What Is an RTU and Why Do I Need One?

Morgana Siggins
Monitoring Specialist

Jeśli masz kontakt ze światem telekomunikacji i IT, na pewno słyszałeś o akronimie „RTU”. W tym artykule postaramy się odpowiedzieć na pytanie: czym dokładnie jest Remote Terminal Unit (RTU)?

Przejrzyjmy się podstawom tej ważnej technologii zdalnego monitorowania.

Problemy, które pojawiają się bez widoczności RTU

Po pierwsze, zacznijmy od tego, dlaczego w ogóle potrzebujesz zdalnego urządzenia monitorującego, takiego jak RTU.

Jeśli to czytasz, prawdopodobnie masz jedną – kilka – a może nawet sto zdalnych lokalizacji, które musisz śledzić. Mogą to być bezprzewodowe wieże telefoniczne, podstacje energetyczne, serwerownie lub cokolwiek innego.

Są to lokalizacje bezobsługowe, więc przez większość czasu nie ma tam nikogo. Możesz mieć awarię sprzętu, ucieczkę temperatur lub włamanie – ale dowiesz się, co się stało dopiero wtedy, gdy coś wpłynie na faktyczne świadczenie usług, coś zostanie całkowicie wyłączone lub klienci zadzwonią i złożą skargę.

To może być bardzo kosztowne bardzo szybko.

Musisz reagować w panice, możesz stracić klientów, a nawet możesz stanąć w obliczu grzywien i kar rządowych (w zależności od branży). Ponadto, nawet w normalnych okolicznościach, możesz tracić czas na podróżowanie do i z miejsca zdarzenia, kiedy naprawdę nie było to konieczne.

Jakie jest więc rozwiązanie?

Potrzebujesz pewnego rodzaju wytrzymałego urządzenia elektronicznego z dołączonymi czujnikami, które będzie niezawodnie siedziało w odległym miejscu i monitorowało to, co się dzieje. Będzie ono w stanie powiedzieć Ci, kiedy dzieje się coś złego – tak, abyś mógł zrozumieć i rozwiązać problem, kiedy jest jeszcze mały.

To właśnie jest RTU: jest to Zdalna Jednostka Telemetryczna lub Zdalna Jednostka Końcowa. Jest to urządzenie, które instaluje się w zdalnym miejscu, aby informować o stanach alarmowych.

RTU oznacza Remote Terminal Unit, ale może być również nazywane Remote Telemetry Unit lub Remote Telecontrol Unit.

An RTU jest zdalnym urządzeniem, które monitoruje i raportuje zdarzenia występujące w zdalnym miejscu.

Wyjaśnienie akronimu „RTU”

Aby lepiej zrozumieć definicję RTU w kontekście zdalnego monitorowania, rozbijmy akronim.

Zdalne:

RTU jest urządzeniem, które instaluje się w zdalnej lokalizacji w celu monitorowania innego sprzętu, który się tam znajduje – plus odpowiednie wartości środowiskowe, takie jak temperatura, wilgotność i wyciek wody, które mają bezpośredni wpływ na sprzęt elektroniczny. Nie ma zbyt wiele powodów, aby mieć RTU w miejscach, gdzie jest pełnoetatowy personel, ponieważ te obszary są już objęte czujnym personelem przez cały czas.

Telemetria lub Terminal:

To urządzenie będzie działać jako terminal dla informacji telemetrycznych. Dane alarmowe, które są wysyłane do Ciebie są znane jako „telemetria”. Jest to urządzenie końcowe w tym sensie, że dane są zbierane z poszczególnych elementów wyposażenia, agregowane w RTU, a następnie wysyłane do użytkownika przy użyciu wybranej metody komunikacji.

Jednostka:

Jednostka oznacza po prostu, że RTU jest pojedynczym urządzeniem, które wykonuje funkcje opisane powyżej.

Poznaj różnice między zdalnymi jednostkami telemetrycznymi a programowalnymi sterownikami logicznymi.

Wejścia i wyjścia w RTU

Wejścia w RTU są tym, co pozwala mu być Twoimi oczami i uszami w zdalnej lokalizacji. Dzięki swoim wejściom może on uzyskać informacje ze zdalnego sprzętu i zdalnego środowiska w celu wywołania alarmu.

Gdy otrzymasz powiadomienie o alarmie, przekaźniki sterujące w twoim RTU pozwalają na podjęcie działań i wysłanie poleceń do zdalnego sprzętu w celu naprawienia sytuacji w odpowiednim czasie.

