Обзор проводных и беспроводных технологий АСКУВ

Автоматизированная система коммерческого учета воды (АСКУВ) отвечает за взаимодействие структуры коммунальных платежей, непрерывный контроль водомеров – коллективных и индивидуальных устройств. АСКУВ базируется на трех основах:

• Быстрое получение сведений об объемах отпуска и потребления ресурса;
• Надежность и актуальность технологии сбора и передачи сведений;
• Открытая архитектура системы, которую можно модифицировать при необходимости.

Выбор системы продиктован не только тем, насколько она отвечает каким-то основным требованиям, но и целями ее монтажа, доступности активации на конкретном объекте.

Оглавление

Обоснование автоматического водоучета на законодательном уровне

Снимать показания вручную слишком дорого

Проводные решения АСКУВ

Беспроводные АСКУВ

Протоколы ZigBee, M-Bus, Z-Wave для беспроводных АСКУВ

Беспроводные АСКУВ, основанные на GPRS/GSM-модемах

Беспроводная АСКУВ по протоколу LPWAN

Выбор технологии для АСКУВ

Обоснование автоматического водоучета на законодательном уровне

В 2009 году актуальным стал вопрос об организации полноценного и достоверного учета воды, когда она стала приравниваться к остальным энергетическим ресурсам соответственно ФЗ No 261-ФЗ «Об энергосбережении...».

В 2013 году было выпущено Постановление No776 «Об утверждении Правил организации коммерческого учета воды», из которого стало понятно, что наиболее действенный способ решения проблемы учета воды – это внедрение АСКУВ.

До момента ратификации Постановления водоучет в многоквартирных домах казался своеобразной пропастью, в которой оказывались неплатежи и небалансы. В зонах жилого и нежилого назначения не было приборов учета, поэтому оплата выполнялась по нормативам. Суммы превышения, протечки и кражи скапливались в графе ОДН в счетах, поэтому между потребителями и управляющими компаниями возникали конфликты.

Снимать показания вручную слишком дорого

Ручной способ получения показаний считается традиционным. В какие-то дни в конце периода владельцы помещений либо контролеры водоканала записывают в журналы показания, а далее они передаются расчетному центру либо соответствующей организации. Информация вносится для сведения баланса и оформления платежей. Такой способ нельзя назвать эффективным, так как сильно влияние человеческого фактора:

• Показания сдают не все лица, не всегда своевременно;
• При передаче сведений информация часто искажается;
• Недобросовестные жильцы очень часто занижают показания приборов учета.

Оптимизировать процесс можно посредством внедрения улучшений. Сведения транслируются по СМС, с помощью формы на сайте. Такие способы облегчают процесс передачи, однако не защитят от манипуляций со значениями и ошибок. Из-за множественных недочетов и манипуляций возникает потребность во внедрении системы автоматизированного учета.

Получение всей показаний в один момент очень важно для полноценного учета. Если снимать показания в разные дни или недели, не получится сформировать целостную картину расхода в пределах дома, а АСКУВ обеспечивает именно такой эффект.

Проводные решения АСКУВ

На данный момент встретить проводные АСКУВ можно у промышленных потребителей. Они не так популярны в ЖКХ. Их применяют в новостройках, где все закладывается еще на этапе проектирования. Водомеры в квартирах размещаются так, чтобы сразу объединить их с автоматизированной системой домового учета. Это намного дешевле прокладки проводников в уже заселенном доме.

Работа проводных АСКУВ основана на простых принципах. К водомеру подключается слаботочный кабель, служащий для трансляции сведений от прибора на концентратор, используемый для обслуживания всех счетчиков в рамках АСКУВ. Данные с концентратора транслируется на сервер, для чего используется GSM-канал или сеть Ethernet.

Проводные АСКУВ имеют несколько преимуществ:

• Нет издержек на специализированное обслуживание;
• Решается проблема передачи данных точно и достоверно.

У проводных АСКУВ есть недостатки:

• Расстояние между устройством и концентратором должно быть малым (до 1000 м);
• При разрыве проводника проблематично отыскать место разрыва, требуется проверить всю трассу;
• Высокая цена монтажа в уже жилые дома ограничивает возможность широкого внедрения.

Проводные решения можно рекомендовать для новостроек, где система кабелей проектируется впервые.

Беспроводные АСКУВ

Технологии беспроводной трансляции данных, которые используются сейчас, имеют несколько параметров:

• Скорость передачи;
• Дальность действия;
• Масштабируемость;
• Энергоэффективность.

