Встраивание систем мониторинга телеметрических данных в IOT | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 5 февраля, печатный экземпляр отправим 9 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №20 (206) май 2018 г.

Дата публикации: 17.05.2018

Статья просмотрена: 43 раза

Библиографическое описание:

Малахов, И. В. Встраивание систем мониторинга телеметрических данных в IOT / И. В. Малахов, П. А. Федоров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 20 (206). — С. 156-159. — URL: https://moluch.ru/archive/206/50330/ (дата обращения: 25.01.2022).



Из-за экстремального роста численности населения мира возникает всё большая потребность в ресурсах планеты. Проблема истощения всемирных биоресурсов имеет острый и глобальный характер. Потому встаёт вопрос о том, как корректно и максимально точно вести сбор и учёт потребляемых людьми запасов ресурсов. Одним из эффективных способов является использование приборов учёта в связке с IoT.

Ключевые слова: перенаселение мира, экологическая проблема, истощение энергоресурсов, мониторинг телеметрических данных, интернет вещей.

На сегодняшний день численность населения мира составляет отметку в 7,6 миллиарда человек [1]. И это число ежедневно растёт, а вместо с ним возрастает потребность в ресурсах планеты. Статистически потребление ресурсов на душу человека в среднем в два- три раза превышает расчетные нормы. И с этим связана глобальная нехватка ресурсов, которая возникла из-за чрезмерного употребления.

Среди наиболее потребляемых невозобновляемых ресурсов, — вода и газ занимает первые позиции по востребованности. Ежедневное потребление данных ресурсов человечеством оценивается, например, в 9 млрд. кубометров природного газа в день [2]. Они используются для обеспечения людей электричеством, теплом, возможностью удовлетворять бытовые человеческие нужды.

В связи с тем, что проблема истощения всемирных биоресурсов имеет острый характер, всё больше и больше встает вопрос о том, чтобы корректно и максимально точно вести сбор и учёт потребляемых людьми запасов [3]. И этого можно добиться при помощи приборов-счётчиков.

Эта проблема решается путём использования ресурсосберегающих технологий и обеспечения эффективного контроля над их использованием [4].

Реформирование системы ЖКХ в рамках концепции Цифровой Экономики предусматривает автоматизацию и использование методик удалённого сбора данных со счётчиков поставляемых ресурсов [5]. Использование устройств сбора тепловой и электрической энергии с дистанционной передачей данных позволяет получать показания приборов учёта автоматически в реальном времени. Это существенно повышает оперативность и точность системы учёта поставляемых ресурсов.

Сегодня по всей территории страны насчитывается от 1 до 20 % многоквартирных домов, оборудованных счётчиками с дистанционным сбором и передачей данных, а в среднем по стране число многоквартирных домов, оборудованных такими приборами, не превышает 5 %.

Использование устройств сбора электрической и тепловой энергии с дистанционной передачей данных позволяет получать показания приборов учёта автоматически в реальном времени, что существенно повышает оперативность и точность системы учёта поставляемых ресурсов.

Так же исключаются любые возможные махинации с показаниями, а значит повышается прозрачность расчёта потребителей и поставляющих компаний. Кроме этого, исчезает проблема доступа к приборам учёта для снятия показаний. Это минимизирует расходы управляющих компаний на снятие показаний вручную, а с потребителей снимает обязанность по ежемесячной передаче снятых показаний. Таким образом происходит оптимизация трудозатрат и минимизация конфликтов с собственниками на почве расхождений в оплате за тепловую, электрическую энергию и водоснабжение. Возможность своевременного выявления неисправностей и попыток хищения приборов учёта несомненное преимущество внедрения такой системы.

Команда разработчиков из АО «ПКК МИЛАНДР» решает данную проблему путём разработки и внедрения беспроводной системы учёта, способной поддерживать счётчики от различных производителей и собирать показания различных видов энергоресурсов.

В основе разработки лежит перспектива использования в системах «Умный дом», однако от остальных программных решений, данное отличает то, что в нём присутствует возможность сбора, анализа, формирования отчёта на основе потреблённых энергоресурсов. Данная функция в дальнейшем позволит компаниям поставщикам энергоресурсов более точно прогнозировать и соответственно планировать дальнейшее потребление.

