LoRaWAN GW MODBUS – bramka sieci LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP
Opis Bramki LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP
Bramka LoRaWAN GW MODBUS to idealny produkt do komercyjnego wdrożenia IoT bez konieczności użycia rozwiązań chmurowych. Jego modułowość oraz elastyczne opcje dostosowywania do wymagań klienta pozwalają na elastyczność podczas wdrażania rozwiązania. Dzięki komponentom klasy przemysłowej osiąga wysoki standard niezawodności.
Bramka LoRaWAN nadaje się do każdego scenariusza użycia, czy to szybkiego wdrożenia, czy dostosowania w zakresie interfejsu użytkownika i funkcjonalności.
Wykonanie bramy w klasie szczelności IP67 pozwala jej na użycie na zewnątrz bądź w niekorzystnych warunkach przemysłowych. Jej konstrukcja zapewnia odporność na czynniki zewnętrzne oraz na nieautoryzowaną ingerencję.
Brama zapewnia komunikację:
w promieniu 15km (widoczność bezpośrednia anten sensora i bramki)
w promieniu do 5 km w terenie zurbanizowanym
do 1km w budynkach
Bramka LoRaWAN GW MODBUS różni się od tradycyjnej bramki LoRaWAN tym, że dane pochodzące z sensorów LoRaWAN są udostępnianie lokalnie poprzez interfejs MODBUS TCP. W bramkę wbudowany jest Network Server oraz aplikacja udostępniająca zdekodowane dane z sensorów LoRaWAN poprzez interfejs MODBUS TCP. Obsługiwane są wszystkie sensory LoRaWAN wszystkich producentów.
Bramka LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP
Zasada działania
Informacja wysyłana z sensora LoRaWAN, tzw. „payload”, są dekodowana w bramce LoRaWAN GW MODBUS za pomocą „payload decoder’a” i przekazywana do dedykowanej aplikacji, która udostępnia dane poprzez protokół MODBUS TCP. Informacja w rejestrach MODBUS jest odświeżana każdorazowo po otrzymaniu nowego „payload” z sensora LoRaWAN. Poza danymi zdekodowanymi w protokole MODBUS TCP udostępniany jest oryginalny payload z sensora LoRaWAN.
Sensory LoRaWAN są zarządzane poprzez wbudowany w bramkę LoRaWAN Network Server.
Zastosowanie
Systemy akwizycji danych za pomocą bezprzewodowej sieci radiowej
Systemy monitorowania obiektów biurowych i przemysłowych
Monitoring wodomierzy, gazomierzy, ciepłomierzy wyposażonych w komunikację LoRaWAN
Zdalna akwizycja danych z urządzeń LoRaWAN
Zarządzanie infrastrukturą budynku, hali magazynowej
Optymalizacja zużycia mediów
Użytkownicy
Zarządcy budynków, hal magazynowych instalacji przemysłowych
Spółdzielnie Mieszkaniowe
Wspólnoty mieszkaniowe
Dystrybutorzy mediów takich ja woda, gaz, ciepło
Funkcjonalność
Dwukierunkowa komunikacja w sieci LoRaWAN EU-868 MHz
Interfejs Ethernet z funkcją PoE
Protokół MODBUS TCP na potrzeby odczytu danych
Łatwa integracja sensorów LoRaWAN z systemami SCADA BMS
Zdalny dostęp do Network Serwera (opcja)
Zdalny dostęp do serwera aplikacji (opcja)
Dostęp za pomocą tunelu VPN (opcja)
Wersje wykonania
Outdoor – stopień szczelność IP67, aluminiowa obudowa, mocowanie do masztu, mocowanie do ściany, interfejs Ethernet, LTE, zasilanie PoE
Indoor – kilka wersji wykonania w zakresie obudowy oraz dostępnych interfejsów i sposobów zasilania
Przypadki zastosowania
Pomiar i monitorowanie mediów w budynkach, biurach i obiektach handlowychMonitorowanie mediów w halach fabrycznych i magazynachPomiar mediów w garażach podziemnych i piwnicachPomiar i monitorowanie mediów w budynkach mieszkalnych
Koncentrator komunikacyjny wMBUS do LoRaWAN / LTE-M / NBIoT
Oprogramowanie udostępniające dane z urządzeń wMBUS
System współpracuje z wszystkimi urządzeniami pomiarowymi z komunikacją wMBUS dostępnymi na rynku takimi jak: wodomierze, ciepłomierze, podzielniki ciepła, gazomierze, liczniki energii elektrycznej. Dodatkowo do systemu można dodać urządzenia do pomiaru temperatury, wilgotności, natężenia oświetlenia, czujnik ruchu, czujnik otwarcia zamknięcia okien / drzwi.
System charakteryzuje się:
Łatwością instalacji (szybka instalacja)
Łatwością konfiguracji / rekonfiguracji (ciągły zdalny dostęp do koncentratora)
Łatwością serwisowania
Możliwość korzystania z wielu różnych infrastruktur komunikacyjnych
Podstawowa funkcjonalność systemu
Co miesięczny raport odczytu wodomierzy (podzielników ciepła, gazomierzy, ciepłomierzy, lub innych urządzeń wMBUS) w postaci pliku CSV
Nadzorowanie stanu baterii w urządzeniu
Opcje rozszerzenia funkcjonalności
Zarządzanie infrastrukturą systemu (wdrożenie systemu, zarządzanie systemem, itp. )
Raport dobowy w postaci pliku CSV
Dostęp do aplikacji w chmurze z opcją prezentacji danych online, analizy danych, wysyłaniem alarmów o błędach raportowanych w nakładce, wysyłanie alarmów na podstawie analizy danych.
