Stationsabruf 4.0

Mit der bevorstehenden Abschaltung von Analog- und ISDN-Leitungen seitens der Telekommunikationsunternehmen sind die Messstellenbetreiber in der Energiewirtschaft in der Pflicht, ihre bestehenden Abrufsysteme gegen All-IP basierte Lösungen zu ersetzen.

Die IP-Telemetrie nach DIN 43863-4 stellt ein sicheres und zuverlässiges Verfahren bereit, welches auch die Möglichkeit einer schrittweisen Migration bietet. Die Modifikation auf den Stationen beschränkt sich in den meisten Fällen auf den Einbau eines kompakten und kostengünstigen IP-T Gateways von applied technologies. Die bestehende Anlage bleibt dabei unangetastet. Auch auf Seiten des Abrufsystems hält sich die Investition in Grenzen. Auch hier genügt ein einfaches IP-T Abrufgateway, das vom Abrufsystem wie ein herkömmliches Modem angesprochen wird.

Abbildung 1: Beim IP-Telemetrie (kurz IP-T) Verfahren wird die Problematik des direkten Zugriff prinzipbedingt durch den Einsatz eines zentralen Vermittlers, dem IP-T Master, umgangen. Sowohl Abrufsystem als auch die abzurufenden Stationen melden sich als IP-T Slave am IP-T Master an. Nach der Authentifizierung sorgt der IPT-Master dafür, dass die Daten zwischen Station und abrufenden System geroutet werden. Dabei unterstützt das IP-T Protokoll sowohl den herkömmlichen Pull-Betrieb, als auch den moderneren Push Betrieb.

Das IP-T System besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten:

Abruf-Gateway

Das Abrufgateway stellt das Bindeglied zwischen dem Abruf/Abrechnungssystem und dem IP-Master dar. Es wandelt die Abfragen des Abrufsystems in IP-T Telegramme um und sendet sie zum IP-T Master, der sie dann an die jeweilige Station weiterleitet. Die Messwerte und Zählerstände werden von der Station über den IP-T Master an das Abruf-Gateway geroutet, welches die IP-T Telegramme dann für das Abrufsystem konvertiert.

Damit der Anschluss des Abrufgateways an das bestehende Abrufsystem möglichst einfach und problemlos vonstatten geht, kann das Abrufgateway im sogenannten Link-Modus eine eins-zu-eins IP-Verbindung herstellen und dank der eingebauten Modem-Simulation bis zu 128 herkömmliche Modems gleichzeitig simulieren. Für das Abrufrufsystem stellt das IP-T Gateway damit nur ein weiteres Modem, bzw. ein Modempool, dar, das genauso wie alle anderen Modems angesprochen werden kann. Anpassungen sind daher nicht notwendig.

Wird statt des Link-Betriebs der Push-Betrieb verwendet, werden die von den Stationen gelieferten Raw-Daten in einem Fileshare zur weiteren Verwendung abgelegt. Für Betreiber eines GAS-X oder VMS.NET Abrufsystems geht es sogar noch einfacher: In diesem Fall kann das IPT-Gateway die Webservice-Schnittstelle des Abrufsystems auch direkt bedienen. Die Daten landen dann ohne Zwischenablage auf direktem Wege im Abrufsystem.

IP-T Master

Der IP-T Master ist die Nachrichtenzentrale und stellt das Bindeglied zwischen Abrufgateway und Stationsgateway dar. Seine Aufgabe ist es, die angeschlossenen Gateways sicher zu authentifizieren und dann die virtuellen Kommunikationskanäle zwischen den beteiligten Gateways aufzubauen. Damit sichergestellt wird, dass der Abrufer auch nur die Daten erhält, die für ihn vorgesehen sind, verfügt das System über eine Access-Control-Liste, die genau vorgibt, welches Abrufgateway auf welche Stationen zugreifen darf und welche Stationen in welchem Push-Channel Daten ablegen dürfen. Auf diese Weise kann auch der Zugriff von Kunden sicher gemanaged werden. Die Kunden erhalten jeweils ein eigenes Abrufgateway, welches dann im IP-T Master nur für die jeweiligen Kundenstationen freigeschaltet wird.

Stationsgateway

Das Stationsgateway bildet das Bindeglied zwischen der IP-T Welt und den Messgeräten auf der Station. Es ersetzt das vorhandene Einwahl-Modem. Zur universellen Verwendung besitzt das Stationsgateway die Möglichkeiten zum Anschluss über Ethernet oder serielle Verbindung.

Im Link-Betrieb ist das Stationsgateway das Gegenstück zum Abrufgateway. Seine Aufgabe ist es, die Anfragen aus den IP-T Telegrammen auszupacken und an die Registriereinheit weiterzugeben und die von dort gelieferten Daten wiederum in IP-T Telegramme einzupacken.

Das Stationsgateway kann aber noch mehr: Auf Stationen, in denen DSfG-Technik im Einsatz ist, kann das Stationsgateway als lokales Abrufsystem fungieren und den Abruf von der Registriereinheit selbstständig ausführen. Die abgerufenen Daten werden dann zum IP-T Master gepusht. Auf diese Weise kann auch dann ein Push-Betrieb realisiert werden, wenn die vorhandenen Geräte diese Funktion gar nicht besitzen. Ein besonderes Feature ist dabei die Möglichkeit der DSfG-Signatur. Da das Gateway jedes DSfG Telegramm vor dem Push analysiert, besteht auch die Möglichkeit, die Telegramme noch innerhalb der Station gemäß DSfG-Richtlinie vom Stationsgateway signieren zu lassen. Die Signatur wird bis zum IP-T Gateway auf der Abrufseite übertragen und kann dort in ein Archiv überführt werden. Auf diese Weise kann die Unversehrtheit der Daten sicher nachvollzogen werden.

Abbildung 2: Hardware der Stations-Gateways zur Hutschienenmontage. Links auf Basis des R3700 der Firma GARDEROS, rechts auf Basis des RevPi der Firma KUNBUS. Auf den Linux-Betriebssystemen läuft die IP-T Gateway Software der applied technologies.