En el último artículo hablamos sobre la creación de nuestro equipo, pero en este artículo queremos contarte exactamente cómo implementamos nuestro primer proyecto.
Descripción del objeto
Entonces nuestro primer objeto es un edificio residencial con las siguientes características:
- 15 pisos
- 135 departamentos
- Dispositivos de medición de impulsos para el suministro de agua fría para cada apartamento.
- Contadores de calor con bus M para cada apartamento
- Contadores de electricidad con interfaz RS-485 para cada apartamento
- Sensor de temperatura en cada apartamento
- Una válvula en la tubería de suministro de calefacción al apartamento.
En primer lugar, nos planteamos las siguientes tareas:
- Agregue un diagrama esquemático de automatización
- Seleccionar equipo para medidores de calor y medidores de agua
- Seleccione el equipo para registrar la temperatura y controlar el suministro de portador de calor a los apartamentos.
- Seleccionar equipo para tomar lecturas de contadores eléctricos y controlar el relé de carga
- Realice un proyecto de un sistema de despacho y automatización para un edificio de apartamentos
- Escriba la primera versión de nuestro back-end y cree un banco de pruebas
- Desarrollar un diseño para dos aplicaciones web (para la empresa gestora y el inquilino)
- Escriba una aplicación para el frente, que a su vez extraerá datos de la base de datos
Diagrama esquemático de comunicación del equipo de campo del objeto.
Si bien no sabíamos qué equipo usar, decidimos dibujar un diagrama esquemático de la comunicación del equipo.
El contador de calor (Apator LQM) tiene 4 entradas de pulsos que se pueden configurar para diferentes necesidades, por ejemplo, como en nuestro caso, configuramos la primera entrada de pulso en m3, configuramos el peso del pulso como en nuestro medidor de agua, configuramos las lecturas iniciales del medidor de agua, etc. Se creó un par para cada apartamento: un medidor de calor / medidor de agua. Al recibir datos de un medidor de calor, recibimos simultáneamente lecturas de un medidor de suministro de agua fría.
Los medidores de electricidad daban datos a través de DLMS / COSEM (sobre RS485), todavía no sabíamos qué era, cómo extraer datos de allí, pero una cosa estaba clara: teníamos que aprender a trabajar con el medidor. Desde la comunicación con el fabricante del dispositivo de medición, nos hizo entender que el protocolo está cerrado; no lo obtendrá, pero puede leerlo con un convertidor RS485 a COM o TCP / IP ordinario utilizando su software.
Para controlar el suministro del medio térmico y registrar la temperatura, era necesario instalar un controlador en el piso que tuviera un número suficiente de entradas y salidas para medir la temperatura y controlar la válvula en cada departamento.
Y lo más importante, dimos preferencia a la recepción de datos de equipos de campo a través de TCP / IP, convertimos todas las interfaces seriales a TCP / IP. En el sótano de la casa había un enrutador con una VPN elevada a nuestro servidor donde se implementó todo el software.
Diagrama esquemático de la comunicación del equipo
El diagrama está listo, comenzamos la selección del equipo.
Medidores de calor
En Internet, no hay mucha información sobre la recopilación de datos mediante el protocolo M-Bus. Básicamente, se trata de empresas que desarrollaron sus propios dispositivos (concentrador M-BUS) que se conectaron a 250 unidades. dispositivos de medición y datos subidos a algún tipo de nube con una interfaz terrible y sin la posibilidad de construir análisis y subir datos a los servicios de facturación. Lo único que encontramos en el mercado ucraniano fue la interfaz y el convertidor de protocolo Anybus, pero no quedamos satisfechos con su costo y tiempo de entrega. Bueno, Leha propuso la idea de comprar un convertidor de interfaz M-BUS / RS-485 y algún tipo de raspberry pi que sondeará los medidores a través de RS-485.
Pero la única biblioteca y marco que encontramos fue OpenMUC, pero en ese momento no pudimos resolverlo. ¡Entonces empezaron a conquistar el mercado europeo y lo encontraron! Los chicos de Polonia produjeron el dispositivo que necesitamos, y el precio es de clase, pero ¿cómo traerlo a Ucrania? Logramos hacer esto a través de intermediarios.
