Все знают, что лень двигатель прогресса. Так случилось и в моем случае.

В квартире присутствует 6 точек раздачи воды (3 холодные и 3 горячие). На каждой из точек стоит счетчик.
Каждые 2 счетчика спрятаны за люками скрытого монтажа, один из люков находится за зеркалом, которое нужно снять, чтобы до него добраться.

Раз в месяц с 20 по 25 число необходимо снимать показания со всех счетчиков и отправлять данные в Управляющую Компанию на бланке определенного образца.

В какой-то момент мне надоело открывать люки, снимать зеркало и было решено автоматизировать снятие показаний.

Вот, для примера, пара люков (открытый и закрытый):

Сначала перерыл интернет на предмет существующих устройств автоматизации. Нашел только один для меня подходящий - Счетчик импульсов-регистратор «Пульсар» 6-ти канальный . Надо сказать, что стоит он почти 6000 рублей! На самом деле в розницу нигде я его не видел, так как слишком специфический продукт и предполагается, что закупать их будут ТСЖ на все квартиры в доме. Попытался его заказать через интернет в разных местах, но каждый раз, как только доходило до доставки, продавец пропадал. Как я понял, они не любят работать с «физиками», либо был не слишком настойчив.
Ну, нет, так нет - сделаем сами, да еще и дешевле.

Тут то и пригодилась Arduino Mega 2580 с Ethernet модулем, которая была когда-то куплена для различных экспериментов.

Когда делали ремонт в квартире, от каждой точки, где имеются счетчики, до щитка на лестничной клетке, были проложены кабели типа UTP cat 5e. Это было одно из требований контролирующей организации, чтобы в будущем снимать все показания централизованно. Будущее все никак не наступает, а провода пригодились.

Дополнительно из слаботочного щитка квартиры до щитка на лестничной клетке, было проложено много витых пар (для нескольких каналов интернета, телефон, домофон, резерв и прочее), и как раз нашлась парочка свободных, чтобы сигналы от счетчиков завести в назад в квартиру, а оттуда в шкаф с домашним сетевым оборудованием.

В итоге, что мы имеем:

• Счетчики воды
• Arduino Mega 2580
• Arduino Ethernet 3.0
• Бокс для Arduino
• Блок питания
• Шлейф для протягивания из слаботочного щитка в шкаф к Arduino.
• Домашний сервер на Debian с Lighttpd и Mysql

Экспериментальным путем было определено, что счетчики работают не просто, а очень просто. Когда последний разряд меняет свое значение с 9 на 0, замыкается геркон внутри счетчика и это значит, что утекло еще 10 литров воды. В таком состоянии он находится до того, пока значение последнего разряда не станет равным 3. Т.е. фактически нам надо фиксировать момент перехода из состояния «разомкнуто» в состояние «замкнуто». Заострю внимание, что мы фиксируем ТОЛЬКО факт перехода из одного состояния в другое, потому что система может обесточиться, да и вообще, мало ли какие могут быть коллизии.

В момент замыкания геркона, Arduino по HTTP вызывает простенький perl-скрипт на сервере, где крутится lighttpd. Скрипт записывает в базу данных этот момент. Другой скрипт позволяет смотреть текущее состояние счетчиков.

Скетч Arduino с комментариями:
#include #include #include // Эту библиотеку необходимо скачать тут: https://github.com/thomasfredericks/Bounce-Arduino-Wiring byte mac = {0x90,0xA2,0xDA,0x0E,0xF1,0x92}; // MAC-адрес нашего устройства (написан на наклейке платы Ethernet shield) IPAddress ip(192,168,1,11); // IP адрес, если вдруг не получится получить его через DHCP //IPAddress server(192,168,1,10); // ip-адрес удалённого сервера (использовался, пока не было имени) char server = "smarthome.mydomain.ru"; // Имя удалённого сервера char request; // Переменная для формирования ссылок int CounterPin = {22,23,24,25,26,27}; // Объявляем массив пинов, на которых висят счетчики char *CounterName = {"0300181","0293594","0300125","0295451","0301008","0293848"}; // Объявляем массив имен счетчиков, которые мы будем передавать на сервер Bounce CounterBouncer = {}; // Формируем для счетчиков Bounce объекты EthernetClient rclient; // Объект для соединения с сервером void setup() { //Serial.begin(9600); for (int i=0; i<6; i++) { pinMode(CounterPin[i], INPUT); // Инициализируем пин digitalWrite(CounterPin[i], HIGH); // Включаем подтягивающий резистор CounterBouncer[i].attach(CounterPin[i]); // Настраиваем Bouncer CounterBouncer[i].interval(10); // и прописываем ему интервал дребезга } // Инициализируем сеть if (Ethernet.begin(mac) == 0) { Ethernet.begin(mac, ip); // Если не получилось подключиться по DHCP, пробуем еще раз с явно указанным IP адресом } delay(1000); // даем время для инициализации Ethernet shield } void loop() { delay(1000); // Задержка в 1 сек, пусть будет. Мы уверены, что два раза в секунду счетчик не может сработать ни при каких обстоятельствах, потому что одно срабатывание - 10 литров. // Проверяем состояние всех счетчиков for (int i=0; i<6; i++) { boolean changed = CounterBouncer[i].update(); if (changed) { int value = CounterBouncer[i].read(); // Если значение датчика стало ЗАМКНУТО if (value == LOW) { //Serial.println(CounterPin[i]); sprintf(request, "GET /input.pl?object=%s HTTP/1.0", CounterName[i]); // Формируем ссылку запроса, куда вставляем имя счетчика sendHTTPRequest(); // Отправляем HTTP запрос } } } } // Функция отправки HTTP-запроса на сервер void sendHTTPRequest() { if (rclient.connect(server,80)) { rclient.println(request); rclient.print("Host: "); rclient.println(server); rclient.println("Authorization: Basic UmI9dlPnaJI2S0f="); // Base64 строка, полученная со значения "user:password" rclient.println("User-Agent: Arduino Sketch/1.0"); rclient.println(); rclient.stop(); } }

