Модуль телеметрии что это
Телеметрия и программное обеспечение
Около 6 лет назад я участвовал в проекте по изготовлению железа и софта для одной крупной Североамериканской медицинской компании. Стоя возле тестовой стойки, в которой под нагрузкой было несколько устройств, я задал себе вопрос: «Если что-то пойдет не так, как нам ускорить поиск и исправление ошибки?»
С момента возникновения этого вопроса и до сегодняшнего дня было сделано очень много, и я хотел бы поделиться с вами тем как сбор и анализ телеметрии в софте и железе помог значительно снизить время обнаружения и исправления ошибок в целом спектре проектов, в которых я участвовал.
Введение
Телеметрия происходит от древнегреческого τῆλε «далеко» + μέτρεω — «измеряю».
Все очень просто, любые измерения, какие только может выдумать штат различных инженеров и возможно ученых, целевая система шлет в центр обработки для визуального и автоматического контроля и обработки.
Приблизительно вот так:
Когда на стороне сервера это может например выглядеть вот так:
Предыстория
Как то, наблюдая за работой наших QA инженеров, я задался вопросом – почему сложные устройства вроде спутников, ракет, машин имеют телеметрию, а мы, создавая, по сути, программные части операционных комнат, роботов, сложных программных решений, даже не задумываемся об этом направлении?
Количество кода колоссально, а способов понять, что что-то пошло не так меньше чем пальцев на одной руке:
Велосипед или дай прокатиться
Как нас учили: велосипеды — это познавательно и увлекательно, но сначала поищите существующие решения, чем я и занялся.
По хорошей традиции начал с требований:
Под эти требования на момент начала 2011 года не попадал ни один проект, который я нашел, даже близко, даже половина требований.
Телеметрия для софта в виде готовых и открытых решений почти отсутствовала как класс, большие игроки делали для себя все сами и не особо спешили делиться.
Второй неожиданностью была реакция коллег – безразличие или в худшем случае неприятие, но, к счастью – это продлилось не долго, до первых результатов.
Единственное решение, которое я нашел на тот момент (2011 год), была библиотека P7 располагавшаяся в то время на google code. Функционал был беден, из платформ был только X86, на сервер было сложно смотреть без слез, но были и плюсы:
Первый шаг
Встраивание библиотеки в наш код прошло легко и без проблем, но тут же возник вопрос: какие красивые графики мы хотим видеть и какие показания записывать? Это только, кажется, что вопрос прост, на самом деле – он сложен и коварен.
На первых порах и без опыта мы стали писать сравнительно ничтожное количество телеметрии:
Первое же боевое крещение дало прекрасные результаты: после пары дней незаметной работы и воспроизведения нескольких багов мы, наконец-то, смогли понять природу многих из них:
Оказалось, что тестовый код с машины одного из инженеров попал в производство и регулярно подвешивал один из потоков, на пол секунды, на секунду. Эта проблема тоже была на графиках отчетливо видна – взлет CPU, memory, бешенная работа менеджера памяти и вдруг посередине он зависал на несколько сот миллисекунд (иногда до нескольких секунд):
После того как мы увлеченно с коллегами тыкали пальцами в монитор и вопрошали «¿Qué pasa?», находили ответ и радовались как дети – вопрос о полезности больше не стоял, мы получили новую игрушку и хотели играть дальше.
Переходим на бег
После первого успеха мы начали последовательно увеличивать количество обязательных счётчиков:
Заключение
В качестве заключения позвольте представить несколько фактов:
Хотел бы надеяться, что эта статья позволит Вам задаться тем же вопросом что и мне «поможет ли телеметрия нашему продукту?», то можно сказать, что писал я ее не зря, так как в индустрии программного обеспечения этот вопрос невероятно редко звучит, бытует мнение, что это удел космоса и оборонки.
Телеметрия. Настройка модулей
Рассмотрим процесс настройки модулей телеметрии, которые будем подключать к контроллеру APM.
Для чего нужны модули телеметрии (или телеметрия), мы уже разобрались. Теперь, перед использованием, их необходимо настроить. Рассмотрим модули ближе.
