В чем особенность умных счетчиков электроэнергии

Кто выиграет от обязательной установки «умных» счётчиков

В конечном счёте выиграют добросовестные потребители. Им уже не придется в полной мере нести ответственность за тех жильцов, кто не платит по счетам. Интеллектуальные приборы сами определят нарушителя и ограничат подачу электроэнергии в квартиру к должнику.

В данный момент россияне используют около 300 видов счётчиков разных поколений, в том числе и устаревших

Новый интеллектуальный подход по мнению разработчиков законопроекта повысит прозрачность платежей, усовершенствует учёт за расходами, усилит контроль за эффективным использованием энергоресурсов. Что в конечном счёте выгодно и потребителям, и поставщикам. В перспективе такая экономия может положительно отразиться на изменении в целом государственной тарифной политики. А в данный момент умные счётчики позволят более гибко настраивать возможности многотарифных устройств.

Умные счётчики позволят платить за себя, а не за соседа

Что получат поставщики услуг:

• актуальную информацию о расчётах с абонентом;
• экономия на затратах, связанных с работой контролеров;
• автоматизированный контроль, а значит оптимизацию труда;
• своевременные сведения о состоянии лицевого счета;
• прозрачность и непрерывность учёта за расходами;
• оперативное предоставление данных.

Что ждёт потребителя? У нас с вами останется только одна обязанность: платить по счетам.

Статья по теме:

Топ 4 производителей

Список моделей и производителей смарт техники внушителен. Энергомера, Миртек, Тайпит, Инкотекс, Стриж, Тепловодомер и пр. Рассмотрим перечисленных разработчиков:

• Энергомера – крупнейший в России производитель, который каждый год выпускает до 3 млн приборов;
• Миртек – компания, которая занимается разработкой программно-аппаратных комплексов для оптимизации использования энергоресурсов;
• Тайпит – известный производитель электрического оборудования;
• Инкотекс – крупнейший в России производитель радиоэлектронных приборов, в том числе умных.

Каждая из фирм не ограничивает производство счетчиков и существует на рынке не первый год.

МИРТЕК-12-РУ-SP1

Счетчик для частного дома состоит из двух частей: основного блока с контроллером и информационного табло.

Инженеры устанавливают и запускают сам умный счетчик на столбе. От устройства электрическая линия идет к дому. Здесь идет учет потребления, информация передается на сервер ресурсной компании и потребителю.

Информационное табло можно установить в произвольном месте, защищенном от перепадов температур. На экране отображаются данные учета потребления электроэнергии:

• суммарно за все время использования;
• по установленным тарифам;
• за последние 30 минут;
• на начало месяца, суммарно и раздельно по установленным тарифам.

Стоимость – 7 500 рублей.

МЕРКУРИЙ 200 Wi-Fi

Счетчик производства Инкотекс отличается повышенной точностью и встроенным модулем Wi-Fi. Работает в однофазных сетях.

Меркурий рассчитывает и запоминает информацию по 4 тарифам. На дисплее можно посмотреть:

• суммарные данные;
• показатели учета потребления электроэнергии, разбитые по тарифам;
• данные счетчика на начало каждого из 11 прошедших месяцев;
• информацию о потреблении электроэнергии с момента сброса данных.

Стоимость – 1 600-2 000 рублей.

НЕВА МТ 315 GSM

Трехфазный многотарифный электросчетчик компании Тайпит может передавать данные по GSM-каналу. Прибор не получится вскрыть или поставить на него магнит. При попытках вмешаться в деятельность техники она автоматически отправляет сигнал на сервер ответственной организации.

Стоимость – от 5 000 рублей.

CE102-S7

Модель производства Энергомеры выглядит как обычный электросчетчик, но позволяет передавать данные через встроенный модем или по радиоканалу. Прибор защищен от механических и аппаратных воздействий.

CE102-S7 отображает суммарную потребленную электроэнергию и информацию за последние 13 месяцев. Для настройки доступно 8 тарифов.

Стоимость – от 1300 рублей.

Какие функции выполняет, как работает

При использовании такого прибора у потребителя отпадает надобность в передаче данных в управляющую компанию.

Ведь счетчик сам:

• передаст данные в ресурсоснабжающую организацию
• проинформирует об неисправности прибора учета
• предоставит данные о параметрах предоставляемой услуги. Для электроэнергии— это напряжение, частота. Если при скачке напряжения из строя вышла домашняя техника, то это всегда можно будет подтвердить, так как данные об этом будут зафиксированы
• передаст информацию о попытке несанкционированного доступа к прибору
• сообщит потребителю предупреждение о полном или частичном ограничении подачи электроэнергии в случае задолженности

Передача данных производится дистанционно через Интернет: через определённый временной промежуток информация с устройства контроллером отправляется на сервер энергосбытовой организации.

