مقالات

پروتکل شبکه توزیع شده (DNP3 مخفف Distributed Network Protocol 3) مجموعه ای از پروتکل های ارتباطی است که بین دستگاه ها در سیستم های اتوماسیون استفاده می شود. کاربرد اصلی آن در تاسیساتی مانند شرکت های برق و آب است. استفاده در صنایع دیگر معمول نیست. پروتکل DNP3 برای ارتباط بین انواع مختلف تجهیزات جمع آوری و کنترل اطلاعات تهیه شده است، این پروتکل نقش مهمی در سیستم های SCADA ایفا می کند، جایی که توسط ایستگاه های اصلی SCADA (مراکز کنترل) (مخفف Supervisory Control and Data Acquisition)، واحدهای ترمینال از راه دور (RTU) و دستگاه های الکترونیکی هوشمند (IED) استفاده می شود. در درجه اول برای ارتباطات بین ایستگاه اصلی (مرکز کنترل) و RTU یا IED استفاده می شود. پروتکل ICCP (مخفف Inter-Control Center Communications، بخشی از IEC 60870-6)، برای ارتباطات داخلی ایستگاه کنترل مرکزی استفاده می شود.

DLMS مخفف Device Language Message Specification و COSEM مخفف Companion Specification for Energy Metering می باشد و یک مدل اینترفیس و پروتکل ارتباطی را جهت تبادل اطلاعات با تجهیزات اندازه گیری شرح می دهند. مشخصات DLMS/COSEM شامل شرح اشیاء تبادل شده، شناسایی اشیا (OBIS)، مشخصات پیام ها و روش های انتقال می باشد. پروتکل DLMS/COSEM استاندارد جهانی اندازه گیری، کنترل و مدیریت هوشمند انرژی است.

به زبان ساده، پروتکل (Protocol) یک زبان برای صحبت کردن کامپیوترها و دستگاه ها با یکدیگر می باشد. پروتکل مجموعه ای استاندارد از قوانین است که به دستگاه های الکترونیکی امکان برقراری ارتباط با یکدیگر را می دهد. این قوانین شامل این است که چه نوع داده ای ممکن است منتقل شود، از چه دستوراتی برای ارسال و دریافت داده استفاده می شود و نحوه انتقال داده تأیید می شود. می توان پروتکل را به عنوان یک زبان گفتاری در نظر گرفت.

اسکادا SCADA مخفف Supervisory Control And Data Acquisition به معنی سامانه سرپرستی و گردآوری داده ها می باشد. اسکادا یک سیستم کنترلی است که از رایانه ها، ارتباط شبکه و رابط کاربری گرافیکی استفاده می کند تا فرآیندهای نظارتی را مدیریت کند و برای ارتباط برقرار کردن با تجهیزات مورد نظر، از مودم و PLC استفاده می نماید. مودم اسکادا و یا PLC این قابلیت را دارد که با استفاده از پروتکل های استاندارد، با تجهیزات ارتباط برقرار نموده و با استفاده از شبکه اینترنت و یا شبکه داخلی، اطلاعات را به نرم افزار اسکادا انتقال داده و همچنین تنظیمات مورد نظر را دریافت و به تجهیزات منتقل نماید.

MDM مخفف Master Data Management به مفهوم مدیریت داده اصلی، شامل ایجاد یک رکورد اصلی واحد برای هر شخص، مکان یا چیزی در یک تجارت، از منابع و برنامه های داخلی و خارجی است. این اطلاعات، پس از اینکه تحلیل، تطبیق و غنی شده، به یک منبع ثابت و قابل اعتماد تبدیل می شود. این رکوردها به عنوان یک نمای قابل اعتماد از داده های کسب و کار عمل می کنند که می توانند مدیریت شده و در سراسر کسب و کار به اشتراک گذاشته شوند تا گزارش دهی، کاملا دقیق و قابل اعتماد باشد. با این روش خطاهای داده ها حذف شده و از افزونگی جلوگیری می شود. به کمک MDM کلیه عملیات قرائت تجهیزات (مانند کنتورها، مودم ها، سنسورها، دستگاه ها و...)، جمع آوری اطلاعات، تجزیه و تحلیل داده ها، اعلام آلارم ها، محاسبات صدور قبض و... با سرعت بالا و به صورت خودکار انجام می شود و کلیه اشتباهات و خطاهای انسانی نیز از این چرخه حذف می گردند. MDM به مدیران کمک می کند تا تصمیمات تجاری آگاهانه تری بگیرند.

