пятница, 26 июня 2015 г.

Связь с электросчетчиками Меркурий через сети WiFi, Ethernet или Интернет (VR-006. Часть первая.)

Фразы: "Иной раз неправдоподобная правда служит человеку лучше, чем правдоподобная выдумка."

В далеком детстве мама, приходя с работы домой, всегда смотрела под кровать, т.к. оставаясь один, я постоянно разбирал все имеющиеся в хозяйстве часы и будильники, а останки поиграв прятал по кроватью. С тех пор в моем доме никто не использует механические часы, но страсть к разборкам осталась. Начнем разбирать Internet / Ethernet / WiFi / 3G/4G сети (новая статья).



Задачи автоматизации обычно назревают значительно позже ввода в эксплуатацию домов, ТСЖ, СНТ, ЖКХ или промышленности, поэтому в результате мы имеем кучу электросчетчиков, часто имеем Интернет, иногда на объектах прокинута локальная сеть, бывает WiFi или 3G/4G, но интерфейсы электросчетчиков напрямую не стыкуются с этими каналами связи. Для связи с такими объектами необходимо использовать распределенную технологию опроса на основе универсального узла автоматики VR-006.
Это устройство имеет на борту  Ethernet, WiFi, USB и может строить сети любой конфигурации.

- USB необходим для подключения преобразователей интерфейса (USB-RS485/CANUSB-IRDAUSB-оптопорт), а при использовании USB-HUB их можно подключить до 4 шт. Также можно сильно расширить эту технологию использовав 3G/4G модем (Hilink) и опрашивать удаленно свои счетчики.

- WiFi интерфейс позволяет либо раскинуть свою локальную сеть и проводить опрос счетчиков внутри здания, либо создать клиентское подключение к уже существущей точке доступа WiFi и вести опрос удаленно через Интернет.

- Ethernet дает нам возможность раскинуть свою проводную локальную сеть, либо подключится к такой сети на работе или дома и аналогично опрашивать наши электросчетчики удаленно.

Советую в дальнейшем прочитать:
1) Связь с электросчетчиками Меркурий через сети 3G/4G (VR-006. Часть вторая.)
2) Измерение энергии и передача показаний в "Умном доме". Часть первая (VR007.1)


VR-006 сделан на основе WiFi роутера и построение сети у них аналогично. Он может работать в режимах "точки доступа", "клиента чужой сети",  "моста" между сетями, "повторителя". Мы разберем несколько примеров.

Для конфигурирования используют Web-интерфейс, заходя браузером по адресу 192.168.1.1 (логин "root", пароль "admin")





Изобразим функциональную схему опроса.
Счетчик подключается с помощью любого преобразователя интерфейсов USB-RS485/CAN, USB-IRDA или USB-оптопорт к разъему USB узла автоматики VR-006, а он либо строит свою WiFi / Ethernet сеть, либо подключается к внешней. По факту можно опрашивать не только электросчетчики, но и любые другие интеллектуальные устройства.



Со стороны пользователя и "Универсального конфигуратора счетчиков Меркурий" подключение выглядит как обращение по TCP/IP протоколу (IP-адрес  192.168.1.1 порт 7001).


Это были общие описания, а теперь разберем частные случаи:


Первая концепция (Router Mode):
Это режим работы по умолчанию, т.е. "из коробки". Рассмотрим ситуацию на примере одного из звонивших мне пользователей. У него двухэтажный дом в деревне, на первом этаже в подсобке стоит электросчетчик Меркурий-231, а ноутбук стоит на втором этаже, интернета в доме нет. Счетчик имеет единственный интерфейс IRDA и нет возможности обвязать счетчик проводными интерфейсами, поэтому будем использовать режим WiFi-роутера, его не надо конфигурировать. Достаточно подсоединить USB-IRDA адаптер к VR-006 и подключиться через WiFi к сети "OpenWrt".



Далее запускаем конфигуратор или АСКУЭ по TCP/IP протоколу (IP-адрес  192.168.1.1, порт  7001). Скорость опроса не уступит проводному каналу связи.

Если по каким либо причинам вы не видите роутер, то установите у своего компьютера для WiFi адаптера IP-адрес из диапазона 192.168.1.2- 192.168.1.252, пример как это делается показан ниже для проводного Ethernet.



Единственно необходимо установить пароль на WiFi-сеть "OpenWrt", чтобы не было нелегальных подключений со стороны. Это можно сделать любым браузером зайдя по адресу "192.168.1.1" (логин для входа "root", пароль "admin").