Разрабатываемая система является информационной системой учёта ресурсов и представляет собой решение для удалённого автоматизированного получения телеметрических данных с приборов учёта ресурсов (воды, газа, тепловой и электрической энергии), предоставления единой площадки для отображения необходимой информации по затратам энергоресурсов. «ИНФОСФЕРА» — ИСУР, которая несёт в себе цель облегчения эксплуатирования жилья и обеспечивает:

– автоматизированный сбор и хранение показаний подключенных счётчиков;

– постоянное наблюдение за потреблением ресурсов, безопасностью со стороны жителей и со стороны управляющей компании;

– возможность взаимодействия на единой площадке между управляющими компаниями, организациями и жителями;

– безопасность оплат услуг ЖКХ;

Ядром подобной системы является проект «Сервер сбора данных», который является проектом по сбору, обработке, и фиксации телеметрической информации, которая поступает с различных устройств сбора персональных данных, которые он поддерживает. Его алгоритм основан на опросе устройств и ожидании от них ответа. Каждое устройство имеет свой протокол обмена данными, которое описывается в сопроводительной документации к прибору. Вследствие этого, в сервере сбора данных реализованы модули обработки информации для каждого устройства сбора персональных данных по соответствующим протоколам обмена данными.

Рис. 1. Схема сервера сбора данных.

Ядро сервера обеспечивает сбор телеметрии со многих устройств, и к тому же разрабатывается с расчётом на то, чтобы была возможность добавлять новые протоколы для новых моделей УСПД. Таким образом, ССД является масштабируемым проектом.

Цели, преследуемые в разработке информационной системы учёта ресурсов, представляют собой оптимизацию трудозатрат на телеметрический сбор и анализ, избавление от возможности махинаций с показаниями потреблённых ресурсов, минимизации конфликтов с собственниками жилья на почве расхождений в оплате тепловой, электрической энергии и водоснабжения.

Литература:

  1. Население Земли [Электронный ресурс] // Население Земли: [сайт]. URL: http://countrymeters.info/ru/World
  2. Мировой рынок газа (потребление, добыча, запасы) [Электронный ресурс] // Invest Brothers: [сайт]. URL: https://investbrothers.ru/stata/stata_oil/gas_demand/
  3. Проблема истощения природных ресурсов в условиях масштабного антропогенного воздействия на окружающую среду [Электронный ресурс] // Учебные материалы: [сайт]. URL: https://works.doklad.ru/view/yp_6rWEczTk.html
  4. Минстрой планирует максимально автоматизировать сферу ЖКХ [Электронный ресурс] // Коммерсант.ru: [сайт]. URL: https://www.kommersant.ru/doc/3395643
  5. Реализация программы «Цифровая экономика» [Электронный ресурс] // Аналитический центр при правительстве Российской Федерации: [сайт]. URL: http://ac.gov.ru/projects/otherprojects/014091.html
Основные термины (генерируются автоматически): электрическая энергия, дистанционная передача данных, единая площадка, использование устройств сбора, минимизация конфликтов, оптимизация трудозатрат, потребление ресурсов, почва расхождений, проблема истощения, реальное время.


Ключевые слова

Интернет вещей, экологическая проблема, перенаселение мира, истощение энергоресурсов, мониторинг телеметрических данных

Похожие статьи

Проблемы энергетических ресурсов | Статья в журнале...

Проблемы энергетических ресурсов. Авторы: Ибрагимова Хусния Ильхомовна, Халикова Альбина.

Электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передать в места ее потребления, прежде всего в крупные промышленные центры страны...

Умные сети, Smartgrid. Автоматизация производства...

Поэтому элементы сети должны постоянно взаимодействовать друг с другом данными о параметрах электрической энергии, режимах потребления и генерации, количестве потребляемой энергии и планируемом потреблении, коммерческой информацией.

Целесообразность внедрения технологий Smart Grid в сети...

Ключевые слова: SmartGrid, ВЭУ, электрическая сеть, проблемы с подключением.

Симметрирование режимов электрической сети трехфазной системы минимизацией токов

В настоящее время устройства, осуществляющие нелинейное или параметрическое.