Dodatkowe urządzenia wMBUS:
temperatura
wilgotność
natężenie oświetlenia
czujnik ruchu
czujnik dymu
czujnik otwarcia okna / drzwi
inne wg potrzeb klienta
Opłaty za system
Jednorazowa opłata za koncentrator
Opłata miesięczna za każde urządzenie wMBUS (uzależniona od funkcjonalności, np. tylko biling, biling + monitorowanie, biling + monitorowanie + alarmy )
Koncentrator charakterystyka
Wersje koncentratora
zasilanie bateryjne
zasilanie sieciowe 230VAC
zasilanie panelem PV
Komunikacja:
LoRaWAN
LTE-M (nie jest wymagana infrastruktura LoRaWAN, LTE-M jest na terenie całej Polski)
Konfiguracja parametrów:
Zdalna poprzez LoRaWAN lub LTE-M (czyli w obu przypadkach mamy ciągły dostęp zdalny do koncentratora)
Lokalna konfiguracja aplikacją za komputerze PC, wtępna konfiguracja, ręsztę można dokończyć już zdalnie na obiekcie
Ilość urządzeń wMBUS obsługiwanych przez koncentrator:
do 500
w praktyce, w budynku wielorodzinnym (wielka płyta) loguje się do koncentratora od 30 do 60 wodomierzy (urządzeń wMBUS).
zasięg wMBUS w budynku typu wielka płyta to dwie kondygnacje w górę i dwie kondygnacje w dół
Koncentrator współpracuje z wszystkimi dostepnymi na rynku nakładkami wMBUS oraz wodomierzami z wbudowaną komunikacją wMBUS. Dla urządzeń z szyfrowaniem AES potrzebne są klucze do deszyfracji telegramu wMBUS.
Wszystkie wersje mogą być stosowane wewnątrz i na zewnątrz budynku (indoor / outdoor). Wersja zasilana panelem PV może być używana wewnątrz budynku jeśli jest umieszczona niedaleko okna tak aby w czasie dnia dochodziło światło dzienne. Wersja zasilana panelem PV nie wymaga baterii. Panel PV stanowi element obudowy.
Zasięg w budynku wielorodzinnym o konstrukcji typu wielka płyta
Środki pochodzące z opłaty mocowej będą przeznaczone na finansowanie rynku mocy, którego celem jest zapewnienie średnioterminowego i długoterminowego bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej do odbiorców końcowych. Organizację rynku mocy oraz sposób obliczania i poboru opłaty mocowej określa ustawa z dnia 8 grudnia 2017 r. o rynku mocy (Dz. U. z 2020 r. poz. 247 t.j. ze zm.; dalej: „Ustawa o rynku mocy”).
Podstawa prawna wprowadzenia opłaty
Ustawa wprowadzająca opłatę została uchwalona przez Sejm RP w 2017 r. z okresem przejściowym jej wprowadzenia do 1 października 2020 r. Okres ten został jednak wydłużony i naliczania tej opłaty rozpocznie się od 1 stycznia 2021 r. Będzie to nowa pozycja na rachunkach za energię elektryczną zużywaną przez każdego odbiorcę. W tym momencie nie jest przewidziana jakakolwiek ulga. Niemniej jednak toczą się prace legislacyjne, które potencjalnie mogą wprowadzić pewne preferencje dla ograniczonego katalogu podmiotów.
Wprowadzenie opłaty mocowej od 1 stycznia 2021 roku wpłynie na podwyższenie rachunku za energię elektryczną. 30 listopada, Prezes URE opublikował informację w sprawie stawek opłaty mocowej, które będą bezpośrednio dotyczyły gospodarstw domowych. W zależności od rocznego zużycia energii, stawki będą się wahały od 1,87 zł/mies. do 10,46 zł/mies netto dla gospodarstw domowych.
Stawki opłaty mocowej
Zgodnie z informacją Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki Nr 63/2020 w sprawie stawek opłaty mocowej na rok 2021, od dnia 1 stycznia 2021 r. do dnia 31 grudnia 2021 r. stawki opłaty mocowej, bez podatku od towarów i usług, czyli stawki netto będą wynosiły:
1,87 zł na miesiąc – w odniesieniu do odbiorców końcowych pobierających energię elektryczną w gospodarstwie domowym zużywających rocznie poniżej 500 kWh energii elektrycznej
4,48 zł na miesiąc – w odniesieniu do odbiorców końcowych pobierających energię elektryczną w gospodarstwie domowym zużywających rocznie od 500 kWh do 1 200 kWh energii elektrycznej
7,47 zł na miesiąc – w odniesieniu do odbiorców końcowych pobierających energię elektryczną w gospodarstwie domowym, zużywających rocznie powyżej 1 200 kWh do 2800 kWh energii elektrycznej
10,46 zł na miesiąc – w odniesieniu do odbiorców końcowych pobierających energię elektryczną w gospodarstwie domowym zużywających rocznie powyżej 2800 kWh energii elektrycznej
0,0762 zł/kWh – w odniesieniu do innych odbiorców końcowych – w tym dla firm. Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Klimatu i Środowiska wybranymi godzinami doby przypadającymi na godziny szczytowego zapotrzebowania na moc w systemie mogą być wyłącznie godziny, dla których może zostać ogłoszony okres zagrożenia. Okres zagrożenia ogłasza się zaś wyłącznie dla godzin pomiędzy 7:00 a 22:00 od poniedziałku do piątku, z wyłączeniem dni ustawowo wolnych od pracy. Czyli będzie to 15 godzin w dobie.
