Сегодня нет той сферы деятельности человека, где бы он ни потреблял энергию в том или ином виде. А само развитие человеческой цивилизации прочно связано с использованием различных энергетических ресурсов для поступательного движения вперед. Причем общемировая тенденция увеличения объемов потребления энергоресурсов продолжает неуклонно расти, пусть с небольшим замедлением, но с постоянным повышением уровня качества потребления и значительным снижением издержек.
Под энергоресурсами принято понимать физическую среду, содержащую в тот или иной степени необходимые качества и свойства, используемые для обеспечения протекания энергогенерирующих процессов необходимых для выполнения различных видов работ и других полезных функций.
Энергоресурсы принято разделять:
К первичным энергоресурсам относятся все виды добываемого и ископаемого топлива, солнечная радиация, энергия ветра и воды. Причем последние относятся к экологическим, так называемым возобновляемым видам энергии.
К вторичным видам энергоресурсов относят в основном электрическую и тепловую энергию.
Существующий на сегодняшний день управляемый и контролируемый рынок энергоресурсов требует от любой динамично развивающейся компании или организации детального контроля и учета потребления всех энергетических ресурсов. Это необходимо не только для возможности отслеживания производственной деятельности предприятия в реальном времени и организации финансовых расчетов за ее потребление, но и для планирования различных стратегических задач экономической политики предприятия в целом.
Электричество, тепловая энергия, природный газ и вода являются важнейшими составляющими необходимыми для производства любой продукции, при этом они являются и основными расходными статьями и составляют значительную часть себестоимости. Одним из условий, способствующих существенному уменьшению энергетических затрат в себестоимости продукции является организация и внедрение систем контроля и учета энергоресурсов.
Многие предприятия до сих пор имеют завышенную долю энергоемкости в себестоимости выпускаемой продукции. Согласно, последним данным удельные энергозатраты в валовом внутреннем продукте по основным отраслям промышленности на территории Российской Федерации фактически трехкратно превышают подобные показатели для ведущих стран Западной Европы и даже по передовым областям экономики в два раза выше, чем в Америке.
Энергосбережение актуально для любого развитого государства как в целом, так и должно быть применено для отдельных отраслей промышленности, в том числе реализовано при производстве сельскохозяйственной продукции, а также в сфере коммунального хозяйства.
Для каждого отдельного вида энергоресурса существуют свои особые требования по организации контроля и учета их потребления, которые, в свою очередь, четко определенны в действующей нормативно-технической документации и законодательной базе.
Так, одним из основополагающих документов для стимулирования рационального потребления энергоресурсов является Федеральный закон от 23 ноября 2009 года за № 261-ФЗ под редакцией от 03 июля 2016 года, который регламентирует все необходимые меры для обеспечения энергосбережения и повышения энергетической эффективности, в том числе путем внесения изменений в отдельные законодательные акты РФ.
Вне зависимости от того, где внедряется система автоматизированного учета энергоресурсов на промышленном предприятии, гостиничном комплексе или это небольшом ЖКХ, в любом случае, она должна включать подсистемы, а именно:
В свою очередь, комплексный учет энергоресурсов должен объединять все эти подсистемы, состоящие из отдельных независимых структур так, как только в этом случае, можно рассматривать всю систему учета и анализа потребления энергоресурсов предприятия в целом. Поэтому необходимо рассматривать работу каждой подсистемы в отдельности, как независимого элемента общего комплекса автоматизированной системы учета потребления энергоресурсов.
Если провести образную градацию по развитию и внедрению систем автоматизации, то наиболее разветвленную сеть имеет учет генерации и потребления электрической энергии, в том числе и по причине огромного числа потребителей. На следующих местах по количеству приборов учета и общей систематизации процессов контроля и учета можно расположить производство и потребление различных видов тепловой энергии. Наименее развитыми в плане автоматизации процессов учета являются потребления природного газа и водных ресурсов.
Все системы учета энергоресурсов строятся для непосредственного их использования в экономической и финансовой деятельности предприятия любой формы собственности. Поэтому, с экономической точки зрения, принято различать два основных вида учетов энергоресурсов:
Основной задачей коммерческой системы учета является процесс измерения и обработки количества потребленных энергоресурсов для обеспечения денежных расчетов между потребителями за использование этих ресурсов с их производителями.
В задачу технического учета входит обеспечение более полной и детальной информации о распределении потоков энергоресурсов внутри самого предприятия как по отдельным подразделениям, так и по технологическим цепочкам для анализа эффективности затрат, а также в целях построения политики энергосбережения.
