО «ОВ» обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

1. Система индивидуального учета энергоресурсов в зданиях и сооружениях, содержащая устройство передачи данных и/или сигналов, включающее логическую сеть, блок управления, измерительный блок и блок обработки данных и/или сигналов, телекоммуникационный блок, отличающаяся тем, что система содержит учет количества получения и расхода газа, логическая сеть состоит из открытой подсети для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты, между которыми размещен блок криптографической защиты, выполненный с возможностью дешифрации и передачи данных и/или сигналов из закрытой подсети в открытую подсеть и с возможностью шифрования и передачи данных и/или сигналов из открытой подсети в закрытую подсеть, и установлены счетчик принятых данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, принятых в открытую подсеть из закрытой подсети, и счетчик переданных данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, переданных из открытой подсети в закрытую подсеть, подключенные к открытой подсети, соединенной с блоком часов реального времени, выполненным с возможностью синхронизации хода, с блоком управления, выполненным с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения газа по графику и по показаниям блока часов реального времени, с измерительным блоком, выполненным с возможностью измерения или определения параметров газа и с блоком обработки данных и/или сигналов, выполненным с возможностью передачи в закрытую подсеть связок данных о показаниях счетчиков принятых и переданных данных, измерительного блока и блока часов реального времени, при этом телекоммуникационный блок подключен к закрытой подсети и выполнен с возможностью приема и передачи данных и/или сигналов через телекоммуникационные сети.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что параметры газа выбраны из группы, состоящей из расхода, давления, температуры, плотности и химического состава.

3. Энергосберегающая система индивидуального учета количества энергоресурсов в зданиях и сооружениях, содержащая устройство передачи данных и/или сигналов, включающее логическую сеть, блок управления, измерительный блок и блок обработки данных и/или сигналов, телекоммуникационный блок, отличающаяся тем, что система содержит учет количества получения и расхода электрической энергии, логическая сеть состоит из открытой подсети для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты, между которыми размещен блок криптографической защиты, выполненный с возможностью дешифрации и передачи данных и/или сигналов из закрытой подсети в открытую подсеть и с возможностью шифрования и передачи данных и/или сигналов из открытой подсети в закрытую подсеть, и установлены счетчик принятых данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, принятых в открытую подсеть из закрытой подсети, и счетчик переданных данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, переданных из открытой подсети в закрытую подсеть, подключенные к открытой подсети, соединенной с блоком часов реального времени, выполненным с возможностью синхронизации хода, с блоком управления, выполненным с возможностями отображения информации, получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения электрической энергии и получение параметров электрического тока по графику и по показаниям блока часов реального времени, с измерительным блоком, выполненным с возможностью измерения или определения параметров электрического тока и с блоком обработки данных и/или сигналов, выполненным с возможностью передачи в закрытую подсеть связок данных о показаниях счетчиков принятых и переданных данных, измерительного блока и блока часов реального времени, при этом телекоммуникационный блок подключен к закрытой подсети и выполнен с возможностью приема и передачи данных и/или сигналов через телекоммуникационные сети.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что параметры электрического тока включают измерение силы электрического тока, напряжения электрического тока, частоты электрического тока, мощности электрического тока, параметров качества электрического тока.

5. Энергосберегающая система индивидуального учета количества энергоресурсов в зданиях и сооружениях, содержащая устройство передачи данных и/или сигналов, включающее логическую сеть, блок управления, измерительный блок и блок обработки данных и/или сигналов, телекоммуникационный блок, отличающаяся тем, что система содержит учет количества получения и расхода жидкости, логическая сеть состоит из открытой подсети для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты, между которыми размещен блок криптографической защиты, выполненный с возможностью дешифрации и передачи данных и/или сигналов из закрытой подсети в открытую подсеть и с возможностью шифрования и передачи данных и/или сигналов из открытой подсети в закрытую подсеть, и установлены счетчик принятых данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, принятых в открытую подсеть из закрытой подсети, и счетчик переданных данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, переданных из открытой подсети в закрытую подсеть, подключенные к открытой подсети, соединенной с блоком часов реального времени, выполненным с возможностью синхронизации хода, с блоком управления, выполненным с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения жидкости по графику и по показаниям блока часов реального времени, с измерительным блоком, выполненным с возможностью измерения или определения параметров жидкости и с блоком обработки данных и/или сигналов, выполненным с возможностью передачи в закрытую подсеть связок данных о показаниях счетчиков принятых и переданных данных, измерительного блока и блока часов реального времени, при этом телекоммуникационный блок подключен к закрытой подсети и выполнен с возможностью приема и передачи данных и/или сигналов через телекоммуникационные сети.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что параметры жидкости выбраны из группы, состоящей из расхода, давления, температуры, плотности и химического состава.

7. Энергосберегающая система индивидуального учета количества энергоресурсов в зданиях и сооружениях, содержащая устройство передачи данных и/или сигналов, включающее логическую сеть, блок управления, измерительный блок и блок обработки данных и/или сигналов, телекоммуникационный блок, отличающаяся тем, что система содержит учет количества получения и расхода тепловой энергии и массы и/или объема теплоносителя в водяной и/или паровой системе теплоснабжения и/или теплопотребления, логическая сеть состоит из открытой подсети для обмена незашифрованными данными и/или сигналами и закрытой подсети для обмена данными и/или сигналами, зашифрованными посредством ключа защиты, между которыми размещен блок криптографической защиты, выполненный с возможностью дешифрации и передачи данных и/или сигналов из закрытой подсети в открытую подсеть и с возможностью шифрования и передачи данных и/или сигналов из открытой подсети в закрытую подсеть, и установлены счетчик принятых данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, принятых в открытую подсеть из закрытой подсети, и счетчик переданных данных, выполненный с возможностью измерения количества данных, переданных из открытой подсети в закрытую подсеть, подключенные к открытой подсети, соединенной с блоком часов реального времени, выполненным с возможностью синхронизации хода, с блоком управления, выполненным с возможностями отображения информации и получения графика управления и формирования управляющих сигналов отпуска и/или получения теплоносителя по графику и по показаниям блока часов реального времени, с измерительным блоком, выполненным с возможностью управления параметрами теплоносителя и с блоком обработки данных и/или сигналов, выполненным с возможностью передачи в закрытую подсеть связок данных о показаниях счетчиков принятых и переданных данных, измерительного блока и блока часов реального времени, при этом телекоммуникационный блок подключен к закрытой подсети и выполнен с возможностью приема и передачи данных и/или сигналов через телекоммуникационные сети.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что параметры теплоносителя выбраны из группы, состоящей из расхода, давления, температуры, энтальпии, вязкости, плотности и химического состава.