Далее "Сеть" - "WiFi" - "Редактировать"


Выбираем "Безопасность беспроводной сети" - Шифрование "WPA2-PSK" - и в параметре Ключ задаем свой пароль. Последним нажимаем "Сохранить и применить".


C этого момента ваша WiFi сеть "OpenWrt" запаролена. Для работы переподключитесь к ней.




Концепцию "Router Mode" можно значительно расширить. Представим, что по промышленному зданию или дому уже прокинута местная локальная сеть и нам хочется использовать ее для опроса электросчетчиков. Для этого подключения будем использовать Ethernet-кабель от вышестоящего шлюза. Многие вспомнят аналогию с адаптерами типа Moxa-5150 (это адаптер Ethernet - RS485), но он по функционалу и цене во многом проигрывает.

VR-006 (3700 руб.), а Moxa-5150 (150$, по нынешнему курсу около 11000 руб.)
Даже с адаптерами связи RS485/IRDA/CAN/оптопорт (800 руб. - 1600 руб.) VR-006 почти в два раза выгодней и к тому же он умет строить смешанные Ethernet-WiFi сети, что Moxe-5150 недоступно.





Продолжим. Для подключения к локальной сети предприятия понадобится выделить свободный статический IP-адрес узлу VR-006 и знать адрес вышестоящего шлюза (уточняйте у сисадмина) или если это ваша сеть, то посмотрите эти параметры у головного шлюза. В нашем примере вышестоящий шлюз имеет адрес 192.168.1.253, а будущий выделенный адрес под узел автоматики 192.168.1.173.

Настройку и запись этих параметров в VR-006 можно сделать двумя способами:

1) Самый простой по WiFi.
После включения VR-006 появляется WiFi сеть "OpenWrt". Подключаемся к ней любым ноутбуком, планшетом, телефоном и заходим браузером по адресу с завода изготовителя "192.168.1.1".


Перед вами страница авторизации, логин "root", пароль "admin". Нажимаем "Войти" и переходим "Сеть"-"Интерфейсы".


Видим локальную сеть "LAN", выбираем "Редактировать".


Изменяем IP-адрес и адрес шлюза в соответствии с выделенными сисадмином данными. Нам выделили статический адрес 192.168.1.173, а шлюз  192.168.1.253. Вводим эту информацию и нажимаем "Сохранить и применить".





После сохранения и применения этих параметров можно для проверки ввести новый IP-адрес в браузере 192.168.1.173, должна появится страница авторизации, значит все верно. Учтите что надо правильно настраивать адрес вышестоящего шлюза, через который бегут все внешние пакеты, в моем случае это 192.168.1.253.

Теперь работа ничем не отличается от режима "Router Mode", запускаем конфигуратор либо АСКУЭ на любом компьютере нашей сети (хоть проводной, хоть через WiFi) на опрос TCP/IP канала 192.168.1.173, порт 7001.







2) Второй способ изменения IP-адреса:
Подключаем компьютер Ethernet кабелем к VR-006, устанавливаем у сетевой карты адрес из диапазона видимости VR-006, например 192.168.1.2.

Для этого нажимаем в нижнем трее правой кнопкой мыши на "телевизор", выбираем "Центр управления сетями и общим доступом".


Нажимаем правую кнопку мыши на "Подключение по локальной сети" и выбираем "Свойства".


Нам надо поменять свойства протокола IPv4.



Делаем настройки как своего компьютера как на картинке.



Теперь мы находимся в зоне видимости нашего устройства VR-006 и можем зайти через браузер по его адресу по умолчанию 192.168.1.1. Изменения настроек сети далее однотипны как при настройки через WiFi....






Вторая концепция VR-006  (Client Adapter Mode):
Представим, что у меня уже стоит дома или на работе хороший WiFi роутер, который я не хочу или не могу ни на что менять, а электросчетчик опрашивать надо (например Меркурий-206) и мне хочется установить рядом с ним оборудование для опроса через свою WiFi сеть. VR-006 умеет это делать и режим этот называется "клиент WiFi сети". Такой своеобразный WiFi-удлинитель для электросчетчика. Он удобен тем, что в доме не увеличивается количество WiFi сетей, а используется всего одна. Причем вы можете подключить к одной центральной точке доступа множество "клиентов"-счетчиков или магистралей со счетчиками.


Хотелось бы отметить, что Меркурий-206 один из самых дешевых многотарифных однофазных электросчетчиков со значительно большим функционалом чем Меркурий-200, но из-за того что не имеет кнопок он не пользуется большой популярностью, а используя USB-оптопорт VR-005 и узел автоматики VR-006 этот электросчетчик легко можно опрашивать без вскрытия клеммной коробки. Если же использовать проводной USB-RS485/CAN (VR-002), то можно опрашивать магистрали со счетчиками, а данные забирать сервером через интернет.

