Будущее учета в тепле и воде: из точки А в точку В

Будущее учета в тепле и воде: из точки А в точку В

 

Умный учет в тепле и воде будет выполнять гораздо больше функций, чем просто прозрачность расчетов – он должен предоставить поток данных для полного технологического контроля за генерацией, передачей и потреблением ресурсов и управления эксплуатацией объектов. Изменятся приборы, будут создаваться новые технологические альянсы, появятся операторы данных. Как из сегодняшнего состояния, точки А, прийти в это желаемое, точку В? Уже сегодня надо создавать стандарты цифрового учета.

 

Постановка задачи

 

Тепловая энергия и вода – ресурсы, во-первых, местные, во-вторых, взаимосвязанные. В этом их специфическое отличие от электроэнергии – на ее учет мы оглядываемся в поисках трендов, но в тепле и воде история развивается по-своему.

У ресурсника есть потребность получать больший объем данных, чем это необходимо для взаиморасчетов – данные с приборов учета могут использоваться для эксплуатации как генерирующих, так и сетевых объектов, быстрого поиска и устранения неисправностей. Нужен анализ нормальных режимов потребления и выявление ненормальных режимов.

Концепция совершенствования коммерческого приборного учета в целях повышения его достоверности и цифровизации теплоснабжения, разработанная ведущими участниками рынка, показывает возможный вектор изменения учета и роли счетчиков.

В этом будущем прибор учета становится генератором данных и цифровым агентом сразу для нескольких систем: у поставщика для взаиморасчетов, у абонента для контроля качества, у любых технологов для эффективной эксплуатации объектов, поиска и локализации аварий.

 

Начало маршрута

Точка А вполне понятна. Сегодня диспетчеризация – передовой край учетной мысли – приучила нас к такому типу обмена данными, когда прибор надо спросить, и он ответит.

Другой важный момент – сегодня показания приборов не синхронизированы. В результате имеем крайне низкий уровень точности данных. Например, сходимость показаний общедомового прибора учета тепла с суммой поквартирных не превышает 70%. Если очень постараться и сделать действительно хороший поквартирный учет – получим небаланс в районе 10%, неплохо. Однако чтобы от этих 10% прийти к единицам процентов, надо пройти непростой технологический путь. И начинать его надо уже сейчас.

 

Целевое состояние

 

Точка В многим еще не очевидна, попробуем ее формализовать.

1) В отличие от привычной диспетчеризации, логика интернета вещей ведет нас к проактивности прибора, когда при возникновении определенного набора признаков он сам выходит на связь и сообщает информацию уровню выше. Пример, понятный каждому потребителю – квартирный счетчик холодной воды 25 числа отправит потребление за месяц и получит подтверждение о принятии.

Интереснее в эксплуатации технологических объектов. Делегировав прибору учета определенные контрольные функции, получим смарт-прибор, помогающий в управлении объектом, отслеживающий в реальном времени параметры, например, температуры и давления в сети. Здесь появляются специфические требования по накоплению и быстрой передаче технологической информации с определенной дискретностью.

2) Изменится архитектура систем. Технологии уйдут от аналоговых связей между составляющими прибора учета, вычислитель перестанет их измерять. Произойдет переход к полностью цифровому сигналу, электрически и информационно защищенному, а вычислитель получает готовые данные от датчиков и производит расчет. Здесь может понадобиться внутренний стандарт цифрового обмена между датчиками.

3) А значит, нужна стандартизация данных, формата их представления. Данные с любого прибора учета должны быть понятны, стандартны. При оцифровке большого количества потребителей может возникнуть приборное многообразие, но технологии должны быть едины. Такая стандартизация уже осознается всеми участниками рынка.

4) Приборы учета должны быть жестко синхронизированы между собой средствами объединяющей их цифровой системы. Для реализации новых задач (цифровой модели теплосети, например), существующие скорости передачи данных надо поднять, убрать задержки и тайм-ауты, ввести требования на уровне десятков миллисекунд (десятые доли секунды), чтобы видеть тепловую волну. Если мы вспомним о целях цифровизации, такое требование станет очевидным. Это позволит сопоставить данные на разных участках сети, описать цифровым языком сеть (например в периметре ЦТП) с учетом температуры наружного воздуха, чтобы на основе объективных данных управлять параметрами сети на входе к каждому потребителю.