На сервере крутится: Debian, Lighttpd, Mysql. В свою очередь на нем имеется два perl-скрипта: один для записи состояний счетчиков в базу, второй для вывода текущих показаний.

input.pl
#!/usr/bin/perl -w use strict; use CGI::Fast; use DBI; while(my $q = CGI::Fast->new) { main($q); } sub main { my $q = shift; my $dbh = DBI->connect("dbi:mysql:database=smart_home;mysql_client_found_rows=1;mysql_enable_utf8=1;mysql_socket=/var/run/mysqld/mysqld.sock", "dbname", "password", { RaiseError => 1, AutoCommit => 1, mysql_multi_statements => 1, mysql_init_command => q{SET NAMES "utf8";SET CHARACTER SET "utf8"} }) or die "Cannot connect"; $dbh->{mysql_auto_reconnect} = 1; print "Content-Type: text/html; charset=UTF-8\n\n"; print "OK\n"; my $object = $q->param("object"); if ($object) { $dbh->do(q{INSERT INTO water_count (object) VALUES(?)},undef,$object) or die $dbh->errstr; } }

result.pl
#!/usr/bin/perl -w use strict; use CGI::Fast; use DBI; # массив стартовых показаний счетчиков my $start = { "0300125" => 102.53, "0301008" => 75.31, "0300181" => 65.92, "0293594" => 54.51, "0293848" => 55.04, "0295451" => 87.43 }; while(my $q = CGI::Fast->new) { main($q); } sub main { my $dbh = DBI->connect("dbi:mysql:database=smart_home;mysql_client_found_rows=1;mysql_enable_utf8=1;mysql_socket=/var/run/mysqld/mysqld.sock", "dbname", "password", { RaiseError => 1, AutoCommit => 1, mysql_multi_statements => 1, mysql_init_command => q{SET NAMES "utf8";SET CHARACTER SET "utf8"} }) or die "Cannot connect"; $dbh->{mysql_auto_reconnect} = 1; print "Content-Type: text/html; charset=UTF-8\n\n"; print "Текущие показания счетчиков:
"; my $sql = "SELECT count(*) as c,object FROM water_count group by object"; my $sth = $dbh->prepare($sql); $sth->execute; while (my ($count, $object) = $sth->fetchrow_array()) { $start->{$object} = sprintf("%.2f",$start->{$object}+$count/100); } $sth->finish; foreach my $object (keys $start) { my ($intcurrent,$fine) = split(/\./,$start->{$object}); print "$object $intcurrent.$fine
\n"; } }

Mysql база с одной таблицей:
CREATE TABLE `water_count` (`object` varchar(20) NOT NULL DEFAULT "", `datetime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

В таблице есть только два поля. Первое - название объекта (в нашем случае это номер счетчика). Второе - дата и время в формате TIMESTAMP, которые заполняются автоматически, когда происходит вставка строки.

Вот, собственно, и все. Теперь в любой момент я могу узнать какое значение имеют все счетчики, просто зайдя браузером на домашний сервер.

Что дальше?
Дальше хочется ежемесячную автоматическую распечатку на заполненном бланке.
Так же хочется подключить счетчик электроэнергии с передачей данных в Мосэнергосбыт, а потом и с их оплатой.
Статистика, графики и прочие радости работы с данными.

(VALTEC VT.USPD.R1) Устройство сбора и передачи данных (УСПД) предназначено для получения информации о расходе ресурсов от приборов учета с импульсным выходом (водо-, тепло-, газовые счетчики), сигналов от датчиков с выходом типа «сухой контакт» (датчик протечки, температуры, давления и т.п.), приводов трубопроводной арматуры, передачи полученных данных по радиоканалу на сервер для дальнейшей обработки и использования.

VT.USPD представляет собой электронный блок со встроенным Wi-Fi модулем (протокол 802,11 b/g/n) и элементами питания (три батарейки стандарта AA), имеющий пылевлагозащитный корпус, имеет восемь пар входов с пружинными клеммными колодками для подключения счетчиков и датчиков.

Устройство опрашивает состояние счетчиков с заданной периодичностью и передает полученные сигналы на сервер. Сигналы от датчиков инициируют мгновенную передачу сообщения на сервер. Если канал передачи данных не доступен, устройство накапливает данные (максимальная глубина архива – один месяц), а при появлении связи, передает их на сервер. Для защиты от несанкционированного воздействия предусмотрен детектор вскрытия, при активизации которого на сервер передается соответствующий сигнал.

Устройство передачи данных соответствует требованиям Государственного Комитета по радиочастотам, изложенным в Решении от 07.05.2007 г. № 07-20-03-001.

Основные преимущества использования VT.USPD:
• Квартира под контролем, когда вы на даче, в отпуске или на работе.
• Сбор показаний и контроль расходов арендаторов.
• Автоматическая передача показаний с приборов в УК/ТСЖ и др.
• Независимый источник питания.
• Простота установки и настройки.