Накопители электроэнергии как средство предотвращения...

где КПД электрохимического накопителя энергии; КПД электрической передачи тепловоза.

Такие технологии направлены на снижение показателей потребления и электроэнергии за счет повышения эффективности работы.

Повышение эффективности российских энергетических систем

Резерв сбережения энергии в РФ равен 45 % от нынешнего объёма потребления.

Говоря о ЕЭС, необходимо упомянуть Единую национальную электрическую сеть ЕНЭС, в состав

Кардинальное решение данных проблем содержится в новой концепции преобразования...

Возобновляемые источники энергии в распределенной генерации...

И. С. Кожуховский. Расширение использования распределенных энергетических ресурсов в Российской

По мнению некоторых исследователей, основные глобальные проблемы нового столетия — изменение

Рис. 4. Динамика конечного потребления энергии, произведенной с...

Зависимость электропотребления от влияния различных факторов.

Анализ эффективного использования возможностей...

Проведен анализ потребления электрической энергии в энергетической системе Омской области. В статье рассмотрена проблема внедрения альтернативных источников энергии в России.

Задачи оптимизации энергоснабжения | Статья в журнале...

Показано, что задачи оптимизации энергоснабжения по критерию минимум затрат могут быть формализованы на языке линейного

Энергетическое обследование — сбор информации об использовании энергетических ресурсов, показателях энергетической эффективности.

Функционирование энергокластеров в условиях концепции Smart...

...электрической энергии, управляемые единой сетью информационно-управляющих устройств и систем в режиме реального

Различные методы (инструмент квалиметрии, аппарат нечеткой логики, многокритериальная оптимизация, статистические методы...

Похожие статьи

Проблемы энергетических ресурсов | Статья в журнале...

Проблемы энергетических ресурсов. Авторы: Ибрагимова Хусния Ильхомовна, Халикова Альбина.

Электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передать в места ее потребления, прежде всего в крупные промышленные центры страны...

Умные сети, Smartgrid. Автоматизация производства...

Поэтому элементы сети должны постоянно взаимодействовать друг с другом данными о параметрах электрической энергии, режимах потребления и генерации, количестве потребляемой энергии и планируемом потреблении, коммерческой информацией.

Целесообразность внедрения технологий Smart Grid в сети...

Ключевые слова: SmartGrid, ВЭУ, электрическая сеть, проблемы с подключением.

Симметрирование режимов электрической сети трехфазной системы минимизацией токов

В настоящее время устройства, осуществляющие нелинейное или параметрическое.

Накопители электроэнергии как средство предотвращения...

где КПД электрохимического накопителя энергии; КПД электрической передачи тепловоза.

Такие технологии направлены на снижение показателей потребления и электроэнергии за счет повышения эффективности работы.

Повышение эффективности российских энергетических систем

Резерв сбережения энергии в РФ равен 45 % от нынешнего объёма потребления.

Говоря о ЕЭС, необходимо упомянуть Единую национальную электрическую сеть ЕНЭС, в состав

Кардинальное решение данных проблем содержится в новой концепции преобразования...

Возобновляемые источники энергии в распределенной генерации...

И. С. Кожуховский. Расширение использования распределенных энергетических ресурсов в Российской

По мнению некоторых исследователей, основные глобальные проблемы нового столетия — изменение

Рис. 4. Динамика конечного потребления энергии, произведенной с...

Зависимость электропотребления от влияния различных факторов.

Анализ эффективного использования возможностей...

Проведен анализ потребления электрической энергии в энергетической системе Омской области. В статье рассмотрена проблема внедрения альтернативных источников энергии в России.

Задачи оптимизации энергоснабжения | Статья в журнале...

Показано, что задачи оптимизации энергоснабжения по критерию минимум затрат могут быть формализованы на языке линейного

Энергетическое обследование — сбор информации об использовании энергетических ресурсов, показателях энергетической эффективности.

Функционирование энергокластеров в условиях концепции Smart...

...электрической энергии, управляемые единой сетью информационно-управляющих устройств и систем в режиме реального

Различные методы (инструмент квалиметрии, аппарат нечеткой логики, многокритериальная оптимизация, статистические методы...

Задать вопрос