Беспроводной учет энергоресурсов для МКД. LoRaWAN-решение

Решения НПО КАРАТ для организации поквартирного учета тепла, воды и электроэнергии в многоэтажных жилых комплексах. В основе решения - цифровые смарт-счетчики КАРАТ в сочетании с беспроводной технологией связи LoRaWAN и облачным сервисом ЭНЕРГОКАБИНЕТ.
Данное решения адресовано управляющим компаниям и ресурсоснабжающим организациям, заинтересованным организовать интеллектуальный учет энергоресурсов для жилого дома, квартала, микрорайона - с минимумом затрат, без километров проводов.

Квартирные и общедомовые приборы ведут регистрацию данных энергопотребления.
Данные транслируются базовой станцией, содержанием "посылки" управляет сервер сети.
В случае недополучения необходимых данных, сервер анализирует и запрашивает данные дополнительно.
Текущие и архивные данные автоматически собираются web-сервисом ЭНЕРГОКАБИНЕТ.
В расчётную дату данные о потреблении в автоматизированном режиме передаются в биллинговую систему.
Наличие полных данных с квартир и дома на единую дату - возможность сведения баланса

• Решен вопрос передачи теплового пакета в соответствии с правилами учета тепловой энергии (вычислители, теплосчетчики и водосчетчики КАРАТ).
• Отсутствие проводов и стоимость устройств позволяет сделать систему с доступной ценой.
• Работа в не лицензируемом диапазоне.
• Автономность устройств связи.
• Сеть поддерживает высокую концентрацию устройств на территории.
• Безопасность соединения и защищенность пакета передачи данных.
• Надежная связь в условиях индустриальных помех.
• Двусторонняя связь.
• Возможность синхронизации работы системы.
• Высокая скорость развертывания и развития сети.

Архитектура сети LoRaWAN

Сеть LoRaWAN имеет топологию звезда из звёзд и включает в себя конечные узлы, шлюзы, сетевой сервер и сервер приложений.

Конечный узел - прибор учета или датчик, осуществляет измерение и управляющие функции.

Шлюз LoRa — базовые станции, принимающее данные от конечных устройств с помощью радиоканала и передающее их в транзитную сеть, в качестве которых могут выступать Ethernet, сотовые сети.
Шлюз и конечные устройства образуют сетевую топологию типа звезда. Несколько базовых станций обеспечивают зону покрытия сети и прозрачную двунаправленную передачу данных между конечными узлами и сервером.
LoRaWAN позволяет строить распределённые беспроводные сети с большим числом конечных узлов. Один LoRa-шлюз допускает обслуживание до пяти тысяч конечных устройств, что достигается за счёт топологии сети, адаптивной скорости передачи данных, временным разделением, частотным разделением каналов.

Сервер сети предназначен для управления сетью: заданием расписания, адаптацией скорости, хранением и обработкой принимаемых данных.

Сервер приложений собирает необходимые данные с конечных узлов и может вести удаленный контроль за их работой, визуализацию данных

Варианты организации сети

Интеллектуальные устройства и счетчики

Обработка данных умного учета становится возможной благодаря операбельности данных. Как она обеспечивается?
Умный учет реализуется на приборах учета другого поколения, это цифровые «вещи», образующие интернет вещей. Цифровой прибор учета понимает команды сервера – когда и какую посылку данных формировать, что дослать. Все данные содержат метку времени, т.е. операбельны в ряду других данных, позволяют сводить балансы. Это означает, что счетчик должен иметь собственный структурированный архив данных и уметь доставать оттуда то, что запрашивает именно сейчас сервер.
Другое требование – структурированный архив данных на сервере и процесс его заполнения даже в реальных условиях, когда не все посылки доходят. Это требует новых цифровых счетчиков, т.е. изменений начиная с конструкторской документации, и соответствующего ПО на обеих сторонах – в приборе учета и на сервере, а также удобного пользовательского интерфейса.

• Цифровой структурированный архив.
• Передача данных управляется с сервера.
• Обработка данных перед передачей в сеть.
• Время выхода в сеть задаётся сервером.
• Объем передаваемых данных задаётся сервером.

Отраслевые приложения ЭНЕРГОКАБИНЕТ

Облачный сервис ЭНЕРГОКАБИНЕТ разработан НПО КАРАТ для учета энергоресурсов с учетом специфики отраслевых производственных процессов, таких как жизненный цикл приборов и объектов учета. Сервис ЭНЕРГОКАБИНЕТ предназначен:

• для выполнения и сопровождения технологических процессов при организации учета энергоресурсов;
  
• обеспечения потоков данных о потреблении энергоресурсов (вода, тепло, газ, электроэнергия);
• хранения архивов данных;
• предоставления санкционированного доступа к данным и получения коммерческих и аналитических отчетов.