Конфигурирование начинается с соединения VR-006 через Ethernet кабель с компьютером (как в предыдущем случае) через браузер по адресу 192.168.1.1 (предварительно сетевой карте вашего компьютера присваивается один из диапазона адресов 192.168.1.2  -  192.168.1.250, маска 255.255.255.0)

Логин с завода "root", пароль "admin", нажимаем "Войти"

Далее заходим "Сеть" - "WiFi"


Нажимаем "Сканировать"



Получаем список существуюющих в вашем здании WiFi сетей, выбираем нужную и подключаемся.



Вводим пароль доступа к WiFi сети, зону сетевого экрана WAN и нажимаем "Применить".



В моем случае понадобилось еще раз ввести пароль на следующей вкладке и нажать "Сохранить и применить"


После этого стало видно уровень сигнала, и другую справочную информацию о подключении.
Значит мы стали уже клиентским устройством WiFi сети. Осталось понять какой адрес нам присвоил головной роутер. Эта информация нужна для обращения к счетчику.

Нажимаем "Сеть"- "Интерфейсы", видим образованный новый интерфейс "WWAN - client ..."
Там можно увидеть какой IP-адрес был присвоен нашему узлу автоматизации VR-006.
В моем случае это 192.168.1.173. Будет хорошо если этот адрес в дальнейшем вы сделаете статическим для своего WiFi клиента (можно его зарезервировать в головном роутере).


Все вроде сделано, но запросы к счетчику пока не пройдут, т.к. файрвол не пропустит внешних запросов. Нужно изменить правила обработки.

Заходим "Сеть" - "Межсетевой экран" и изменяем правило на "принимать" в зоне входящего трафика WAN.


Теперь наш клиент полностью сконфигурирован, можно отключить Ethernet кабель от него и нести к счетчику. На месте подключаем преобразователь интерфейсов в USB-разъем узла автоматизации VR-006, оптоголовку подключаем на электросчетчик и идем к компьютеру (он должен быть подключен к WiFi сети вашего дома).

Запускаем конфигуратор по TCP/IP каналу связи который мы подсмотрели (в моем случае 192.168.1.173, порт 7001).



Ура, связь есть!




P.S.
Добавил в прошивку поддержку USB-HUBов содержащих до 4 портов USB.
Т.е. теперь через подключенный к нашему роутеру USB-HUB можно подключить четыре самостоятельнях USB преобразователя интерфейсов (порты для соединения 7001, 7002, 7003, 7004).




Далее советую прочитать:
1) Связь с электросчетчиками Меркурий через сети 3G/4G (VR-006. Часть вторая.)
2) Измерение энергии и передача показаний в "Умном доме". Часть первая (VR007.1)





Скачать:
Универсальный конфигуратор счетчиков Меркурий (конфигурирование электросчетчиков)
TaskGroup (выполнение групповых задач)
ES_XML80020 (опрос профилей энергии в формате XML80020 на Андроид)



Условия заказа и доставки адаптеров для связи со счетчиками Меркурий
(запросы на электронку vladrusanov@gmail.com или по телефону 8-909-283-34-16)




Товар в наличии! Цены 2017 г.

1) USB-IRDA (модель VR-001)   Стоимость 1700 рублей.  Для Меркурий-230, 231, СЕ-102, содержащих IRDA интерфейсы. Для подключения к электросчетчику не требует вскрытия клеммной коробки

2) USB-RS485/CAN (модель VR-002)   Стоимость 1700 рублей.  Универсальный преобразователь проводных интерфейсов RS485/CAN. Может подавать питание на интерфейс электросчетчика. Подходит для Меркурий-200,203,206,230,233,234,236 содержащие RS485/CAN. Требует вскрытия клеммной коробки для подключения.

3) USB-RS485 (модель VR-004)   Стоимость 800 рублей.  Подходит для электросчетчиков Меркурий которым не нужно запитывать интерфейс связи. Имеет на выходе только клеммы D+ и D-. Можно использовать с Меркурий-203,206,230,233,234,236 содержащие RS485. Требует вскрытия клеммной коробки для подключения.

4) USB-оптопорт (модель VR-005)   Стоимость 1700 рублей.  Подходит для электросчетчиков Меркурий-203,206,233,234,236, содержащих оптопорт. Для подключения не требует вскрытия клеммной коробки.