Większość jednostek RTU ma następujące trzy podstawowe typy wejść i wyjść:

1. Wejścia dyskretne
   Wejścia dyskretne dają informacje typu włącz/wyłącz lub tak/nie, takie jak to, czy drzwi są otwarte, alarm dymowy został uruchomiony lub generator jest online.
2. Wejścia analogowe
   Masz również czujniki analogowe, które mogą odpowiedzieć na pytania typu „ile?”. Na przykład, „Jak gorący jest teraz teren?” lub „Ile paliwa zostało mi w generatorze?”
3. Sterujące wyjścia przekaźnikowe
   Wreszcie, masz sterujące wyjścia przekaźnikowe, które pozwalają zdalnie podjąć działania, takie jak naciśnięcie przycisku lub przełączenie przełącznika. Za ich pomocą można włączać systemy podtrzymania, aktywować światła, odblokowywać drzwi lub wykonywać inne czynności. RTU z możliwością zdalnego sterowania redukuje wielogodzinną podróż do odległej lokalizacji do prostego kliknięcia myszą – lub nawet w pełni zautomatyzowanej odpowiedzi.

Skończy się na marnowaniu pieniędzy, jeśli nie wybierzesz i nie wdrożysz odpowiedniej jednostki, która będzie pasować do Twojej lokalizacji. Musisz wybrać model, który ma odpowiednią równowagę wejść i wyjść dla Ciebie.

Jak jednostki RTU zbierają i przesyłają informacje?

Jednostki RTU zbierają informacje ze swoich lokalnych środowisk na kilka sposobów.

Po pierwsze, sprzęt, który tworzy szkielet Twojej sieci będzie generalnie zgłaszał problemy w miarę ich występowania. Raporty te przybierają formę dyskretnych alarmów zamknięcia styków lub bardziej szczegółowych komunikatów protokołu.

Po drugie, twój RTU może mieć wbudowane i zewnętrzne czujniki, które mierzą poziom taki jak temperatura i wilgotność. Ponadto, ważne wartości techniczne, takie jak poziom baterii i zbiorników oraz napięcia zasilania mogą być monitorowane.

Gdy twój RTU zebrał ważne informacje, potrzebuje sposobu, aby ci o tym powiedzieć.

Po pierwsze, musisz wybrać jeden lub więcej kanałów komunikacyjnych. W wielu przypadkach wystarczy użyć sieci LAN/Ethernet. Dla bardziej odległych lokalizacji (lub tych ze starszą technologią), możesz użyć innej metody, takiej jak modem dial-up, bezprzewodowy GSM/CDMA, lub dedykowany RS232/RS485.

Po ustawieniu kanału, twój RTU użyje protokołu do wysłania informacji o stanie. Jednym z najbardziej powszechnych jest SNMP – skrót od Simple Network Management Protocol. Jest on powszechnie stosowany w RTU przeznaczonych dla środowisk telekomunikacyjnych lub informatycznych. Bezpośrednio monitorowane RTU mogą używać HTTP/HTTPS, aby zapewnić interfejs sieciowy, do którego można uzyskać dostęp z dowolnej przeglądarki internetowej w sieci.

Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) – systemy RTU używają DNP3 lub Modbus do komunikacji. Wiele starszych RTU używa protokołu zastrzeżonego dla danego producenta, który jest kompatybilny tylko z innymi urządzeniami monitorującymi tego samego producenta, lub z urządzeniami wieloprotokołowymi.

Poznaj różnice i podobieństwa pomiędzy SCADA i rozproszonymi systemami sterowania (DCS).

Jak RTU da mi znać, co się dzieje?

Po zarejestrowaniu danych telemetrycznych z twojego RTU i wysłaniu ich w sposób opisany powyżej, w jaki sposób otrzymasz informacje, abyś mógł podjąć działania?

Po zebraniu danych alarmowych i pomiarów czujników, twój RTU będzie komunikował się z tobą (lub przedstawiał dane na żądanie) na różne sposoby.

Jeśli masz tylko kilka RTU, możesz monitorować każdą jednostkę używając coraz bardziej powszechnych interfejsów sieciowych, które opisują zdarzenia zebrane przez tylko jeden RTU w tym samym czasie.

Najlepsze jednostki RTU dadzą ci inne opcje monitorowania twojej sieci. Będziesz w stanie nie tylko uzyskać dostęp do interfejsu komunikacyjnego przez komputer, ale także przez smartfon. Możesz nawet uzyskać automatyczne połączenia telefoniczne, wiadomości tekstowe lub e-maile, które szczegółowo opisują problem. Ponadto alerty mogą być ograniczone do najważniejszych problemów, dzięki czemu nie będziesz ciągle budzony w środku nocy przez ekran smartfona wypełniony zbyt wieloma alarmami do zinterpretowania.

Co jeśli potrzebuję wielu RTU?

