«студенческий вестник»

 
 

---

Журнал «Студенческий вестник» 
№ 7 (152), часть 3, 2021 г. 
64 
КОНЦЕПЦИЯ БЕСПРОВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ 
В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ 
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 
Селякова Валерия Валерьевна
студент,
Вологодский Государственный университет,
РФ, г. Вологда 
 
АННОТАЦИЯ 
В статье описана необходимость автоматизации процесса передачи данных с приборов 
учета электроэнергии, рассмотрена архитектура построения современной системы коммер-
ческого учета электроэнергии, а также основные интерфейсы беспроводной передачи данных. 
Ключевые слова: электроэнергия, АСКУЭ, технология, учет энергии. 
Современный мир не стоит на месте. С каждым годом человечество модернизирует, 
оптимизирует, совершенствует свою жизнь. Одним из главных ресурсов современности 
является электроэнергия, так как количество потребителей с каждым днем растет. Города 
активно застраиваются новыми жилыми районами, предприятиями, офисными помещениями. 
Количество потребляемой энергии электрическими устройствами, приходящихся на одного 
человека увеличивается. В связи с этим растет и потребление электроэнергии, которую 
необходимо учитывать и контролировать, но с каждым днем этот процесс становится сложнее. 
Электроэнергия – это самый востребованный ресурс, который требует точного учета. Для 
решения данной проблемы была разработана универсальная автоматическая система 
коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Эти системы базируются на получении 
информации от прибора учета электроэнергии, обработки и хранении данных 
микропроцессорными устройствами с последующей их передачей по каналам связи в центр 
обработки информации [1]. Эта система позволяет специалистам дистанционно снимать 
показания электросчетчика у каждого отдельного потребителя. Таким образом главной целью 
АСКУЭ является контроль, учет и сбор данных о потребляемой электроэнергии.
Современная система коммерческого учета электроэнергии построена на основе 
трехступенчатой архитектуры. К верхней ступени относятся приборы учета (счетчики), 
которые установлены у абонента. Данная ступень играет одну из ключевых ролей в системе. 
Промежуточная ступень включает в себя связывающую систему, которая обеспечивает 
передачу информации. Эта система представлена в виде контроллеров различного типа. 
Нижняя ступень системы собирает, анализирует, обрабатывает и хранит всю собранную 
информацию. Эта ступень представлена в виде облачного сервера. Трехуровневая система 
имеет отличительное преимущество: простота обслуживания каждой ступени по отдельности, 
возможность замены отдельного элемента структуры независимо от уровня (без отключения 
системы в целом) [2].
Для автоматизации описанного выше процесса были разработаны универсальные 
интерфейсы передачи собранной информации. Существуют как проводные, так и беспроводные 
интерфейсы. Самым распространенным из них является интерфейс беспроводной передачи 
данных. У беспроводных систем учета электроэнергии имеется обширный выбор технологий, 
которые позволяют передавать и получать данные без использования проводов. Основными 
из них являются: GSM, GPRS, Технологии для «Умных домов», Wi-Fi, LPWAN.
GSM – технология беспроводного учета, которая использует оборудование с 
подключением к GSM-модемам и позволяет передавать данные через сотовую сеть оператора. 
Один такой модем способен собирать данные как с одного, так и с нескольких приборов учета 
электроэнергии. Увеличить скорость передачи данных в сети GSM можно при помощи ее 
надстройки GPRS. Для того чтобы снять показания со счетчика каждого абонента раз в месяц 
или раз в сутки, высокая скорость передачи данных не требуется. GSM – технология удобна 

---

Журнал «Студенческий вестник» 
№ 7 (152), часть 3, 2021 г. 
65 
и надежна, проста и понятна в настройке используемого оборудования именно поэтому большая 
часть программного обеспечения умеет работать с данным интерфейсом передачи данных. 
ZigBee, Z-Wave это основные технологии для «умных домов». Технология ZigBee 
способна работать на частотах до 2.4ГГц, как и технология Wi-Fi. Z-Wave – технология 
которая работает на частоте до 1 ГГЦ, что делает ее устойчивой к помехам. Эти технологии 
адаптированы для передачи простейших команд (включение/выключение). К преимуществам 
данных технологий относятся недорогой монтаж, а также низкое потребление электроэнергии. 
При плотном расположении узлов учета электроэнергии обычно используют технологию 
ZigBee, так как она формирует зону сплошного покрытия. 
Wi-Fi – это технология в беспроводной локальной сети, работающая на частоте 2.4ГГц. 
В современном мире передача информации по каналу связи Wi-Fi интенсивно растет за счет 
простого управления и относительно недорогого оборудования. Интерфейс Wi-Fi позволяет 
развернуть локальную сеть и собирать данные со счетчиков как внутри сети, так и создать 
беспроводное подключение к шлюзу, имеющему доступ к сети Интернет и собирать данные 
удаленно. Главным преимуществом использования Wi-Fi технологии является общедоступный 
мониторинг данных со стороны клиента (с любых цифровых устройств с поддержкой Wi-Fi) 
и легкость масштабирования системы.
LPWAN – технология беспроводного учета, которая способна охватить огромные 
территории при низком электропотреблении (до 10 км в большом городе и до 50 км на 
открытой местности). Основным из преимуществ данной технологии является высокий 
уровень проникновения сигнала, это говорит о том, что такую технологию возможно 
использовать в условиях подземной прокладки коммуникации. Данный вид сигнала нельзя 
заглушить за счет того, что используется широкий диапазон частот. К преимуществам LPWAN 
можно отнести низкое энергопотребление у конечных устройств, например приборы учета 
электроэнергии способны работать до 10 лет на одной аккумуляторной батарее. Технологии 
LPWAN имеют свои недостатки, такие как: низкая пропускная способность канала передачи 
данных, задержка передачи данных, связанных со временем передачи радиосигнала.
Автоматизация учета потребления и управления энергоресурсами — одно из необходимых 
условий стабильности функционирования и удобства обслуживания современных энергосистем. 
Автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) обеспечивает 
регулярный сбор точной информации об энергоресурсах на всех этапах их движения от ввода 
на объекте до каждой из конечных точек потребления, предоставляет доступ собранным 
данным для анализа состояния системы в целом, позволяет производить оперативное 
управление исполнительными механизмами приборов учета и контроля [3]. 
Использование беспроводных коммуникаций в автоматизированных системах учета и 
контроля электроэнергии позволяет значительно сократить сроки развертывания системы, а также 
сократить финансовые затраты за счет отсутствия необходимости монтажа кабельных сетей.