Пользователем устройства сбора и передачи данных VT.USPD может стать как управляющая компания многоквартирного дома, так и владелец либо арендатор отдельно взятой квартиры, индивидуального дома.

Приобретая прибор, покупатель получает бесплатный доступ к пользованию системой автоматического контроля и учета ресурсов SAURES (www.saures.ru) с предоставлением личного кабинета, возможностью персональных настроек и получения информации на мобильный телефон или компьютер.

Для подключения УСПД не требуется отдельной сети Wi-Fi – можно использовать существующую домашнюю либо общественную сеть.

Абонентская плата не взимается. Для мобильных устройств на платформах Android и Apple предлагается бесплатное приложение SAURES, доступное в Play Market и Apple Store.

Техническая поддержка пользователям также оказывается бесплатно – проконсультироваться можно по телефону или электронной почте.

Установив устройство сбора и передачи данных VT.USPD владелец или арендатор недвижимости сможет получать в электронном виде показания приборов учета, аналитические отчеты, информацию об ошибках в работе домашнего оборудования. Например, пользователь будет предупрежден об аномальном расходе воды из-за протечки сантехники или оставленного открытым крана.

При оснащении модулями VT.USPD многоквартирного дома ТСЖ или управляющая компания получает автоматически считываемые показания приборов учета, информацию о возможных авариях и злоупотреблениях недобросовестных жильцов.

Контроль протечек может осуществляться по показаниям счетчиков и датчиками протечки. Информация о протечке поступает владельцу квартиры и в ТСЖ. Перекрытие воды может осуществляться автоматически или дистанционно управляемым краном.

К одному модулю VT.USPD можно подключить до восьми счетчиков или датчиков.

Питание прибора – от трех батареек AA (возможно и от внешнего блока). Заряда батареек хватает на не менее четырех лет его работы.

Мы предлагаем устройство сбора и передачи данных, цена которого приятно удивит пользователей современной электроники.

В этой статье рассматриваются особенности такого учетного оборудования, как электросчетчик, передающий показания: специфичность приборов, их устройство, преимущества и недостатки, система использования устройств с дистанционным контролем, схема передачи показаний по расходу электрической энергии и правила выполнения данной процедуры согласно требованиям контролирующих органов.

Электросчетчик, передающий показания, позволяет автоматически отправлять данные об использованных киловаттах

Счетчики, укомплектованные удаленной системой считывания, подойдут для владельцев квартир, которые не хотят каждый месяц задумываться над тем, каким способом и куда передать полученные показания учетного прибора. Если у потребителя электрической энергии установлено дома подобное устройство, передача данных будет осуществляться в автоматическом режиме без непосредственного участия человека.

Отправка накрученных киловатт не отнимает много времени, а сам процесс комфортен и удобен. Предприятия, занимающиеся поставками электричества, с помощью этих приборов могут отслеживать уровень потребления энергии населением.

В глобальном смысле , которые способны осуществлять передачу информации в дистанционном режиме, позволяют рационализировать расход электроэнергии и добиться эффективной работы всей системы, начиная с производства энергии, оканчивая ее потреблением и обработкой данных для оплаты коммунальных счетов с помощью сетевых информационно-измерительных систем.

Обратите внимание! От стандартного электросчетчика учетное оборудование с дистанционной передачей информации отличается возможностью переключения тарифов. При снятии данных пользователь может увидеть три показателя: ночной, общий и дневной. При этом переключение осуществляется каждые 15 сек.

Назначение информационно-измерительных систем

Сетевые системы, предназначенные для сбора измерительной информации по показателям счетчиков, организуют процесс дистанционной передачи данных с учетного оборудования через всемирную сеть интернет.
Работа подобных систем автоматизирована. За счет программного обеспечения происходит считывание информации и последующая отправка полученных данных на сервер энергопоставляющей компании.

Информационно-измерительные системы используются для автоматизации следующих процессов:

• сбор информации;
• передача данных;
• анализ показателей по энергопотреблению.

Использование информационно-измерительных систем энергопоставляющими компаниями не только дает им доступ к показателям по потреблению электрической энергии, но и обеспечивает ряд дополнительных функций. Сюда относятся следующие возможности:

• работа учетного оборудования в режиме нескольких тарифов;
• подключение или отключение потребителя электроэнергии в дистанционном режиме;
• индивидуализация работы с потребителем электрической энергии с учетом условий подписанного договора;
• пересылка предупреждающих уведомлений;
• эффективный анализ собранной информации и т.п.

Обратите внимание! Обратная связь потребителя с компанией, занимающейся энергопоставками, или сервисным предприятием через систему обработки данных осуществляется с помощью интернета.

Преимущества автоматической передачи показаний электросчетчика для пользователей

Устанавливая в своей квартире счетчики, имеющие функцию автоматической дистанционной передачи данных, владелец жилья получает множество преимуществ.
Преимущества системы для пользователей:

• решение спорных ситуаций – показания по счетчику могут фиксироваться каждый день. Подобная схема передачи данных позволяет исключить конфликтные ситуации, если возникли проблемы с квитанциями или передача информации абонентом осуществляется не регулярно;
• контроль показаний – учетные приборы предоставляют возможность снимать показатели с мест, которые потребитель посещает редко, например, с арендной квартиры, гаража или дачного дома;
• высокая точность расчета во время переключения тарифа – если показания по дате изменения тарифа отсутствуют, энергетические компании производят начисления, исходя из средних показателей. Как правило, расчет осуществляется в пользу компании-поставщика. Использование учетных приборов с функцией дистанционной передачи позволяет избежать подобных проблем;

Счетчик с автоматической системой подсчета будет удобен для пользователей, которые используют несколько тарифов учета электроэнергии

• дистанционный контроль работы счетчика – оборудование можно использовать для предварительного прогревания жилья. Достаточно подключить прибора за пару часов до прихода домой, чтобы система обогревателей прогрела помещения к приезду. Для этого потребуется смартфон;
• безопасность – если владелец жилья забывает отключить электроприбор, например, или плиту, нет нужды возвращаться домой. Достаточно обесточить квартиру, удаленно отключив счетчик;
• практичность и экономия времени – пользователю не нужно тратить время и усилия на снятие показаний, очереди у касс или передачу информации с помощью стандартных способов.

