В статье будет рассказано о создании системы дистанционного учёта потребляемой электроэнергии, построенной на базе устройства NetPing IO v2, счётчика электрической энергии и системы мониторинга PRTG Network Monitor. Данная система позволяет удалённо с импульсного выхода счётчика снимать показания, которые в последствии можно передавать на ПК.
Система будет востребована везде, где имеется территориально распределённая сеть потребителей электроэнергии с необходимостью получения показаний по каждому потребителю в отдельности. Это может быть как сеть индивидуальных домохозяйств, дачных участков, гаражей, так и многоквартирных домов. Использование системы гарантирует мгновенное и точное получение показаний о потребляемой электроэнергии с каждого прибора учета. Система исключает ошибки в списывании показаний со счётчиков вручную, делает ненужным штат обходчиков, контролирующих правильность подачи сведений со счётчиков.
Требования
Для организации удалённого учета электроэнергии со счётчиков, которая необходима при формировании, например, ежемесячной оплаты за свет нужны:
- устройства удалённого мониторинга NetPing IO v2;
- счётчики электроэнергии с импульсным выходом;
- ПК для сбора и хранения информации с установленной системой мониторинга PRTG Network Monitor;
- локальная/глобальная сеть передачи данных
Принцип работы
В системе в качестве прибора учёта потребляемой электроэнергии будут использоваться счётчики электроэнергии, оснащенные импульсными выходами. Импульсный выход счётчика подключается к IO линии устройства NetPing IO v2. К каждой IO линии может быть подключен один счётчик. В итоге NetPing IO v2 поддерживает подключение до четырёх счётчиков электроэнергии. Устройство NetPing IO v2 считывает импульсы с импульсного выхода счётчика и сохраняет показания на встроенную флэш-память. С устройства NetPing IO v2 по сети TCP/IP можно опрашивать данные для сбора и хранения информации. Например, для учёта ежемесячной платы за свет.
Общий вид системы
Настройка системы учёта электроэнергии в PRTG Network Monitor
Показания электроэнергии со счётчика будем хранить в системе мониторинга PRTG Network Monitor, где помимо хранения данных можно стоить различные графики для наглядного представления данных.
Для учёта электроэнергии необходимо добавить устройства NetPing IO v2 в PRTG Networ Monitor и настроить опрос устройств. Чтобы добавить устройства в PRTG необходимо подключиться к web-интерфейсу и пройти авторизацию:
Перед добавлением самих устройств NetPing IO v2 в PRTG рекомендуется добавить группу для определения иерархического порядка и общего функционала всех устройств, находящихся в группе. Для добавления группы вручную перейти по вкладке «Devices», пункт меню «Add Group»:
На странице «Add Group» выбрать «Main probe», в котором будет создана новая группа, и нажать кнопку «Continue >»:
Заполнить все необходимые параметры на втором шаге создания новой группы, страница «Add Group to Group Local probe»:
где:
Group name – имя группы для идентификации. Имя будет отображаться по умолчанию в дереве устройств и во всех сообщениях об ошибках.
Tags – тэги группируют объекты в системе PRTG, а также позволяют их фильтровать по интересующему функционалу.
Credentials for SNMP devices – данные для подключения к устройствам для мониторинга и управления по протоколу SNMP. В случае с устройством NetPing IO v2 необходимо указать настройки, как на скриншоте выше. Community «SWITCH» является значением по умолчанию.
Для настройки параметров «Credentials for SNMP devices» необходимо либо наследовать параметры, сконфигурированные при первом запуске PRTG в конфигураторе Guru (http://www.paessler.com/support/video_tutorials/configuration-guru), установкой галочки «inherit from Main probe», либо убрать галочку «inherit from Main probe» и заполнить предлагаемую форму соответствующими параметрами, взятыми со страницы «Настройки» web-интерфейса устройства NetPing IO v2.