System monitorowania opłaty mocowej
Cel systemu
System monitorowania opłaty mocowej ma za zadanie pokazanie użytkownikowi typu firma jak na bieżąco oraz w horyzoncie czasowym kształtuje się opłata. Pozwoli to na działania zmierzające do ograniczenia ww opłaty. System dostarcza zarówno dane techniczne (zużycie energii oraz inne parametry) jak i dane ekonomiczne (wartość opłaty w poszczególnych godzinach). Użytkownik poprzez działania typu:
zmiana organizacji pracy
inwestycje w urządzenia obniżające zużycie energii
inwestycje w odnawialne źródła energii np. instalacja fotowoltaiczna
Dzięki informacjom o wartości opłaty mocowej oraz o dodatkowych parametrach użytkownik systemu będzie mógł wyliczyć np.:
moc potrzebnej instalacji fotowoltaicznej
czas niezbędny do zwrotu inwestycji
Części składowe systemu do monitorowania opłaty mocowej
sprzęt do odczytów licznika energii dostawcy energii elektrycznej
sprzęt do zbierania informacji dodatkowej z terenu firmy
infrastruktura komunikacyjna
oprogramowanie do gromadzenia danych pomiarowych, wizualizacji, przetwarzania, eksportowania do innych systemów informatycznych przez firmę
Sprzęt do odczytu licznika energii dostawcy
Opcja bezpośredniego odczytu z licznika dostawcy ma wiele zalet
jest tańsza i szybsza do implementacji niż dostarczenie tzw. podlicznika kontrolnego
dane pomiarowe są identyczne z danymi posiadanymi przez dostawcę energii
Do odczytu danych z licznika dostawcy używamy interfejsów takich jak: złącze optyczne IEC62056-21, RS485, port P1, wMBUS itp. Wspomagamy użytkownika w uzyskaniu zgody dostawcy energii na możliwość wykorzystania interfejsów licznika pod tzw. plombą – jest to np. port szeregowy RS485. Zestaw do odczytu licznika jest wyposażony w odpowiedni do sytuacji moduł komunikacyjny np. LTE 4G, NBIoT, LTEcatM, LoRaWAN, Ethernet, WiFi. Pozwala to szybkie, tanie i proste przesyłanie danych do oprogramowania systemu.
Sprzęt do zbierania informacji dodatkowej z terenu firmy
W celu zwiększenia efektywności naszego systemu, z terenu firmy użytkownika zbierana będzie dodatkowa informacja, dzięki której zwiększy się funkcjonalność naszego systemu. Danymi takimi mogą być np. dodatkowe liczniki energii pokazujące rozpływ energii na terenie firmy. Wskaże to miejsca największego poboru energii.
W systemie są liczne dodatkowe sensory zbierające różnorodną informację, która zwiększy efektywność systemu. Jeśli ktoś jest zainteresowany takim szczegółami to proszę o bezpośredni kontakt z naszą firmą. Chętnie zaprezentujemy unikalność naszego systemu.
Infrastruktura komunikacyjna
Infrastruktura komunikacyjna jest niebanalną częścią systemu ze względu pa pozyskiwanie informacji dodatkowej nie pochodzącej z licznika energii dostawcy. Możemy wykorzystać istniejącą infrastrukturę komunikacyjną jak również stworzyć własną, dostosowaną do potrzeb systemu.
Oprogramowanie
Oprogramowanie umieszczone jest w tzw. chmurze, dzięki czemu nie jest konieczne na terenie firmy instalowanie sprzętu informatycznego. Dzięki temu:
obniżamy koszty systemu
skracamy czas implementacji (montaż, ko0nfiguracja, uruchomienie)
usprawniamy serwis i wsparcie techniczne
obniżamy koszty serwisu i wsparcia technicznego
zdalne aktualizacje
szybkie implementowanie nowych funkcji na życzenie użytkownika
Ogromną zaletą systemu jest możliwość jego zdalnego wdrożenia. W 100% zdalnego. Jak to się robi:
zdalna inwentaryzacja, którą robi sam użytkownik na podstawie otrzymanych precyzyjnych wytycznych
konfigurujemy wszystkie urządzenia prze wysyłką
otrzymane urządzenia użytkownik sam instaluje wg otrzymanych precyzyjnych wytycznych (urządzenia są typu plug&play)
urządzenia po ich zasileniu łączą się do aplikacji w chmurze
dokonujemy zdalnego sprawdzenia i oddajemy działający system do użytkowania
Oczywiście nie każdą konfigurację sprzętową można uruchomić zdalnie ale posiadamy urządzenia, które mogą to zapewnić.
Bezpieczeństwo danych
Wszystkie dane są szyfrowane i zabezpieczone np. szyfrowaniem AES. Dane począwszy od pobrania ich z licznika aż do dotarcia do aplikacji są zabezpieczone. Sama aplikacja udostępnia interfejs użytkownika w sposób bezpieczny.
Dane przechowywane są na serwerach chmurowych więc awaria lokalnego serwera nie powoduje ich utraty. Dodatkowo użytkownik zwolniony jest ze żmudnego obowiązku „backupowania” danych.
Elastyczne opłaty za użytkowanie systemu
Istnieje wiele planów cenowych, które można elastycznie dostosować do oczekiwań użytkownika. System może być opłacany w ramach licencji dożywotniej z określonym czasem gwarancji lub może być opłacany w elastycznym abonamencie miesięcznym.
Cena jest uzależniona od ilości urządzeń, interwału ich odczytu oraz długości okresu przechowywania danych.
Więcej informacji udzielamy w kontakcie bezpośrednim.
Szkolenia dla użytkownika systemu
W dogodnym dla użytkownika systemu terminie oferujemy zdalne szkolenia i warsztaty. Zakres oraz ilość godzin szkoleniowych elastycznie dostosowujemy do wymagań użytkownika.