Передача может происходить с использованием проводных и беспроводных технологий:

1. GPRS – посредством обычной сим-карты.
2. LPWAN – через вышку, подключённую к серверу.
3. Wi-Fi – с помощью роутера.

Устройство электронного электросчетчика

Электронный электросчётчик – это устройство измерения электрической мощности с преобразованием её в аналоговый сигнал, который далее преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный потребляемой мощности.

Преобразователь (как видно из названия узла)   преобразует аналоговый сигнал в цифровой импульсный, пропорциональный  потребляемой мощности.

Микроконтроллер – главная часть электросчётчика,  анализирует этот сигнал, рассчитывая количество потребляемой электроэнергии и осуществляет передачу информации на устройства вывода, на электромеханическое устройство или на дисплей – если используется жидкокристаллическая матрица, где и показывается количество потребляемой электроэнергии.

Описание, конечно очень общее, но как видно, устройство электронного электросчетчика – чистая электроника, чего не скажешь об устройстве индукционных счётчиков. Несмотря на то что, благодаря своим техническим характеристикам в настоящее всё большее распространение получает применение электронных счётчиков, старые индукционные счётчики были и остаются самыми распространёнными, их устройство стоит рассмотреть подробно.

Устройство индукционного (электро-механического) электросчетчика.

Основные части индукционного электросчётчика это: токовая катушка 1, катушка напряжения 2, алюминиевый диск 3, счётный механизм с червячной и зубчатой передачей 4 и постоянный магнит 5.

Токовая катушка включена в сеть последовательно и создаёт переменный магнитный поток, пропорциональный току, а катушка напряжения – параллельно, создавая переменный магнитный поток, пропорциональный напряжению.

Эти магнитные потоки пронизывают алюминиевый диск, причём, переменные магнитные потоки токовой обмотки – дважды, в связи с U-образной формой её магнитопровода, наводя в нём ЭДС.

Таким образом, возникают электромеханические силы, создающие крутящий момент – вращение диска, ось которого связана со счётным механизмом червячной и зубчатой передачей, производя  передачу движения оси диска на цифровые барабаны.

Крутящий момент, создающий вращение диска пропорционален мощности сети; выше мощность – сильнее крутящий момент, диск крутится по оси быстрее.

Для выравнивания и успокоения колебаний частоты вращения в устройство электросчётчика входит постоянный магнит, поток которого, взаимодействуя с вихревыми токами диска, создаёт электромеханическую силу с направлением, обратным движению диска, что и создаёт тормозной момент.

Полная локализация

Холдинг GS Group сообщил CNews о планах по запуску массового производства комплектов электронных компонентов для интеллектуальных приборов индивидуального учета электроэнергии уже в I квартале 2021 г. В компании планируют обеспечить выпуск таких чипов в объеме порядка 10 млн штук ежегодно.

Локализованное производство комплексных решений для учета электроэнергии планируется развернуть собственными силами GS Group на базе центра разработки и производства микроэлектроники GS Nanotech, который входит в состав кластера «Технополис GS» в г. Гусев Калининградской области.

«Интегральные микросхемы для приборов учета электроэнергии, которые мы запустим в серию в начале следующего года — новейшая разработка с расширенными возможностями, позволяющая реализовать всю функциональность счетчика в соответствии с требованиями 522 ФЗ. Мы уже приступили к их валидации совместно с российскими производителями счетчиков», – отметил Андрей Мартынов, глава департамента стратегических проектов холдинга GS Group.

Комплект электронной обвязки для выпуска интеллектуального электросчетчика производства GS Group будет включать микроконтроллеры, измерители, интерфейсные чипы протоколов связи и энергонезависимой памяти. Весь этот комплекс обеспечит контроль расхода электроэнергии, дистанционную передачу данных энергетикам и дистанционный контроль за наличием напряжения в силовой сети потребителя, объяснили CNews в GS Group.

Законодательство об умных счетчиках

В декабре 2018 года в третьем чтении Госдумы был принят закон об «умных счетчиках», основная задача которого – обеспечить стремительное развитие интеллектуальных систем учета электроэнергии по территории всей России. Регулярно в законопроект вносятся поправки.

Закон гласит, что по мере выхода из строя старых приборов учета электроэнергии, начиная с июля 2020 года, они будут заменяться новыми умными электросчетчиками. С 2021 года интеллектуальные счетчики будут вводиться в эксплуатацию принудительно. Их установкой, настройкой и обслуживанием должны будут заниматься сетевые компании и поставщики.