Собранные модули выглядят следующим образом: Наземный и бортовой модули (разъем PLS) Бортовой (разъем DF-13) и наземный модули
Один модуль имеет разъем USB для подключения к ПК, второй имеет разъем на контактах PLS или DF-13. Модули крупным планом
Модуль с USB имеет встроенный на плате адаптер USB-COM на, уже известной нам по предыдущим статьям, микросхеме FT232RL. На модуле с HobbyKing.com обнаружена поддельная микросхема, о чем свидетельствует отказ работы адаптера на свежих драйверах (о подделке впервые информация появилась на habrahabr.ru). В том числе и мне попался такой модуль. Но ничего страшного — надо всего лишь установить драйвер для Windows XP-7 x32 по-старее (версия 2.08.28), который можно скачать тут. Драйвер, который у меня заработал на Windows 8 x64, можно скачать тут. Также ссылка на официальный сайт производителя микросхемы.
Рассмотрим выводы на модуле, который будем устанавливать на коптер. Выводы на модуле
Настройка модулей осуществляется двумя способами:
1. Модуль с разъемом USB подключается к ПК, а для второго модуля нам необходим отдельный адаптер USB-COM (можно использовать все тот же, на микросхеме FT232RL, который мы уже использовали для прошивки контроллера). Если у вас нет адаптера (а он должен быть! :-)), то необходимо сначала воспользоваться вторым способом, чтобы не наломать дров (на самом деле ничего страшного, перед изменением каких-либо параметров всегда запоминаем/записываем что было ранее, чтобы была возможность вернуть все назад)!
2. Модуль с разъемом USB подключается к ПК, а на второй модуль подается только питание. Этот способ может быть использован для повторной настройки или, если нам повезло и, модули уже были ранее настроены на совместную работу друг с другом. Чтобы это проверить — необходимо подать питание на оба модуля (один подключаем к USB ПК, а на второй подаем 5В) и, если мы увидели, что на обоих модулях зеленые индикаторы горят, то значит модули уже были настроены на совместную работу. Процесс настройки можно упростить, настраивая оба модуля одновременно.
Опишу весь процесс настройки модулей с нуля.
Подключаем наземный модуль (с USB) к ПК, устанавливаем драйвер, смотрим и запоминаем номер COM порта в диспетчере устройств. Далее для настройки можно использовать утилиту 3DR Radio Configuration Utility или Mission Planner. Процесс настройки абсолютно идентичен. Для простоты настройку будем производить через Mission Planner. Запускаем его, выбираем нужный COM порт и скорость 57600 бод. Кнопку «Connect» нажимать не надо! Выбор порта
Переходим на вкладку «Initial Setup — Optional Hardware — 3DR Radio». Далее нажимаем кнопку «Load Settings» и ждем несколько секунд, пока настройки считаются. Если процесс не пошел, то попробуйте выбрать другую скорость и опять нажать кнопку. Если считать параметры так и не удается, то возможно «все плохо» и тогда в модулях необходимо обновить прошивку. Об этом я, возможно, напишу позже, но сейчас почитать о прошивке можно здесь и здесь.
После считывания увидим изображение, подобное этому: Настройка модулей телеметрии
После того, как указали все значения — нажимаем кнопку «Save Settings» для сохранения измененных параметров в модуле.
Далее необходимо настроить второй (бортовой) модуль. Производим подключение «один к одному» модуля и адаптера USB-COM (в моем случае FTDI). Самое важное, что необходимо — подать массу и плюс питания и правильно подключить RX и TX. Модуль телеметрии и FTDI
Производим все те же настройки для бортового модуля, что и для наземного, использую Mission Planner. Выставляем полностью такие же параметры и сохраняем. Еще проверим, чтобы у обоих модулей была одна и та же версия прошивки. Если это не так, то приступаем к обновлению на обоих модулях (см. ссылки выше).
Подаем питание на оба модуля (один подключаем к USB ПК, а на второй подаем 5В, можно оставить подключение через USB-COM адаптер) и, если мы увидели, что на обоих модулях зеленые индикаторы горят, то значит настройка прошла успешно.
Проверить модули на уровне передачи данных можно, подключившись программой-терминалом (например Hyper Terminal, Putty, SecureCRT) к COM порту (наземного модуля, подключенного к ПК). На бортовом модуле необходимо оставить питание и замкнуть RX и TX (от адаптера соответственно их лучше отсоединить), далее в программе необходимо получить «эхо» (echo), для чего достаточно начать печатать на клавиатуре и в окне терминала будет виден набираемый текст. При размыкании RX и TX соответственно текст набираться не будет.