Rozbudowa systemu
Struktura systemu jest tak zaprojektowana aby system mógł być rozbudowany w każdym czasie w miarę zwiększających się potrzeb użytkownika. O jakie elementy można rozbudować system:
monitorowanie innych mediów: woda, gaz, ciepło
predictive maintenace – czyli monitorowanie maszyn i urządzeń w celu zapobiegania awariom
kontrola dostępu,
monitorowanie innych systemów np. klimatyzacji, oświetlenia itp.
Większość z powyższych rozszerzeń można wykonać zdalnie gdyż większość naszych sensorów działa w trybie plug&play.
Kontakt
Jeśli potrzebujesz więcej informacji nie wahaj się i skontaktuj się. Jesteśmy do Twojej dyspozycji od poniedziałku do piątku w godzinach od 9:00 do 18:00 oraz w sobotę w godzinach 9:00 do 14:00
W ofercie firmy S KOMUNIKACJA pojawiły się liczniki energii elektrycznej z wbudowanym modułem komunikacyjnym BPL. Liczniki energii pochodzą od dwóch producentów: Iskraemeco oraz od polskiego producenta firmy ZEUP Pozyton Sp. z o.o.
Liczniki ZEUP Pozyton Sp. z o.o. to:
Jednofazowy licznik energii LABM
Trzyfazowy licznik energii EABM
Jednofazowy oraz trzyfazowy małogabarytowy licznik typu sNAB
Jednofazowy oraz trzyfazowy małogabarytowy licznik typu sQAB
Trzyfazowy małogabarytowy licznik typu sEAB
Liczniki z modułem komunikacyjnym BPL typu LABM, EABM, sEAB
Do umieszczenia modułu komunikacyjnego w licznikach LABM oraz EABM wykorzystano dedykowane pokrywy listwy zaciskowej licznika w której znajduje się kieszeń na moduł komunikacyjny. Moduł komunikacyjny BPL jest podłączony do zacisków N, L1 (N, L1, L2, L3) oraz do interfejsu RS485.
Sposób umieszczenia modułu komunikacyjnego BP w liczniku.
Dla liczników małogabarytowych typu sEAB, sQAB, sNAB moduł komunikacyjny BPL jest zintegrowany z pokrywą listwy zaciskowej w postaci dodatkowej obudowy. Moduł komunikacyjny BPL jest podłączony do zacisków N, L1 (N, L1, L2, L3) oraz do interfejsu RS485.
W podobny sposób dokonano integracji modułu BPL z licznikiem Iskraemeco typu MT194.
Rozpoczynam cykl relacji z wdrożenia projektu pod nazwą: „Projekt Smart Grid dla transmisji danych z liczników energii elektrycznej zainstalowanych u odbiorców końcowych oraz urządzenia automatyki poprzez system komunikacji BPL (Broadband Power Line) wykorzystujący sieci elektroenergetyczne średniego i niskiego napięcia.”
Zamawiający:
ESV S.A. jeden z największych niezależnych dystrybutorów energii (OSD) na terenie Polski. Grupa kapitałowa o zasięgu ogólnopolskim, składającą się z kilkunastu spółek. Działa na rynku energetycznym już od ćwierćwiecza. Zasila obszary przemysłowe, nowoczesne centra i galerie handlowe, biurowce, hotele, lokale usługowe i urzędy. Posiada własne sieci dystrybucyjne i kompetentną kadrę. Stale poszerza obszar działania oraz tworzy innowacyjne, indywidualne rozwiązania dopasowane do potrzeb klientów
Wykonawca:
SPIE Building Solutions działa w ramach SPIE S.A. – francuskiego koncernu o globalnym zasięgu. W strukturach organizacji przynależymy bezpośrednio do grupy SPIE Deutschland & Zentraleuropa.
Wiedza, doświadczenie i skala działania naszych zagranicznych struktur motywują nas do rozwijania się w Polsce. Jesteśmy krajowym liderem na rynku technicznej obsługi nieruchomości oraz ochrony przeciwpożarowej. Zatrudniamy ponad 600 specjalistów, którzy realizują dla naszych Klientów ponad 300 projektów rocznie. Głównymi obszarami naszej aktywności w Polsce są sektory: biurowy, przemysłowy, energetyczny, logistyczny i handlowy.
Kilkunastoletnie doświadczenie w technologii BPL Broadband Power Line wykorzystywanej do budowy systemów Smart Metering oraz Smart Grid w sieciach elektroenergetycznych średniego i niskiego napięcia. Wdrożenia komunikacji dla licznych klientów w Polsce w Europie i na Świecie. Ekspertyzy, koncepcje, projekty, wdrożenia systemów z komunikacją BPL oraz IoT.
Opis projektu
Komunikacja BPL dla sieci średniego napięcia
szkielet komunikacji dla odczytu liczników energii w obszarze niskiego napięcia
szkielet komunikacji dla Smart Grid dla obszaru średniego napięcia (monitorowanie oraz sterowanie dla stacji SN/nn)
Komunikacja BPL dla sieci niskiego napięcia
komunikacja do odczytu liczników energii elektrycznej w obszarze sieci niskiego napięcia
komunikacja dla kolejnych systemów monitorowania i automatyzacji sieci niskiego napięcia, np. monitorowanie napięcia w głębi sieci niskiego napięcia, monitorowanie punktów podziału sieci niskiego napięcia.
Charakterystyka infrastruktury projektu:
Istniejąca infrastruktura elektroenergetyczna średniego oraz niskiego napięcia
Sieć średniego napięcia – kable podziemne 20kV – jeden GPZ, 22 stacje SN/nn
Sieć niskiego napięcia – kable podziemne 230/400V – około 200 sztuk złącz kablowo pomiarowych (1 lub 2 liczniki energii), około 220 sztuk tablic licznikowych (10-20 liczników energii w każdej tablicy). Odbiorcy energii zlokalizowani są w budynkach wielorodzinnych oraz na osiedlach domów jednorodzinnych.