Потребитель в дальнейшем не будет нести ответственности за приобретение, монтаж и дальнейшее обслуживание. Исключение составляет размещение прибора внутри помещения или на территории частной собственности.

Почему умные счетчики — правильный выбор?

Наличие интеллектуального счетчика помогает клиентам понять свое энергопотребление и, исходя из этого, принимать более обоснованные решения по экономии энергии и денег. Таким образом, вместо того, чтобы искать информацию о потреблении газа или электроэнергии у поставщика, потребители могут просматривать цифровые показания на портативном дисплее, подключенном к интеллектуальному счетчику, который показывает потребление энергии почти в реальном времени. Некоторые решения также позволяют получить доступ к этой информации в Интернете или через мобильное приложение.

Внедрение интеллектуальных счетчиков создает беспроигрышную ситуацию как для поставщика, так и для пользователя. Поставщики энергии могут использовать доступ к ценным данным о потребителях для создания более качественных продуктов и услуг, специально адаптированных к потребностям пользователей и позволяющих устанавливать динамические цены. С другой стороны, пользователи могут получить доступ к персонализированным рекомендациям, которые помогут им перейти на более энергоэффективные устройства и сэкономить еще больше.

Если взглянуть на эту тему в более широком контексте, переход на интеллектуальные счетчики позволит отрасли шагнуть в будущее. Лучшее понимание моделей поведения пользователей позволит поставщикам энергии разрабатывать лучшие, более дешевые и современные решения, которые будут обслуживать потребителей лучше, чем когда-либо прежде. Ожидается, что эта технология откроет новые возможности для динамических тарифов, более разумного дома и более устойчивого образа жизни.

Что это такое

Умный или интеллектуальный счетчик представляет собой усовершенствованный прибор учета электроэнергии. По сравнению с традиционными видами, он способен демонстрировать более детальные и точные показатели потребления ресурсов.

Главной отличительной особенностью умного счетчика электроэнергии от обычного является наличие специальных микроконтроллеров и радиоканалов, по которым автоматически, без участия потребителя осуществляется передача сведений об израсходованной электроэнергии в диспетчерский пункт ресурсоснабжающего предприятия. Вследствие этого полностью исключается вероятность неточностей и ошибок при передаче показаний.

В интеллектуальных счетчиках реализованы следующие технологии:

• В реальном времени — считывание, накопление и запоминание сведений;
• Оповещение о потерях и попытках кражи электрической энергии;
• Мониторинг качества ресурсов.

Умный счетчик — это экономичное средство для получения сведений об объеме потребленных энергоресурсов. В результате этого ценообразующие предприятия получают возможность применять дифференцированные тарифы на электрическую энергию, которые зависят не только от времени года, но и от времени суток.  Такой прибор учета можно программировать на несколько тарифов, например, на популярный день-ночь. При снижении объема потребления энергии на 1 кВтч в одном домохозяйстве экономия ресурсов предприятия, производящего энергию, может достигать 4-5 кВтч.

Беспроводной сбор показаний

Дополнительно устройство оснащено несколькими датчиками:

• Воздействия магнитного поля;
• Вскрытия клеммной крышки;
• Вскрытия корпуса.

В случае срабатывания любого из них на дисплее прибора появляется соответствующий знак, а информация о событии автоматически записывается в его память.

2019: Презентация интеллектуальных приборов учета электроэнергии

6 июня 2019 года холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех сообщил, что совместно с компанией «Россети» разработал интеллектуальные приборы учета электроэнергии на основе отечественных компонентов и программного обеспечения. Специалистами компании создан технический облик аппаратуры, предусматривающий механизмы ее защиты от несанкционированного доступа, в том числе с целью изменения показаний счетчика. Начало серийного производства запланировано на 2 квартал 2020 года.

«Росэлектроника» приступила к реализации проекта по локализации производства приборов учета в 2018 году. В рамках первого этапа было создано совместное предприятие с отечественным производителем интеллектуальных счетчиков АО «ПКК Миландр».

Особенности «суверенного» интернета вещей в России

Впервые «Концепция построения и развития узкополосных беспроводных сетей связи интернета вещей в России», разработанная рабочей группой при АНО «Цифровая экономика» при участии Минтранса и ФСБ, была одобрена Минцифры еще в апреле 2019 г.