Теперь, при подключенных обоих модулях, можно проверить работу передачи настроек от одного модуля к другому. Для наземного модуля измените какой-нибудь параметр, например «Net ID», нажмите кнопку «Copy Required Items to Remote», чтобы передать отличающиеся параметры, затем нажать кнопку «Save Settings». Проверка передачи настроек
В данной статье мы рассмотрели, как произвести настройку и проверку радио модулей, которые будем использовать для получения данных телеметрии контроллера APM. О подключении далее…
Update 09.09.2014: Важно учесть, что при настройке модулей, нельзя питать плату APM от USB ПК. Подробнее тут. Так же почитайте комментарии Михаила ниже.
Если вы нашли ошибку на странице, то нажмите Shift + Enter или нажмите здесь, чтобы уведомить нас.
Системы телеметрии — принцип работы и сферы применения
Телеметрию в частности используют для измерительных работ и сборки необходимых данных из отдаленных точек или недоступных пунктов.
Полученная информация позволяет создать объективное видение ситуации в режиме реального времени. Любая отрасль нуждается в получение сведений таким способом.
Причины применения систем телеметрии
Процесс передачи данных
Процесс передачи данных осуществляется путем преобразования измеряемой величины: нагрузка, температура, давление и ускорение. Любая величина подвергается напряжению. Напряжение преобразовывается в сигнал, который далее передается по каналу связи. Соответственно, передается не величина, которая измеряется, а равноценный ей сигнал. Средствами связи для передачи данных могут служить беспроводные (WiFi, радио, GSM/GPRS) и проводные электрические или оптические сети, например, телефон или ПК.
Области применения
Телеметрия, как автоматизированный коммуникационный процесс широко используется в следующих областях:
Системы телеметрии также применяется в водоотведении и водоснабжении. Преимущественно это автоматические водяные счетчики и определение мест утечек воды. Нельзя не отметить, что в медицине используется биотелеметрия, для наблюдения пациентов. Одним словом, без телеметрии сегодня не обойтись, она применяется во всех основных отраслях и коммуникаций.
Подключаем и настраиваем телеметрию: для частников и застройщиков
Телеметрия в доме – прекрасная возможность использовать современные технологии для контроля за работой инженерных коммуникаций, считывать и передавать информацию со счетчиков компаниям-поставщикам. В последнее время расширяется тенденция внедрения присмотра за загородными домами, в некоторых многоквартирных домах внедряются телеметрические системы. Приняв решение об установке, в нашей статье можно изучить видеоинструкции и схемы, фото, рекомендации по самостоятельному монтажу, советы по правильному выбору оборудования.
Что такое телеметрия в инженерных сетях
Современные информационные технологии применяются для сбора информации и мониторинга состояния коммуникаций, скрытых от человеческих глаз по разным причинам – например, из-за опасности пребывания там или невозможности проведения перманентного мониторинга. Установленная система состоит из датчиков, работающих параллельно, назначение которых – считывать и передавать информацию с приемника. Функция приемного устройства – обработка полученных данных и обеспечение получения окончательного результата. Приемник может принимать решения о проведении действий, необходимых в настоящий момент – включить или выключить, минимизировать подачу.
Традиционно ТС дифференцируют по основному назначению:
В современной реальности системы теле-сигнализации и телеизмерения широко используются в автомобильной, нефтегазовой промышленности и даже в медицине. Они бывают адаптивные (могут настраиваться сами) и не адаптивные, просто работающие по заранее заданным параметрам.
Как работают и передают показания в УК
Телеметрия в новостройках внедряется на этапе строительства и может работать на 3 уровнях:
Умные системы оснащаются разными вариантами комплектации, которые устанавливаются на этапе строительства, потому что иначе придется проводить перепланировку, заново прокладывать проводку и кабель. Человек, который выбирает квартиру в МКД, может использовать уровень и оснащенность телекоммуникационной системы, как один из критериев правильного выбора.
Необходимость телеметрии и удаленного контроля для многоквартирных домов
Современные информационные технологии, мобильные устройства и приложения позволяют человеку получать и передавать различные сведения, избегая затрат на время, упрощая процессы оплаты, избегая непредвиденного ремонта, своевременно устраняя небольшие неполадки. Находясь на значительном расстоянии, хозяин может оплатить только за затраченные ресурсы, скорректировать время старта отопительного сезона, отключить подачу воды при протечке или электричество в квартире, если он не уверен, что выключил электробытовые приборы.