Коммерческий учет является основным для предприятия и включает в себя, в том числе и вспомогательную систему, состоящую из приборов технического учета, которые не дублируют основную систему, а лишь её дополняют, обеспечивая, всю полноту расчетов и открывают ряд возможностей для внедрения мероприятий по энергосбережению.
В связи со значимостью коммерческого учета к нему предъявляют повышенные требования как к самим техническим характеристикам первичных приборов учета энергоресурсов в особенности к их классу точности и надежности, так и к построению схемы в целом по всему комплексу. Это продиктовано, прежде всего, необходимостью минимизации возможных рисков, связанных с занижением результатов измерений, которые, в свою очередь, могут приводить к различному роду финансовых убытков как энергоснабжающих предприятий, так и по всей цепочке транзитных посредников.
Автоматизированные системы коммерческого учета энергоресурсов позволяют объединять информацию со всех существующих систем контроля ресурсов, которые используют стандартизованные каналы передачи данных с возможностью осуществлять их просмотр, а также контролировать состояние и работу приборов учета. Любой современный производственный процесс требует значительных объемов разных видов энергоресурсов. Их использование невозможно без точного контроля над объемами потребления, а для этого необходимо внедрение систем комплексного учета энергоресурсов.
Автоматизация систем по контролю и учету потребления энергетических ресурсов позволяет:
Автоматизированные системы по учету энергоресурсов могут быть построены как автономный механизм, так и в виде объединенного комплекса в едином центре по сбору технической информации и предназначаться:
Все возникающие при потреблении электроэнергии взаимоотношения, складывающиеся между непосредственными потребителями и энергогенерирующими предприятиями, регулируется на основании Гражданского кодекса РФ, а именно согласно 6-го параграфа 30-й главы.
Этот нормативно правовой акт рассматривает следующие аспекты взаимоотношений:
Существуют два вида учета электрической энергии:
Основным документом, которым ранее регулировали взаимоотношения потребителей и энергоснабжающих организаций были правила пользования, которые датировались 06.12. 1981 годом, но они были отменны с 01.01.2000 года и признаны недействительными. Хотя вполне могут еще использоваться в качестве так называемых «обычаев делового оборота» в деловой переписке энергетических компаний и при рассмотрении споров в судах различных инстанций.
Все абоненты электрических сетей должны установить коммерческие приборы по учету потребления электроэнергии. Все затраты по их приобретению и монтажу осуществляются за счет средств самих абонентов, в том числе содержание и их дальнейшая эксплуатация также является ответственностью потребителя.
Установка, тип и условия эксплуатации приборов учета электроэнергии определяются, согласно, технического проекта на электроснабжение, выполненного в строгом соответствии с действующей нормативно-технической документацией в обязательном порядке, включающей ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и ГОСТы.
По типу подключения существуют два вида приборов учета электроэнергии, а именно:
В зависимости от типа устройства электрических сетей переменного электрического тока устанавливаются либо однофазные приборы учета, либо трехфазные счетчики электрической энергии.
По внутреннему устройству, а также по способам преобразования измерений и хранения поступающих данных приборы учета переменного электрического тока выпускаются двух основных видов: индукционного с механическим счетчиком и статического с электронными компонентами.
Так, электронные приборы учета электроэнергии, в отличие от индукционных являются более современными и способны обрабатывать и запоминать показания количества потребленной электрической энергии в том числе и по дифференцированной схеме в нескольких тарифных зонах, а также за разные заранее запрограммированные периоды времени. Это достигается за счёт применения электронных компонентов в схеме прибора.
Основным условием включение приборов учета электроэнергии в автоматизированную систему является наличие сетевого обмена информацией компьютерных интерфейсов в виде цифровых шин данных типа RS-232L и RS-485. Наличие этих интерфейсов позволяет интегрировать электронные счетчики в автоматизированные системы коммерческого учета энергоресурсов, с минимальными затратами.
Для осуществления сбора, обработки, документирования и хранения данных о коммерческом потреблении электроэнергии на предприятиях и современных многоквартирных домах применяют различные автоматизированные системы по коммерческому учету энергоресурсов, которые принято называть по сокращенному варианту, как АСКУЭ.
Основная цель использования АСКУЭ предполагает достижение экономии и минимизация потерь электроэнергии, снижения затрат на сбор информации и оптимизации обработки данных. Главным условием, при котором становиться возможным эффективное функционирование современной энергосистемы является использование геоинформационной системы учета электроэнергии начиная от приборов, учитывающих генерацию у производителя на электростанциях и заканчивая подключением коммерческих учетов у каждого конечного потребителя.
