От «умного» дома к «умному» городу

Научно-Производственное Объединение КАРАТ

Текущее состояние рынка коммерческого учета энергоресурсов

• Отсутствие детализированной информации об энергопотреблении не позволяет сводить баланс производства (поставки) и потребления энергоресурсов.

• Отсутствие достоверных данных у органов власти, тарифных управлений для принятия решений при установке тарифов.

• Противоречия в восприятии уровня тарифов у разных участников рынка: неготовность РСО к инвестициям при существующих тарифах и возмущение бытового потребителя уровнем платежей за коммунальные ресурсы.

• Непрозрачность дел в отрасли ведет к нежеланию инвесторов вкладывать средства • Технологическое отставание от развитых стран. • Высокий уровень потерь в сетях. • Сложность своевременного выявления аварий Эффективность в решении указанных проблем достигается реализацией «умного учета»

Системы учета совершенствуются. «Умный учет» - это новый уровень качества сбора и анализа данных об энергопотреблении. Большинство европейских стран осуществило переход к «умному учету». Россия пока отстает.

Мировой тренд в сфере учета

Ручной сбор данных Дистанционный сбор данных

Автоматизированный сбор данных Умный учет

Сбор и обработка «вручную»

Получение данных о фактическом потреблении с каждого отдельного узла

Автоматизированная процедура сбора данных с многих объектов

• Автоматизированный сбор данных

• Управление приборами

• Инфраструктурная связь между приборами и бизнес-системами

• Обеспечение информацией поставщиков и потребителей

Концепция «умного учета»

«Умный учет» - это оснащение всех потребителей цифровыми приборами нового поколения и создание инфраструктуры связи между приборами и бизнес-системами. Информационно-коммуникационные технологии позволяют отслеживать все происходящее в режиме реального времени. Благодаря использованию датчиков, интегрированных с системами мониторинга, данные собираются прямиком от жителей и устройств, после чего обрабатываются и анализируются. Полученная информация позволяет устранять неэффективность в работе.

«Умный учет» - часть «умного города»

К Smart city относятся транспортные системы, тепло- и водопроводные системы, системы обработки отходов и др. «Умный учет» - часть концепции «умного города»

Умный город (smart city) - это стратегическая концепция по развитию городского пространства, подразумевающая совместное использование информационно-коммуникационных технологий и решений Интернета вещей для управления городской инфраструктурой.

Эффект от внедрения «умного учета»

Государство Снижение энергопотребления Прозрачность рынка энергоресурсов

Генерация Потенциальное снижение объема новых мощностей

Сети Снижение потерь Снижение операционных затрат

Сбыт Снижение задолженности потребителей Снижение недовольства потребителей

Потребитель Повышение уровня удовлетворенности Повышение информированности Возможность управлять своим энергопотреблением

Инновационная среда эволюционирует. Технологии развиваются в сторону быстрой и дешевой передачи информации в реальном времени; Появляется возможность дистанционного управления различными городскими системами.

Эволюция умных технологий

Умный учет Умные сети Умный город

• Автоматизированный сбор данных

• Умные приборы с интервальной структурой данных

• Возможность многотарифности • Двусторонняя коммуникация с

потребителями • Автоматизированная

операционная деятельность

• Автоматизированная работа с потребителями

• Автоматизация сетей • Удаленный контроль сети • Удаленное управление сетью • Использование аналитических

функций для оптимизации энергопотребления

• Доступность информации в режиме реального времени

• Умные вещи • Возобновляемая энергия • Автоматически управляемые сети • Полноценный мониторинг и

управление

IT – cреда управления

энерго- данными

Какие задачи в приборном учете надо решить, чтобы создать цифровую среду:

• Автоматизация процессов у отраслевых участников с документированием результатов.

• Синхронизация процессов во времени.

• Фиксация в общей отраслевой электронной базе документированных событий.

• Управление потоками данных о жизненном цикле средств измерений.

• Доступность информации для отраслевых участников в объеме, определяемом ролью участника.

• Интеграция в отраслевые системы технологии интернета вещей.

Задачи при формировании IT-среды в «умном учете»

В каждом секторе экономики приход цифровых технологий имеет свою специфику, но везде он связан с серьезной реорганизацией отраслевых производственных процессов.

«Умный» учет: какую технологию выбрать?