Liczniki energii, to istniejące liczniki energii z interfejsem RS485 w ilości około 3000 sztuk.
Cel projektu jaki stawia sobie wykonawca:
dostęp do 100% liczników energii w trybie online
odczyt danych ze 100% liczników w trybie online
pomiar napięcia w głębi sieci niskiego napięcia w trybie online
monitorowanie punktów podziału sieci niskiego napięcia w trybie online
łącze komunikacyjne BPL pozwalające na dostęp online dla systemu SCADA do stacji SN/nn objętych projektem
Etapy realizacji projektu
Instalacja systemu dla obszaru stacji ESV-0005 (zrealizowano)
instalacja system NMS (Network Management System) dla komunikacji BPL
instalacja komunikacji BPL dla obszaru średniego napięcia
instalacja systemu BPL dla obszaru niskiego napięcia
integracja z systemem akwizycji danych z liczników energii elektrycznej
integracja z system SCADA
Kontakt
Jeśli potrzebujesz więcej informacji nie wahaj się i skontaktuj się. Jesteśmy do Twojej dyspozycji od poniedziałku do piątku w godzinach od 9:00 do 18:00 oraz w sobotę w godzinach 9:00 do 14:00
Osoba do kontaktu: Jacek Koźbiał
Telefon: +48 663 391 102
e-mail: biuro@skomunikacja.pl
skype: jacek.kozbial1
Co będzie w kolejnym odcinku
W kolejnym odcinku relacji zajmiemy się „Instalacją systemu dla obszaru stacji ESV-0005”. Instalacja obejmowała:
budowa łącza BPL pomiędzy stacjami SN ESV-0005 oraz ESV-0003
budowa infrastruktury komunikacyjnej BPL dla odczytu liczników energii zlokalizowanych w budynkach 2a -2d, 4a – 4d, 6a – 6d, 8a – 8d przy ulicy Staszica oraz w budynkach 3-19 przy ulicy Grabskiego.
Opiszemy:
użyte modemy BPL dla niskiego oraz średniego napięcia
zestawy przyłączeniowe dla niskiego napięcia
łącze BPL pomiędzy stacjami SN (urządzenia oraz czynności
Elektroniczny licznik energii elektrycznej zawsze wyposażony jest interfejs optyczny IEC62056-21 potocznie nazywany złączem optycznym. Zazwyczaj za pomocą tego złącza OSD Operator Sieci Dystrybucyjnej potocznie nazywany zakładem energetycznym odczytuje dane o zużyciu energii elektrycznej. Tak po prawdzie odczytów dokonuje inkasent uzbrojony w głowicę optyczną oraz urządzenie, które inicjuje odczyt i gromadzi odczytane dane. Urządzenie takie nazywamy terminalem odczytowym lub z angielska hand held unit HHU. Za inkasentem wyposażonym w taki zestaw tak po prawdzie stoi wielki system informatyczny, dzięki któremu dostajemy faktury za zużycie energii elektrycznej. W ten sposób odczytywanych jest kilka a nawet kilkanaście milionów liczników energii w Polsce.
Czy zwykły Kowalski też mógłby tak odczytać swój licznik energii elektrycznej? Ależ owszem, nic nie stoi na przeszkodzie. Tym bardziej, że podstawowa forma odczytu licznika – odczyt tzw. tabeli odczytowej – jest ogólnie dostępna.
Zawartość tabeli odczytowej
W wielkim skrócie napiszę jakie dane znajdują się tej tabeli. Myślę, że w kolejnym artykule bardziej szczegółowo opiszę zawartość tabeli.
Tabela zawiera bieżące dane pomiarowe oraz statusowe znajdujące się w liczniku np. stan liczydła energii czynnej pobieranej – czyli informacja która nas najbardziej interesuje. Jeśli posiadamy licznik wielostrefowy to w tabeli będzie energia czynna pobrana w każdej strefie. Czasami zostaniemy uraczeni historią stanów liczydeł czyli stanami liczydeł zapisanymi na koniec okresu obrachunkowego (zazwyczaj są są to informacje zapisywane co miesiąc). Każda odczytana dana poprzedzona jest tzw. kodem OBIS. Kod OBIS jest to ustandaryzowana etykieta opisująca wielkość odczytaną z licznika. Przykładowo kod 1.8.0 oznacza liczydło energii czynnej pobieranej bez strefowej. Więcej informacji na ten temat będzie w kolejnym artykule.
Co potrzebuje Kowalski aby odczytać licznik energii?
Kowalski potrzebuje trzy rzeczy – a w zasadzie cztery 😉
Głowicę optyczną
Terminal odczytowy – w naszym przypadku smartfon z systemem Android
Aplikację na smartfona
I pieniądze aby to wszystko kupić 😉
Głowica optyczna
Są dwa rodzaje głowic
Głowica z kablem i złączem USB (najlepiej od razu typu USB-C aby nie stosować tzw. przejściówek)
2. Głowica bezprzewodowa z łączem radiowym Bluetooth
Obie głowice bez problemu pasują do naszego smartfona. Głowicę z kablem USB-C po prostu wtykamy w złącze USB-C smartfona. Głowicę Bluetooth musimy sparować z naszym smartfonem.
Aplikacja do odczytu licznika
Aplikację pobieramy ze sklepu Androida (sklep Google) wpisując w wyszukiwarkę nazwę programu czyli „ZRobo”
Odczyt licznika energii za pomocą głowicy optycznej IEC62056-21
Odczytane dane zapisane zostają w pliku tekstowym w pamięci dyskowej smartfona. Pliki w prosty sposób można pobrać na swój komputer stacjonarny. Znając kody OBIS możemy zidentyfikować wszystkie dane jakie odczytaliśmy z naszego licznika energii elektrycznej.
