Будущее учета коммунальных ресурсов — какое оно?

Сергей Ледовский, председатель Совета СРО Ассоциации «Метрология энергосбережения», генеральный директор НПО КАРАТ.Миссия умного учета тепловой энергии и воды меняется. Это уже не только помощь поставщику и потребителю в организации справедливых расчетов. Жизнь ставит новые задачи – полный технологический контроль по всей цепочке прохождения ресурса и даже управление эксплуатацией объектов. А значит, должны измениться и сами приборы, и рыночные институты, а главное – в самое ближайшее время должны появиться стандарты цифрового учета. Особенности сложившейся ситуации Учет в тепле и воде развивается с оглядкой на опыт в электроэнергетике, однако полностью сравнивать их нельзя. Вода и тепло – местные ресурсы и с точки зрения генерации, и ответственности за поставку и функционирование соответствующих систем. Кроме того, их контуры технологически связаны, и учет развивается совместно. Функции прибора.До сих пор мотивацией для все более новых и лучших систем учета являлось определение справедливой цифры потребления и затем бесконфликтные взаиморасчеты. Это важно, и этот запрос никуда не делся, но драйвер развития рынка меняется. Инициатива прибора. Сегодня диспетчеризация – передовой край учетной мысли – приучила нас к такому типу обмена данными, когда прибор надо спросить, и он ответит. Этот порядок действий также останется в прошлом. Операбельность данных.Сегодня приборы нечасто заведены в единую систему, их показания обычно не синхронизированы, т.е. полученными рядами данных невозможно оперировать. Как следствие – уровень точности данных в целом по объекту низкий. Например, все приборы в МКД обладают метрологической точностью, но все вместе они не дают годной картины: сходимость показаний общедомового прибора учета тепла с суммой поквартирных не превышает 70%. Предел сегодняшних возможностей – небаланс в районе 10%. Однако, чтобы прыгнуть до нескольких процентов неточности, нужны совершенно другие технологии. И их пора внедрять. Целевое состояние Общий вектор развития приборного учета в тепле и воде указывает нам разработанная ведущими участниками рынка концепция совершенствования коммерческого приборного учета в целях повышения его достоверности и цифровизации теплоснабжения. Развернем эти тезисы. Функционал систем учета.Сегодня ресурсник осознал свою потребность в существенно большем объеме данных, чем это требуется для взаиморасчетов с потребителем. Они нужны для принятия обоснованных решений, оперативного выявления и устранения аварийных ситуаций и неисправности, наладки оптимальных режимов, в целом повышения эффективности эксплуатации систем на уровне генерации и транспорта ресурса. Как видим, прибор учета здесь начинает играть новую роль – он генерирует данные нового качества, становится «цифровым агентом» для всех участников отношений. Проактивность прибора.В отличие от привычной диспетчеризации, логика интернета вещей ведет нас к практике, когда при возникновении определенного набора признаков прибор учета сам выходит на связь и сообщает информацию уровню выше. Самый простой пример – когда поквартирный счетчик холодной воды 25 числа отправит потребление за месяц и получит подтверждение о принятии. В технологических системах смарт-приборы не только отслеживают нужные параметры, например, температуру и давление в сети, но и получают новые контрольные функции, и берут на себя, таким образом, часть управления объектом. А значит, появляются специфические требования по накоплению и быстрой передаче технологической информации с определенной дискретностью. Синхронизация приборов.Это уже достигается средствами объединяющей приборы цифровой системы. Данные становятся операбельны, составляя общую картину по объекту в динамике и в любом периоде времени. Но энергетики ставят уже и новые задачи, например, создание цифровой модели теплосети, тепловой волны. Для этого нужны более высокие скорости передачи данных, мешают пока задержки в передаче данных (целевой порог – десятки миллисекунд). Такая цифровизация даст реальные эффекты. Это позволит делать корректные сравнения, в цифре моделировать режимы с учетом изменения внешних факторов и управлять ими до входа к каждому потребителю. Архитектура систем.Аналоговые связи останутся в прошлом, сигнал станет полностью цифровым по всей цепочке, а значит, потребуется его защита с точки зрения электрики и информации. Чтобы вычислитель получал с датчиков уже цифровой сигнал и обрабатывал его дальше, понадобится внутренний стандарт цифрового обмена. Стандартизация данных и формата их представления логично вытекает из сказанного выше. Приборное многообразие допустимо, но технологии упаковки, передачи и расшифровки данных должны быть едины. Приборный plug-and-play.Все идет к тому, что приборы будут поставляться с минимальным монтажом, возможно, с частью трубы, чтобы установка не требовала высокой квалификации. Сварка – подключение кнопкой – прибор введен в эксплуатацию и подключен к общей системе. Дружественные интерфейсы– еще одно требование скорого будущего. Как и решения, адаптированные под запросы различных заказчиков, и конечно, с разделением их прав в системе. Со стороны оператора данных возможно и участие в эксплуатации объекта, а возможна просто выгрузка данных, связать которые с конкретными объектами может только эксплуатирующая организация, например, водоканал. Вычислительные мощности продолжат расти. Уже сегодня прибор учета – это небольшой процессов, его вычислительные возможности будут только усложняться. Институты также изменяются– и потому что нужны специфические компетенции, и потому что системы усложняются. Формируются технологические консорциумы и альянсы, где отдельные участники создают приборы, другие отвечают за телекоммуникации, третьи – за софт. Вероятно, все же появится институт операторов данных. Цена в такой картине мира формируется из стоимости получения нужных данных на разных этапах – здесь и глубина обработки, и тарифы на передачу. Что нужно сделать Основное, чего не хватает уже сегодня – стандартов цифрового учета, это уже осознается многими участниками рынка. Прежде всего, стандартизировать нужно сообщения, источником которых может быть прибор учета, здесь на помощь может прийти протокол MQTT. Необходимо создать стандарты информационных моделей в коммунальной энергетике – описать все возможные схемы подключения, которые допускаются с точки зрения нормативных документов. Здесь отнестись можно к сложившимся форматам представления и кодировки данных (методология DLMS/COSEM). Такой стандарт должен предусматривать, какие датасеты прибор может отправлять в каких ситуациях (например, сигнализировать о резко повысившейся температуре в сети). Участники рынка уже ведут соответствующие исследования и разработки. Например, НПО КАРАТ как производитель приборов учета для уницификации линейки разработал и запустил в производство внешний коммуникационный модуль. Он может интегрировать нужные на объекте протоколы и каналы связи (поддерживает диалог с прибором по интерфейсу IrDA, а наружу передает данные по одной из четырех технологий связи – LoRaWAN, NB IoT, M-Bus или интерфейс RS-485), прибор же остается неизменным. Так заказчик может оснастить МКД приборным учетом без особых затрат, и лишь позже достроить дистанционное снятие показаний с помощью внешнего модуля на каждом приборе и в целом общую систему умного учета. Можно с уверенностью утверждать, что именно в таком направлении двигаются сегодня системы учета коммунальных ресурсов, так видят развитие и федеральные органы по стандартизации, и соответствующие технические комитеты, и основные участники рынка. Сочетание новых стандартов связи интернета вещей и традиционных стандартов GSM/GPRS позволит вывести учет воды и тепла на новый уровень, достичь реальной цифровизации объектов генерации и сетей, качественно улучшить технологическую эксплуатацию инфраструктуры.