Y aquí hay un paquete milagroso, lo desempaqueta, lo conecta, enciende el escaneo de los contadores y ... ... no lo ve. Bueno, lo probamos 5-7 veces, decidimos que tal vez el MBUS Gateway esté funcionando, pero el contador no. Corro hacia mis amigos, les pido un medidor de calor Sharky, lo conecto al Gateway y ... ... lo interrogo !!! ¡Estamos encantados de abrir champán! ¡Victoria! ¡Tostada! Pero luego nos viene la idea de que en la instalación habrá 135 medidores Apator, que, por cierto, también se fabrican en Polonia, ¡y no tuvimos una buena conversación con ellos! Escribimos a Polonia a la planta de Gateway, esperamos, escribimos más y más, y así 4 días: silencio. No nos damos por vencidos (Dios, qué enfermos estábamos de la cabeza), me pongo a surfear en FB, ahí encontramos a Mateusz que trabaja en la fábrica, encontramos su teléfono y vamos a llamar. Agarro a Lech y le digo: "Estuviste 3 años seguidos en Estados Unidos en WT, ¡ahora les explicarás a los polacos que sus amigos ucranianos tienen problemas!"
Llama, empieza a hablar en inglés, pero todo eso Mateusz se escurre de sí mismo: “¡Hola! ¡Sí! ”, ¡¡¡Y qué crees que le empieza a hablar Lech en polaco, en polaco !!! Como resultado, el problema se resolvió de tal manera que fue necesario en su foro de soporte, crear un tema con una descripción del problema y datos para conectarse al dispositivo, y después de 2 días, los chicos de Polonia enseñaron a su dispositivo a comunicarse con nuestro medidor de calor Apator.
Es importante tener en cuenta que la puerta de enlace escribió datos de MBUS a registros Modbus, de donde los tomamos. Además, el bloque podría sondear 60 dispositivos y no 250 unidades. Fuimos específicamente a esto para aumentar la velocidad de recepción de datos desde el hogar y la confiabilidad.
Contadores de electricidad
¡Fue en general épico! He estado buscando soluciones para obtener datos de los contadores de electricidad durante mucho tiempo, la planta no vino en nuestra ayuda, así que tuve que arreglármelas. Nuevamente Google nos salvó, en algún foro encontré a una persona que estaba discutiendo muy activamente el tema del contradespacho como el nuestro, y tenía algo de experiencia en esta dirección. Le escribí, respondió, lo siguiente quedó claro de la conversación: hizo la ingeniería inversa del protocolo de comunicación con el software del fabricante del medidor. Simplemente escuchó el puerto COM y analizó los bytes desnudos: nuestro hombre.
El resultado de las escuchas telefónicas del puerto
Gateway que recopiló de ATMega-32, RS-485 / TTL y RJ-45 para arduino (ya no recuerdo la especificación exacta). Es decir, la puerta de enlace era un maestro de metros y funcionaba según el principio del bloque polaco. Hacemos 2 pasarelas, probamos en 5 contadores, toda clase.
Dispositivo de fabricación propia para contadores Colocamos
15 piezas en el objeto con 9 contadores para cada uno, y a la mañana siguiente se queman 5 dispositivos. Cuál es el problema, todo estuvo bien en el stand, pero el stand es un stand, las realidades son realidades. Resulta que RS-485 / TTL no estaba aislado galvánicamente. Quitamos los bloques, compramos el RS-485 / TTL necesario, soldamos, instalamos y ... ... de nuevo salen volando. El problema no se resolvió con estas unidades, sin embargo, encontramos una solución de fábrica para RS-485 / Ethernet, y en dos días nosotros mismos invertimos el protocolo del medidor. Todo salió bien.
Control de suministro de medio de calefacción y registro de temperatura en apartamentos.
Necesitábamos encontrar un controlador adecuado para el precio, la garantía y el servicio. Comenzamos con Siemens, Wago, pero debido al precio y la falta de un centro de servicio adecuado (cualquier controlador de este tipo para reparación debe enviarse al extranjero y esperar 3 semanas, y siempre que tengamos 15 de ellos, esto podría ser una broma de mal gusto), Continuó buscando y encontré controladores de producción ucraniana Raut, para nuestras necesidades era ideal: hay suficientes entradas / salidas, la programación es mucho más fácil que en el mismo SoMachine Schneider, el precio nos convenía, servicio de 3 a 5 días, entrega de 1 a 2 semanas. Y la calidad es satisfactoria, en 2 años instalamos unas 150 piezas y solo se envió 1 para reparación (pah-pah).