W kolejnym artykule napiszę o bardziej zaawansowanych aplikacjach, które pozwoją nam na analizę odczytanych danych.
Opiszę równie zautomatyzowane sposoby odczytywania licznika w sposób ciągły (online) z możliwością tworzenia tzw. profili zużycia energii. System taki „zakończony” jest bardziej rozbudowaną aplikacją. W moim przypadku jest to aplikacja w chmurze.
Co będzie w kolejnych artykułach?
Odczyt za pomocą modułu LoRaWAN, wraz z opisem jak za niewielkie pieniądze zbudować własną domową infrastrukturę komunikacji LoRaWAN (dla zachęcenia odczyt licznika w tej opcji nie przekracza kwoty 999,-zł netto)
Opis metod odczytu pull oraz push – zalety i wady oraz przykłady
Przeźroczysty odczyt licznika za pomocą routera/gateway RS485-GSM
Co zrobić aby umożliwić stosowanie liczników energii elektrycznej w systemach IoT
Transmisja danych z licznika za pomocą komunikacji LoRaWAN, NBIoT, LTE cat M1
Oprogramowanie w chmurze vs. oprogramowanie stacjonarne
Kontakt
Jeśli potrzebujesz więcej informacji nie wahaj się i skontaktuj się. Jesteśmy do Twojej dyspozycji od poniedziałku do piątku w godzinach od 9:00 do 18:00 oraz w sobotę w godzinach 9:00 do 14:00
Wszystkie liczniki energii elektrycznej używają protokołu IEC62056-21 … i jeszcze długo będą używały. Bez IEC62056-21 nie byłoby możliwego odczytu licznika energii przez starego poczciwego inkasenta. Tak, inkasenci odczytują większość naszych liczników energii. Póki co ilość tzw. smart liczników stanowi dużo mniejszy procent. Nawet w przyszłości, gdy już będą królowały smart liczniki to IEC62056-21 będzie w dalej w użyciu – choćby w interfejsie HAN typu P1.
Odbiorcy z taryfy G
Większość elektronicznych liczników energii posiada interfejs optyczny zgodny z IEC62056-21 i to właśnie z niego korzysta inkasent dokonujący odczytu licznika. Tak więc interfejs optyczny może posłużyć nam do automatycznego zdalnego pobierania danych z licznika energii. Sytuacja taka dotyczy liczników z taryfy G (tzw. gospodarstwa domowe).
modem komunikacyjny do pracy w sieci GSM 2G/3G/4G LTE, LTE cat M1, NBIoT, LoRaWAN, LAN Ethernet, WiFi – interfejs RS485
Dane z licznika energii elektrycznej w ustalonym interwale od 1 minuty do 1 godziny są przesyłane do aplikacji w chmurze. Interwał odczytu danych z licznika może być inny od interwału przesyłania danych do chmury. Przykładowo dane mogą być odczytywane z licznika co 15 minut a transmisja do chmury może odbywać się raz na godzinę. Optymalizujemy zużycie limitu danych na karcie SIM.
Odbiorcy z taryfy C
Z reguły dla odbiorców taryfy C również używamy interfejsu optycznego, często jedynego z jakiego możemy skorzystać. Często zdarza się, że licznik dla taryfy C może dysponować interfejsem RS485, wówczas konwerter LKM144 jest dołączony bezpośrednio do interfejsu RS485 i nie jest wymagana głowica optyczna.
Uproszczona opcja odczytu licznika energii
Jeśli odbiorca energii elektrycznej może udostępnić do transmisji danych swoją sieć WiFi to możemy zastosować odczyt licznika z użyciem konwertera IEC62056-21 – LoRaWAN. W obrębie dostępnej sieci WiFi instalujemy mikro Gateway LoRaWAN, który poprzez LoRaWAN Network Server przekazuje dane pomiarowe do naszej aplikacji w chmurze.
Aplikacja
Aplikacja oferuje poniższe funkcje:
odczyt danych z licznika energii
gromadzenie danych pomiarowych w bazie danych
wizualizację danych pomiarowych
przetwarzanie danych pomiarowych w celu bilansowania wielu punktów pomiarowych, generowania alarmów, korelowania danych pomiarowych z licznika energii z innymi danymi pomiarowymi takimi jak temperatura, stan styków, obecność osób w pomieszczeniach, natężenie światła w pomieszczeniach … itp.
moduł wyliczania Opłaty Mocowej w przekrojach dziennych, tygodniowych, miesięcznych
moduł wyliczania energii z wirtualnej instalacji PV, moduł z wysokim prawdopodobieństwem wylicza moc jaka byłaby generowana z rzeczywistej instalacji PV, danych dostarcza specjalnie opracowany dodatkowy sensor.
moduł monitorowania instalacji PV z funkcjonalnością predictive maintenance.
Aplikacja nie wymaga instalowania lokalnego serwera przez co koszt systemu jest mocno obniżony. Opłaty za aplikację mogą być opłacane miesięcznie co również redukuje koszty jakie użytkownik musi ponieść na uruchomienie systemu. Do używania aplikacji wystarczy komputer z przeglądarką internetową, tablet lub smartfon.
Wdrożenie
Wdrożenie może być całkowicie zdalne. Głowica optyczna KMK114, konwerter LKM144 oraz modem komunikacyjny z kartą SIM są wstępnie konfigurowane tak aby po włączeniu zasilania i położeniu na głowicy optycznej na złączu optycznym licznika nastąpiła transmisja danych pomiarowych do chmury.
Konwerter współpracuje z każdym typem licznika każdego producenta.