По всем параметрам нельзя добиться одинаково высоких показателей. В любой из технологий упор делается на факторы, считающиеся значимыми для целевого использования.

Протоколы ZigBee, M-Bus, Z-Wave для беспроводных АСКУВ

Такие телеметрические решения стали распространены в квартирах, «умных домах» и на предприятиях малых размеров. Они отличаются повышенной эффективностью, простотой монтажа, но малой дальностью передачи данных (до 50 м).

Работа АСКУВ на базе модемов ZigBee, M-Bus, Z-Wave реализована так. В водомере есть встроенный радиомодуль, который передает показания по выделенному каналу на концентратор или регистратор. Далее по Ethernet или по GSM-каналу данные поставляются на сервер заказчика. Ячеистая сетевая архитектура в сочетании со специальными алгоритмами маршрутизации обеспечивает самовосстановление. Так будет обеспечена доставка пакета данных при перегрузке сети либо потере сопряжения между отдельными компонентами.

У такой системы есть несколько достоинств:

• Повышенная энергоэффективность, заряда батареи достаточно на несколько лет;
• Простота монтажа на фоне проводных решений.

Имеются и недостатки:

• Малая дальность трансляции сигнала – всего 50 м по радиоканалу. Требуется использовать дополнительные концентраторы или ретрансляторы, поэтому внедрение системы обходится дороже.
• Масштабирование системы заметно усложняет архитектуру.
• Каждый проект, базирующийся на применении оборудования этого типа, уникален. Для него требуется привлекать профильных специалистов.
• Если нет эффективной системы передачи по GSM-каналу, то нужно использовать обходчик для сбора сведений.

Беспроводные АСКУВ, основанные на GPRS/GSM-модемах

Эти технологии широко используются в сотовой телефонии за счет повышенной скорости приемки и трансляции данных в большом объеме. Использование GPRS-устройств в телеметрии водомеров позволяет передавать сведения много раз за месяц, при этом транслируется статистика потребления, собранная за все время.

У явления есть иная сторона: падает энергоэффективность, батарея быстро теряет заряд, сигнал не проникает во многие стройматериалы. Это ограничивает использование системы в монолитных строениях, а в изолированных помещениях он не проникает совсем.

У работы АСКУВ на базе GPRS/GSM-модемов есть определенные особенности. Водомер подключается к модему, отвечающему за передачу показаний прибора учета посредством сети оператора мобильной связи. Для трансляции сведений используется протокол TCP/IP. Тарификация услуг зависит от объемов транслируемых данных.

У АСКУВ на базе GPRS/GSM-модемов есть плюсы:

• Произвольное расстояние от водомеров до центра сбора информации;
• Можно соединить с одним модемом несколько водомеров;
• Сети операторов мобильной связи имеют хорошее покрытие.

Имеются и недостатки:

• Малая энергоэффективность;
• Высокая стоимость оборудования;
• Слабая проникающая способность сигнала;
• Дорогие статические IP-адреса и высокие тарифы операторов связи;
• Сеть должна иметь стабильное покрытие;
• Обязательно нужно купить сим-карту и вносить абонплату.

Беспроводная АСКУВ по протоколу LPWAN

LPWAN —беспроводной протокол связи, созданный специально для трансляции телеметрии с устройств учета и разнообразных датчиков. Системы на основе такой технологии способны передавать информацию на расстояние до 50 км, сохраняя повышенную энергоэффективность. Передающее устройство способно работать автономно до 10 лет. Такая технология пока доступна только в городах-миллионниках.

Достоинства АСКУВ на основе LPWAN:

• Малые затраты на закупку оборудования;
• Минимальное время установки и простота процесса;
• Батарея служит до 10 лет;
• Архитектуру сети легко масштабировать;
• Хорошая проникающая способность и дальность трансляции сигнала.

Недостатки:

• Технология новая, поэтому не везде доступна;
• Данные транслируются медленнее, чем с помощью технологии GSM.

Выбор технологии для АСКУВ

На окончательный выбор влияет область применения:

• Проводные решения подходят застройщикам.
• Технология ZigBee оптимальна для небольшого дома на 30-50 абонентов. Потребуется дополнительно монтировать концентраторы.
• Для автоматизации крупного дома лучше использовать GSM/GPRS или LPWAN-решения.

Не каждая система доступна в том или ином населенном пункте из-за разнообразных внешних ограничений.