Особенностью концепции стало изначальное деление узкополосных беспроводных сетей интернета вещей на два типа. К первому типу отнесли сети лицензируемых частотных спектров на базе модификаций существующих технологий сотовой связи (EC-GSM, NB-IoT и LTE-eMCC), ко второму типу отнесли сети на базе открытых протоколов в нелицензируемых частотных спектрах, включая диапазон 800 МГц (LoRa/LoRaWAN, «Стриж», XNB, Nb-Fi и др).

В рамках концепции также было принято решение о формировании контролируемой на территории России с точки зрения управления сети интернета вещей с идентификаторами устройств, точек доступа, узлов телематических служб, элементов сети передачи данных общего пользования, однозначно определяющих каждое отдельное устройство и его тип

Станет ли госсектор драйвером развития российского рынка BI
Интеграция

Кроме того, было предложено сформулировать правила разрешенного оборота, гарантирующие однозначную идентификацию устройств, процессов и субъектов (Реестр ID). Реестр было предложено формировать на основе международных рекомендаций по установлению форматов идентификаторов с учетом особенностей рынка связи в России.

В январе 2021 г. CNews сообщил о том, что госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ) при Минцифры внесла изменения в собственное решение от 2018 г. относительно узкополосных сетей беспроводного интернета вещей.

В частности, в декабре 2020 г. в ГКРЧ было принято решение перенести срок введения требования по применению базовых станций для сбора и обработки телематической информации интернета вещей в диапазонах 864–865 МГЦ, 866–868 МГц и 868,7–869,2 МГц только при условии наличия у них статуса телекоммуникационного оборудования российского производства (ТОРП) с 1 декабря 2020 г. на 1 декабря 2021 г. В Минцифре также подчеркнули, что дальнейшего продления соответствующих требований производиться не будет.

Критерии выбора умного электрического счетчика

Чтобы выбрать умный счетчик электроэнергии, обратите внимание:

• На способ отображения информации. Иногда достаточно механического дисплея, а иногда нужно, чтобы данные приходили на смартфон.
• Принцип работы – индукционный или электронный. Последний более точен и исключает самоход.
• Количество фаз: зависит от того, в каких сетях происходит учет.
• тип крепежа – чем крепче, тем лучше;
• Количество тарифов: как правило, от 1 до 4.
• Способ передачи данных контроллером.
• Защищенность от влаги и пыли. Если планируете установить устройство на улице, то оно должно пережить любые капризы погоды.
• Цену.

Количество фаз и защищенность напрямую зависят от условий, в которых вы планируете использовать прибор.

Кто оплатит умные счетчики

Стоимость «умного счётчика» значительно выше, чем стоимость обычного энергомера — от 12 до 15 тысяч рублей.

Устанавливают интеллектуальные энергомеры сетевые организации.

При этом закон подразумевает, что стоимость затрат на замену обычных приборов на «умные» будет закладываться в тариф. То есть обычные потребители так или иначе заплатят за новую систему – в виде платы за электроэнергию.

Законодательство не накладывает на граждан каких-либо обязанностей в решении вопроса по замене электрических счётчиков умными приборами. Не надо что-либо приобретать, заказывать проект, нанимать монтажную организацию. Жильцам потребуется только следить за правильностью показаний, заглядывая или в личный кабинет или посматривая на специальное индикаторное устройство и вовремя вносить абонентскую плату.

Типы контроллеров и варианты передачи показаний на сервер

Контроллер передает показания на сервер по проводам (проводные технологии), по воздуху (беспроводные технологии) или гибридным способом.

Не умаляя значимости проводных и гибридных способов передачи данных, признаем, что они – прошлое. В промышленности, крупных офисах провода еще уместны, но в жилых домах нет. Мы уважаем их, как нафталиновое прошлое, как дисковый телефон и ламповый телевизор, но в быту отдаем предпочтение более простым и недорогим способам.

GPRS-контроллеры

В GPRS-контроллер, как в мобильный телефон, устанавливается sim-карта. Контроллер проводом подключается к счетчикам, а на сервер передает показания по общедоступной сотовой связи. По такому принципу работают большинство охранных и пожарных сигнализаций.

Механизм понятен, проверен временем, но не избавлен от недостатков.

1. У вас появляется еще одна sim-карта. Она не потребует больших расходов, но остаток денег на ней нужно контролировать.
2. Не во всех районах, и даже квартирах одинаково хорош уровень сотовой связи (МТС, Билайн, Мегафон … , есть “бермудские треугольники”, где “не ловит” ни один оператор).
3. Лучше всего GPRS-контроллеры работают от электрической розетки, которую редко кто предусматривает рядом со счетчиками. Модели на батарейках есть, но сама технология энергозатратна и производители вынуждены идти на компромисс между сроком службы, дорогими элементами питания и частотой сеансов связи между контроллером и сервером.

