Карта сайта
Написать письмо
На главную

Двух- и трехуровневые (многоуровневые) АИИС КУЭ

После принятия решения о необходимости создания автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ) у потребителя возникает вопрос, какая АИИС КУЭ ему нужна: двухуровневая или трехуровневая? Зачем покупать дорогую трехуровневую АИИС КУЭ, когда можно построить простую двухуровневую и аттестовать ее по всем требованиям ОАО “АТС” для оптового рынка электроэнергии? Такая АИИС КУЭ будет тоже работоспособна, а сэкономленные деньги можно перераспределить на другие цели.

Для того чтобы разобраться в этом вопросе нужно выяснить, что представляют собой двух- и трехуровневые системы, какой функционал выполняются на каждом ее уровне, и решение каких задач заложено в его компонентах.

Рассмотрим основные три уровня (компонента) АИИС КУЭ: это ИИК (счетчик учета электроэнергии), ИВКЭ (контроллер УСПД), ИВК (сервер). Каждый уровень АИИС КУЭ это функциональный узел для решения определенных задач. Счетчик занимается измерением и учетом электроэнергии, УСПД аккумулирует информацию, сервер хранит и отображает данные в виде отчетов и графиков. Во всех устройствах системы для взаимодействия между собой заложены определенные правила информационного обмена (протоколы передачи данных). Существует огромное количество протоколов, поэтому выделим из них только основные для АИИС КУЭ группы:

  • Прикладной уровень;
  • Канальный уровень.

Здесь следует отметить, что на сегодняшний момент нет ни одного российского стандарта, устанавливающего обязательные требования к протоколам передачи данных для систем учета электрической энергии. Поэтому каждый производитель, выпуская на рынок свою продукцию (счетчик, УСПД и т.д.) закладывает свое, сугубо личное видение этого вопроса, создавая собственные протоколы и правила для передачи коммерческих данных учета электрической энергии.

В счетчиках производителями закладывается как правило только прикладной уровень протокола, по следующим причинам:

  • Это позволяет быстро считать большой объем информации со счетчика при непосредственном соединении (оптопорт , RS-485 и т.д.).
  • Протокол обладает простотой исполнения и реализации. Для включения счетчика в систему учета стороннего производителя не требуется больших затрат.

Т.е. задача производителя счетчика перед покупателем решена: изготовлен многофункциональный прибор, оптопорт обеспечивает чтение и конфигурирование счетчика, протокол обладает функциональной возможностью для работы в сети с другими устройствами (RS-485, ИРПС, CAN и т.д).

Минусы прикладного уровня проявляются тогда, когда счетчик включают в состав двухуровневой АИИС КУЭ (прямые запросы от сервера к счетчику):

  • Низкая защищенность достоверности информации при сбоях в работе оборудования и при помехах в канале связи.
  • Протоколы часто используют функционал сеансового обмена и при этом если в канале присутствуют промежуточные преобразователи с буферизацией данных (JSM-модемы), то при задержках передачи данных может автоматически закрыться сеанс связи, что приведет к необходимости в новой авторизации и новому открытию сеанса связи со счетчиком.
  • Как правило разбор данных ведется на лету и столкновение пакетов, нарушение очередности запросов и ответов, в лучшем случае приведет к невозможности дальнейшего чтения данных, в худшем к неверному трактованию ответов от счетчика.

Применение такого протокола в составе АИИС КУЭ может привести к многоразовым перезапросам, увеличению времени чтения данных и к непредвиденным ошибкам.

Для решения задач передачи данных АИИС КУЭ необходим канальный уровень обмена, в нем есть необходимый для этого функционал, и он является гарантом доставки достоверных данных в разных физических средах. Но у такого обмена есть свой минус: протокол избыточен (в нем много служебной информации), это приводит к долгому ожиданию данных при прямом чтении со счетчика. Те производители, которые заложили в свои счетчики канальный уровень протокола, сталкивается с тем, что приходится подолгу ждать чтения профиля нагрузки.

Оптимальным решением для АИИС КУЭ является распределение задач на компоненты и применение трехуровневой иерархии. В этом случае прямым опросом счетчика в автоматическом режиме занимается контроллер УСПД, а задачей доставки достоверной информации занимается сервер опроса, но уже на канальной уровне с УСПД.

Экономия на установке УСПД может привести к печальным последствиям: таким как неустойчивая работа АИИС КУЭ, большие задержки в поступлении данных, несовпадения профиля и показаний счетчика. Это не говоря уже о том, что обращение сервера к каждому счетчику отдельно займет намного большее время, чем централизованный запрос к УСПД в котором уже есть считанные и обработанные данные счетчиков. Нет смысла ставать контроллер УСПД для чтения одного счетчика, но если обвязать группу счетчиков на один УСПД, повысится надежность (к сожалению, но по расчетам проектной документации понизится) и увеличится скорость работы системы.