Высокая концентрация устройств на территории

Достаточный объем передаваемого пакета (для передачи тепловых данных с вычислителя в соответствии с Правилами учета тепловой энергии)

• Надежная связь в условиях индустриальных помех • Двусторонняя связь • Защищенность пакета передачи данных • Безопасность соединения

Возможность выбора оборудования/ оператора связи/ приложения

Невысокая цена устройств

Какая технология удовлетворит всем требованиям? Технология LoRaWAN

Синхронизация работы узлов системы

«Умный» учет: почему мы выбрали технологию LoRaWAN

Сети

Устройства

Сети LoRaWAN • Работа в не лицензируемом диапазоне. • Автономность устройств связи. • Сеть поддерживает высокую концентрацию устройств на территории, до

10000 шт. на 1 кв.км. • 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. • Свобода при выборе оператора связи (оператора можно сменить или

самому стать оператором ; использование стандарта LoRaWAN исключает монопольную зависимость от одного поставщика сети).

Приложения • Свобода при выборе приложения (на рынке есть выбор приложений). • Для работы в «облаке» нужен только интернет.

Устройства • Низкая себестоимость устройств позволяет сделать устройства с невысокой

ценой. • Решен вопрос передачи теплового пакета в соответствии с правилами учета тепловой энергии (вычислители и теплосчетчики КАРАТ).

Приложения

«Умный» учет: требования к приложениям и сервисам

Какие решения предлагает НПО КАРАТ? Облачный сервис ЭНЕРГОКАБИНЕТ

Жизнеспособные решения формируют компании, работающие на стыке передовых отраслевых технологий и IT-разработок.

• Специализированные отраслевые сервисы, построенные на открытой сетевой архитектуре.

• Приложения должны создаваться с учетом специфики отраслевых производственных процессов (жизненный цикл приборов и объектов учета)

ЭНЕРГОКАБИНЕТ – платформа для «умного» учета энергоресурсов

НПО КАРАТ разработано решение для коммунальной энергетики - платформа ЭНЕРГОКАБИНЕТ Платформа учета ЭНЕРГОКАБИНЕТ предназначена:

• для сопровождения технологических процессов при организации учета энергоресурсов;

• сбора данных о потреблении энергоресурсов (вода, тепло, газ, электроэнергия);

• хранения архивных данных;

• предоставления санкционированного доступа к данным и получения коммерческих и аналитических отчетов.

ЭНЕРГОКАБИНЕТ - инструмент преобразования разрозненного, «заплаточного» приборного учета в цельную, цифровую систему.

Промо-сайт: www.energo-kabinet.ru

ЭНЕРГОКАБИНЕТ

СЕТ

ЕВО

Й К

ОН

ЦЕН

ТРАТ

ОР Д

ЛЯ

ФИ

ЗИЧ

ЕСКИ

Х ЛИ

Ц

УПРАВЛЕНИЕ

• Управляющие компании

• Сервисные компании

• РСО

• Структура сети (IP адреса и devEUI)

• Управление ключами для LoRaWAN

• Метки для ГИС ЖКХ

• Жильцы МКД • Собственники

помещений

• Сервер LoRaWAN • Сервер коммуникаций • ГИС ЖКХ

• Структура процессов • Конфигурация архивов ПУ • Настройка функции LoRa

• Электронный паспорт прибора

• Сервисный объектовый цикл

Enterprise Management/ Администрирование платформы • Управление конфигурациями архивов приборов учета (ПУ) в

соответствии с моделями ПУ и схемами подключения • Управление конфигурациями пакетов LoRaWAN • Управление конфигурациями сервисных процедур и операций

Gateway/ API шлюзы • Получение из электронного паспорта данных о ПУ, протоколов

технологических операций его производства, поверок и выполненных ремонтов

• Заявки на установку и сервисное обслуживание приборов учета

Inventory/ Конфигуратор системы • Конфигурация каналов связи с ПУ • Параметры, необходимые для регистрации node на сервере

LoRaWAN • Коды ФИАС в привязке к объектам Энергокабинета

HUB/ Сетевой концентратор • Регистрация node на сервере LoRaWAN, служба времени,

управление расписанием выхода node на связь • Получение данных от ПУ и их обработка в соответствии с

конфигурацией архива или пакета LoRaWAN • Выгрузка данных интегральных месячных архивов в формате ГИС