Представители группы GPRS-технолоний – контроллеры компании TELEOFIS.

LPWAN-контроллеры

По сути, LPWAN – та же сотовая сеть, но только для датчиков и умных счетчиков.

Основная идея – сделать передачу данных менее энергозатратной по сравнению с GPRS. Для этого поставщики LPWAN-решений разворачивают в районе автоматизируемого дома или квартала специальную вышку для связи домашних контроллеров с сервером.

Вышка принимает и передает небольшие объемы данных, на невысокой скорости достаточной для умных устройств. Она бережет энергоресурсы контроллеров и обеспечивает стабильно высокий уровень сигнала. К сожалению, у каждой медали есть обратная сторона↓.

1. Установка вышки – масштабная инженерная операция, хоть и в распределенном виде, но ложится финансовым бременем на владельцев домов и квартир.
2. Вышки надо поддерживать и обслуживать, поэтому все LPWAN-технологии подразумевают абонентскую плату.
3. Владелец счетчиков не может установить LPWAN-контроллер только в свою квартиру или частный дом. Решение всегда коллективное – или участвует весь многоквартирный дом (район, квартал), или все остаются с листочками и карандашами.

Представители LPWAN – технологии: СТРИЖ, LORA, SIGFOX …

Wi-Fi-контроллеры

Wi-Fi-контроллеры, как и любые другие, проводом подключаются к счетчикам воды, газа, тепла и электричества, а на связь с Интернет выходят через Wi-Fi. Так обычный счетчик становится Wi-Fi-счетчиком.

Технология совмещает в себе достоинства двух предыдущих.

1. Благодаря низкому энергопотреблению, Wi-Fi-контроллеры прекрасно работают на батарейках. При ежедневном выходе на связь на одном комплекте стандартных, продающихся в любом супермаркете, батареек АА прибор проработает более трех лет. Электрическую розетку в сантехнический шкаф можно не ставить, а батарейки менять самостоятельно.
2. Wi-Fi-контроллер – это персональный бытовой прибор. Его установку не нужно согласовывать с соседями, управляющей компанией или инженерной службой. Вы покупаете его в магазине, подключаете и наслаждаетесь показаниями воды, газа, электричества и тепла в мобильном телефоне или на компьютере.

Конечно возникает разумное понимание, что для установки Wi-Fi-контроллеров в квартире/доме нужен Wi-Fi. Но, говоря на чистоту, он нужен и без контроллеров.

Wi-Fi – самый интенсивно развивающийся в мире стандарт связи. Он открывает доступ в Интернет не только смартфонам, компьютерам, планшетам и телевизорам, в продаже уже есть Wi-Fi-кофемашины, мультиварки, дверные замки. В конце концов если Wi-Fi точки уже есть на Эвересте, Фудзияме и Северном полюсе, как их может не быть у вас дома.

В настоящий момент единственный серийно выпускаемый представитель группы Wi-Fi-контроллеров – контроллер Saures.

2020: Производство умных электросчётчиков на отечественных компонентах и ПО

18 июня 2020 года стало известно о начале производства первых в России умных электросчётчиков на отечественных компонентах и программном обеспечении. Его организовала «Росэлектроника» на подконтрольном НПП «Исток» им.Шокина с привлечением льготного займа в размере 363 млн рублей от Фонда развития промышленности (ФРП).

Устройства, которые поступили в производство, способны в автоматическом режиме собирать и передавать показания оператору данных, а также позволяют пользователям следить за объемом потребляемой энергии и оплачивать услуги через мобильное приложение.

Началось производство первых в России умных электросчётчиков на отечественных компонентах и ПО

Разработчики обещают расширение функциональности продукта. В частности, ожидается возможность отключать подачу электроэнергии в конкретные комнаты квартиры (например, если человек забыл выключить утюг или электрическую плиту).

Основными заказчиками продукции станут электросетевые компании. Поставка первой партии в 30 тыс. приборов учета начнется в сентябре 2020 года в рамках контракта с московским застройщиком жилых объектов.

По словам генерального директора НПП «Исток» Александра Борисова, с начальном выпуска интеллектуальных приборов для учета электроэнергии предприятие не только выходит на новый для себя рынок, но и проводит диверсификацию своего производства, осваивая выпуск перспективной и востребованной гражданской продукции. Планируется наладить производство до 1 млн умных электросчетчиков в год и увеличить долю гражданской продукции на предприятии до 10% к концу 2020 года, заявил Борисов.