Высокие технологии для отдаленных районов
Вопросы построения функциональных и эффективных систем диспетчеризации коммунальных сетей с каждым днем приобретают для потребителей и энергоснабжающих организаций все большую актуальность. Для больших городов это вопрос скорее организационный, так как развитие их телекоммуникационной инфраструктуры сегодня опережает потребности коммунальных служб. Однако в России есть множество территорий, где коммуникации развиты недостаточно, а иногда и вовсе отсутствуют. В первую очередь это зоны, отличающиеся сложным рельефом и климатическими условиями: Сибирь и Заполярье, Забайкалье и Приморье, Камчатка и Курилы, а также многие другие регионы. Но это не означает, что достижения цивилизации для них недоступны. Успешный опыт создания современной коммунальной инфраструктуры в сложных, а иногда, казалось бы, вообще малопригодных для жизни человека условиях сегодня уже есть. Так, например, в Гренландии реализуется сейчас беспрецедентный проект, который позволит объединить все домохозяйства в единую, полностью автоматизированную систему контроля за расходом коммунальных ресурсов.
Гренландия – самый большой в мире остров, практически целиком расположенный за Северным полярным кругом, автономная провинция в составе Королевства Дания. Его площадь составляет почти 2,2 миллиона квадратных километров. Для сравнения: 27 государств, членов Европейского союза, занимают общую площадь около 4,9 миллиона квадратных километров. Однако большая часть острова, 85 процентов, покрыта льдом и не пригодна для обитания. Вся жизнь здесь сосредоточена на узкой прибрежной полосе, занимающей соответственно около 15 процентов площади: 342 тысячи квадратных километров, чуть меньше территории Германии. Но полоса эта не сплошная, она растянута по всему периметру острова, в нескольких местах разорвана спускающимся к океану ледником и изрезана многочисленными фьордами. По рельефу свободная ото льда суша представляет собой плоскогорье, перемежаемое горными хребтами. Климат на острове достаточно суровый. Здесь дуют сильные ветры, выпадает большое количество осадков, а температура часто меняется. На южном побережье она не поднимается выше +10°C в середине лета, а на северном зимой опускается до -36°C. Именно непростые географические и климатические условия объясняют то обстоятельство, что основными средствами сообщения для 63-тысячного населения Гренландии являются водный и воздушный транспорт. Тем не менее, развитие электронных коммуникаций здесь находится на самом современном уровне. Реализовать это в столь сложных естественных условиях стало возможным благодаря широкому использованию современных технологий беспроводной связи.
Одним из примеров может служить коммунальная сеть диспетчеризации, разворачиваемая в настоящий момент на острове ресурсоснабжающей компанией Nukissiorfiit. Это уникальная, единственная в своем роде система, объединяющая 46 тысяч приборов учета электроэнергии, тепла и воды, позволяющая свести воедино и контролировать данные о потреблении коммунальных ресурсов населением целой страны.
Основу системы, имеющей древовидную архитектуру, составляет оборудование и программные решения компании Kamstrup, крупнейшего мирового производителя и поставщика системных решений в энергоучете. С приборов учета - электросчетчиков Kamstrup 382E, а также тепло- и водосчетчиков серии MULTICAL - данные поступают на радиомаршрутизаторы, установленные у каждого абонента. Последние имеют автономное питание, поэтому их работа не зависит от питания счетчиков и наличия связи с ними. С маршрутизаторов данные поступают на концентраторы, объединяющие до 200-300 приборов учета и оснащенные GSM-модемами, которые передают информацию на удаленный диспетчерский терминал энергоснабжающей компании. Примечательно, что каждый абонентский маршрутизатор позволяет опросить до 70 приборов учета в радиусе одного километра (при условии использования внешней антенны). То есть работа системы в целом не зависит от состояния отдельных маршрутизаторов, что многократно повышает ее надежность и стабильность. Приборы учета, установленные на отдельных удаленных объектах, оснащены собственными GSM-модулями, передающими информацию непосредственно на диспетчерский терминал.