5) Нам понадобятся приборы с минимальным монтажом, возможно, с частью трубы, чтобы вварили – нажали кнопочку – все работает. В общей системе! Plug-and-play.

6) Более дружественные интерфейсы и решения, кастомизированные под различных заказчиков, и конечно, с разделением их прав в системе. Со стороны оператора данных возможно и участие в эксплуатации объекта, а возможна просто выгрузка данных, связать которые с конкретными объектами может только эксплуатирующая организация, например, водоканал.

7) Все это требует более серьезных вычислительных мощностей.

8) Функции в этой цепочке распределены – кто-то предоставляет услуги связи, кто-то выгрузку данных. Тем интереснее вопрос, как сформируются операторы данных, будут ли это РСО, или, возможно, тарифные органы.

9) Цена становится стоимостью получения нужных данных (помним о целях цифровизации, которые разные у разных участников коммунальной энергетики). Эта цена будет зависеть от уровня обработки данных, и запрос от заказчиков тоже будет разным. На цену будут влиять тарифы телекомов и операторов учета.

Все это позволит реализовать в цифре тепловую и гидравлическую волну, «умную теплосеть».

 

Дорожная карта

Итак, нужен навигатор из точки А, где мы сегодня находимся, в точку В, где хотим оказаться. Главное, на наш взгляд, и многие участники рынка уже сформировали такой запрос – начать создавать стандарты цифрового учета. Прежде всего нужно сделать стандартными сообщения, источником которых может быть прибор учета, здесь на помощь может прийти протокол MQTT.

Однако сначала надо создать стандарты информационных моделей в коммунальных ресурсах – описать все возможные схемы подключения, которые допускаются с точки зрения нормативных документов, используя для этого сложившиеся форматы представления и кодировки данных (методология DLMS/COSEM).

Стандарт будет предусматривать, какие возможны посылки данных с прибора. Согласно упомянутой отраслевой концепции, теплосчетчик, видя всплеск температуры, сам формирует сообщение и посылает его в сеть. То есть прибор учета в этой идеологии сам формирует новые данные и знает, когда и как их сообщать.

Производители приборов учета уже сегодня ведут НИР и ОКР в этом направлении, в качестве первых шагов оптимизируют свое производство. НПО КАРАТ, например, унифицирует линейку приборов, выведя модуль связи наружу. Мы исключили из функционала основного процессора прибора многообразие каналов и протоколов связи. Взамен спроектировали и производим накладку на прибор, которая поддерживает диалог с прибором по интерфейсу IrDA и передает данные по одной из четырех технологий связи – LoRaWAN, NB IoT, M-Bus или интерфейс RS-485.

Эта накладка может как сразу поставляться с прибором, так и достраиваться к нему через какое-то время. Заказчик сегодня получает возможность оборудовать объект приборами учета сравнительно недорого, но без дистанционного снятия показаний в единую систему. А после решить, как объединять приборы, и дооснастить их сетевой накладкой, запустить соответствующий софт и пользоваться всеми преимуществами умного учета. При этом умные поквартирные приборы учета с предвшитым модулем связи остаются для заказчиков больших партий.

Локомотивами цифровизации остаются федеральные органы по стандартизации и соответствующие технические комитеты. Крупные игроки, в свою очередь, уже реализовали высказанные идеи в макетах и опытных образцах, и отраслевые ассоциации готовы предложить свое участие в разработке протоколов и форматов.

Сочетание новых стандартов связи интернета вещей и традиционных GSM/GPRS позволит вывести учет воды и тепла на новый уровень, реализовать проекты «цифровой теплосети» и шагнуть вперед в качестве технологической эксплуатации коммунальной инфраструктуры.

 

Ледовский Сергей – председатель Совета СРО Ассоциации «Метрология энергосбережения», генеральный директор НПО КАРАТ.

 

https://www.teplovichok.today/