Очень важен вопрос безопасности квартиры в отсутствие хозяев. Можно устанавливать камеры, позволяющие контролировать квартиру, записывать при движении. Просторное жилое помещение при желании можно оснастить несколькими системами, ориентированными на размер и функции комнаты. Это даст возможность контроля за кондиционером, увлажнением и вентиляцией, что особенно важно в регионах с экстремальными погодными условиями – жарой или зимними холодами, высокой влажностью или засушливым климатом.
Телеметрия в доме все более востребована, появление новых датчиков и систем оповещения делает их все более функциональным, облегчает бурное течение современной жизни.
Необходимость умных счетчиков и удаленного контроля в частном доме
Еще в прошлом году в России начался плавный переход на умные счетчики, которые называют интеллектуальными системами учета. Они избавляют жителей от необходимости впускать в дом представителей поставщиков, или самостоятельно собирать и оплачивать данные. Система, состоящая из контроллера и собственно прибора учета, не просто фиксирует собранные данные, но и передает информацию на сервер. Это можно делать по проводным и беспроводным сетям.
Системы контроля в частном доме, обычно огражденном забором и скрытым от посторонних глаз, помогут обеспечить безопасность не только от проникновения посторонних, но и протечек, пожара, короткого замыкания, нарушений в инженерных сетях. Статистика показывает, что телеметрические системы уже довольно давно устанавливаются в частных и загородных домах. Эта тенденция намного опередила даже многоквартирные дома премиум класса, с элитными апартаментами.
Плюсы и минусы телеметрии в доме/квартире
Говоря о прерогативах, получаемых владельцем жилья, нельзя игнорировать и некоторые аргументы отрицательного характера. Однако, их намного меньше и правильный выбор телекоммуникационной системы, ориентированный на приоритет и потребности проживающих, позволит их легко избежать. Приведенная таблица позволит сориентироваться:
Достоинства для дома | Бонусы в МКД | Недостатки |
Делает комфортным проживание. То есть собирает показания счетчиков и датчиков в одном месте. | Оплата за реально потребляемые ресурсы. | Достаточно весомая стоимость |
Управляет бытовой техникой, открывает шторы (жалюзи) или двери гаража удаленно, а телеметрия всё это фиксирует (всё может быть подключено к одному контроллеру умного дома). | Регуляция работы кондиционера, поддержание правильного микроклимата. | Необходимость приглашения специалистов для установки |
Отправляет информацию со счетчиков на сервер и сохраняет. После этого, можно посмотреть историю. | Обеспечивает безопасность, записывает движение и сохраняет историю. | Чем сложнее система, тем больше сложностей у домочадцев с освоением |
Обнаруживает возникшие неисправности или предупреждает о скором выходе из строя оборудования или других систем, подключенных к телеметрии. | Отключает водоснабжение и электроэнергию на удаленном расстоянии | Придется следить за состоянием и приглашать специалистов для профилактики |
Позволяет своевременно начать ремонт | Сигнализирует о поломке, не приводя к необходимости крупного ремонта |
Несмотря на объективные трудности, со временем владельцы жилья понимают, что это вложение средств существенно облегчило жизнь, избавило от мелких и крупных неурядиц, сделала жизнь обитателей квартиры или дома комфортней.
Статистика показывает, что снижение спроса на вторичное жилье в определенной мере вызвано объективными сложностями в установке телеметрических систем. Люди не хотят заниматься перепланировкой, обновлением проводки и кабеля для этой цели.
Видео инструкции как внедряют телеметрию строительные компании/застройщики в новостройках
Минобрнауки давно финансирует внедрение цифровых технологий, разработку телеметрических систем, которые застройщик может устанавливать в новостройке без излишних сложностей и затрат для потенциального покупателя. В некоторых субъектах федерации этот вопрос находится на рассмотрении местных властей или становится обязательным условием при рассмотрении проектной документации.
Система телеметрии в промышленном секторе
Дополнительно применяется
Назначение
Эффективное решение задач, возникающих у организаций, контролирующих большое количество узлов учета газа, невозможно без использования программных и технических средств.
Система автоматического считывания данных (система телеметрии) в коммунально-промышленном секторе, предлагаемая ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлекторника», рассчитана на широкий круг потребителей измерительных комплексов и приборов, заинтересованных в средствах компьютеризации учета потребления природного и других газов в системах газоснабжения и теплоэнергетических установках. Система телеметрии предназначена для сбора данных с узлов учета газа, хранения и дальнейшего использования данных с целью:
Конструктивные и схемные решения
Комплексный подход к организации сбора данных с узлов учета газа.