Обязательным условием функционирования АСКУЭ является обеспечение контроля и учета:
Автоматизированную систему коммерческого учета электроэнергии проектируют, руководствуясь, как правило, трёхуровневым принципом построения, а именно:
Основными условиями, из всего объема обязательных требований, которые предъявляются к верхнему уровню, является возможность хранения оперативных данных по установленным интервалам времени и отчетным периодам. Они соответственно должны давать возможность просматривать значения приборов за промежутки времени от трех минут и получаса до суточных и месячных показаний, а также позволяли проводить анализ и составлять квартальные и годовые отчеты.
Автоматизированные системы учета тепловой энергии (АСУТЭ) также строиться по как их аналогичному многоуровневую принципу, что позволяет собирать и передавать информацию в реальном времени для выполнения функций коммерческого учета и оперативного контроля за потреблением как на уровне простых абонентов, так и включать отдельные предприятия или районные тепловые пункты. Количественный состав уровней определяется, прежде всего, техническим заданием еще на стадии основного проектирования, но также во многом может зависеть как от числа и вида существующих конечных абонентов, так и будущих потребителей.
Схема построения систем автоматизированного учета различных видов тепловой энергии должна обязательно включать:
Автоматизация систем учета теплоэнергии предусматривает работу на стандартизированных видах связи и передаче информационных данных, в том числе как проводной Ethernet, так и радиочастотные каналы или модули GSM.
Основными функциями автоматизированных систем по учету тепловой энергии являются:
Автоматизацию систем по учету использования природного газа (АСУКГ) строят практически на тех же принципах в виде многофункционального информационного комплекса с возможностями расширения базы и внедрения многоуровневого построения. Количественный состав уровней и архитектурная схема их построения закладывается еще на стадиях проектирования и определяется техническим заданием, местными особенностями и числом объектов.
В стандартную схему обычно включают несколько уровней:
АСУКГ, в обязательном порядке, из-за удаленности и разобщённости точек учета должна использовать для возможности передачи данных информационные каналы связи, построенные на Ethernet, PLC, радиочастотах в 433 МГц или 2,4 ГГц или модулей GSM.
Рассмотрев практически все аспекты построения автоматизированных систем учета и контроля энергоресурсов как в целом, так и по отдельным отраслям и видам, а также определив основные цели и задачи можно предположить, что экономическая эффективность будет завесить не только от методов внедрения и объемов финансирования, но и от специфических условий, сложившихся на каждом конкретном предприятии. А также можно однозначно констатировать, что чем выше степень энергоёмкости производства, тем более существенным будет экономический эффект от автоматизации контроля и учета основных энергоресурсов.
Автоматизированный учет энергоресурсов обеспечивается за счет специальных систем. Данные системы не только гарантируют технический и коммерческий учет затраченных энергоресурсов, но и осуществляют учет и контроль отпуска и потребления носителей энергии, контроль текущей нагрузки. Системы учета энергоресурсов помогают осуществлять принятие решений в планировании энергосберегающей политики на производстве и его энергопотребления.
Системы автоматизированного учета энергоресурсов выполняют большое количество важных функций. К ним относятся:
Также автоматизированная система учета энергоресурсов обеспечивает учет:
В качестве учетных периодов, для автоматизированных систем учета потребления энергоресурсов , выступают получасы, сутки, месяцы, кварталы и годы. Также в качестве расчетного периода иногда принимается произвольный период времени, кратный вышеописанным.
Системы учета энергоресурсов, как правило, имеют иерархическую структуру, состоящую из двух уровней. Первый или верхний уровень - это непосредственно управление предприятием, второй или нижний - сами объекты контроля. Каждый из этих уровней строится на основании универсальных средств программно-технического обеспечения, которые активно используют различную вычислительную технику и микропроцессоры. Уровни объединены между собой при помощи телекоммуникационных средств. Как правило, подсистемы верхнего уровня иерархии имеют подсистему для обмена информацией со смежными предприятиями и автоматизированными системами нижнего уровня.
Автоматизированный учет энергоресурсов - это приоритетное направление во многих отраслях промышленности. Многие предприятия занимаются внедрением и разработкой систем управления и контроля энергопотребления, реализуют в этой сфере комплексные задачи по автоматизации процесса учета потребления энергоресурсов.
За границей учет потребления энергоресурсов реализуется повсеместно не только в рамках крупных промышленных предприятий, но и в рамках частного коммерческого сектора. Зарубежные системы называются AMR system - automatic meter reading system, и рассчитаны на учет не только электроэнергии, но и прочих типов энергоресурсов.