Skład zestawu
głowica optyczna KMK114
konwerter LKM144
moduł komunikacyjny z anteną
zasilacz do zasilenia urządzeń
zabezpieczenie nadprądowe
złącza do przyłączenia kabla zasilającego PE, N, L1
obudowa IP65 z uchwytem montażowym
karta SIM (opcjonalnie)
LKM144 Konwerter IEC62056-21 do MODBUS RTU
Głowica optyczna IEC62056-21 z interfejsem RS485
Modem komunikacyjny (GSM, LTE-M, LoRaWAN) z interfejsem RS485
Rozbudowa
System w łatwy sposób może być rozbudowany o odczyt innych mediów takich jak woda, gaz, ciepło oraz o inne sensory.
Koszt zestawu
Koszt netto urządzeń wynosi mniej niż 1999,-zł netto. Oraz trzy miesiące darmowej możliwości korzystania z aplikacji chmurowej. Kartę SIM opłaca klient.
Kontakt
Jeśli potrzebujesz więcej informacji nie wahaj się i skontaktuj się. Jesteśmy do Twojej dyspozycji od poniedziałku do piątku w godzinach od 9:00 do 18:00 oraz w sobotę w godzinach 9:00 do 14:00
!Nowość! – System monitorowania informacji przestrzennej
Najnowszy produkt, wykorzystujący technologię IoT (Internet rzeczy) pozwalający na akwizycję informacji z otaczającej nas przestrzeni. W systemie można wykorzystać poniższe urządzenia:
liczniki energii elektrycznej, wody, gazu, ciepła
sensory temperatury, wilgotności, natężenia światła
detektory ruchu, wibracji
czujniki położenia – geotagowanie
czujniki poziomu wody w zbiornikach otwartych – rzeki, jeziora, sztuczne zbiorniki
czujniki miejsc parkingowych
czujniki zapełnienia zbiorników, np. kosze na śmieci
czujniki zapylenia
czujniki gazu
konwertery protokołów, np. MODBUS-LoRaWAN
urządzenia wykonawcze, np. sterowniki oświetlenia LED, elektrozawory, rozłączniki
inne
Rzeczą łączącą wszystkie powyższe jest rozległy system transmisji danych. W naszym systemie zostało użyte rozwiązanie z dziedziny LPWAN (Low Power Wireless Area Network) w postaci systemu LoRaWAN. Komunikacja LoRaWAN dla jednej stacji bazowej LoRaWAN Gateway może objąć obszar o promieniu nawet 15 km. System monitorowania informacji przestrzennej jest systemem skalowalnym, przeznaczonym dla:
indywidualnych odbiorców – mieszkanie, dom (kilka, kilkanaście sensorów, jeden LoRaWAN Gateway)
firmy i zakłady przemysłowe (od kilku do kilkuset sensorów, jeden lub kilka LoRaWAN Gateway)
wspólnoty mieszkaniowe i spółdzielnie mieszkaniowe
samorządy terytorialne typu Gmina
miasta
przedsiębiorstwa wodno-kanalizacyjne
Jak to działa
Sensory przekazują dane pomiarowe z rzeczywistej otaczającej nas przestrzeni do najbliższego LoRaWAN Gateway, za pomocą sieci LoRaWAN i protokołu LoRaWAN protocol. Pomiędzy sensorem a Gateway dane są szyfrowane kluczem AES 128. Gateway przekazuje dane z sensorów do Network Servare, z którym skojarzony jest. Network Server służy zarządzania infrastrukturą sensorów i gateways. Dane pomiarowe z sensorów, odpowiednio pogrupowane, trafiają do serwerów aplikacji. W serwerze (serwerach) aplikacji dane są gromadzone, przetwarzane i wizualizowane. Aplikacje mogą działać na komputerach lub urządzeniach mobilnych.
Przykład 1
Odczyt danych z licznika energii elektrycznej za pomocą sensora/konwertera IEC1107-LoRaWAN.
Sensor IEC1107-LoRaWAN umieszczony jest na tzw. złączu optycznym licznika energii. W zdefiniowanym interwale, np. co 15 minut konwerter odczytuje zdefiniowane rejestry licznika, np. stan liczydeł energii a następnie przesyła dane do LoRaWAN Gateway. Następnie poprzez LoRaWAN Network Server dane trafiają do aplikacji wizualizującej zebrane dane pomiarowe.
Przykład wizualizacji danych pomiarowych z licznika energii elektrycznej – dane są wizualizowane online co 15, 30, 60 minut.
Napięcie – wskaźnik oraz wykres
Moc czynna – wskaźnik oraz wykres
Przykład 2
Odczyt danych z wodomierzy, podzielników ciepła, gazomierzy za pomocą sensora/konwertera WMBUS-LoRaWAN.
Do odczytu liczników energii elektrycznej poprzez głowice optyczne z interfejsem USB KMK-116 oraz KMK-118/199 z interfejsem Bluetooth oferujemy oprogramowanie ZRobo oraz ZTerminal dla urządzeń z systemem Android oraz ZR Meter dla urządzeń z systemem Windows.
Oprogramowanie ZR Meter jest profesjonalnym oprogramowaniem przeznaczonym do odczytu, przechowywania i analizy danych elektronicznych liczników energii elektrycznej komunikujących się w standardzie DLMS / COSEM i / lub IEC62056-21 (wcześniej znanym jako IEC 1107). Może również odczytywać profile obciążeń z liczników Elster, EMH, Itron (dawniej Actaris), Landis & Gyr, Köhler, Makel itp. I pozwala przechowywać dane w bazie danych i analizować je w różnych formatach, takich jak wykresy lub tabele.
Oprogramowanie jest kompatybilne ze wszystkimi urządzeniami komunikacyjnymi od różnych dostawców, dlatego nie jest ograniczone do używania z konkretną marką urządzenia.