5) Узел автоматики - WiFi роутер (модель VR-006)   Стоимость 3700 рублей.  Универсальное устройство связи со счетчиками через Ethernet, WiFi, 3G/4G интернет. Имеет на корпусе Ethernet  и USB разъемы, позволяет построить разветвленную сеть опроса внешнего программного обеспечения и подключаться к электросчетчикам через любой из адаптеров связи USB- RS485 / CAN / IRDA / оптопорт.

6) JTT-A (RS485/CAN) (радиомодем 433 МГц, 100 мВт)  Стоимость 3700 рублей.  Миниатюрные радиомодемы с прозрачным каналом связи, позволяющие работать в режиме радиоудлинителей. Имеют возможность подключения к промышленным интерфейсам RS485/CAN.

7) 4G модем (Hilink)  Стоимость 2000 рублей.  Модем со специализированной прошивкой Hilink, работает со всеми SIM-картами, имеет расширенные настройки (встроенный брандмауер, SMS, USSD, индицирует служебную информацию об уровне сигналов и многое другое).

8) Узел автоматики - WiFi роутер (модели VR-007.1 / VR-007.3)   Стоимость 4000 рублей.  Обладает собственным Web интерфейсом, базой данных, может вести ежеминутный опрос однофазных и трехфазных счетчиков Меркурий через WiFi\Ethernet\3G\4G и строить графики мгновенных значений токов, напряжений, мощностей, графики энергий по тарифам. Обладает возможностью транслировать через себя вебкамеру и погодные станции, является элементом умного дома способного передавать данных о потреблении на электронную почту пользователя и в сбыт. Может выводить данные на сервер Narodmon.ru и сообщать о критических ситуациях. 


Доставка (добавляется к стоимости товара):

1) Почта России - заказная бандероль первого класса. Цена 300 рублей. Срок доставки 3-5 рабочих дней. Выдается трекномер.



2) ЕМS - курьерская доставка (из рук в руки). Цена 750 рублей. Срок доставки 3-5 рабочих дней. Выдается трекномер.



3) Самовывоз Н.Новгород


P.S.
По взаимной договоренности могу отправлять наложенным платежом (отправка стоит 400 руб. и 4% от стоимости возьмет Почта).



Как можно оплатить:

1) Оплата по счету. Обычно удобна предприятиям, работающим по безналу. Цена отправки включается в стоимость товара. Нужны реквизиты для выставления счета, адрес доставки, ФИО и тел. контактного лица. 
2) Онлайн оплата картой любого банка (для физлиц). Необходимо сообщить ФИО полностью, я пришлю ссылку на оплату карточкой любого банка через банковский сервис Yandex. После оплаты пришлите подтверждение платежа иначе деньги поступят на наш расчетный счет только через сутки.
2) Наложенный платеж. Удобен для физлиц. Получите посылку на почте, ее можно вскрыть, проверить и расплатится по факту. Выдается трекномер и есть возможность отследить ее прохождение. При данном способе оплаты цена отправления 400 руб. и 4% процента возьмет Почта за обратный перевод денег.


Согласно "Номенклатуре продукции, в отношении которой законодательными актами Российской Федерации предусмотрена обязательная сертификация", введенной в действие Постановлением Госстандарта России от 30.07.2002 №64 (в редакции от 30.04.2009) и "Номенклатуре продукции подлежащей декларированию соответствия", введенной в действие Постановлением Госстандарта России от 30.07.2002 №4 (в редакции от 30.04.2009) продукция:
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ И ЦИФРОАНАЛОГОВЫЕ ПРОЧИЕ, код ОКП 40 5470:
- Преобразователь интерфейсов "USB-RS485/CAN";
- Преобразователь интерфейсов "USB-IRDA";
- Преобразователь интерфейсов "USB-оптопорт";
не подлежат обязательной сертификации и не подлежат декларированию соответствия.

22 комментария:

  1. Анонимный3 июля 2015 г., 17:03

    Вот если бы еще снимать показания сразу по 2-4 CAN....

    ОтветитьУдалить
  2. Надо просто поставить USB-HUB на 4 порта и подключить 4 адаптера USB-RS485/CAN

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Добавил в прошивку поддержку USB-HUBов содержащих до 4 портов USB.
      Т.е. теперь через подключенный HUB можно подключить четыре самостоятельнях USB преобразователя интерфейсов (в конфигураторе порты для соединения 7001, 7002, 7003, 7004). Можно и больше, если понадобится то напишите на vladrusanov@gmail.com

      Удалить
  3. А возможно ли "подружить" в одной сети Счётчики разных производителей? У меня стоит задача создать сеть сбора данных со счётчиков Меркурий и Нева.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Ни каких проблем для VR-006, счетчики можно подружить. Если используете RS485, то можно прямо на одной магистрале (подключив счетчики к USB-RS485/CAN, а его уже в роутер VR-006), если разные интерфейсы, то можно использовать USB-HUB и несколько разных преобразователей интерфейсов. Одни счетчики будут сидеть на 7001 порту и использовать RS485, а другие на 7002 порту и использовать например CAN.