Для сбора и обработки данных применяется программный комплекс Kamstrup EMS10. Преимущество этого решения состоит в том, что оно может быть масштабировано до любого числа приборов учета. Система достаточно гибкая, она дает возможность не только считывать данные, но и обрабатывать их: осуществлять контроль энергетического баланса, формировать счета на оплату коммунальных ресурсов, анализировать ретроспективную информацию. Почасовой сбор данных позволяет осуществлять мониторинг энергообеспечения каждого домохозяйства в режиме реального времени и оперативно реагировать на перебои в подаче. Кроме того, можно дистанционно управлять энергоснабжением удаленных объектов, например, отключать от сети необитаемые дома. Таким образом, система работает в полностью автоматическом режиме, что особенно актуально для острова, небольшие населенные пункты которого расположены далеко друг от друга и не связаны между собой дорогами. Также комплекс предполагает использование в случае необходимости дополнительных модульных расширений и различных web-решений.
Нужно сказать, что началу широкомасштабного внедрения системы предшествовало ее тестирование в отдельных населенных пунктах. Пилотный проект был осуществлен весной 2007 года в деревне Sarfannguaq, расположенной в 40 километрах к северу от полярного круга. Здесь были установлены два концентратора, которые собирали данные и передавали их на центральный сервер, удаленный на 3400 километров от этого места. В ходе эксперимента выяснилось, что надежность системы равна 99,992 процентов: за 10 месяцев испытаний перерывы в ее работе составили суммарно 34 минуты. В мае 2008 года руководители проекта представили данные о результатах пилотного проекта и дальнейших перспективах развития системы на метрологической конференции в Барселоне. Участники форума проявили живой интерес к информации и сошлись во мнении, что проект является новаторским и перспективным. Успех определил дальнейшее развитие: до 2012 года сеть покроет всю территорию острова, сделав каждое домохозяйство частью единого целого.
По мнению представителей Nukissiorfiit, одним из безусловных преимуществ системы является существенное расширение возможностей по оптимизации энергопотребления. Домовладельцы теперь могут в режиме реального времени контролировать динамику своего потребления и расходов за коммунальные ресурсы. А энергоснабжающая организация может извещать потребителей об изменениях в режиме их потребления раньше, чем эти изменения приведут к увеличению счетов за энергоресурсы. Peter Kjeldmann считает, что это будет способствовать изменению менталитета жителей острова и в конечном итоге позволит Гренландии стать одним из мировых лидеров в области энергосбережения.
Существующие сегодня технологии связи и обработки информации позволяют создавать системы диспетчеризации, способные работать в самых сложных естественных условиях и осуществляющие передачу данных на значительные расстояния. Поэтому контроль за работой систем энергоснабжения удаленных и труднодоступных районов становится сегодня повседневной реальностью. А значит, есть предпосылки для того, чтобы ликвидировать все белые пятна на карте российских энергосистем.
Марина РУСЕЦКАЯ
Гренландия – самый большой в мире остров, практически целиком расположенный за Северным полярным кругом, автономная провинция в составе Королевства Дания. Его площадь составляет почти 2,2 миллиона квадратных километров. Для сравнения: 27 государств, членов Европейского союза, занимают общую площадь около 4,9 миллиона квадратных километров. Однако большая часть острова, 85 процентов, покрыта льдом и не пригодна для обитания. Вся жизнь здесь сосредоточена на узкой прибрежной полосе, занимающей соответственно около 15 процентов площади: 342 тысячи квадратных километров, чуть меньше территории Германии. Но полоса эта не сплошная, она растянута по всему периметру острова, в нескольких местах разорвана спускающимся к океану ледником и изрезана многочисленными фьордами. По рельефу свободная ото льда суша представляет собой плоскогорье, перемежаемое горными хребтами. Климат на острове достаточно суровый. Здесь дуют сильные ветры, выпадает большое количество осадков, а температура часто меняется. На южном побережье она не поднимается выше +10°C в середине лета, а на северном зимой опускается до -36°C. Именно непростые географические и климатические условия объясняют то обстоятельство, что основными средствами сообщения для 63-тысячного населения Гренландии являются водный и воздушный транспорт. Тем не менее, развитие электронных коммуникаций здесь находится на самом современном уровне. Реализовать это в столь сложных естественных условиях стало возможным благодаря широкому использованию современных технологий беспроводной связи.