Oprogramowanie obsługuje bieżące systemy operacyjne, takie jak Win10, Win8, Win7, Win Vista itd., Zarówno w wersjach 64-bitowej, jak i 32-bitowej, a dostępne są w językach angielskim i tureckim oraz polskim. Możliwe jest również łatwe wdrożenie innych opcji językowych do systemu zgodnie z potrzebami użytkownika. Broszura:ZR_Meter_Software_Brochure
ZRobo to specjalnie zaprojektowana wersja oprogramowania ZR Meter, która może być używana z urządzeniami opartymi na systemie Android lub WinCE. Może odczytać dane z elektronicznych liczników energii elektrycznej, które komunikują się w standardzie IEC62056-21 (wcześniej znanym jako IEC 1107). Oprogramowanie zostało zaprojektowane specjalnie do współpracy z sondami optycznymi REDZ. Oprogramowanie ZRobo oparte na systemie Android obsługuje system Android 3.1 lub nowszy (ponieważ korzysta z hosta USB). Oparte na Windows CE oprogramowanie ZRobo obsługuje Windows Mobile 2003, Windows Mobile 2003 SE, Windows Mobile 5, Windows Mobile 6, Windows Mobile 6.1, Windows Mobile 6.5.
Oprogramowanie dostępne jest w języku angielskim i tureckim. Możliwe jest również łatwe wdrożenie innych opcji językowych do systemu zgodnie z potrzebami użytkownika.
Kod źródłowy jest dostępny na podstawie obustronnej zgody na projekt. Broszura:Brochure_ZRobo_en
Program ZTerminal zaprojektowany został do kontrolowania urządzeń przemysłowych poprzez wysyłanie / odbieranie poleceń za pomocą portu szeregowego. ZTerminal współpracuje z konwerterami USB – RS232/485 wszystkich producentów, które oparte są na układach FTDI oraz Prolific. Może być użyty do komunikacji z urządzeniami takimi jak modemy lub sterowniki PLC.
Za pomocą programu ZTerminal i odpowiedniego konwertera można wysyłać i odbierać polecenia, takie jak polecenia AT do urządzeń i sterować nimi bez potrzeby dodatkowego komputera PC. ZTerminal ma funkcje ręcznego i automatycznego wysyłania poleceń oraz obsługuje wysyłanie i odbieranie danych w formatach ASCII i HEX. Broszura:ZTerminal_Brochure_en
Oferujemy produkty do budowy infrastruktury komunikacyjnej BPL. Dla prezentowanych produktów oferujemy wszechstronne wsparcie i doradztwo. Produkty dedykowane są do instalacji w sieci elektroenergetycznej niskiego (230/400V) oraz średniego napięcia (od 1kV do 36kV). Można je podzielić na dwie grupy:
– modemy BPL
– sprzęgacze.
Modemy fizycznie realizują komunikację BPL. Zazwyczaj posiadają interfejsy Ethernet, RS232/485, BPL, WMBUS oraz inne w zależności od wykonania.
Sprzęgacze służą do połączenia modemu z siecią elektroenergetyczną niskiego lub średniego napięcia. Dzielimy je na sprzęgacze pojemnościowe i indukcyjne.
Cechy produktów
Wszystkie oferowane produkty są wydajnym i elastycznym rozwiązaniem dla sieci elektroenergetycznej, w oparciu o którą możemy zbudować szerokopasmową komunikację TCP-IP. Do proponowanych modemów BPL można podłączyć każde urządzenie, które ma interfejsy komunikacyjne wymienione powyżej.
W celu wyboru produktu prosimy o kontakt telefoniczny lub mailowy.
Modem Kompaktowy BPL typ 4A-BPL dla sieci niskiego napięcia
Gateway lub Koncentrator (HE)
Interfejsy: 1xETH, 1xRS485, WMBUS, Zigbee, 1xBPL poprzez złącze zasilania 230VAC
Modem BPL – 4B BPL-B dla sieci niskiego i średniego napięcia.
1xETH, 1xBPL poprzez złącze BNC, zasilanie 230VAC
Modem BPL – 4B BPL-B dla sieci niskiego i średniego napięcia.
1xETH, 1xBPL poprzez złącze BNC, zasilanie 24-60VDC
Modem BPL – EOC dla sieci niskiego i średniego napięcia.
1xETH, 1xBPL poprzez złącze BNC, zasilanie 12VDC
Modem BPL – EOC dla sieci niskiego napięcia.
1xETH, 1xBPL poprzez złącze zasilania 230VAC
Sprzęgacz indukcyjny ICU ze złączem BNC
Dla kabla niskiego oraz średniego napięcia o średnicy od 8mm do 98mm
Sprzęgacz indukcyjny ICU bez złącza BNC (współpracuje z dedykowanym kablem BNC)
Dla kabla niskiego oraz średniego napięcia o średnicy od 8mm do 98mm
Sprzęgacz pojemnościowy różnicowy DCCU ze złączem BNC dla sieci o napięciu do 1kV.
Sprzęgacz pojemnościowy różnicowy DCCU ze złączem BNC dla sieci o napięciu od 3,3kV do 36kV.
Pracuje w parze z drugim sprzęgaczem oraz symetryzatorem BALUN. Może być użyty dla kabla podziemnego oraz linii napowietrznej.
Sprzęgacz pojemnościowy CCU ze złączem BNC dla sieci o napięciu od 3,3kV do 36kV. Pracuje w trybie przewód fazowy – uziemienie.
Symetryzator BALUN dla pary sprzęgaczy pojemnościowych różnicowych.
Kabel BNC dla sprzęgacza indukcyjnego bez interfejsu BNC