Важно! При неоплате счетов компания может удаленно отключить доступ электричества в квартиру. Для этого служащим даже не нужно посещать квартиру должника.

Устройство счетчиков для дистанционной пересылки показаний электроэнергии

Оборудование, предназначенное для учета электрической энергии, представляет собой своеобразный преобразователь, который переформирует аналоговый сигнал в импульсную частоту. При подсчете этих импульсов вычисляется объем потребляемой электроэнергии.

Если сравнивать электронные приборы с устройствами индукционного типа, то отличия затрагивают не только внутреннее строение, при котором отсутствуют механические вращающиеся элементы.

Главной отличительной чертой является расширенный функционал:

• увеличенный интервал времени для входного напряжения;
• удобная организация систем многотарифного учета;
• наличие режима просмотра показателей за прошедшие периоды (месяцы);
• возможность измерения потребляемой мощности;
• возможность подключения к системам автоматического снятия и передачи данных.

В отношении конструкционного строения современный счетчик электронного типа представляет собой корпусный каркас, оснащенный измерительным трансформатором тока, клеммной колодкой, а также печатной платой. Последняя служит основой для монтажа электронной составляющей прибора.

Обратите внимание! Большое количество дополнительных функций обуславливается наличием программного обеспечения в микроконтроллере устройства. Подобные составляющие присутствуют практически во всех электросчетчиках современного поколения.

Строение счетчиков электроэнергии, передающих показания в дистанционном режиме

Конструкция современного счетчика электронного типа состоит из следующих элементов:

• дисплея ЖКИ;
• часов, отображающих реальное время;
• трансформатора тока;
• телеметрического выхода;
• органов, осуществляющих контроль и управление;
• источника питания, предназначенного для обслуживания электронной схемы;
• супервизора;
• оптического порта, который может быть установлен опционально.

Дисплей ЖКИ является буквенно-цифровым индикатором многоразрядного типа. Его основная функция заключается в индикации рабочих режимов счетчика. Помимо этого компонент отображает информацию об израсходованной электрической энергии, текущее время, а также дату.

Источник питания обеспечивает напряжение на микроконтроллере и других компонентах, установленных в электронной схеме. Непосредственно к нему подключен супервизор, формирующий сигнал сброса для микроконтроллера, возникающий, когда происходит отключение или включение питания. Помимо этого супервизор отслеживает изменения входного напряжения.

Часы, отображающие реальное время, используются для точного учета даты и текущего времени. В некоторых модификациях счетчиков подобную опцию выполняет микроконтроллер. С целью снижения нагрузки на эту деталь чаще всего для подобных целей предусмотрено наличие отдельной микросхемы. Она экономит расход мощности микроконтроллера, направляя эту энергию на осуществление более важных задач.

С помощью телеметрического выхода счетчик подключается к персональному компьютеру или систему дистанционной передачи данных. Оптический порт предназначен для снятия показаний непосредственно с учетного устройства.

Обратите внимание! Оптический порт присутствует не во всех приборах. В некоторых моделях он задействован в программировании информации.

Микроконтроллер и функции приборов с дистанционной передачей показаний электроэнергии

Самой важной частью прибора является микроконтроллер. Он выполняет большую часть функций:

• преобразование входного сигнала, идущего от трансформатора тока, в цифровые данные;
• математическая обработка информации;
• вывод результата на дисплей;
• прием команд от управляющих органов;
• управление интерфейсами.

Перечень функций микроконтроллера зависит от установленного программного обеспечения. На сегодняшний день осуществляется активная работа по совершенствованию подобного оборудования, которое заключается в добавлении дополнительных функций. К таким опциям относится возможность осуществлять контроль состояния электросети, передавая при этом данные в диспетчерский центр.

Статья по теме:

Нередко в счетчиках предусмотрена функция, позволяющая ограничивать уровень мощности сети. Если имеет место превышение потребляемой мощности, прибор автоматически прерывает потребителю электроэнергии доступ к сети. Эта система работает за счет контактора, контролирующего подачу напряжения. Устройство также может отключаться, если потребителем превышен назначенный лимит энергии или закончились предоплаченные средства за электричество.

Обратите внимание! Некоторые модификации электросчетчиков оснащены считывателями, принимающие пластиковые карты. Они предназначены для пополнения баланса. К этой категории устройств относятся модели СТК-3-10 и СТК-1-10.

Система контроля в счетчиках электроэнергии с дистанционным снятием показаний

Автоматизированные системы, предназначенные для контроля учетных данных по электрической энергии, разработаны благодаря появлению микропроцессоров по доступной стоимости. Цена этих устройств была относительно доступной, поэтому установку подобного оборудования могли себе позволить только крупные предприятия промышленного сектора.