Современные правила пользования электроэнергией предусматривают, что автоматизированные системы учета электрической энергии должны быть установлены для всех потребителей энергии максимальная мощность которых равна или превышает 670 кВт
С технической точки зрения, автоматические системы учета энергии представляют из себя централизованную иерархическую информационно-измерительную систему, в состав которой входит уровень измерительных каналов для обмена данными, уровень учета энергоресурсов, клиентский уровень, уровень серверов. Кроме этого, система должна быть открытой и иметь возможность интеграции с другими системами управления и учета, уже существующими на предприятии. Точность поступающих в систему данных обеспечивается за счет того, что данные поступают синхронно через определенные интервалы времени.
Комплекс систем учета и контроля энергии снабжается надежными каналами связи с объектом, благодаря которым обеспечивается стабильное прямое соединение с центром хранения и сбора данных, а также их анализа. Система обладает стандартными протоколами обмена информацией. Сохранность информации гарантируется даже в случае отказа отдельных элементов или технических средств системы.
Также система обладает собственными средствами мониторинга и ведения журнала событий. Все узлы системы соответствуют требованиям электромагнитной совместимости.
В статье рассматриваются аспекты внедрения автоматизированных систем учета на основе построенной АСКУЭ на базе АСУ и диспетчеризации АСУД‑248 производства НПО «Текон-Автоматика».
Одно из основных направлений энергетической стратегии России - способность сферы экономики эффективно использовать энергоресурсы, предотвращать нерациональные затраты на внутреннее энергообеспечение и дефицитность топливно-энергетических балансов на федеральном, региональном и муниципальном уровнях .
Актуальность и особая значимость этих вопросов для обеспечения устойчивого развития общества в целом определяют необходимость их глубокой и детальной проработки на методологическом и практическом уровнях.
Доминирующим фактором нерациональных затрат являются потери, неизбежно возникающие на этапах транспортировки энергии от поставщика к потребителю.
Превращение энергии в дорогой товар выдвигает качественно новые требования к измерению и учету этого товара.
Установка приборов учета (ПУ), безусловно, является необходимым средством повышения достоверности процесса учета в целом. Однако приборы учета, рассредоточенные территориально, не позволяют вести мониторинг текущих показателей и в то же время контролировать работу, обеспечить одновременный съем показаний и производить обработку полученных данных. В лучшем случае возможен лишь ежемесячный обход объектов учета с выполнением полуавтоматического сбора накопленных за отчетный период данных, что требует неоправданных (а порой и непосильных) затрат со стороны эксплуатирующей организации.
В связи с этим актуальной является реализация системы, которая позволила бы объединить локальные узлы учета (ЛУУ) для создания единого измерительно-информационного пространства для единовременного, непрерывного, автоматического контроля над технологическими процессами генерации, транспортировки и потребления энергоресурсов, а также организации коммерческих расчетов между поставщиками и потребителями ресурсов .
Сама автоматизированная система коммерческого учета энергоресурсов (АСКУЭ) в широком смысле представляет собой не только систему учета электропотребления, но и учет теплоносителя в сетях горячего водоснабжения (ГВС), отопления, а также учет расхода холодной воды (ХВС). В статье рассматриваются аспекты внедрения автоматизированных систем учета на основе построенной АСКУЭ на базе автоматизированной системы управления и диспетчеризации АСУД-248 производства НПО «Текон-Автоматика» .
Модель АСКУЭ
Как уже было отмечено в предыдущей статье , архитектуру АСКУЭ удобно рассматривать с точки зрения трехуровневой модели:
1. Уровень датчиков.
2. Уровень среды передачи данных.
3. Уровень серверов (ПК).
С точки зрения передачи данных основной информационный поток идет с первого на третий уровень.
Первый уровень объединяет ЛУУ, выполняющие первичную обработку информации (параметров расхода тепла, воды, электричества, газа и т.п.). На данном уровне выделены ПУ с импульсным выходом и ПУ с возможностью взаимодействия через интерфейсы RS-232, RS-485. Это позволяет полностью охватить как общедомовой учет, так и задачи поквартирного учета. Как правило, все водосчетчики (а также другие типы ПУ) имеют импульсный выход, а подавляющее большинство общедомовых теплосчетчиков поддерживают хорошо известный интерфейс RS-232.
Второй - определяет канал, форматы информационных обменов, способ передачи данных ПУ.