Jak wspomniano powyżej, jeśli masz tylko kilka RTU, możesz wybrać model, który będzie bezpośrednio wysyłał e-maile lub wiadomości tekstowe.

Jednakże w prawdziwym świecie większość firm ma wiele RTU. Jeśli tak jest również w twoim przypadku, to lepiej jest mieć centralny serwer główny, który zbiera dane ze wszystkich jednostek i wyświetla je na jednym ekranie dla ciebie i reszty twojego zespołu. Innymi słowy, centralna stacja główna będzie zbierać alarmy ze wszystkich jednostek RTU, a następnie podsumuje wszystkie wykryte problemy w jednym, wygodnym interfejsie.

Jeśli jednak masz dużą sieć, bezpośrednie alarmy z jednostek RTU szybko stają się niewygodną metodą zdalnego zarządzania alarmami. Gdy sieć osiągnie ten punkt, o wiele bardziej efektywne jest posiadanie zautomatyzowanego, scentralizowanego systemu zarządzania, który agreguje, filtruje i prezentuje alarmy użytkownikowi. Taką rolę pełni scentralizowany system zarządzania alarmami.

Prawie wszystkie RTU będą miały jakąś metodę wysyłania danych do centralnej konsoli głównej. Może to przybrać formę wielu różnych protokołów i kanałów komunikacyjnych (protokoły mogą być polled lub asynchroniczne), ale wszystkie one realizują tę samą funkcję: użytkownik może przeglądać dane zebrane z całej floty RTU w jednym centralnym biurze.

W ten sposób stacja główna może wysyłać wiadomości tekstowe, e-maile, a nawet nagrane rozmowy telefoniczne, aby ostrzec użytkownika o poważnych problemach.

Jak mogę wybrać idealnie dopasowany RTU?

Jeśli zdecydowałeś się zainwestować w RTU, aby rozwiązać swoje problemy z widocznością, jest kilka rzeczy, które musisz rozważyć, aby uzyskać odpowiednią równowagę pojemności, interfejsu i funkcji – i ostatecznie wiedzieć, czego naprawdę potrzebujesz.

Pierwszym krokiem jest kompletny przegląd bieżącej sieci i zdalnych lokalizacji

Ważne jest, aby wybrać RTU, który nie tylko spełnia bieżące wymagania, ale jest również kompatybilny z istniejącym transportem sieciowym.

Przyjrzyjrzyj się kilku pytaniom, które pomogą Ci rozpocząć inwentaryzację monitoringu sieci:

• Ile zdalnych lokalizacji musi być monitorowanych?
• Jaki protokół i metody transportu muszą być obsługiwane?
• Ile punktów alarmowych trzeba monitorować w każdej lokalizacji?
• Ile miejsca w szafach rack jest obecnie dostępne?
• Jakie dedykowane urządzenia do transportu danych już posiadasz?
• Ile urządzeń ASCII (np, przełączniki, routery itp.), które będziesz monitorować w swoich zdalnych lokalizacjach?
• Jakiego rodzaju zasilanie masz w głównej i zdalnych lokalizacjach?

Przed wyborem RTU zastanów się również, jakie są Twoje ostateczne cele związane z monitorowaniem sieci.

Poniżej znajduje się lista pytań, które pomogą Ci sformułować plany monitorowania sieci w przyszłości:

• Ile punktów alarmowych będzie monitorował Twój sieciowy system alarmowy w ciągu najbliższych 5-10 lat?
• Jakie funkcje monitorowania alarmów będą potrzebne – alarmy dyskretne, alarmy analogowe, sterowanie, porty szeregowe, widoczność lokalna?
• Jakiego rodzaju transportu danych chcesz używać, teraz i w przyszłości – kanały napowietrzne, serwery terminali, LAN/WAN, inne?
• Jakich protokołów będą używać Twoje piloty? Czy planujesz przenieść monitorowanie na standardowy protokół, taki jak SNMP?
• Jak chcesz zamontować swoje RTU? (stojak 23″, stojak 19″, szyna DIN, ściana, blat)
• Jaki typ zakończenia alarmu jest dla Ciebie najlepszy?
• Jak chcesz otrzymywać powiadomienia o alarmach?

Jakich funkcji RTU potrzebujesz?

Po zapoznaniu się z niektórymi najważniejszymi czynnikami związanymi z podjęciem decyzji o wyborze urządzenia RTU, rozważmy kilka istotnych cech, które musi oferować każde urządzenie wysokiej jakości.

Poniżej znajduje się lista niezbędnych funkcji, których należy szukać. Jeśli urządzenie nie spełnia tych podstawowych wymagań, skreśl je ze swojej listy.