С изобретением электронных счетчиков и ПК автоматизированные системы учета сделали существенный шаг вперед. Благодаря внедрению сотовой связи были созданы системы беспроводного типа.

Автоматизированные учетные системы выполняют следующие функции:

• сбор потоков электрической энергии за разумный промежуток времени на всех уровнях напряжения;
• обработка полученной информации;
• формирование отчетов по отпущенной или потребленной мощности (электрической энергии);
• анализ и прогнозирование по генерации (потреблению);
• обработка показателей оплаты;
• выполнение расчетов по электрической энергии.

Чтобы организовать систему автоматизированного учета, нужно выполнить следующие действия:

1. Осуществить монтаж высокоточного учетного оборудования. Для этого электронные счетчики устанавливаются в точках учета электроэнергии.
2. Передать цифровую информацию (сигналы) в блоки со встроенной памятью. Они называются «сумматорами».
3. Сформировать систему связи, например, GSM. Она будет использоваться для передачи данных.
4. Сформировать центры для обработки данных и укомплектовать их компьютерами с соответствующим ПО.

Обратите внимание! На сегодняшний день во многих счетчиках электронного типа установлен встроенный интерфейс для подключения автоматизированной учетной системы. Даже те устройства, в которых не предусмотрена подобная опция, позволяют устанавливать оптический порт, предназначенный для снятия показателей локально.

Как передать показания электросчетчиков с автоматизированной системой

Процесс отсылки данных осуществляется без участия абонента. На него возлагается лишь обязанность передачи первого показателя. Эти данные необходимо сообщать до тех пор, пока производитель не вышлет уведомление о том, что больше нет необходимости в этом. Замер расхода электроэнергии в подобных счетчиках осуществляется каждый час. Один раз в сутки полученная информация отправляется в контролирующую организацию. В некоторых моделях используется мобильная связь.

Как работают счетчики электроэнергии, передающие показания автоматически

Простейшие системы автоматизированной передачи данных осуществляют свою работу поэтапно:

1. Сбор информации.
2. Транспортировка данных.
3. Анализ полученной информации, ее дальнейшее хранение.

В роли главных участников первого этапа выступают устройства, выполняющие замер параметров системы, и непосредственно сами электросчетчики. К категории измерительных устройств относятся всевозможные датчики, которые подключены к системе посредством аналоговых цифровых преобразователей или оснащены выходом, используемым для подключения интерфейса.

Линия интерфейса, используемая для передачи информационного сигнала, имеет входное сопротивление 12 Ом. Поскольку мощностные возможности передатчика ограничены, подобные ограничения налагаются и на количество устройств-приемников, которые подключаются к этой линии. Максимальное число датчиков, на которое рассчитана работа приемника, составляет 32 шт.

Обратите внимание! Автоматизированная система может использоваться не только на электронных, но и на индукционных счетчиках, в которых установлен преобразователь. Он преобразует количество дисковых оборотов в электрические импульсные сигналы.

На втором этапе в работу вступают контроллеры, транспортирующие сигнал между линиями интерфейса. Данная процедура необходима для считывания информации контроллером или персональным компьютером. Если в соединении задействовано более 32 датчиков, то в системе устанавливаются концентраторы.

На третьем этапе задействован сервер, ПК и контроллер, которые собирают данные, анализируют их и сохраняют. Система обязательно должна иметь соответствующее программное обеспечение, позволяющее выполнять ее настройку.

Электросчетчики индукционного типа и автоматические системы передачи данных

Для передачи показателей в дистанционном режиме могут применяться не только электронные приборы. Индукционные устройства, маркируемые буквой «Д», оснащены телеметрическим выходом. По сути, этот выход представляет собой импульсный датчик. К категории подобных устройств можно отнести модель СРЗУ-И670Д. За счет импульсного датчика в рамках двухпроводной линии связи осуществляется передача информации в систему, собирающую и обрабатывающую данные. Информация содержит данные по активной электроэнергии, которая проходит черед прибор.

Источником импульсов является измерительный трансформатор. Он излучает магнитный поток, пересекающий металлический сектор, насаженного на ось алюминиевого диска. Далее осуществляется передача этих импульсов на схему датчика, а после этого на линию связи, которая питает этот датчик.

На импульсном датчике установлена фотосветодиодная головка. Она представляет собой пару, состоящую из светодиода и фотодиода. Датчик внутри электросчетчика имеет специфичное расположение. Устройство установлено так, чтобы головка была повернута в сторону алюминиевого диска. Светодиод излучает сигнал, который отражается диском, а затем его принимает фотодиод. Затемненный сектор на диске обеспечивает прерывистость сигнала.

Эти прерывания отслеживаются электронной схемой, преобразовываются и подаются на линию связи в виде последовательности импульсов. Затем их получает приемное устройство, выполняет подсчет количества за определенный период времени и отображает результат на дисплей.

Почему выгодны именно электронные счетчики при передаче показаний за свет

Теоретически описанная ранее система с индукционным счетчиком возможна, однако на практике в ней нет смысла. Подобные приборы постепенно изымаются из эксплуатации и заменяются электронными. Исключением являются локально размещенное учетное оборудование.

Электронные устройства в отношении создания автоматизированных систем передачи показаний обладают значительными преимуществами, которые обуславливаются информационной составляющей и обширными сервисными возможностями.

К недостаткам подобного оборудования относится необходимость постоянного подключения к сети. При отъезде на длительное время нельзя использовать предохранитель для отключения счетчика. Для этого предназначен специальный выключатель. Исключающим фактором является проведение электромонтажных работ. В остальном эксплуатация электронных счетчиков, самостоятельно передающих показания, сопровождается преимуществами для пользователя.