Одним из примеров может служить коммунальная сеть диспетчеризации, разворачиваемая в настоящий момент на острове ресурсоснабжающей компанией Nukissiorfiit. Это уникальная, единственная в своем роде система, объединяющая 46 тысяч приборов учета электроэнергии, тепла и воды, позволяющая свести воедино и контролировать данные о потреблении коммунальных ресурсов населением целой страны.
Основу системы, имеющей древовидную архитектуру, составляет оборудование и программные решения компании Kamstrup, крупнейшего мирового производителя и поставщика системных решений в энергоучете. С приборов учета - электросчетчиков Kamstrup 382E, а также тепло- и водосчетчиков серии MULTICAL - данные поступают на радиомаршрутизаторы, установленные у каждого абонента. Последние имеют автономное питание, поэтому их работа не зависит от питания счетчиков и наличия связи с ними. С маршрутизаторов данные поступают на концентраторы, объединяющие до 200-300 приборов учета и оснащенные GSM-модемами, которые передают информацию на удаленный диспетчерский терминал энергоснабжающей компании. Примечательно, что каждый абонентский маршрутизатор позволяет опросить до 70 приборов учета в радиусе одного километра (при условии использования внешней антенны). То есть работа системы в целом не зависит от состояния отдельных маршрутизаторов, что многократно повышает ее надежность и стабильность. Приборы учета, установленные на отдельных удаленных объектах, оснащены собственными GSM-модулями, передающими информацию непосредственно на диспетчерский терминал.
Для сбора и обработки данных применяется программный комплекс Kamstrup EMS10. Преимущество этого решения состоит в том, что оно может быть масштабировано до любого числа приборов учета. Система достаточно гибкая, она дает возможность не только считывать данные, но и обрабатывать их: осуществлять контроль энергетического баланса, формировать счета на оплату коммунальных ресурсов, анализировать ретроспективную информацию. Почасовой сбор данных позволяет осуществлять мониторинг энергообеспечения каждого домохозяйства в режиме реального времени и оперативно реагировать на перебои в подаче. Кроме того, можно дистанционно управлять энергоснабжением удаленных объектов, например, отключать от сети необитаемые дома. Таким образом, система работает в полностью автоматическом режиме, что особенно актуально для острова, небольшие населенные пункты которого расположены далеко друг от друга и не связаны между собой дорогами. Также комплекс предполагает использование в случае необходимости дополнительных модульных расширений и различных web-решений.
Нужно сказать, что началу широкомасштабного внедрения системы предшествовало ее тестирование в отдельных населенных пунктах. Пилотный проект был осуществлен весной 2007 года в деревне Sarfannguaq, расположенной в 40 километрах к северу от полярного круга. Здесь были установлены два концентратора, которые собирали данные и передавали их на центральный сервер, удаленный на 3400 километров от этого места. В ходе эксперимента выяснилось, что надежность системы равна 99,992 процентов: за 10 месяцев испытаний перерывы в ее работе составили суммарно 34 минуты. В мае 2008 года руководители проекта представили данные о результатах пилотного проекта и дальнейших перспективах развития системы на метрологической конференции в Барселоне. Участники форума проявили живой интерес к информации и сошлись во мнении, что проект является новаторским и перспективным. Успех определил дальнейшее развитие: до 2012 года сеть покроет всю территорию острова, сделав каждое домохозяйство частью единого целого.
По мнению представителей Nukissiorfiit, одним из безусловных преимуществ системы является существенное расширение возможностей по оптимизации энергопотребления. Домовладельцы теперь могут в режиме реального времени контролировать динамику своего потребления и расходов за коммунальные ресурсы. А энергоснабжающая организация может извещать потребителей об изменениях в режиме их потребления раньше, чем эти изменения приведут к увеличению счетов за энергоресурсы. Peter Kjeldmann считает, что это будет способствовать изменению менталитета жителей острова и в конечном итоге позволит Гренландии стать одним из мировых лидеров в области энергосбережения.
Существующие сегодня технологии связи и обработки информации позволяют создавать системы диспетчеризации, способные работать в самых сложных естественных условиях и осуществляющие передачу данных на значительные расстояния. Поэтому контроль за работой систем энергоснабжения удаленных и труднодоступных районов становится сегодня повседневной реальностью. А значит, есть предпосылки для того, чтобы ликвидировать все белые пятна на карте российских энергосистем.
Марина РУСЕЦКАЯ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 41 за 2009 год в рубрике вода и тепло