کنتورهای هوشمند به کنتورهایی گفته می شود که قابلیت قرائت از راه دور را دارند و فرمان پذیر می باشند. این کنتورها می توانند در شرایط مختلف از خودشان واکنش نیز نشان دهند! برای برقراری ارتباط معمولا از سیم کارت استفاده می شود و کنتور می تواند با استفاده از شبکه خطوط تلفن همراه مانند همراه اول و ایرانسل به سرور خود متصل شده و اطلاعات مورد نیاز را ارسال و دریافت نماید. برای برقراری ارتباط، کنترل و ارسال فرمان به کنتور، نیاز داریم تا از نرم افزار کنتورهای هوشمند استفاده نماییم. همچنین می توانیم با استفاده از نرم افزار کنتورهای هوشمند، کنتور را از راه دور تنظیم و یا آن را بروز رسانی نماییم. برای آشنایی بیشتر با یک نمونه کنتور هوشمند می توانید از صفحه کنتور هوشمند آب مدل MWM-525 دیدن نمایید.

سازمان ها و ارگان هایی وجود دارند که دارای بخش هایی هستند که در اختیار کارکنان خود و... قرار می دهند، مانند واحدهای مسکونی، واحدهای تجاری، کانکس، غرفه و... چالشی که این گونه سازمان ها با آن مواجه می باشند، دریافت هزینه های قبض آب، قبض برق، قبض گاز و... از هر مشترک می باشد. به عنوان مثال مجموعه مسکونی را در نظر بگیرید که در یک محوطه ساخته شده اند و یک کنتور برق کل را تامین می نماید.

RTU مخفف Remote Terminal Unit یک دستگاه الکترونیکی کنترل شده توسط ریزپردازنده است که اطلاعات دستگاه ها/تجهیزات موجود را دریافت نموده و منتقل می نماید. RTU می تواند با یک سیستم کنترلی یا SCADA (کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها) با انتقال داده های تله متری در ارتباط باشد و اطلاعات کنترلی مورد نیاز را از مرکز کنترل دریافت نموده و به تجهیزات انتقال دهد. RTU سیگنال های آنالوگ و دیجیتال را از تجهیزات دریافت نموده و به سیستم کنترل مرکزی منتقل می نماید. با کمک RTU می توان دستگاه ها و تجهیزات را مانیتور و در صورت نیاز کنترل نمود.

با رشد و توسعه شبکه های انرژی، نیاز به هوشمند سازی شبکه و امکان مانیتورینگ، قرائت و کنترل از راه دور، هر روز بیشتر از قبل احساس می گردد. مشکلات ناشی از قرائت ها توسط ماموران همانند نبود مشترکین، اشتباه در قرائت، وجود مانع و همچنین تاخیر در جمع آوری و مدیریت داده های جمع آوری شده از جمله مشکلاتی است که با رشد و توسعه شبکه بیشتر خودنمایی می کنند. از جمله مزایای هوشمند سازی شبکه های انرژی امکان کنترل لحظه ای حجم تولید بر اساس میزان مصرف مشترکین می باشد. به عنوان مثال در شبکه توزیع برق، درصورتیکه تولید بیشتر از حجم مصرف مشترکین باشد، شرکت توزیع متضرر خواهد شد و تولید کمتر از مصرف نیز منجر به خاموشی خواهد شد. در نتیجه در حال حاضر این مسئله بسیار حائز اهمیت می باشد.

شرکت Robustel در سال 2010 در چین تاسیس گردید. فعالیت این شرکت در زمینه اینترنت اشیا IoT و صنعت M2M (ارتباط میان ماشین ها) می باشد و توانسته است راه کارهای مختلفی را ارائه نماید. این شرکت پس از گذشت چند سال به یکی از شرکت های پیشرو در طراحی و تولید مودم های صنعتی تبدیل گردید.