Устройство электросчетчика: Обзор и устройство современных счётчиков электроэнергии / Хабр

Содержание

Обзор и устройство современных счётчиков электроэнергии / Хабр

За последнее время на смену индукционным счётчикам электроэнергии пришли электронные. В данных счётчиках счётный механизм приводится во вращение не с помощью катушек напряжения и тока, а с помощью специализированной электроники. Кроме того, средством счёта и отображения показаний может являться микроконтроллер и цифровой дисплей соответственно. Всё это позволило сократить габаритные размеры приборов, а также, снизить их стоимость.

В состав практически любого электронного счётчика входит одна или несколько специализированных вычислительных микросхем, выполняющие основные функции по преобразованию и измерению. На вход такой микросхемы поступает информация о напряжении и силе тока с соответствующих датчиков в аналоговом виде. Внутри микросхемы данная информация оцифровывается и преобразуется определённым образом. В результате, на выходе микросхемы формируются импульсные сигналы, частота которых пропорциональна текущей потребляемой мощности нагрузки, подключенной к счётчику. Импульсы поступают на счётный механизм, который представляет собой электромагнит, согласованный с зубчатыми передачами на колёсики с цифрами. В случае с более дорогостоящими счётчиками с цифровым дисплеем применяется дополнительный микроконтроллер. Он подключается к вышесказанной микросхеме и к цифровому дисплею по определённому интерфейсу, ведёт накопление результата измерения электроэнергии в энергонезависимую память, а также, обеспечивает дополнительный функционал прибора.

Рассмотрим несколько подобных микросхем и моделей счётчиков, которые мне попадались под руку.

Ниже на рисунке в разобранном виде изображён один из наиболее дешёвых и популярных однофазных счётчиков «НЕВА 103». Как видно из рисунка, устройство счётчика довольно простое. Основная плата состоит из специализированной микросхемы, её обвески и узла стабилизатора питания на основе балластового конденсатора. На дополнительной плате размещён светодиод, индицирующий потребляемую нагрузку. В данном случае – 3200 импульсов на 1 кВт*ч. Также есть возможность снимать импульсы с зелёного клеммника, расположенного вверху счётчика. Счётный механизм состоит из семи колёсиков с цифрами, редуктора и электромагнита. На нём отображается посчитанная электроэнергия с точностью до десятых кВт*ч. Как видно из рисунка, редуктор имеет передаточное отношение 200:1. По моим замечаниям, это означает «200 импульсов на 1 кВт*ч». То есть, 200 импульсов, поданных на электромагнит, поспособствуют прокрутке последнего красного колёсика на 1 полный оборот. Это соотношение кратно соотношению для светодиодного индикатора, что весьма не случайно. Редуктор с электромагнитом размещён в металлической коробке под двумя экранами с целью защиты от вмешательства внешним магнитным полем.

В данной модели счётчика применяется микросхема ADE7754. Рассмотрим её структуру.

На пины 5 и 6 поступает аналоговый сигнал с токового шунта, который расположен на первой и второй клеммах счётчика (на фотографии в этом месте видно повреждение). На пины 8 и 7 поступает аналоговый сигнал, пропорциональный напряжению в сети. Через пины 16 и 15 есть возможность устанавливать усиление внутреннего операционного усилителя, отвечающий за ток. Оба сигнала с помощью узлов АЦП преобразуются в цифровой вид и, проходя определённую коррекцию и фильтрацию, поступают на умножитель. Умножитель перемножает эти два сигнала, в результате чего, согласно законам физики, на его выходе получается информация о текущей потребляемой мощности. Данный сигнал поступает на специализированный преобразователь, который формирует готовые импульсы на счётное устройство (пины 23 и 24) и на контрольный светодиод и счётный выход (пин 22). Через пины 12, 13 и 14 конфигурируются частотные множители и режимы вышеперечисленных импульсов.

Стандартная схема обвески практически представляет собой схему рассматриваемого счётчика.

Общий минусовой провод соединён с нулём 220В. Фаза поступает на пин 8 через делитель на резисторах, служащий для снижения уровня измеряемого напряжения. Сигнал с шунта поступает на соответствующие входы микросхемы также через резисторы. В данной схеме, предназначенной для теста, конфигурационные пины 12-14 подключены к логической единице. В зависимости от модели счётчика, они могут иметь разную конфигурацию. В данном кратком обзоре эта информация не столь важна. Светодиодный индикатор подключен к соответствующему пину последовательно вместе с оптической развязкой, на другой стороне которой подключается клеммник для снятия счётной информации (К7 и К8).