Выводим счетчик электроэнергии в интернет

• Программирование микроконтроллеров ,
• DIY или Сделай сам ,
• Электроника для начинающих

В статье я расскажу о том, как получить данные о мощности с электросчетчика и вывести их в интернет.
Сразу скажу, что несмотря на то, что счетчик цифровой, и имеет цифровые интерфейсы для связи с внешним контрольным оборудованием, я не использую их (почему - ниже).

С чего все началось

Как можно получить данные о мощности

• Поскольку счетчик цифровой, то первое, что приходит в голову - использовать имеющиеся в нем интерфейсы. Из инструкции к счетчику следует, что в нем есть интерфейс RS-485, поверочный выход и оптопорт на передней панели. Однако воспользоваться ими не удастся - проводные интерфейсы находятся под опломбированной крышкой, и попасть туда нельзя, оптопорт активности не проявляет. Если поверочный выход еще и можно было бы использовать, то цифровые интерфейсы нигде не документированы, и скорее всего защищены паролем.
• Вообще не использовать счетчик, и измерять величину тока в фазовом проводе. Такой метод используется здесь: habrahabr.ru/post/168783 . Однако для таких измерений нужен специальный датчик, который еще нужно где-то взять. Кроме того датчик - аналоговый, а где аналоговый сигнал, там и наводки, которых в электрощите можно наловить немало. Для точного измерения мощности нужно знать значение напряжения в сети, что тоже создает определенные проблемы.
• Еще один метод, которым я и воспользовался - измерять период вспышек светодиода, находящегося на передней панели счетчика. Этот светодиод напрямую связан с микросхемой, измеряющей ток, протекающей через счетчик. Как я понимаю, этот светодиод связан с вышеупомянутым поверочным выходом. Рядом со светодиодом написано так называемое передаточное число : 2000 имп/кВт*ч, зная которое при достаточно точном измерении периода вспышек можно легко определить потребляемую мощность.

Техническая реализация

Обнаружить вспышки светодиода легко - достаточно в качестве фотодатчика использовать фототранзистор, причем за счет того, что вспышки яркие, а фототранзистор довольно чувствителен, сигнал с него можно подавать прямо на цифровые выводы контроллера - амплитуда сигнала во время вспышки близка к 0, а в остальное время близка в напряжению питания. Фототранзистор для защиты от внешней засветки должен быть закрыт светонепроницаемым кожухом и плотно прижат к счетчику.

Сигнализация о превышении допустимого порога мощности так же реализована довольно просто: рядом с устройством расположена кнопка-передатчик от беспроводного звонка, соединенная с контроллером через оптрон. Сам звонок-приемник лежит в комнате рядом со щитом, и при превышении мощности звонок начинает пищать.

Данные от контроллера нужно каким-то образом передать на устройство, которое будет их обрабатывать, в данном случае это роутер WL-500gp. Можно было бы использовать беспроводные соединения, однако между роутером и контроллером несколько бетонных стен и стальная дверь. Также в таком случае контроллеру нужно будет обеспечить питание, а пытаться подключать блок питания к силовой проводке в щите не хотелось.
Более простым является проводное подключение. Поскольку данные должны передаваться на роутер, то можно воспользоваться уже проложенным кабелем, соединяющем роутер с провайдером - этот кабель проходит через электрощит. В кабеле для организации сети используются только 4 жилы из 8, так что оставшиеся 4 можно использовать для своих нужд.
Одну пару проводов можно использовать для передачи питания на контроллер, другую - для передачи данных на роутер. Однако мне захотелось реализовать передачу данных и питания только по одной паре проводов. Для этого я использовал цифровую токовую петлю.

Про токовую петлю можно почитать в википедии , а также .
В данном случае устройство состоит из двух частей - приемника, расположенного рядом с роутером, и передатчика, содержащего в себе микроконтроллер. Передатчик содержит источник тока (я использую NSI45020, предназначенный для питания светодиодов) и последовательно соединенный с ним транзистор.


Схема организации токовой петли.

При подаче на базу транзистора напряжения высокого уровня он открывается, и через линию связи начинает идти определенный ток. В результате этого на токоизмерительном резисторе (3 Ом) возникает падение напряжения, которое усиливается операционным усилителем. Усиленное напряжение подается на компаратор, и если оно больше определенного порога (Vref), то на выходе компаратора устанавливается высокий уровень напряжения. При отсутствии тока (точнее при малой его величине, так как контроллер всегда потребляет ток) падение напряжения на резисторе мало, и на выходе компаратора устанавливается низкий уровень напряжения.
Источником питания всей конструкции является роутер, напряжение 5 В с которого подается на приемник (входы слева на схеме) и проходит через линию практически без изменений - поскольку токи низкие, а линия короткая, то падение напряжение на резисторе и проводах достаточно мало. Далее это напряжение можно использовать для питания микроконтроллера (выходы справа на схеме).
Для передачи данных с микроконтроллера выход его UART соединен с базой транзистора, а выход компаратора соединен со входом преобразователя UART - USB. Скорость передачи данных - 1200 бит/сек. Это обеспечивает надежную передачу данных, а также при такой маленькой скорости передача даже короткой посылки видна по миганию светодиода.

Платы приемника и передатчика были изготовлены методом ЛУТ на одной плате, после сборки и отладки плата была разрезана:

Приемник установлен внутри обычной розетки RJ-45, в розетку вставляется идущий в щит кабель, кабель из розетки вставляется в роутер.