Современное предприятие, обслуживающее газовое хозяйство, сталкивается с рядом тенденций. Неуклонно увеличивается количество узлов учёта. Одновременно растёт парк обслуживаемого оборудования. Постоянно повышаются требования со стороны вышестоящих организаций не только к точности и достоверности информации об измеренных объёмах газа, но и к оперативности её сбора и предоставления.
Так же, как и в небольших организациях, актуальны задачи по диспетчеризации, диагностике, учёту и техническому обслуживанию всех приборов.
Жёсткий хронологический график сбора данных и большие объёмы первичной информации обуславливают растущие технические требования к оборудованию и программному обеспечению, к системе в целом. Возникает необходимость в дополнительных компьютерах и коммуникационных приборах для оснащения диспетчерского центра.
При проектировании системы и выборе базового программно-аппаратного решения неминуемо встают вопросы по отказоустойчивости, степени автоматизации, эргономичности, масштабируемости, информационной безопасности.
Широкий перечень проблем и вопросов неизбежно наводит на мысль о необходимости готового и проверенного временем решения, предпочтительно от авторитетного разработчика. Решение должно быть комплексным и по возможности экономичным.
Вот, вкратце, исходные предпосылки, которые могут быть положены в основу анализа требований к программному обеспечению.
Построение распределённых систем с помощью ПО СОДЭК
В то же время, специалистам, проектирующим и разрабатывающим описанную выше автоматизированную информационную систему, приходится учитывать, что при росте количества корректоров объёма газа, располагаемых на обслуживаемой территории, которая может простираться на значительную площадь, имеет место одновременное усложнение алгоритмов управления. При таких условиях сам собой напрашивается вывод, что, наиболее эффективным подходом является применение распределённой системы. Именно такой подход применён к проектированию программного обеспечения СОДЭК ЭКСТРА (см. рисунок 1).
В определённом смысле структура распределённой системы и структура алгоритма её работы приходят в наиболее естественное и непротиворечивое соответствие со структурой объекта автоматизации. При этом функции измерения, сбора, передачи и вычисления оказываются распределёнными среди множества контроллеров. Каждый контроллер работает со своей группой устройств и обслуживает определённую часть объекта управления.
Максимальные преимущества распределённой системы достигаются, когда контроллеры работают автономно, а обмен информацией между ними сведён до минимума.
Распределённая система имеет следующие характеристики, отличающие её от сосредоточенной:
Приведённые выше достоинства в полной мере относятся к ПО СОДЭК и наиболее характерны для нижнего уровня системы, состоящего из множества корректоров и коммуникационного оборудования.
На верхнем уровне системы — в диспетчерском центре (в «центре сбора данных») — вся информация с корректоров стекается в единый сервер БД, где хранится в соответствии с топологией объекта автоматизации.
Рисунок 2 — Достоинства ПО СОДЭК
Обслуживает коммуникационные возможности системы один или несколько Серверов связи с использованием модемного пула и специального набора программных компонентов, реализующих автоматизацию процессов сбора и обработки информации.
Компоненты автоматизированной системы сбора данных на базе ПО СОДЭК ЭКСТРА
ПО СОДЭК за свою более чем 10-летнюю историю стал самым популярным программным инструментом при работе с измерительным оборудованием ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника». Настройка электронных корректоров, считывание данных, печать отчётов — эти и многие другие задачи в рамках учёта газа удобно выполнять именно при помощи ПО СОДЭК. Комплекс заслужил одобрительные отзывы пользователей за доступный интерфейс, надёжность и эффективность работы (см. рисунок 2).
Качественно новый уровень развития СОДЭК демонстрирует редакция продукта СОДЭК Экстра, созданная в 2008 году для использования региональными газовыми компаниями, а также крупными субъектами газораспределительных систем, владеющими десятками и сотнями узлов учёта. Редакция разрабатывалась и продолжает развиваться в многолетнем техническом сотрудничестве со специалистами по учёту газа, работающими в таких компаниях.
ПО СОДЭК Экстра обеспечивает комплексное решение автоматизации учёта газа, собирающее воедино программные средства верхнего уровня, физические линии связи, современные технологии передачи данных, измерительное и коммуникационное оборудование.
Краткий обзор функциональных особенностей ПО СОДЭК Экстра представлен в следующем перечне:
Ниже приводится краткий обзор компонентов ПО СОДЭК Экстра.