Из этого же семейства микросхем существуют похожие аналоги для трёхфазных измерений. Вероятнее всего, они встраиваются в дешёвые трёхфазные счётчики. В качестве примера на рисунке ниже представлена структура одной из таких микросхем, а именно ADE7752.

Вместо двух узлов АЦП, здесь применено их 6: по 2 на каждую фазу. Минусовые входы ОУ напряжения объединены вместе и выводятся на пин 13 (ноль). Каждая из трёх фаз подключается к своему плюсовому входу ОУ (пины 14, 15, 16). Сигналы с токовых шунтов по каждой фазе подключаются по аналогии с предыдущим примером. По каждой из трёх фаз с помощью трёх умножителей выделяется сигнал, характеризующий текущую мощность. Эти сигналы, кроме фильтров, проходят через дополнительные узлы, которые активируются через пин 17 и служат для включения операции математического модуля. Затем эти три сигнала суммируются, получая, таким образом, суммарную потребляемую мощность по всем фазам. В зависимости от двоичной конфигурации пина 17, сумматор суммирует либо абсолютные значения трёх сигналов, либо их модули. Это необходимо для тех или иных тонкостей измерения электроэнергии, подробности которых здесь не рассматриваются. Данный сигнал поступает на преобразователь, аналогичный предыдущему примеру с однофазным измерителем. Его интерфейс также практически аналогичен.

Стоит отметить, что вышеописанные микросхемы служат для измерения активной энергии. Более дорогие счётчики способны измерять как активную, так и реактивную энергию. Рассмотрим, например, микросхему ADE7754. Как видно из рисунка ниже, её структура намного сложнее структуры микросхем из предыдущих примеров.

Микросхема измеряет активную и реактивную трёхфазную электроэнергию, имеет SPI интерфейс для подключения микроконтроллера и выход CF (пин 1) для внешней регистрации активной электроэнергии. Вся остальная информация с микросхемы считывается микроконтроллером через интерфейс. Через него же осуществляется конфигурация микросхемы, в частности, установка многочисленных констант, отражённых на структурной схеме. Как следствие, данная микросхема, в отличие от предыдущих двух примеров, не является автономной, и для построения счётчика на базе этой микросхемы требуется микроконтроллер. Можно зрительно в структурной схеме пронаблюдать узлы, отвечающие по отдельности за измерение активной и реактивной энергии. Здесь всё гораздо сложнее, чем в предыдущих двух примерах.

В качестве примера рассмотрим ещё один интересный прибор: трёхфазный счётчик «Энергомера ЦЭ6803В Р32». Как видно из фотографии ниже, данный счётчик ещё не эксплуатировался. Он мне достался в неопломбированном виде с небольшими механическими повреждениями снаружи. При всё при этом он находился полностью в рабочем состоянии.

Как можно заметить, глядя на основную плату, прибор состоит из трёх одинаковых узлов (справа), цепей питания и микроконтроллера. С нижней стороны основной платы расположены три одинаковых модуля на отдельных платах по одному на каждый узел. Данные модули представляют собой микросхемы AD71056 с минимальной необходимой обвеской. Эта микросхема является однофазным измерителем электроэнергии.

Модули запаяны вертикально на основную плату. Витыми проводами к данным модулям подключаются токовые шунты.

За пару часов удалось срисовать электрическую схему прибора. Рассмотрим её более детально.

Справа на общей схеме изображена схема однофазного модуля, о котором говорилось выше. Микросхема D1 этого модуля AD71056 по назначению похожа на микросхему ADE7755, которая рассматривалась ранее. На четвёртый контакт модуля поступает питание 5В, на третий – сигнал напряжения. Со второго контакта снимается информация в виде импульсов о потребляемой мощности через выход CF микросхемы D1. Сигнал с токовых шунтов поступает через контакты X1 и X2. Конфигурационные входы микросхемы SCF, S1 и S0 в данном случае расположены на пинах 8-10 и сконфигурированы в «0,1,1».

