Фундаментальная и прикладная наука
К.т.н Шаров В.В., Фатыхов
Р.И.
Казанский Государственный Энергетический Университет, Казань.
Использование систем управления на базе web интерфейсов автоматизированных систем контроля и
учета электроэнергии
Ключевые слова: вэб-интерфейс, система контроля учета электроэнергии,
микроконтроллер.
В настоящее время автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) представляют
собой специализированные программно-технические комплексы, важной частью
которых является автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, при работе
на котором требуются специальные навыки. Подобные приложения, как правило,
жестко привязаны к соответствующим операционным системам. Из-за наличия данных
ограничений теряется мобильность, а
сложность разработки АРМ устанавливает дополнительные ограничения для конечных
пользователей. Отсутствует возможность оперативно получить информацию о
потребленном ресурсе. Поэтому использование вэб-интерфейса вместо
специализированного рабочего места позволяет обеспечивать экономию на основе наиболее
точного учета электроэнергии, а также простоту доступа к измерительной
информации, как операторов, так и конечных пользователей. Появляется прозрачность в
плане учета ресурса, чего, как правило, не существует в известных системах.
Рекомендуемый порядок разработки АСКУЭ приведен в [1]. По существу система управления – это совокупность управляемого объекта или процесса и
устройства управления, к которому относится комплекс средств приема, сбора и
передачи информации и формирования управляющих сигналов и команд. При этом
действие системы управления направлено на улучшение и поддержание работы процесса
или объекта [2].
Управляемый объект – это
элемент системы, который для нормального функционирования нуждается в
систематическом контроле и регулировании.
Управляющий объект –
элемент системы, который обеспечивает слежение за деятельностью управляемого
объекта, выявляет возможные отклонения от заданной программы и обеспечивает
своевременное приведение его к нормальному функционированию.
Все
системы управления, с точки зрения логики их функционирования, решают три
задачи:
·
сбор информации об управляемом объекте;
·
обработка информации;
·
выдача управляющих воздействий в той или иной форме.
В
зависимости от вида системы, управление представляет собой воздействия на
физическом или информационном уровне, направленные на поддержание или улучшение
функционирования управляемого объекта в соответствии с имеющейся программой или
целью управления [3].
В процессе исследований разработана система
контроля без использования специализированных АРМ. Доступ к информации и
управлению осуществляется при помощи вэб-интерфейса. В качестве измерительных
приборов используется счетчик электроэнергии «Меркурий 230». Управление
осуществляется при помощи микроконтроллера AT Mega128 по интерфейсу RS-485.
Питание микроконтроллера осуществляется с помощью стабилизированного блока
питания Siemens. Информация передается на сервер при помощи
модема Siemens mc-35 через gprs соединение.
Контроллер в заданный оператором
промежуток времени опрашивает счетчики, собирает информацию и отправляет данные
на сервер при помощи gsm-модема, также
управляемого контроллером по интерфейсу RS-485. Данные, переданные
на сервер заносятся в базу данных, где впоследствии при запросе к нему
генерируются статистические данные.
Кроме
того, контроллер периодически подключается к серверу для отслеживания
изменений, внесенных оператором. В случае наличия изменений, вносятся
соответствующие корректировки в алгоритм работы управляющей программы.
Система позволяет осуществлять контроль
параметров качества электроэнергии на основе учета частоты электроэнергии, а
также уровней напряжений по каждой фазе. В случае выхода параметров за
допустимые уровни, на пульт оператора подается световой сигнал, сопровождаемый
звуком сирены. Система архивирует данную ситуацию и фиксирует время ее
возникновения.
Кроме того ведется лог времени
включения-выключения системы и контроль открывания крышки шкафа измерительной
системы. В случае несанкционированного доступа к шкафу подается также
светошумовой сигнал и осуществляется запись времени события.
Выводы.
1. Разработанная система контроля
электроэнергии распределенных измерительных устройств, позволяет исключить из
своей структуры специализированное рабочее место оператора.
2. Кроме того система контроля позволяет
обеспечивать прозрачность, универсальность и простоту доступа к измерительной
информации, как операторов, так и конечных пользователей на основе
различных уровней прав доступа, определяемых на стороне сервера.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 34.602-89.
Техническое задание на создание автоматизированной системы. – М.: Стандарт,
1990. – 23 с.
2. Методология структурного
анализа и проектирования/Марка Д.А., Клемент Макгоуэн. – М.: Метатехнология,
ТОО ФРЭД, 1993. – 240 с.
3. Саати Т. Принятие
решений. Метод анализа иерархий/Пер. с англ. – М.: радио и связь, 1993. – 320
с.
4. Фатыхов Р.И., Шаров В.В.
Программа контроля и управления измерительными устройствами на базе шины 1-Wire
на основе использования последовательного порта. Свидетельство о
государственной регистрации программы для ЭВМ №2014615007 от 15.05.2014г.