Сервер связи. В систему может быть включен один или несколько Серверов Связи, соединённых с сервером БД через ЛВС. Сервер связи выполняет автоматический сбор данных. Это выделенный персональный компьютер (ПК), оборудованный модемным пулом для параллельного опроса узлов учёта. Количество модемов и производительность сервера определяются числом обслуживаемых узлов учёта и требованиями к скорости сбора.
Сервер связи под управлением планировщика автоматически осуществляет сеансы связи с узлами учёта: запрашивает и принимает данные. Принятая информация обрабатывается и передается на Сервер БД. Администратору системы остается контролировать эффективность сбора данных и, по мере необходимости, выполнять настройки.
Примечательной особенностью СОДЭК Экстра является возможность многократного повышения быстродействия сбора данных: скорость опроса узлов учёта легко увеличивается путём включения в конфигурацию оборудования не одного, а нескольких компьютеров типа «сервер связи», работающих параллельно. Один из серверов назначается «ведущим» — он распределяет сеансы сбора данных по свободным каналам (модемным или проводным) «своего ПК» и «ведомых» серверов. Обобщённая топология автоматизированного сбора данных (АСД) с одиночным и с распределённым Сервером Связи представлена на рисунках 3 и 3-А соответственно.
Рисунок 3 — АСД с одиночным Сервером Связи. Рисунок 3-А — АСД с распределённым Сервером Связи
Сервер БД. Сервер БД играет роль централизованного хранилища данных учёта газа. Для крупной системы сбора информации требуется профессиональная база данных.
В качестве универсального хранилища, как для локальной, так и для серверной БД выбрана платформа Firebird. Преимущества этой СУБД — бесплатность, компактность, версионность, масштабируемость, быстродействие — уже начали привлекать внимание специалистов из крупных организаций, управляющих большим числом узлов учёта при помощи нескольких автоматизированных рабочих мест. БД стала практически безразмерной. Т.к. СУБД открытая, в свободном доступе имеются полноценные инструменты администрирования, которые могут пригодиться для обслуживания БД больших размеров.
Большинство рутинных вычислений сосредоточено на сервере, что благоприятно сказывается на быстродействии клиентских АРМ. Надёжность хранения повышается благодаря встроенной системе безопасности, разграничению доступа, и автоматизации резервного копирования. Данные учёта газа могут поступать в серверную БД не только в автоматическом режиме с Серверов Связи, но и при помощи интерактивных методов импорта, знакомых пользователям ПО СОДЭК Стандарт.
Мастер топологии. В окне приложения «Мастер топологии» администратор осуществляет настройку конфигурации и мониторинг автоматизированного сбора данных. Описание конфигурации хранится в БД и имеет иерархическую структуру. На верхнем уровне находятся Серверы Связи. На физическом уровне описывают параметры каждого из имеющихся на Сервере Связи коммуникационных каналов и узлов учёта, участвующих в опросе.
АРМ метролога. АРМ метролога сочетает в себе наглядность графического интерфейса с широким спектром решаемых задач. Вид главного окна приложения «Анализ Данных» напоминает привычный вид Проводника Windows: слева отображается иерархия объектов учёта, справа — панель просмотра данных выбранного узла учёта. И АРМ администратора, и АРМ метролога функционально совместимы с редакцией ПО СОДЭК Стандарт. Таким образом, оператору доступны все возможности по работе с данными учёта, которые известны пользователям настольного ПО СОДЭК Стандарт. Наряду с серверной БД, операторы могут использовать в качестве «активного хранилища» и локальную БД, что удобно пользователям ноутбуков. Таким образом, даже узлы учёта, не оборудованные телеметрией, могут участвовать в общей системе учёта. Данные с таких узлов, однако, придется собирать и импортировать в серверную БД интерактивно.
Крупномасштабные возможности. Кроме автоматизированного сбора данных и возможностей клиент-серверной СУБД, в ПО СОДЭК Экстра включены дополнительные функции, нацеленные специально на удовлетворение потребностей бизнеса поставщиков и потребителей газа среднего и крупного масштаба.