Каждый из трёх таких модулей обслуживает соответственно каждую фазу. Сигнал для измерения напряжения поступает на модуль через цепочку из четырёх резисторов и берётся с нулевой клеммы («N»). При этом стоит обратить внимание, что общим проводом для каждого модуля является соответствующая ему фаза. А вот, общий провод всей схемы соединён с нулевой клеммой. Данное хитрое решение по обеспечению питанием каждого узла схемы расписано ниже.

Каждая из трёх фаз поступает на стабилитроны VD4, VD5 и VD6 соответственно, затем на балластовые RC цепи R1C1, R2C2 и R3C3, затем – на стабилитроны VD1, VD2 и VD3, которые соединены своими анодами с нулём. С первых трёх стабилитронов снимается напряжение питания для каждого модуля U3, U2 и U1 соответственно, выпрямляется диодами VD10, VD11 и VD12. Микросхемы-регуляторы D1-D3 служат для получения напряжения питания 5В. Со стабилитронов VD1-VD3 снимается напряжение питания общей схемы, выпрямляется диодами VD7-VD9, собирается в одну точку и поступает на регулятор D4, откуда снимается 5В.

Общую схему составляет микроконтроллер (МК) D5 PIC16F720. Очевидно, он служит для сбора и обработки информации о текущей потребляемой мощности, поступающей с каждого модуля в виде импульсов. Эти сигналы поступают с модулей U3, U2 и U1 на пины МК RA2, RA4 и RA5 через оптические развязки V1, V2 и V3 соответственно. В результате на пинах RC1 и RC2 МК формирует импульсы для механического счётного устройства M1. Оно аналогично устройству, рассматриваемому ранее, и также имеет соотношение 200:1. Сопротивление катушки высокое и составляет порядка 500 Ом, что позволяет подключать её непосредственно к МК без дополнительных транзисторных цепей. На пине RC0 МК формирует импульсы для светодиодного индикатора HL2 и для внешнего импульсного выхода на разъёме XT1. Последний реализуется через оптическую развязку V4 и транзистор VT1. В данной модели счётчика соотношение составляет 400 импульсов на 1 кВт*ч. На практике при испытании данного счётчика (после небольшого ремонта) было замечено, что электромагнитная катушка счётного механизма срабатывает синхронно со вспышкой светодиода HL2, но через раз (в два раза реже). Это подтверждает соответствие соотношений 400:1 для индикатора и 200:1 для счётного механизма, о чём говорилось ранее.

Слева на плате расположено место для 10-пинового разъёма XS1, который служит для перепрошивки, а также, для UART интерфейса МК.

Таким образом, трёхфазный счётчик «Энергомера ЦЭ6803В Р32» состоит из трёх однофазных измерительных микросхем и микроконтроллера, обрабатывающий информацию с них.

В заключение стоит отметить, что существует ряд моделей счётчиков куда более сложней по своей функциональности. К примеру, счётчики с удалённым контролем показаний по электролинии, или даже через модуль мобильной связи. В данной статье я рассмотрел только простейшие модели и основные принципы построения их электрических схем. Заранее приношу извинения за возможно неправильную терминологию в тексте, ибо я старался излагать простым языком.

Принцип работы электросчетчика | Заметки электрика

Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».

Теме учета электроэнергии мы уже посвятили множество статей, а вот разобраться с устройством и принципом работы электросчетчика не хватало времени.

Поэтому сегодняшняя статья посвящается принципу работы однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.

Как Вы уже знаете, электросчётчики по принципу работы делятся на 2 вида:

  • индукционные
  • электронные

Рассмотрим более подробно принцип работы каждого типа счетчиков.

Принцип работы индукционного электросчетчика

  • 1 — токовая или последовательная  обмотка (катушка)

  • 2 — параллельная катушка (обмотка) или катушка напряжения

  • 3 — счетный механизм в виде червячной передачи

  • 4 — постоянный магнит для создания торможения и плавности хода диска

  • 5 — алюминиевый диск

  • Фi — магнитный поток, который создается током нагрузки

  • Фu — магнитный поток, который создается током в катушке напряжения

Электросчетчик состоит из 2 катушек (обмоток): катушка напряжения и токовая катушка, электромагниты которых расположены под углом 90° относительно друг друга в пространстве. В зазоре между этими электромагнитами находится алюминиевый диск, который с нижней и верхней стороны крепится на подшипниках и подпятниках. На оси диска установлен червяк, который через зубчатые колеса передает вращение счетному механизму (барабану).