На данном уровне располагается оборудование АСУД-248, выполняющее функции устройств согласования и передачи данных (УСПД) с ПУ - это концентратор цифровых сигналов (КЦС), обеспечивающий взаимодействие по интерфейсу RS-232/485; концентратор измерителей расхода (КИР), обеспечивающий работу с импульсными ПУ.
Третий уровень совмещает в себе средства хранения, обработки и анализа данных ПУ. В задачи этого уровня входит предоставление пользователям АСКУЭ максимально объективной информации о процессах потребления энергоресурсов как отдельным объектом, так и рассматриваемой инфраструктурой в целом.
На данном уровне располагаются программные модули АСУД-248, решающие указанные задачи.
Создание общей базы данных учета энергоресурсов района
В силу того что структура районных управляющих организаций (УО) состоит из нескольких ОДС, для удобства проведения анализа данных учета энергоресурсов целесообразна организация единого сервера сбора данных (ЕССД) в рамках района. Территориально ЕССД может располагаться на территории УО, а архивы ПУ из базы данных (БД) ОДС реплицировались бы по каналам передачи данных ОДС - УО.
Под репликацией БД (от англ. replication - копирование, дублирование) понимается процесс приведения неодинаковых состояний двух и более БД со схожей структурой в одинаковое состояние.
Реализация механизма репликации локальных БД ОДС позволяет получить следующие преимущества:
Выделение более производительного ПК, нежели ПК ОДС, для обработки учетной информации;
Хранение в одном месте данных нескольких ОДС района;
Выполнение дублирования (резервирования) учетных данных;
Повышение скорости обработки информации.
Исходя из направления информационных потоков АСКУЭ, предполагается передача учетной информации только с ОДС в ЕССД. Частота передачи определяется дискретностью представления данных АСКУЭ и составляет период не менее 1 часа для архивных и не менее 10 минут для мгновенных значений ПУ. Канал связи между ОДС и ЕССД разумно строить на технологии, обеспечивающей создание локальной сети компьютеров (оптика, радиоканал и т.п.), при этом необходимо предусмотреть возможность подключения отдельных ОДС по модемным линиям. Как правило, компьютерные каналы ОДС - УО уже существуют.
Для организации ЕССД необходимо реализовать однонаправленную, вероятностную схему репликации.
Процесс репликации организован по следующему принципу:
RServer периодически опрашивает локальные БД ОДС;
RClient формирует файл с новыми данными ПУ, полученными с момента последней репликации;
RServer обрабатывает файл, вносит изменения в серверную БД.
Окно приложения RServer представлено на рис. 1. В окне показаны зарегистрированные объекты репликации (ОДС), состояние канала ОДС - ЕССД, а также время последней репликации.
Рис. 1.
Главное окно приложения RServer
Для снижения нагрузки на канал передачи данных программы RClient и RServer реализуют механизм потокового сжатия данных.
Взаимодействие с внешними информационными системами
Таблица 1.
Участники информационного взаимодействия с АСКУЭ
В первом случае отчеты формируются оператором АСКУЭ с помощью программы ASUDBase, входящей в состав специализированного программного обеспечения АСУД-248 в соответствии с установленным регламентом взаимодействия.
В отчетной форме на бумажном или электронном носителе информация предоставляется в адрес ЕИРЦ, энергоснабжающих (энергосбытовых) и водоснабжающих организаций, контролирующих органов.
Следует отметить, что сам процесс передачи электронного файла нормативными документами не уточняется. Это фактически приводит к различным схемам пересылки файла от передачи из рук в руки, отправке по электронной почте, до применения серверов ftp, samba и т.п. Ни о какой проверке того, что файл является именно тем файлом, который был сформирован оператором АСКУЭ, речи не идет. Устранить указанную несогласованность можно с помощью введения электронной цифровой подписи в механизм взаимодействия АСКУЭ - ЕИРЦ. Данная схема реализуема на основе теории открытых ключей . После формирования файла оператор АСКУЭ подписывает его своим секретным ключом, а уполномоченный представитель ЕИРЦ перед производством расчетов проверяет целостность данных с помощью открытого ключа.
В процессе внедрения АСКУЭ приходилось также сталкиваться с просьбами о предоставлении прямого доступа к БД АСКУЭ для постоянного контроля и обновления данных ПУ сторонним программным обеспечением.
Данный способ информационного взаимодействия следует применять с максимальной осторожностью, уведомив заказчика о возможных последствиях, поскольку неверная работа стороннего приложения может привести к неработоспособности АСКУЭ в целом.