После завершения настройки параметров группы нажмите на кнопку «Continue >». Новая группа «NetPing» появится на странице «Group Root»:
Далее нажать на кнопку «Add Device», которая расположена под названием группы «NetPing», для добавления NetPing IO v2:
Либо можно добавить новые устройства через верхнее меню, вкладка «Devices», пункт контекстного меню «Add Device»:
Тогда процесс добавления нового устройства проходит в два этапа. Первый этап — на странице «Add devices» выбрать параметр «Add device to an existing group» и указать уже заранее созданную группу «NetPing» для добавляемого устройства. Нажать кнопку «Continue >» для перехода на второй этап настройки:
| В данном примере показана настройка добавления нового устройства от учетной записи PRTG System Administrator на главной ноде (master node). Для других учетных записей, интерфейсов или нод не все указанные в описании параметры могут быть доступны. |
На втором этапе на странице «Add Device to Group NetPing» заполнить основные параметры, выделенные красным цветом:
где:
Device Name – имя для идентификации устройства. Имя будет отображаться по умолчанию в дереве устройств и во всех сообщениях об ошибках.
IP Version – выбор версии IP протокола для подключения к новому устройству.
IPv4-Address/DNSName – IP-адрес или DNS-имя нового устройства.
Tags – тэги группируют объекты в системе PRTG, а также позволяют их фильтровать по интересующему функционалу.
Device Icon – выбор значка для устройства из списка. Значок будет отображаться в дереве устройств. При необходимости можно добавить собственный значок. Для этого файл значка нужно положить в папку по пути: C:\Program Files (x86)\PRTG Network Monitor\webroot\icons\devices\
Sensor Management – выбор типа обнаружения устройства. В данном примере будет рассмотрен ручной режим добавления без автоматического обнаружения устройства. Для более детального изучения режимов автоматического обнаружения и дополнительных настроек рекомендуем обратиться к статье «PRTG Manual: Add a Device» по адресу http://www.paessler.com/manuals/prtg/add_a_device.
Credentials for SNMP devices – данные для подключения к устройствам для мониторинга и управления по протоколу SNMP. В примере параметры наследуются от группы «NetPing». Если необходимо указать параметры, отличные от наследуемых, необходимо снять галочку «inherit from Monitoring server room».
После нажатия кнопки «Continue» устройство NetPing IO v2 будет добавлено на страницу «Group Root». Аналогичным образом можно добавить любое количество устройств NetPing IO v2 c подключенными счётчиками электроэнергии в систему мониторинга PRTG Network Monitor:
Теперь необходимо к устройствам NetPing IO v2 в PRTG добавить опрашиваемые параметры счётчиков электроэнергии при помощи oidlib-файла.
| В данном примере показана настройка добавления датчиков от учетной записи PRTG System Administrator на главной ноде (master node). Для других учетных записей, интерфейсов или нод могут быть доступны не все указанные в описании параметры. |
Для того, чтобы добавить опрашиваемые параметры счётчика электроэнергии к NetPing IO v2, необходимо выбрать в главном меню вкладку «Sensors» и нажать пункт «Add Sensor»:
Такой запуск добавления сенсоров будет состоять из двух этапов. Для более быстрого добавления датчиков на устройство нужно нажать кнопку «Add Sensor» контекстного меню устройства NetPing IO v2. Второй вариант сократит добавление датчиков до одного шага:
Для сбора информации параметров с устройств NetPing используется технология SNMP. В окне «Add Sensor to Device NetPing IO v2 — счётчик электроэнергии №1 [192.168.129.100] (Step 1 of 2)» в процессе добавления датчиков лучше задать фильтр по параметрам «TARGET SYSTEM TYPE?» и «TECHNOLOGY USED?», как показано на рисунке. После выбрать подходящий тип добавляемых датчиков «SNMP Library»:
Выбрать необходимый oidlib-файл для NetPing IO v2 в списке «Please select a library file»:
OID libraries (oidlib)-файлы – это файлы, которые используются в PRTG для мониторинга и управления устройствами с помощью протокола SNMP. Oidlib-файлы получаются путем конвертации MIB-файлов (Management Information Base) специальным ПО MIB Importer (http://www.paessler.com/tools/mibimporter).