      Удалить
  4. А выложите прошивку для openwrt, а?
    А то tp-link 3020 есть у всех, еще лучше использовать более мелкий tp-link 703n.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Тогда потеряется смысл этой работы. Прошивок в сети море, но там нет нюансов, не учтено что есть выброшенные деньги и роутеры, нет нужных настроек, забыты длительные испытания на магистралях и еще много чего.

      Давайте я вам сделаю встречное предложение - присылайте свой роутер и мы его прошьем, проверим и вернем по обратному адресу за 1000 руб., т.е. в три раза дешевле чем покупать у нас новый. Обращатся можно на электронку vladrusanov@gmail.com

      Удалить
  5. А насколько реально ставить их на улице?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Думаю вполне реально, только ящик надо выбирать пластмассовый (если использовать WiFi или 3G/4G, то железный ящик будет экранировать сигнал) или использовать подключение кабеля по Ethernet, тогда не важно.

      По паспорту он до -10 гр. Цельсия, но вы учтите перегрев внутри корпуса прибора на градусов 10-15, так что внутри всегда температура будет в пределах нормы.

      Мы аналогично используем радиомодемы уже несколько лет на уличных столбах и подстанциях, проблем не было.

      Удалить
    2. Ящики железные, просто хочется объединить их в сеть без лишних проводов. Антенну можно и наружу выбросить, в принципе. А предложение выше, по поводу прошивки своего железа, актуально? И возможно ли это оптом?

      Удалить
    3. Предложение актуально, но на VR-006 нет разъемов под антенны, они есть только на 3G/4G модемах (но это только в том случае если соединение идет через мобильные сети), а если хотите соединяться через WiFi, то внутри железного ящика связь не гарантирована, хотя можете испытать.

      У нас есть еще радиомодемы JTT-A, они идут с внешними антеннами и они в таких условиях уже работают пару последних лет. Их можно опрашивать со столба, но для пользователя тогда надо покупать еще один радиомодем и преобразователь USB-RS485/CAN.

      Удалить
    4. Спасибо, надо теперь думать. Подробнее в почте спрошу.

      Удалить
  6. Возможно ли использование VR006 вместо шлюза Мерккрий 228 для подключения концентраторов Мерккрий 225.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да будет без проблем работать и скорость будет высокая.

      Удалить
  7. Возможно ли использование VR-006 для считывания счетчиков энергомера программой админтулс

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Можно использовать любые счетчики, скорость только зафиксирована на 9600 бод. Если в вашей программе есть канал связи TCP/IP, то можно использовать VR-006 для работы с любым прибором учета.

      Удалить
  8. Добрый день! А как вариант, можно взять с ЮСБ-порта +5В и -5В для питания интерфейса счетчикиа? (в моем случае одного).
    Заранее спасибо!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Естественно можно если счетчиков единицы, но если уже десятки, то нельзя. У нас таким образом работает подключенный адаптер USB-RS485/CAN, на выходе которого кроме интерфейсных концов А и В есть еще +5В и земля, взятые с USB (который подключается либо к компьютеру, либо например в VR-006).

      Удалить
  9. Добрый день! Планирую собрать схему
    ПК - VR-006 USB/оптопорт - эл.счетчик.
    Подскажите как быть если ПК не имеет WiFi и какой радиус действия у VR-006

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Внутри VR-006 стандартный WiFi роутер. Обычно 100 метров пишут, но это зависит от типа стен и количества преград в доме.

      Можно купить WiFi свисток и подключить его в USB разъем ПК и через него вести опрос счетчика.

      Удалить
  10. скажите а к VR-006 идет блок питания в комплекте или покупается отдельно
    сейчас мы с помощью адаптера и ноутбука можем опросить не более 90шт счетчиков меркурий 200 в одном подъезде 16эт дома больше не хватает напряжения. Вопрос нам надо на каждый подъезд покупатьVR-006 и адаптер

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Один счетчик потребляет около 10 мА тока, соответственно 90 счетчиков это около 1 А, но я бы с запасом поставил 2А источник питания на эту линию.

      Блок питания с VR-006 идет, но я не проверял на таких нагрузках как он себя поведет. По паспорту он на 1А, но от него питается сам роутер, поэтому лучше ставить внешний.

      Удалить

Статьи