К числу таких функций относится, во-первых, Перенос Данных — инструмент экспорта/импорта больших объёмов данных, позволяющий реплицировать (копировать, перемещать, сливать) информацию между несколькими локальными и серверными БД. Объём передаваемого за один перенос транспортного файла может достигать нескольких ГБ. Эффективность инструмента повышается возможностью массового импорта транспортных файлов
Другой инструмент учёта в крупной организации — «Отчёты по выборке узлов учёта». Известно, что для упорядочивания процессов учёта или для разграничения обязанностей специалистам удобней разбить всю массу обслуживаемых узлов на участки или «выборки», например, по территориальной принадлежности. Пользователь СОДЭК Экстра, лишь однажды создав выборку узлов учёта при помощи Редактора Выборки, затем сможет многократно формировать «отчёты по выборке» по ряду готовых шаблонов.
Например, отчёт «Нештатные ситуации» поможет в едином документе отобразить информацию о проблемах по многим узлам за целый месяц. Отчёты о потреблении за месяц (краткий и посуточный) могут использоваться не только как конечные документы, но и (посредством небольшого дополнительного программирования) как транспортный формат для интеграции с внешней системой коммерческого учёта или биллинговой системой.
Задача построения автоматизированной системы сбора данных включает в себя, в первую очередь, реализацию решений по передаче первичных данных на верхний уровень.
Узлы учета. Узел учёта является источником первичных данных для автоматизированной системы учёта потребления газа. Оборудование узла учёта предполагает монтаж в газовую сеть измерительного комплекса, включая счётчик газа и электронный корректор. Установкой дополнительных приборов — источника бесперебойного питания, коммуникационного оборудования — обеспечивается возможность удалённого сбора данных. Минимальное дооснащение узла для его включения в автоматизированную систему сбора данных состоит из модема и источника питания. По желанию заказчика в состав оборудования узла учёта могут быть включены датчики перепада давления, загазованности, охраны периметра, дополнительные устройства ввода-вывода.
В роли источников первичной информации применяются технические средства нижнего уровня — электронные корректоры производства ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника» ЕК88, ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, TC215, TC220.
Средства передачи данных. Верхним уровнем системы называют обычно один или несколько компьютеров локальной сети предприятия, где развернуты: центр сбора данных, база данных, АРМы пользователей. Средой передачи данных являются сети и каналы связи различных стандартов.
Организацию удалённой связи между нижним и верхним уровнями реализуют при помощи дополнительного оборудования:
СОДЭК поддерживает следующие типы каналов связи:
Нормальным режимом функционирования сетевых редакций системы является автоматический режим сбора, обработки и складирования информации в базу данных. Однако сохранено и интерактивное приложение «Считывание данных» — для ручного считывания и ввода параметров.
Выбор схемы передачи данных.
Узлы учёта газа могут размещаться как поблизости от центра сбора данных, так и на значительном удалении. Поэтому не существует единственного универсального способа наладить связь ПК с корректором. Кроме расстояния, на выбор коммуникационного решения и схемы подключения влияют следующие факторы: расположение узла учёта во взрывоопасной/взрывобезопасной зоне; наличие внешних источников электромагнитных помех; необходимость и возможность подключения дополнительных устройств, предназначенных для подачи постоянного напряжения, для обеспечения взрывозащиты, для подключения в телекоммуникационную сеть и др.
ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника» предлагает широкий выбор вариантов организации информационного обмена между измерительным комплексом и центром сбора данных, с одновременным решением всех сопутствующих задач.
Например, для организации в СОДЭК ЭКСТРА удалённой связи между узлом учёта и сервером используются модули телеметрии МТЭК-02 и МТЭК-03. Модуль телеметрии электронного корректора (МТЭК) преобразует сетевое питающее переменное напряжение в постоянное напряжение. Адаптер серийного интерфейса МТЭК обеспечивает обмен информацией между корректором и телекоммуникационной сетью.
Полная и актуальная информация о решениях по передаче данных содержится в разделе «Модули телеметрии и блоки питания».
Варианты практического применения ПО СОДЭК
Автоматизация технологического или коммерческого учёта на крупном предприятии или на нескольких предприятиях промышленного холдинга
Большое количество узлов технологического учёта газа, расположенные в цехах крупного предприятия или на предприятиях промышленного холдинга, легко интегрируются в единую систему дистанционного сбора данных путём использования ПО СОДЭК Экстра и модулей телеметрии серии МТЭК. Информация о потреблённых количествах газа станет доступной на любом рабочем месте, где это необходимо.