Из приведенного выше списка видно, что для NetPing IO v2 отсутствует библиотека oidlib. Для импортирования необходимой библиотеки в PRTG нужно с официального сайта компании производителя скачать подготовленный файл OID библиотеки:
Скаченный файл OID библиотеки [Pub] DKSF 253.5.R OL.oidlib нужно скопировать на сервер в папку по пути C:\Program Files (x86)\PRTG Network Monitor\snmplibs. После обновите список «Please select a library file», выбрать данный файл из списка и нажать «Ок»:
PRTG предложит выбрать необходимые показатели для добавления их к «NetPing IO v2 — счётчик электроэнергии №1»:
Далее нажать «Continue». На странице устройства «NetPing IO v2 — счётчик электроэнергии №1» появится таблица с опрашиваемыми значениями:
Таким образом были выбраны показатели, по которым система мониторинга PRTG Network Monitor будет опрашивать устройства NetPing IO v2 по трем параметрам. Аналогично добавляются показатели опроса для остальных устройств NetPing IO v2.
Описание OID, опрашиваемых системой мониторинга PRTG Network Monitor, приведено в таблице:
|
OID |
Имя
|
Тип |
Доступ |
Описание |
|---|---|---|---|---|
|
.1.3.6.1.4.1.25728.9700.1.1.2.n |
npElecPulsesPerKwh |
Integer |
READ/WRITE |
Коэффициент пересчёта импульсов в кВт*ч, при использовании устройства совместно со счётчиками электроэнергии для IO линии n (n=1..4) |
|
.1.3.6.1.4.1.25728.9700.1.1.3.n |
npElecPower |
Gauge32 |
READ |
Среднее значение мощности (Вт), регистрируемое счётчиком электроэнергии, подключенным к IO линии n (n=1..4) |
|
.1.3.6.1.4.1.25728.9700.1.1.4.n |
npElecEnergy |
Counter32 |
READ |
Счётчик электроэнергии для IO линии n (n=1..4). Вычисляется делением накопленного числа импульсов на коэффициент пересчёта «импульсов на 1 кВт*ч». |
После добавления устройств NetPing IO v2 и показателей в PRTG Network Monitor для наглядности можно создать карту пользователя и добавить туда необходимые показания счётчиков в данный момент времени и графики потребления электроэнергии за последний месяц.
Для создания такой карты необходимо нажать вкладку «Maps» главного меню и выбрать пункт «Add map»:
Заполнить все необходимые поля на странице «Add Map (Step 1 of 2)» и нажать «Continue to step 2»:
где:
Map Name – название карты.
Map Width – ширина области карты.
Map Heidth – высота области карты.
Background Image (optional) – выбор фонового изображения для карты.
В режиме конструктора карты «Map Designer» можно добавить текущие показания среднего значения мощности для каждого счётчика и соответствующие графики с данными за последние 30 дней. Для этого в правой части конструктора (область «Properties») выбрать из списка подходящую иконку для счётчика электроэнергии, информацию со средним значением мощности в данный момент времени «Status Icon» -> «Name and status» и графики «30 days (Large Fonts)». Всё это по очередности вытянуть на карту. В левой части конструктора (область «Device Tree») выбрать нужное устройство с показателем «np elec: 1/Среднее значение мощности счётчика №n» (где n — номер счётчика) из предложенного списка и вытянуть его в область карты. На графиках будет отображаться не только среднее значение мощности (в W), но и время недоступности устройства NetPing (в %).