Primera parada
Usamos sensores de temperatura Pt1000, y analógicos, sí hay un error, especialmente con una longitud de cable larga, y solíamos tener 35 metros desde el controlador al sensor, pero en comparación con los sensores de temperatura digitales, es más fácil de conectar, más confiable, más barato y lo más importante, cuando está en El apartamento estaba siendo reparado, el 30% de los sensores suelen tener un refrigerio que, al usar un sensor digital, provoca un cortocircuito en la línea y, a menudo, una congelación del dispositivo de campo.
Recogimos el equipo, aprendimos a trabajar con él, a nivel de campo en la casa todo debería funcionar y funcionar, recolectamos escudos.
Escudo de montaje
Hemos empezado a escribir la primera versión de nuestro back`end, puesto en marcha en paralelo con el diseño de las dos interfaces (por la sociedad gestora y el inquilino), han comenzado la instalación en el sitio.
Instalación y puesta en marcha
Es necesario decir una palabra aparte sobre la instalación y la puesta en servicio. El objeto tomó:
- 15 controladores
- 6,5 km FTP cat 5e
- 2 km PVS
- 15 unidades Cambiar
- 30 unidades Fuentes de alimentación de 24 V
Hubo mucho trabajo para el primer objeto y el prototipo, los cables tenían que estar no solo esparcidos debajo del techo, sino también firmados por cada uno (después de todo, cada cable era para un determinado sensor de apartamento, válvula, medidor de agua / medidor de calor), después de la instalación, cada cable era llamado y desconectado. Confundí algo y eso es todo: la válvula incorrecta se abrió y cerró para el apartamento, los vecinos tenían el testimonio de otra persona, y así sucesivamente.
Cada contador de calor del apartamento debe estar sincronizado con las lecturas del contador de agua del apartamento y conectado correctamente. Cada apartamento tiene 3 números de serie del dispositivo de medición, tampoco se pueden confundir o habrá una tubería en el departamento de contabilidad.
Diseño de interfaz
Mientras se realizaba la instalación y se redactaba la primera copia de seguridad, nuestro equipo de front'end estaba preparando los primeros diseños de dos interfaces (para la empresa gestora y los residentes), se propusieron alrededor de 4 opciones para cada una de las interfaces.
La dificultad radicaba en que estas interfaces no serán solo sitios de venta, deben ser livianos, sencillos y convenientes, porque si el inquilino no tiene una buena impresión y UX, por alguna razón (no está claro cómo controlar, dónde está la temperatura, etc. ) entonces simplemente se comerá a la gestora y esto será un problema, ya que el cliente se comerá a nosotros.
La empresa de gestión emplea principalmente ingenieros y, por lo general, no están acostumbrados a usar algo así, déles SCADA, ASKUE y 1-C con interfaces pesadas.
Creo que logramos crear los diseños necesarios e implementarlos en el futuro.
Interfaz para residentes
Página de ejemplo para UK
Super! Aún más adelante, conciencia de los problemas:
- cómo controlar el suministro del portador de calor es bastante difícil, especialmente si tiene un sensor de temperatura y una válvula por apartamento de 45 m2
- cómo hacer que las personas entiendan nuestro mensaje y ayudarlas a adoptar la tecnología
- cómo hacer que el sistema sea escalable, rápido y simple
- es necesario monitorear el consumo de recursos e identificar medidores de agua de impulso defectuosos y válvulas atascadas, porque no hay retroalimentación
- calibración de sensores de temperatura
- sobrecalentamiento de la puerta de enlace MBus y transferencia de la memoria a solo lectura
- averiguamos los apartamentos, pero las salas de calderas, TP, estaciones de bombeo. ¡Queremos un BMS real!
Pero, por extraño que parezca, entonces, sin experiencia, resolvimos estos problemas como locos y seguimos adelante.
¡Todo bien!