Новые телекоммуникационные технологии пришли в сферу ЖКХ, где государство еще несколько лет назад не уделяло большого внимания автоматизации сбора показаний с приборов учета потребления ресурсов. Энергетический рынок стал мощным драйвером развития Интернета вещей в России. Появились сети LoRaWAN с отличной масштабируемостью и высоким уровнем защищенности каналов передачи данных. При этом по-прежнему актуальна потребность в новых приборах учета с интегрированными беспроводными LoRaWAN-модулями.
Проблема учета электроэнергии
Решение задачи автоматизации контроля и управления электропотреблением в СССР началось еще в 70-х гг. прошлого века. Правда, разработанные системы и аппаратура были в то время ориентированы на промышленные предприятия и предназначались для коммерческих расчетов с потребителями. Парк электросчетчиков был представлен только индукционными моделями без электронных модулей и цифровой обработки сигналов.
Современные приборы учета электроэнергии поддерживают возможность дистанционной передачи информации по различным проводным и беспроводным каналам. Связь с применением каналов PLC, RS-485, ZigBee/ISM RF и GSM получила сегодня широкое распространение в системах АСКУЭ. При этом существующее многообразие протоколов передачи данных, несовместимость устройств, невозможность масштабирования решений и высокая стоимость трафика (в случае GSM) зачастую представляют собой сложные барьеры для интеграторов и сбытовых компаний.
Решение этой непростой проблемы заключается в переходе современных приборов учета от проприетарных протоколов к открытым, стандартизованным и внедряемым во всем мире. Таким стандартным протоколом является, например IEC 62056 (DLMS/COSEM), который в России имеет аналог – протокол СПОДЭС (спецификация протокола обмена данными электронных счетчиков), разработанный компанией ПАО «Россети».
Сети LoRaWAN
В 2017 г. крупнейшая государственная энергогенерирующая компания Франции EDF и телекоммуникационный гигант Sagemcom (Sagem Communication) стали инициаторами создания в рамках организации LoRa Alliance рабочей группы по внедрению протокола DLMS (Distribution Line Message Specification) в сетях Интернета вещей LoRaWAN. В эту рабочую группу пригласили и российскую компанию «Лартех» как имеющую значительные компетенции и практический опыт эксплуатации электросчетчиков с протоколом DLMS в сети LoRaWAN.
Рабочая группа разработала план мероприятий по взаимодействию с организацией DLMS User Association и формированию технических требований к новому DLMS IoT profile. Первые результаты ее работы будут представлены во II квартале 2018 г.
Создание платформы Sophrosyne
Департамент исследований и разработки компании «Лартех» в 2016 г. начал работы по созданию платформы Sophrosyne Network Server (рис. 1) и LoRaWAN-радиомодулей, внедряемых в конечное оборудование сети Интернета вещей, в том числе в приборы учета (рис. 2).
Совместно с крупнейшими российскими производителями электросчетчиков был налажен выпуск приборов с LoRaWAN-радиомодулями (рис. 3). За один год компанией «Лартех» был пройден путь от идеи до серийного производства. Для этого на заводах потребовалось организовать покрытие сети LoRaWAN, осуществить интеграцию в технологические цепочки и создать специализированные стенды выпуска.
Рис. 1. Структура платформы Sophrosyne с поддержкой DLMS
 |
 |
Рис. 2. Электросчетчики с LoRaWAN-радиомодулями «Лартех» и поддержкой DLMS
 |
 |
 |
Рис. 3. LoRaWAN-радиомодули «Лартех» с прошивкой Meritorious и поддержкой обновления «по воздуху»
Практическое применение
В Санкт-Петербурге было обеспечено полное покрытие сети LoRaWAN. В Ленинградской области (рис. 4) был произведен монтаж базовых станций LoRaWAN на опорах на высоте 42−70 м, что позволило решить проблему автоматизации коммерческого учета электроэнергии в более чем 100 садоводческих некоммерческих товариществах.
Рис. 4. Карта покрытия сети «Лартех» в Ленинградской области по состоянию на I квартал 2018 г.
Рис. 5. Автоматизация сбора показаний с приборов учета потребления ресурсов в сети «Лартех»
«Умное ЖКХ» – это не только инфраструктура сети передачи данных и оконечное оборудование (рис. 5). Для мониторинга и биллинга необходима интеграция в программные комплексы диспетчеризации приборов учета. Данные от платформы Sophrosyne поступают в Smart Metering-платформы «Пирамида», «Энфорс», «ЛЭРС Учет» и др., где происходит экспорт отчетов по потреблению ресурсов для коммерческих расчетов.
Экономика «умного ЖКХ»
Таким образом, масштабируемые и стандартизованные технологии Интернета вещей успешно применяются в «умном ЖКХ» и решают следующие задачи:
- сокращение коммерческих и технических потерь энергоресурсов за счет своевременности и корректности учета;
- непрерывный контроль потерь путем удаленного снятия показаний с приборов учета на границах балансовой принадлежности, а также квартирных приборов учета;
- оперативный контроль технического состояния приборов учета;
- обеспечение своевременной оплаты потребленной электроэнергии;
- оперативное обнаружение хищений благодаря непрерывной диспетчеризации балансов электрической сети;
- дистанционное управление электроснабжением по отходящим линиям.