Передатчик установлен в небольшой коробке и положен в щит вместе с кнопкой звонка:

Обработка данных

Так выглядит web-страница сервера, открытая на телефоне.

С введением закона о самостоятельной передаче данных по потребленным ресурсам управляющей компании жильцы столкнулись с необходимостью ежемесячно переписывать показания электросчетчиков (как и других приборов учета), звонить или лично посещать офисы обслуживающих организаций. Но бывает, что на это нет времени или человек забыл передать данные. Тогда, не заплатив ни копейки, придется внести двойную сумму в следующем месяце, что неудобно, когда бюджет рассчитан. Однако такого не произойдет, если установить электросчетчик, передающий показания управляющей компании самостоятельно. Сегодня поговорим о плюсах и минусах, а также об устройстве такого оборудования.

Читайте в статье:

Особенности приборов учета электроэнергии с дистанционным снятием показаний

Отличие передающих электросчетчиков от простых – наличие микроконтроллера и системы передачи данных, которые дают возможность энергосбытовым компаниям дистанционно отслеживать расход энергии и даже отключать ее подачу в квартиру в случае неуплаты. Для передачи показаний счетчика электроэнергии от владельца не требуется никаких действий – только первичная настройка и передача первых показаний.

Функции информационно-измерительной системы

Задача информационно-измерительной системы – сбор, анализ и передача информации о потреблении электроэнергии поставщику или контролирующей организации. Она обеспечивает возможность отключения или возобновления подачи электричества поставщиком или даже ограничение по мощности, при превышении потребителем лимита по договору.

Интересная информация! При помощи анализа, произведенного информационно-измерительной системой, она самостоятельно предупреждает потребителя, отправляя информационные сообщения на электронную почту или личный кабинет на сайте компании.

Преимущества электросчетчиков с дистанционным снятием показаний

Электрические счетчики с дистанционным снятием показаний имеют ряд преимуществ перед обычными приборами. Рассмотрим некоторые из них:

1. Ежедневная фиксация данных позволяет разрешить спорные ситуации – если возникли вопросы по начислениям.
2. Моментальная фиксация переключения тарифа. В случае с обычными многотарифными счетчиками возникают ситуации несвоевременного переключения. В этом случае энергосбытовая компания решает споры не в пользу владельца.
3. Дополнительная защита. Часто владелец забывает выключить утюг или электроплит, вспоминая об этом на работе или в поездке. Используя счетчик электроэнергии с передачей данных, можно отключить подачу напряжения из любой точки посредством смартфона или компьютера, подключенного к сети интернет. Согласитесь, неплохой способ защиты жилища.
4. Экономится время. Записать показания, потерять время на передаче данных – сегодня это роскошь при нашем ритме жизни.

Устройство счетчика электроэнергии с автоматической передачей данных

Устройство подобных электросчетчиков схоже с обычными и включает в себя:

• измерительные трансформаторы;
• клеммную колодку;
• электронную плату.

Последняя предназначена для подключения информационно-измерительной системы. А вот на устройстве стоит остановиться подробнее. Рассмотрим, из чего она состоит.

Телеметрический выход: назначение

Телеметрический выход счетчика – это своеобразный порт, через который прибор учета подключается к персональному компьютеру или оборудованию дистанционной передачи данных. Сегодня производитель предлагает даже аналоговые устройства, оснащенные телеметрическим выходом, а значит и возможностью автоматической передачи данных.

Микроконтроллер: что это такое и для чего служит

Это устройство оцифровывает входной сигнал, идущий от трансформатора, обрабатывает информацию и принимает команды органов управления. От него же зависит и работа жидкокристаллического дисплея.

Мнение эксперта

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"

“Микроконтроллер ограничивает мощность тока, который подается в квартиру или вовсе отключать напряжение по достижении оплаченного порога даже без команды через интернет. Такое происходит, если по договору с энергосбытовой компанией, подача электроэнергии лимитирована.”

Существуют модели, микроконтроллер которых отвечает за считывание данных с пластиковых смарт-карт, которые можно пополнить с обычной банковской карточки (к примеру, СТК-3-10 или СТК-1-10). Электросчетчик, оборудованный подобным контроллером, дает возможность оплатить электроэнергию моментально, не выходя из дома.

Система контроля: принцип действия

Автоматизированные системы контроля выполняют следующие функции:

• собирают данные по расходу за установленный промежуток времени (час, сутки, неделя, месяц);
• обработав полученную информацию, формируют отчет по потребленной энергии;
• прогнозируют возможный расход (это помогает потребителю, если составлен договор на предоплатную систему расчета).

Обмен информацией между счетчиком и поставщиком электроэнергии происходит при помощи системы передачи данных. От ее функционала и запрограммированных в микроконтроллере функций зависит, будет ли устройство само передавать информацию о потребляемом электричестве или для дистанционного снятия показаний электросчетчика владельцу придется в определенные дни нажимать кнопку прибора передачи электроэнергии.

Радиомодуль: для чего он нужен и какую роль выполняет

Радиомодулем оборудуются не все приборы учета электроэнергии. Такие устройства чаще используют обслуживающие организации для снятия показаний с общедомовых электросчетчиков. Двусторонняя связь здесь производится по радиоканалу. Дальность сопряжения до 10 километров. В остальном электросчетчик с радиомодулем не отличается от тех, которые работают через интернет по проводной связи, Wi-Fi или счетчиков электроэнергии с сим-картой, поддерживающих связь через сотового оператора.