В то же время сотрудниками «Текон-Автоматика» выполняется надстройка над БД АСКУЭ, реализующая унифицированный протокол информационного взаимодействия, в виде OPC-сервера. Стандарт OPC позволяет внешним информационным системам, в том числе в режиме реального времени, получать информацию о состоянии ПУ.
Вопросы информационной безопасности
Одним из важнейших аспектов проблемы обеспечения безопасности информационной системы является определение, анализ и классификация возможных угроз. Перечень угроз, оценка вероятности их реализации - основа для проведения анализа риска и формулирования требований к системе защиты.
Рассматривая информационные потоки АСКУЭ, можно выделить места, уязвимые с точки зрения информационной безопасности.
Проанализируем следующие участки передачи данных:
- от первичного преобразователя до ПУ;
- от ПУ до концентратора;
- от концентратора до ПК ОДС;
- от ПК ОДС до сервера сбора информации;
- от сервера до внешних пользователей системы.
Участок 1. Возможные угрозы на данном этапе связаны со следующими моментами:
- искажением информации, поступившей с первичных преобразователей на ПУ (обрыв проводов, неверная установка и т.п.);
- в силу ценности частей узлов учета (термометров, манометров и т.п.) возможно их преднамеренное хищение (уничтожение);
- искажение настроек самого ПУ.
Решением проблемы является ограничение и жесткий контроль доступа в места установки ПУ. Как правило, существует возможность ограничить вход не только в подвал здания, но и оградить с помощью решеток непосредственное место установки ПУ, устраняя тем самым возможный доступ людей, имеющих право на вход в подвал, но не должных вмешиваться в работу ПУ. Следует отметить, что от 60 до 80 % угроз для любой информационной системы связаны с действиями действующих или бывших сотрудников организации. Необходимо в обязательном порядке производить опечатывание ПУ и блокировать его служебные функции для предотвращения доступа к системным настройкам.
Участок 2. Исходя из того, что концентратор предполагается устанавливать в непосредственной близости от ПУ, этот пункт может быть отнесен к рассмотренному выше.
В случае воздушной прокладки кабельных трасс и отсутствия в домах контуров защитного заземления возможен выход из строя концентратора вследствие грозы. Тем не менее даже при попадании грозы в линию предусмотренная схема гальванической развязки концентратора предотвратит негативные последствия для ПУ.
При подключении квартирных приборов учета концентратор устанавливается в распределительном щитке. И хотя несанкционированный доступ к концентратору приведет к аварийному сигналу на ПК диспетчера, допускается возможность искажения информации злоумышленником. В силу этого необходимо предусмотреть контрольные сверки показаний конечных ПУ с информацией в системе АСКУЭ с интервалом не реже 1 раза в год, а в случаях сбоя - непосредственно по каждому случаю.
Участок 3. Может быть наиболее уязвим с точки зрения информационной безопасности в силу своей протяженности. Однако искажение данных можно предотвратить, применяя при передаче контрольные суммы, а конфиденциальность информации (если это действительно необходимо) путем применения в ПО концентраторов криптографических алгоритмов, основанных, например, на псевдослучайных последовательностях.
Участок 4. Целостность и сохранность информации, передаваемой на данном участке, может быть обеспечена применением стандартных средств. Например, можно программно реализовать в приложениях поддержку протокола SSL или применить другие программно-аппаратные средства защиты информации при передаче ее по открытым компьютерным сетям . Кроме того, должен быть обеспечен соответствующий уровень безопасности и самого ПК диспетчера ОДС, с разграничением прав доступа и т.п.
По возможности не следует объединять ПК ОДС на основе открытых сетей общего пользования (локальные городские сети доступа в Интернет) в силу высокой вирусной активности и невысокой надежности данных сетей. В противном случае рекомендуется на базе оборудования провайдера связи организация VLAN (Virtual LAN - локальной виртуальной сети), объединяющая аппаратные средства АСКУЭ в независимую среду информационного обмена.
Участок 5. В целом полностью аналогичен участку 4, за исключением того, что информационный обмен с большей вероятностью подразумевается изначально по открытым каналам связи (возможно, и с использованием Интернета), что ставит повышенные требования к идентификации, аутентификации и авторизации удаленных пользователей. Дополнительно следует максимально ограничить список доступных им функций по управлению системой.
Целесообразным считается применение VPN-решений (Virtual Private Network - виртуальные частные сети) для обеспечения должного уровня информационной безопасности.
