Odborné články a príspevky

Diaľkové odčítanie údajov z meračov tepla v kotolniach na biomasu
12. ročník konferencie s medzinárodnou účasťou "Meranie a rozpočítanie tepla 2012", 15. a 16. 11. 2012, Piešťany
1. Úvod
BIOMASA, združenie právnických osôb je nezisková organizácia, združujúca 21 členov, predovšetkým obce, školy a zdravotnícke zariadenia. Pôsobnosť združenia je najmä v Žilinskom a Trenčianskom kraji. Združenie vzniklo v roku 1999 a za toto obdobie sa vypracovalo na lídra v oblasti využívania biomasy na Slovensku. Problematike využívania biomasy sa jej predstavitelia venujú od začiatku 90-tych rokov. BIOMASA sa zaoberá:
  • Výrobou, predajom drevných peliet
  • Výrobou a predajom tepla
  • Propagáciou, konzultačnou a poradenskou činnosťou v oblasti využívania biomasy
Svojimi aktivitami sa združenie BIOMASA snaží informovať a prezentovať racionálne využitie obnoviteľných zdrojov, energetické úspory, vysoký potenciál biomasy na Slovensku. Poslaním združenia je tiež mobilizovať menšie komunity, aby si uvedomili nutnosť hľadania možnosti efektívneho využívania miestnych zdrojov, samozrejme za podmienky šetrného nakladania s prírodou. BIOMASA za svoje aktivity v oblasti využívania obnoviteľných zdrojov energie získala niekoľko ocenení na národnej a aj medzinárodnej úrovni.
V súčasnosti združenie prevádzkuje 38 zdrojov tepla, z ktorých predáva teplo odberateľom prostredníctvom zmluvného predaja tepla. Biomasa je vlastníkom inštalovanej technológie a zmluvy o dodávke tepla s jednotlivými odberateľmi sú podpísané na dobu 12 rokov. Počas tejto doby združenie zabezpečuje prevádzku a servis celej kotolne vrátane dovozu paliva.

2. Prevádzka tepelných zdrojov
Kotolne sú napojené na centrálny dispečing kotolní umiestnený v Kysuckom Lieskovci. Servisný technik má možnosť prostredníctvom prenosného počítača napojiť sa na technológiu kotolne a zistiť tak aktuálne prevádzkové hodnoty a poruchové stavy. V prípade nutnosti realizuje servisný zásah.
Schéma logistického modelu je znázornená na nasledujúcom obrázku:

Biomasa - logistický model
 
Biomasa - inštalácie zdrojov tepla

3. Diaľkové odčítanie údajov z meračov tepla
V rámci centrálneho dispečingu kotolní sa realizuje aj zber dát z jednotlivých meračov tepla umiestnených na výstupe zo zdroja tepla. Inštalovaný systém umožňuje odčítanie údajov z merača tepla podľa aktuálnej potreby resp. požiadaviek odberateľa tepla a je priamo napojený na systém plánovania dovozu paliva do kotolní.
Diaľkové odčítanie meračov tepla bolo realizované v rokoch 2004 – 2005, prostredníctvom analógových modem-modulov v meračoch tepla a celý prenos údajov bol postavený na existujúcich analógových linkách v jednotlivých kotolniach.
Funkčnosť zavedeného systému nebola na 100 %, nakoľko z niektorých koncových obcí nebolo možné údaje preniesť. Uvedený jav súvisel s technickým stavom telefónnych pripojení v koncových obciach. Systém taktiež neumožňoval okamžité odčítanie údajov z meračov tepla. V uvedenom období technológia prenosu dát cez mobilnú sieť nebola k dispozícii.
V roku 2012 v rámci implementácie projektu CHEFUB združenie BIOMASA inštalovala nový systém na diaľkové odčítanie údajov z meračov tepla s využitím mobilnej komunikačnej siete. V jednotlivých kotolniach zostali zachované merače tepla a boli vymenené modemové moduly za dátové.
Údaje z meračov tepla sú prenášané cez GSM modem do centrálneho GSM master modemu v Kysuckom Lieskovci, kde sú uložené v príslušnej databáze.

Zber údajov z meračov tepla Kamstrup

Údaje z databázy sú následne vyhodnocované a slúžia nielen ako podklad pre vyrobené teplo ale vstupujú aj do systému plánovania rozvozu paliva do jednotlivých kotolní.