ЖКХ

Технологическая структура платформа ЭНЕРГОКАБИНЕТ

Технологическая структура платформы ЭНЕРГОКАБИНЕТ

B2B/ Для бизнеса • Управление пользователями, объектами, компаниями • Регистрация и конфигурирование ПУ, процедуры установки,

поверки, ремонта ПУ • Архивы потребления ресурсов, отчеты перед РСО, балансы по

МКД • Взаимодействие с жителями и сервисными компаниями,

обработка обращений и заявок, рассылка уведомлений

B2C/ Для физических лиц • Данные о потреблении ресурсов • Возможность ручного ввода показаний с ПУ • Обращения в УК, контроль за исполнением собственных заявок

ЭНЕРГОКАБИНЕТ

СЕТ

ЕВО

Й К

ОН

ЦЕН

ТРАТ

ОР Д

ЛЯ

ФИ

ЗИЧ

ЕСКИ

Х ЛИ

Ц

УПРАВЛЕНИЕ

• Управляющие компании

• Сервисные компании

• РСО

• Структура сети (IP адреса и devEUI)

• Управление ключами для LoRaWAN

• Метки для ГИС ЖКХ

• Жильцы МКД • Собственники

помещений

• Сервер LoRaWAN • Сервер коммуникаций • ГИС ЖКХ

• Структура процессов • Конфигурация архивов ПУ • Настройка функции LoRa

• Электронный паспорт прибора

• Сервисный объектовый цикл

Роль сервера LoRaWAN в платформе ЭНЕРГОКАБИНЕТ

ЭНЕРГОКАБИНЕТ

DATA LORA

• Регистрирует node на сервере LoRaWAN • Регистрация пользователей • Подключает node к службе времени • Управляет расписание выхода node На связь • Управляет форматами пакетов node

• Получает данные PayLoad в расшифрованном виде • Хранит пакеты, полученные от node (uplink) • Хранит команды, отправленные на node (downlink) • Используется для разработки и тестирования node П

ольз

оват

ельс

кие

прил

ожен

ия

MQTT Broker PostgreSQL

Bridge Gateway

Redis SoftWare

Node 1

Сер

вер

LoR

aWAN

• Собирает метрологически достоверные данные с приборов учета

• Ведет перечень Node • Формирует join-accept message ответ на Join-request (регистрирует новые

Node) • Регистрирует шлюзы • Регистрирует организации, приложения • Формирует NwkSKey, AppSKey (ключи шифрования) • Дешифрует payload от Node с помощью AppSKey • Передает данные через MQTT Broker подписанным на него приложениям • Формирует Downlink message (управление Node) • Ведет перечень шлюзов • Собирает статистику работы шлюзов • Ведет перечень открытых сессий (DevAdr, NwkSKey и т.д.) • Контролирует отсутствие дублей при регистрации Node • Проверяет целостность Payload с помощью NwkSKey • Переводит Udp-Пакеты в MQTT и обратно

Node n

Устройства для сетей LoRaWAN

Квартирные теплосчетчики КАРАТ-Компакт-2 со встроенным модулем для сети LoRaWAN

Тепловычислители КАРАТ-306 и КАРАТ-307 со встроенным модулем для сети LoRaWAN

Водосчетчики, дооснащенные модулями КАРАТ-926LW Обеспечивают подключение различных водосчетчиков к сети LoRaWAN

В 2017 году НПО КАРАТ начал выпуск приборов учета для сетей LoRaWAN

В экосистему КАРАТ могут быть интегрированы приборы и датчики других производителей

Электросчетчики, датчики давления оснащенные модулями LoRaWAN сети интегрируются в экосистему КАРАТ

Цифровизация коммунальной энергетики России связана в первую очередь с обеспечением отрасли умными устройствам (умными счетчиками), желательно российского производства.

Важно! Прибор передает полную архивную запись, содержащую данные о температуре и расходе теплоносителя и потребленной тепловой энергии.

Важно! В посылке передается полный тепловой пакет: данные по подсистемам тепловой энергии, ГВС, ХВС по всем параметрам , содержащимся в архивной записи.

Умный учет: решение для РСО и УК

В сочетании технологии LoRaWAN и облачного сервиса ЭНЕРГОКАБИНЕТ внедряются решения Интернета вещей для ресурсоснабжающих организаций, управляющих компаний.

С минимумом затрат проводится организация учета энергоресурсов и контроля работы оборудования.

Промо-сайт: www.energo-kabinet.ru

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

www. karat-npo.com

Научно-Производственное Объединение КАРАТ