В заключение следует отметить важный факт: устойчивость всей системы информационной защиты определяется устойчивостью ее слабейшего звена. Отсюда следует, что защита информации в вычислительных системах может осуществляться лишь в комплексе; отдельные меры не будут иметь смысла.
Порядок ввода АСКУЭ в промышленную эксплуатацию
Стадии жизненного цикла системы перекрываются, как показано на рис. 2, а продолжительность каждой стадии в общем случае зависит от многих факторов. Из рисунка следует то, что система должна обслужиться сразу после начала эксплуатации.
Рис. 2. Стадии жизненного цикла автоматизированных систем
Рис. 3. Этапы ввода АСКУЭ в промышленную эксплуатацию
Процедура поверки включает в себя сбор и проверку необходимой документации, а также проведение контрольно-измерительных мероприятий, направленных на выявления ошибок функционирования АСКУЭ. Ошибки могут быть связаны как с неправильным монтажом АСКУЭ, так и с некорректной работой ПУ.
В случае успешного завершения процедуры поверки, выдается свидетельство. В противном случае, при обнаружении недостатков в работе системы, поверяющая организация указывает на них и назначает дату повторного проведения процедуры.
Только после этого АСКУЭ может законно выполнять функции коммерческого учета. Без свидетельства о поверке АСКУЭ фактически может использоваться лишь как система технологического контроля и мониторинга состояния объекта.
Фрагмент статьи в PDF
Интеграция АСКУЭ в единую общегородскую информационную систему
Развитие информационных технологий и организация высокоскоростных каналов передачи данных позволили рассматривать возможность создания единой общегородской информационной системы (ЕОИС).
В задачу ЕОИС входит объединение всех городских владельцев и потребителей информации в единую систему обмена данными, что позволит:
- предоставить префектам и соответствующим службам города в реальных масштабах времени интегрированную информацию в виде электронных карт, схем, таблиц о текущей обстановке в ЖКХ, что позволит повысить эффективность управления городским хозяйством;
- объединить в едином информационном пространстве все предприятия ЖКХ;
- снизить затраты на эксплуатацию и ремонт коммунальной инфраструктуры города;
- создать в ЖКХ новые интеллектуально-насыщенные рабочие места;
- свести к минимуму неэлектронный обмен данными;
- предоставить населению доступ к информационным источникам;
- обеспечить устойчивость работы служб ЖКХ.
Проработка концепции создания ЕОИС началась в конце 1990-х годов для обеспечения координации действий городского управления .
Высокая социальная и экономическая значимость информации АСКУЭ указывает на необходимость создания общегородского центра обработки данных ПУ. В задачу этой единой автоматизированной системы учета и потребления энергоресурсов (АСКУПЭ) входит интеграция данных локальных АСКУЭ различных производителей и предоставления их в пространстве ЕОИС.
Для взаимодействия различных АСКУЭ с АСКУПЭ необходима выработка общего протокола и регламента информационного взаимодействия. Это может быть:
- межбазовый обмен данными;
- разработка собственного протокола обмена данными;
- использование существующих протоколов.
Поскольку прямой доступ к БД рассматривается специалистами как крайне нежелательный, разработка собственного формата обычно является вынужденной мерой и может затруднить добавление в систему нового оборудования, желательно использование общепринятого стандарта. В силу того что на уровне АСКУПЭ подразумевается наличие высококвалифицированного обслуживающего персонала, рекомендуется строить взаимодействие на основе стандарта OPC.
Технология OPC (OLE for Process Control) разрабатывалась с учетом взаимодействия гетерогенных (неоднородных) систем . Согласно концепции OPC, оборудование нижнего уровня подключается к системе верхнего уровня (OPC-клиент) через программный шлюз (OPC-сервер), имеющий стандартизированный протокол обмена данными. При таком подходе задача подключения нового оборудования любого производителя к системе сводится к локальной задаче настройки шлюза OPC-клиент / OPC-сервер.
Наличие OPC-сервера является гарантией совместимости любого устройства с любой современной SCADA-системой, которая может быть использована на верхнем уровне АСКУПЭ.
Литература
1. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Утв. распоряжением Правительства РФ № 1234-р: [принят от 28.03.2003].
2. Иванов А.С. Внедрение автоматизированных систем учета энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве // Вестник поморского университета. Серия «Естественные и точные науки». Архангельск: ПГУ им. Ломоносова, 2006. С. 179-182.
3. Иванов А.С., Тарасенков М.А., Лукичев А.Ю., Серов И.В., Грудин Д.В. Построение системы АСКУЭ на базе автоматизированной системы диспетчеризации АСУД-248 // Информатизация и системы управления в промышленности. М., 2006. С. 4-13.