4. Popis systému
Každý merač tepla je prepojený s GSM Modemom cez dátové sériové rozhranie RS232. Modem má navyše voľné vstupy na sledovanie stavu ovládacieho relé. GSM Modem prenáša údaje z merača prostredníctvom siete GSM do GSM Master Modemu, ktorý je pripojený k centrálnemu počítaču. V prípade, že v lokalite niektorého merača je slabý GSM signál, je možné ku GSM Modemu pripojiť externú anténu na zvýšenie kvality signálu. Sila signálu sa dá odmerať priamo v mieste merača, alebo aj diaľkovo prostredníctvom SMS správy.
V centrálnom počítači je nainštalovaný programový balík PC Base III Suite. Je to centrálne softwarové databázové riešenie na spravovanie údajov zákazníka a odčítaných dát z meračov. PC Base III Suite je vlastne zostava viacerých softwarových produktov. V tejto aplikácii je použitý riadiaci komunikačný nástroj PC Net III a SQL databázové užívateľské prostredie PC Base III.
PC Net III je riadiaci komunikačný program, ktorý kompletne spravuje procesy diaľkového odčítania údajov celej siete z jedného centrálneho počítača. Je to nástroj, ktorý organizuje komunikáciu v sieti, zhromažďuje údaje z meračov a prenáša ich do databázového programu PC Base III.
Pomocou PC Net III sa dá optimalizovať konfigurácia siete a zároveň umožňuje obsluhe vizuálne sledovať činnosť jednotlivých prvkov siete prostredníctvom štatistických údajov a aktuálnych komunikačných informácií.
PcBase III je centrálna SQL databázová aplikácia s jednoduchým užívateľským rozhraním, ktorá umožňuje zhromažďovať a spravovať údaje o zákazníkoch a odčítané údaje z meračov potrebné na rozúčtovacie a fakturačné účely a tiež na prípadnú ďalšiu analýzu.
PcBase III výrazne zjednodušuje prácu pri prevádzke a odčítavaní meračov. Umožňuje prepočítať a zobraziť údaje o spotrebe za konkrétne obdobie. Odčítané údaje môžu byť pre ďalšie spracovanie exportované do najrôznejších formátov používaných v rozúčtovacích a fakturačných programoch, alebo do tabuľkových procesorov, napríklad MS-Excel. Pomáha obsluhe pri vyhľadávaní, filtrovaní a triedení informácií o meračoch alebo pri zhromažďovaní údajov pre jednotlivých zákazníkov či pre skupiny zákazníkov.
PcBase III je škálovateľný softwarový produkt, ktorý dokáže pracovať v jedno alebo viac užívateľskom režime, či v manuálnom alebo automatickom režime. V jednej inštalovanej licencii sa dá obslúžiť od 250 do 60 000 meracích bodov.

Tok údajov z meračov tepla a ich spracovanie v sieti Kamstrup

Na obrázku je znázornená schéma toku nameraných údajov, pričom sú naznačené aj ďalšie možnosti pripojenia iných zdrojov prenosu dát v sieti (GPRS, M-Bus, rádio a pod).
PcNet III dokáže prispôsobiť režim odčítavania údajov nielen z rôznych typov komunikačných štandardov ale aj z meračov rôznych generácií.
Merače sú z hľadiska periódy odčítania údajov rozdelené do niekoľkých skupín. Odčítavanie údajov jednotlivých skupín tak prebieha automaticky vo zvolených intervaloch. Ku každému meraču je možné pristúpiť aj individuálne a odčítať namerané aktuálne údaje v ktoromkoľvek čase. Proces exportovania takto získaných údajov sa dá tiež nastaviť do automatického režimu podľa zvoleného formátu. Obsluha tým môže organizovať ukladanie hotových dát vo vhodnom tvare a štruktúre pre ďalšie spracovanie.

5. Záver
Uvedený spôsob diaľkového zberu údajov z meračov tepla je špecifický, pretože sa odčítavajú individuálne merače rozptýlené na rozsiahlom území. Oveľa častejšie sa však vyskytuje požiadavka zberu údajov z meračov spotreby koncentrovaných v obytných aglomeráciách, či už využitím drôtových (M-Bus) alebo bezdrôtových technológií (RF, wireless M-Bus). Namiesto údajov z jedného merača tak do systému vstupujú údaje z veľkého množstva meračov prostredníctvom koncentrátorov. Systém umožňuje integráciu viacerých spôsobov zberu údajov do jedného centrálneho počítača.


Na začiatok stránky