Статья по теме:

В данном обзоре мы рассмотрим типы конструкций, на что необходимо обратить внимание при выборе, популярные модели и производителей, средние цены, рекомендации специалистов.

Такие устройства мгновенно передают информацию о попытке вскрытия, коротком замыкании или других внештатных ситуациях. Как и приборы учета, передающие данные через интернет, они оснащены батареей для автономного питания, а значит информация об отключении и всех последующих действий будут отображаться в компьютере контролирующей организации.

Как работает электросчетчик, передающий показания

Основная работа происходит в три этапа – данные по расходу собираются, отправляются на сервер энергосбытовой или контролирующей организации, анализируются и архивируются. Первый этап выполняют датчики, собирающие данные по расходу электроэнергии, а контроль над их работой и обработку полученной информации осуществляет электроника прибора учета. Таких датчиков может быть не более 32 – на такое максимальное количество рассчитан приемник.

Далее данные передаются для хранения на сервер, где их можно просмотреть в реальном времени с домашнего компьютера или с любой другой точки, войдя в личный кабинет. Эта работа возлагается на контроллеры, которые транспортируют сигнал. Они же выводят данные на жидкокристаллический дисплей прибора учета электроэнергии.

Третий этап – архивирование и анализ данных на сервере, контроллере и ПК. На компьютере, при этом, должно быть установлено специальное программное обеспечение, которое позволит обработать полученную информацию. Если на домашнем ПК такое ПО отсутствует, просматривать данные можно только в личном кабинете на сайте компании, осуществляющей контроль.

Автоматическая передача данных по счетчикам электроэнергии

Автоматическую передачу показаний счетчиков электроэнергии осуществляет контроллер, запрограммированный на определенный день месяца. Он работает в паре с сервером, который систематизирует полученные данные. Передача осуществляется через интернет или через мобильную связь. Для транспортировки данных по сотовой сети в специальное гнездо прибора учета устанавливается сим-карта.

Как передать данные по счетчикам с автоматизированной системой

Электросчетчики с передачей показаний требуют минимального участия человека в процессе. Нужно только раз в месяц нажать кнопку, и данные с прибора учета уже отправлены по нужному адресу. Однако автоматизированная отправка показаний электросчетчика еще удобнее. Владелец лишь единожды отправляет данные на сервер самостоятельно. В последствие контроллер сам выполняет эту работу. Вот как это происходит.

После установки оборудования потребитель передает показателя посредством нажатия на кнопку устройства автоматической передачи данных или непосредственно на сайте. Иногда показания нужно отправить лишь один раз, иногда несколько, через каждые 5÷10 мин. Эти действия производятся до получения от энергосбытовой или контролирующей компании сообщения, что данные получены. С этого момента никаких действий можно не предпринимать – вся информация будет поступать по нужному адресу в автоматическом режиме. Прибор учета электроэнергии, архивирует данные каждый час, а выполняет их отправку раз в сутки.

Как работает индукционный счетчик электроэнергии с автоматической передачей данных

Индукционные приборы учета с возможностью подключения оборудования для передачи показаний счетчика маркируются литерой «Д». Они имеют телеметрический выход для подключения контроллера. Считывание информации происходит следующим образом.

Катушка индуктивности излучает электромагнитные волны, заставляющие вращаться алюминиевый диск, под которым расположен импульсный датчик. В его схему включена система, состоящая из фото- и светодиода. Располагается система так, чтобы луч светодиода, отражаясь от алюминиевого диска, падал на фотодиод. На диске есть поглощающая полоса свет. Таким образом, обеспечивается прерывание, которое фиксирует электронная схема и передает на приемник. Он выполняет подсчет полученных импульсов, после чего данные выводятся на дисплей.

Преимущество электронных счетчиков с автоматической передачей данных перед индукционными

Индукционные электросчетчики с возможностью передачи показаний проигрывают электронным в плане отсутствия дополнительных опций. В особенности это касается удаленного отключения электроэнергии. Проблемой становится и необходимость постоянного подключения к сети. При проведении электромонтажных работ со снятием напряжения данные со счетчика передаваться перестают. Это значит, что при несанкционированном вскрытии устройства для кражи электричества, сигнал об этом на сервер не поступит.

Интересно! Несмотря на возможность такого подключения, подобное оборудование постепенно меняется на электронные счетчики с автоматической передачей данных.

Обзор производителей и цен на некоторые модели

Наиболее известной и популярной маркой среди производителей оборудования для автоматической передачи показаний электросчетчиков является «Меркурий » . Модели этого бренда, их характеристики и стоимость по состоянию на январь 2018 года сейчас и рассмотрим:

Меркурий 234 ART-03

Ну и для сравнения предлагаем ознакомиться с другими электрическими счетчиками со встроенным модемом для передачи показаний:

Ясно, что разброс цен велик, а значит любой сможет подобрать ту модель, которая устроит его по стоимости и техническим параметрам.

Подведем итог

В заключение отметим, что электросчетчики (как и счетчики воды), передающие показания добавляют комфорта, к которому стремиться каждый. А значит такое оборудование стоит приобрести. Надеемся, что изложенная сегодня информация была полезна нашему уважаемому читателю. Если остались вопросы, их можно задать в комментариях ниже. Будем рады, если Вы поделитесь своим опытом с другими читателями.

А напоследок, уже по традиции, короткое, но информативное видео по сегодняшней теме:

Главная » Корпоративное » Установка вай фай модулей учета эл энергии. Wi-Fi устройство сбора и передачи данных