В результате вышеприведенных настроек система мониторинга PRTG Network Monitor позволяет вывести на карту пользователя всю необходимую информацию для удобного просмотра и анализа опрашиваемых данных со счётчиков электроэнергии, подключенных импульсными выходами к линиям ввода-вывода устройств NetPing IO v2.
Также система мониторинга PRTG позволяет помимо графиков, которые расположены на карте пользователя, просматривать значения, получаемые со счётчиков в табличном виде за текущее время, за 2 дня, за 30 дней и за 1 год:
Последним этапом настройки будет настройка ежемесячных e-mail уведомлений о потреблении электроэнергии для назначенного адресата. Для настройки ежемесячных уведомлений необходимо нажать вкладку «Reports» главного меню и выбрать пункт «Add Report»:
Настройку нового отчёта в окне «Add Report» выполнить согласно рисунку:
где:
Report Name – имя создаваемого отчёта.
Template – шаблон, которые определяет внешний вид отчёта. Выбирается из списка предустановленных отчётов.
Timezone – часовой пояс, который будет использоваться при отображении времени в отчёте.
Add Sensors Manually – выбор необходимых значений (параметр OID), которые будут отображаться в ежемесячном отчёте. Для учёта потребления электроэнергии в кВт*ч необходимо выбрать «np elec: 1/счётчик электроэнергии» – счётчик электроэнергии для IO линии n (n=1..4). Вычисляется делением накопленного числа импульсов на коэффициент пересчёта «импульсов на 1 кВт*ч».
Report Schedule – параметр определяет расписание, когда отчёт будет создаваться. Так как в этом примере рассматривается настройка ежемесячного отчёта, то в данной настройке необходимо выбрать параметр «Every specific day of a month», который подразумевает запускать отчёт в определенный день месяца.
Specify Day – появляется при выборе параметра «Every specific day of a month». Указывает конкретный день месяца, когда отчёт будет сформирован.
Scheduled Processing – выбор итогового действия после формирования отчёта. Выбранный параметр «Save report to disk and send it by email» означает, что отчёт будет сохранен на локальный диск ПК, а также отправлен по e-mail заранее настроенному адресату.
Email Address – адрес электронной почты, на который будут отправляться ежемесячные e-mail уведомления.
Reported Period – определяет, за какой период времени данные будут попадать в отчёт.
Report Period Type – параметр определяет, за какой период времени отчёт будет включать в себя данные.
Day Period – момент времени, когда будет формироваться заранее настроенный отчёт.
После окончания конфигурации отчёта его необходимо сохранить кнопкой «Save». Аналогично создаются отчёты и для других счётчиков учета электроэнергии. Созданные отчёты помещаются в таблицу «Reports» системы мониторинга PRTG:
Последним этапом конфигурации системы мониторинга PRTG Network Monitor будет системная настройка доставки e-mail уведомлений. Для этого необходимо перейти по вкладке «Setup» и выбрать из системного меню пункт «Delivety Notification».
Данный пункт предназначен для определения метода отправки e-mail уведомлений самой системой мониторинга.
где:
SMTP Delivery Mechanism – выбор механизма отправки e-mail уведомлений. В примере используется встроенные в PRTG SMTP relay сервер.
Sender Email – адрес электронной почты, который будет использоваться в качестве отправителя всех e-mail уведомлений.
Sender Name – имя, которое будет использоваться в качестве отправителя всех e-mail уведомлений.
HELO Ident – HELO идентификации для SMTP, должен быть уникальным.
В результате описанных выше настроек были созданы ежемесячные отчёты, которые формируются на основе данных получаемых со счётчиков электроэнергии при помощи устройств NetPing IO v2:
Описанная в примере система учета электроэнергии позволяет полноценно организовать сбор и хранение информации. Система предоставляет возможность оценки получаемых данных, а также позволяет отсылать e-mail уведомления обслуживающему персоналу.
Аналогично можно вести учёт воды и газа при условии, что у счётчиков имеется импульсный выход, который можно подключить к NetPing IO v2 для опроса данных.