4. ASUDBase (программа интерпретации учетных данных): Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006612658 РФ / Иванов А.С. (РФ); .
5. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях / Под ред. В.Ф.Шаньгина. М.: Радио и связь, 1999. 328 с.
6. Зима В.М. и др. Безопасность глобальных сетевых технологий. СПб.: BHV, 2001. 320 с.
7. SSL 3.0 Specification / http://wp.netscape.com/eng/ssl3
8. Stunnel ‑ Universal SSL Wrapper / http://www.stunnel.org
9. Ефимов Г. Жизненный цикл информационных систем // Сетевой: эл. журн. ЗАО «Издательский дом мировой периодики», 2001. № 2; http://www.setevoi.ru/cgi-bin/text.pl/magazines/2001/2/44
10. Проект «Информационная Сеть жилищно-коммунального хозяйства города»: Предварительное ТЭО. 3-я ред. М., Зеленоград, 1998. 32 с.
11. Росаткевич Г.К., Краснобаев В.В. Единая автоматизированная система диспетчерского контроля и управления городским хозяйством на базе московской волоконно-оптической сети // Энергосбережение. М.: АВОК, 1999. № 5;
www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=211
12. Мартынов Ю.И. Применение SCADA-систем для построения программного обеспечения АСУ энергетикой промышленных предприятий // Проблемы и перспективы прецизионной техники и управления в машиностроении / ИПТМУ РАН. Саратов: СГТУ, 2002. С. 57-5
Система учета энергоресурсов
Одна из главных причин тревог, касающихся сферы ЖКХ – неконтролируемый рост тарифов. Система учета энергоресурсов АИСТ предназначена для автоматического сбора данных о потреблении воды, газа, тепла, электроэнергии на объектах ЖКХ и просмотра данных через WEB-интерфейс посредством стандартного WEB-браузера или мобильных приложений. Все показания в системе собираются и обрабатываются в автоматическом режиме, за счет чего исключается возможность воздействия человеческого фактора и сопряженных с ним ошибок.
Данные собираются счетчиками учета энергоресурсов и отправляются к единому концентратору КД-1000, где реализуется их централизованная обработка и хранение. Процесс передачи реализуется при помощи сетей PLC-mesh и RF-mesh. Выгрузка данных предоставляется в виде отчетов различной формы.
Автоматизированная система учета энергоресурсов представляет собой открытую систему, в рамках которой осуществляется сбор и обработка информации об энергопотреблении учреждения или предприятия. Ее внедрение дает несколько преимуществ:
Процесс внедрения данной системы происходит довольно просто и не требует задействования большого числа специалистов. Дополнительно учитываются пожелания заказчика насчет точности получаемой информации, которая позже заменяется в доступный для понимания отчет. Все эти нюансы подстраиваются под каждое предприятие отдельно.
Экономия
СИСТЕМА «АИСТ» РЕШАЕТ
СЛЕДУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ
УПРАВЛЯЮЩИХ КОМПАНИЙ:
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВЫГОДЫ
СИСТЕМЫ «АИСТ»:
Нижний уровень Системы учета энергоресурсов АИСТ составляют счетчики энергоресурсов. Сбор данных ведется со всех типов счетчиков: электричества, воды, газа и тепла и осуществляется в автоматическом режиме.
Основным преимуществом счетчиков электроэнергии АИСТ является то, что в счетчик может быть дополнительно установлен блок ввода-передачи данных. При этом компания ООО АйСиБиКом разработала большую линейку коммуникационных модулей, которые позволяют передавать данные со счетчиков по различным каналам связи.
Программный комплекс Система учета энергоресурсов АИСТ представляет собой Web-сервис конечного пользователя, доступный через стандартный Web -браузер.
Для входа в Веб-сервис необходимо пройти процедуру регистрации и ввести логин и пароль. Веб-сервис отображает список объектов с параметрами.
Веб-сервис позволяет осуществлять различные действия с объектами (создание, редактирование, удаление). Древовидный просмотр иерархии объектов (два уровня) + одновременное отображение на карте.
Веб-сервис позволяет работать с Точками учета. Базовым примером точки учета является квартира абонента.
Программный комплекс позволяет стоить отчеты и графики по точкам учета, объектам, жилищным комплексам/микрорайонам, ресурсам за заданный интервал времени с возможностью выгрузки результатов в CSV, XLS или XLSX, PDF или в виде изображения с возможностью задания шага измерения (час или день).