• Kluczowe funkcje prezentacji alarmów i powiadamiania:
  Powiadomienia SMS i e-mail
  Szczegółowe powiadomienia o alarmach
  Instrukcje korygowania alarmów
  Interfejs WWW
• Istotne funkcje sortowania i analizy alarmów:
  Sortowanie alarmów
  Filtrowanie alarmów uciążliwych
  Niestandardowe kombinacje (alarmy pochodne/smart)
  Analiza przyczyn źródłowych
  Analiza historii i trendów
• Krytyczne funkcje zbierania alarmów i zarządzania urządzeniami:
  Live analog monitoring
  Przekaźniki kontrolne
  Obsługa SNMP i alarmy ping

Jak alarmy będą transportowane do konkretnego biura kontroli?

Kolejnym bardzo ważnym aspektem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze RTU, jest sprawdzenie, w jaki sposób alarmy będą transportowane z powrotem do biura sterowania.

Po zebraniu danych alarmowych w lokalizacjach zdalnych, muszą one zostać przesłane przez sieć danych do centrum prezentacji alarmów. Są dwie rzeczy, o których należy pamiętać przy transporcie danych alarmowych przez RTU:

1. Jak to tylko możliwe, chcesz pracować z transportami, które są już dostępne w sieci. Nie chcemy generować dodatkowych kosztów poprzez instalację nowej infrastruktury sieciowej. Najlepiej jest wybrać urządzenie, które jest kompatybilne z transportem, który już posiadasz.
2. Dobrym pomysłem jest posiadanie zapasowej ścieżki dla danych alarmowych w przypadku, gdy główna ścieżka zawiedzie. Żaden transport nie jest w 100% niezawodny, a nie chcesz w żadnym wypadku tracić widoczności alarmów w swojej sieci generującej przychody.

Jak duża jest Twoja sieć?

Należy również pamiętać, że rozmiar Twojej sieci określi potrzeby i wymagania Twoich jednostek RTU.

• Małe:
  Wybierz małą jednostkę zdalnego alarmowania, taką jak NetGuardian 216, do wież komórkowych, zdalnych schronów lub zamkniętych szaf (16 alarmów dyskretnych, 2 alarmy analogowe, SNMP).

• Średnia:
  Wybierz średni pilot, taki jak NetGuardian 832A, do zdalnych przełączników (32 alarmy dyskretne, możliwość rozbudowy do 176 wejść dyskretnych, 32 alarmy ping, 8 alarmów analogowych, 8 przekaźników sterujących, 8 portów szeregowych serwera terminali, SNMP).

• Duży:
  Dla biur centralnych lub węzłów regionalnych należy wybrać duży RTU, taki jak NetGuardian 480 (80 alarmów dyskretnych, 16 celów ping, 4 przekaźniki sterujące, SNMP).

Pracujmy razem nad projektem zdalnego monitorowania

Dzięki informacjom zebranym przez RTU można zachować doskonałą świadomość sytuacyjną i doskonale reagować na zdalne zagrożenia.

Jednakże żaden RTU nie jest podobny do innego. Istnieje wiele różnych modeli, aby zapewnić elastyczność podczas planowania systemu monitorowania. Nie powinieneś kupować mniejszej pojemności alarmowej i wejść czujników niż potrzebujesz, w przeciwnym razie nie uzyskasz pełnego obrazu stanu sieci po wdrożeniu nowego systemu.

Nie powinieneś również kupować znacznie większej pojemności niż kiedykolwiek będziesz w stanie wykorzystać, lub będziesz marnować swój budżet bez nadziei na zwrot. Musisz znaleźć RTU, który ma nieco większą pojemność, niż potrzebujesz teraz, więc masz miejsce na rozwój.

To wszystko zależy nie tylko od RTU, które zdecydowałeś się zainstalować w swoich zakładach, ale także od tego, od którego dostawcy zdecydowałeś się dokonać zakupu. Aby podjąć dobrą decyzję, należy zawsze kupować od ekspertów w dziedzinie zdalnego monitorowania, ponieważ jakość może się znacznie różnić w zależności od producenta.

DPS jest zaufanym dostawcą rozwiązań w zakresie monitorowania i kontroli od ponad 30 lat, dlatego jesteśmy ekspertami w zakresie projektowania niezawodnego systemu gromadzenia informacji alarmowych i kontrolnych oraz zarządzania nimi. Nasi inżynierowie mają doświadczenie w projektowaniu wymagane do tego, aby upewnić się, że Państwa jednostki RTU są idealnie dopasowane do Państwa potrzeb.

Nasz zespół składa się z ekspertów, którzy wszyscy odgrywają rolę w dostarczaniu Państwu najlepszych dostępnych produktów i doświadczeń.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak możesz monitorować swoje zdalne lokalizacje, pobierz naszą białą księgę SCADA Tutorial.