Сбор данных о потреблении газа в тепловых сетях
Тепловые сети любого населенного пункта собирают данные о потреблении газа на котельных. При использовании ПО СОДЭК Стандарт, приходится либо объезжать котельные с ноутбуком и скачивать данные по оптическому порту, либо вручную обзванивать по модемной связи и также вручную запускать обработку считанных данных о потреблении — для импорта их в БД. Применение ПО СОДЭК Экстра позволяет упростить и ускорить получение данных по сравнению с использованием ПО СОДЭК Стандарт.
Учёт в обслуживающей организации, с предоставлением отчётов в региональную газовую компанию
В различных регионах РФ обслуживание узлов учёта организовано по-разному. Региональные газовые компании некоторых регионов не принимают в эксплуатацию узел учёта, если собственник не заключил договор со специализированной организацией на обслуживание узла учёта. При этом обслуживание может включать предоставление отчётов о потреблении газа в региональную газовую компанию. Тогда обслуживающая организации, вероятней всего, заинтересована в приобретении и эксплуатации ПО СОДЭК Экстра, т.к. затраты на сбор данных и их предоставление в региональную газовую компанию в этом случае значительно снижаются.
Применение в системе АСКУГ в региональных газовых компаниях
В региональных газовых компаниях внедрена и успешно эксплуатируется система АСКУГ, составной частью которой являются измерительные комплексы с электронными корректорами ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, ТС215 и ТС220. Для сбора данных в системе АСКУГ применяются контроллеры телеметрии нескольких производителей, которые обеспечивают сбор данных с разнообразных корректоров и вычислителей. Однако за счёт этой универсальности такие контроллеры, как правило, довольно дороги, и далеко не каждый потребитель может позволить себе их установку. К тому же, подобные универсальные контроллеры не всегда учитывают все важные особенности реализации конкретной модели и версии корректора, либо с их помощью может считываться не вся информация из архивов электронного корректора, которая важна для качественного коммерческого учёта газа.
Применение модулей телеметрии серии МТЭК и ПО СОДЭК Экстра, разработанных специально для корректоров производства ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника», позволяет организовать экономичную и надёжную систему сбора данных всей информации, сохраняемой в архиве электронных корректоров ЕК270, ЕК280, ЕК290, ТС220. Это особенно актуально в коммунальном секторе, где в последнее время существенно увеличился парк эксплуатируемых температурных корректоров ТС220.
Возможность передачи данных в систему «ИУС-Газ» позволяет ПО СОДЭК Экстра стать полноценной составляющей системы АСКУГ в части сбора данных с электронных корректоров производства ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника».
Так как число узлов учёта неуклонно растёт, то для оптимизации информационного обслуживания узлов учёта в ООО «Газпром межрегионгаз Калуга» было принято решение заменить применявшееся до этого программное обеспечение «СОДЭК Стандарт» на систему автоматизированного сбора данных на базе «СОДЭК Экстра».
В марте 2014 система насчитывала около 300 узлов учёта. В диспетчерском центре установлен одиночный сервер сбора данных, выполненный в виде системного блока настольного ПК (hp core i5), оснащённого пулом из 8 GSM-модемов. Такое оборудование справляется с опросом всех узлов учёта с отставанием от контрактного часа не более чем на несколько часов. При последующем увеличении количества узлов учёта система может быть масштабирована путём наращивания центра одним-двумя «параллельными» серверами связи и дополнительными одновременно работающими модемами. Разработчики рассматривают и другие способы ускорения опроса.
Выполняется ежедневная передача свежих данных из СОДЭК Экстра в используемую в ООО «Газпром Межрегионгаз» аналитическую систему верхнего уровня «ИУС ГАЗ» производства ООО «АНТ-Информ».
Специалисты ООО «Газпром межрегионгаз Калуга» в целом довольны работой ПО СОДЭК Экстра и отмечают такие преимущества комплекса перед другими системами сбора данных, как полный перечень считываемых архивов и широкие возможности анализа, диагностики, статистических компонентов и отчётности. Специалист-метролог имеет доступ не только к значениям потреблённых объёмов, но и к архивам системных событий и историям важнейших параметров. Предоставлены средства для того, чтобы оперативно определить списки проблемных узлов и возникших нештатных ситуаций, либо факты временного отсутствия связи, и подробно проанализировать затруднения. Другим важным достоинством считается стабильно высокий уровень технической поддержки, что для такой сложной системы немаловажно.
Сотрудничество разработчиков и пользователей будет продолжено, так как в этом заинтересованы обе стороны. Новые усовершенствования могут быть реализованы уже в ближайших релизах.