Токовая катушка включается в цепь последовательно и состоит из небольшого количества витков. Наматывается такая катушка толстым проводом, соответственно, прямому номинальному току электросчетчика.

Катушка напряжения включается в цепь параллельно и состоит из большого количества витков. Наматывается тонким проводом с диаметром примерно от 0,06 -до 0,12 (мм).

При подачи переменного напряжения на катушку напряжения и при протекании через токовую катушку тока нагрузки, в зазоре  наводятся переменные магнитные потоки Фi и Фu, которые наводят в алюминиевом диске вихревые токи. При взаимодействии этих потоков и вихревых токов в диске, возникает вращающий момент — диск начинает вращаться.

Количество оборотов алюминиевого диска за определенное время — это и будет наша потребляемая электроэнергия.

При увеличении тока нагрузки (например, мы включили в сеть дополнительную нагрузку) в токовой катушке будет возникать больший вращающий момент и диск будет вращаться быстрее.

Для учета электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока используют трехфазные индукционные электросчетчики, принцип работы которых аналогичен однофазным.

Принцип работы электронного электросчетчика

На смену индукционным электросчетчикам пришли электронные электросчетчики, например ЦЭ6803В, СЕ 102, СОЭ-55 и другие. Они обладают рядом достоинств, о которых мы поговорим в этой статье.

В электронном электросчетчике преобразователь преобразует входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения в цифровой импульсный код. Этот код подается на микроконтроллер, где расшифровывается и рассчитывается, а далее выдает количество потребляемой электроэнергии на дисплей электросчетчика.

P.S. Спасибо за внимание. Автор сайта «Заметки электрика».

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Получение данных с прибора учёта электроэнергии через GPRS-интернет — Teleofis.ru

Как работает технология GPRS? Что необходимо для опроса счётчиков электроэнергии по сети GPRS? Какие схемы подключения можно использовать? На эти и другие вопросы отвечаем в статье.


Дистанционный опрос счётчиков электроэнергии, как правило, не требует применения высокоскоростных модемов 3G/4G вследствие малых объёмов данных. Сегодня для беспроводного учёта электроэнергии чаще всего используют модемы с передачей данных по каналам GPRS и CSD. В этой статье мы рассмотрим, что необходимо для опроса счётчиков электроэнергии по сети GPRS и какие схемы подключения при этом можно использовать.

О том, как работает технология GPRS и в чем её преимущества перед другими GSM-технологиями для передачи данных – читайте в статье «Преимущества технологии GPRS в системах учёта ресурсов».

Что необходимо для опроса счётчика по GPRS?

Для опроса счётчика электроэнергии по сети GPRS потребуются:

  1. Счётчик электроэнергии с интерфейсом для подключения модема. Одни из наиболее популярных – электросчётчики «Меркурий» и «Энергомера».

  2. Модем (терминал), который подключается к счётчику и организует канал связи GPRS. Подключение модемов к счётчикам электроэнергии, как правило, происходит по интерфейсу RS-485, следовательно, вам необходимо выбрать GPRS-модем с соответствующим интерфейсом.

  3. SIM-карта любого сотового оператора с возможностью передачи данных через GPRS-интернет. В некоторых случаях могут понадобиться SIM-карты со статическими IP-адресами (подробнее – в разделе «Схемы подключения»).

  4. Сервер с установленным программным обеспечением (ПО) и доступом к сети интернет для дистанционного сбора показаний со счётчиков.

GPRS-терминалы TELEOFIS для опроса счётчиков электроэнергии

Для удалённого опроса счётчиков электроэнергии по технологии GPRS компания TELEOFIS уже более десяти лет выпускает GPRS-терминалы серии WRX с интерфейсами подключения RS-485, RS-232 и RS-422. Они поддерживают передачу как по технологии GPRS, так и по каналу CSD (резервный канал).

Терминалы WRX установлены и бесперебойно работают на многих АСКУЭ России и ближнего зарубежья, в крупнейших электросетевых и энергосбытовых компаниях. Это один из самых любимых и популярных продуктов среди наших клиентов:

  • Устройства надёжны, так как поддерживают многоуровневое резервирование канала связи.

  • Никаких АТ-команд для регистрации в сети в терминал отправлять не нужно.

  • Терминалы имеют программу конфигурации с возможностью настройки около двухсот параметров (SIM-карт, подключения, расписания, последовательного порта и др.) для удобного управления устройством.

  • Поддерживают групповую дистанционную настройку, что особенно важно для диспетчеризации большого количества устройств.

Схемы подключения

Как мы отметили выше, технология GPRS подразумевает клиент-серверную модель взаимодействия, следовательно, одно устройство в сети должно быть TCP-клиентом, а другое – TCP-сервером. Важно помнить, что устройство «Сервер» всегда должно иметь статический IP-адрес, по которому к нему будут подключаться устройства «Клиенты».

Рассмотрим основные схемы подключения к электросчётчикам по интерфейсам RS-485 с использованием GPRS-терминалов TELEOFIS серии WRX.

Схема 1. Терминал «Клиент» – Сервер опроса «Сервер»

Это самая простая и наиболее используемая схема, так как она не требует подключения дополнительных устройств. Её можно использовать в том случае, если диспетчерский ПК имеет статический IP-адрес, а программа опроса может принимать входящие подключения, то есть работать в режиме сервера.

Терминал WRX, подключенный к счётчику по интерфейсу RS-485, настроен на работу в режиме «Клиент». С программой-конфигуратором WRX Configuration Tool настройка не займёт у вас много времени. Программа опроса на диспетчерском ПК работает в режиме «Сервер». Терминал подключается к ПК-серверу по IP-адресу и порту и создаёт прозрачный канал связи между счётчиком и программой опроса.

Схема 2. Терминал «Клиент» – терминал «Сервер»

Эту схему можно использовать, если сервер опроса не может работать в режиме «Сервера». В этом случае к диспетчерскому ПК можно подключить ещё один терминал WRX и настроить его как «Сервер». Терминал на стороне счётчика настраиваем, как и в предыдущем случае, на режим «Клиент».

Для терминала «Сервера» вам потребуется приобрести SIM-карту со статическим внешним или внутренним IP-адресом. Два терминала образуют прозрачный канал связи, через который программа опроса получает показания. 

Схема 3. Терминал «Сервер» – программа диспетчеризации «Клиент»

Ещё одна часто используемая схема, если программа опроса не умеет работать в режиме сервера или не имеет выхода в интернет. Терминал можно настроить на работу в режиме «Сервера», однако вам понадобится SIM-карта с внешним статическим IP-адресом. Программа опроса в этом случае работает как «Клиент» и подключается к терминалу «Серверу».

Для этой схемы возможен ещё один вариант подключения. Если сервер опроса по каким-то причинам не имеет выхода в интернет или должен работать только в локальной сети, вы можете подключить к ПК USB-модем или роутер (например, роутер 4G TELEOFIS LT40) и настроить закрытую подсеть, используя специальную услугу для безопасного беспроводного соединения – «Выделенный APN». Это решение будет максимально безопасным и недорогим. 

Схема 4. Терминал «Клиент» – программа диспетчеризации «Клиент»

Если же ваше ПО для опроса может работать только в режиме «Клиент» и вы не хотите приобретать SIM-карты со статическим IP для работы терминала в режиме «Сервер», можно использовать ещё одну схему подключения – соединение удалённых устройств с помощью бесплатного облачного сервера TCP-соединений M2M24 от компании TELEOFIS.

В этой схеме оба узла системы учёта работают как «Клиенты». Терминал на стороне счётчика устанавливает соединение с сервером M2M24, а диспетчерский ПК с помощью специального ПО M2M24 Gateway подключается к этому же серверу M2M24 с другой стороны. Тем самым образуется канал связи. Подробнее о подключении с помощью сервера M2M24 читайте в статье «M2M24 – программа для подключения к GPRS-терминалам с «серыми» IP-адресами».

Принцип действия однофазного индукционного счетчика

Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности

Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток

Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.

Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.

Работает многотарифный электрон ный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.

Таким образом, принцип действия электросчетчика в электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

{SOURCE}

Устройство и принцип работы гибридного электромеханического счетчика.

Гибридный счетчики электроэнергии необходимо разделять на несколько разных узлов: схема счетчика, блок питания, корректирующие цепи и т. д. Блок питания преобразует переменное входное напряжение в низкое постоянное и обеспечивает питание электронных цепей счетчика. Схема счетчика измеряет ток, который потребляется нагрузкой, с помощью трансформатора тока (датчика), через который и протекает измеряемый ток. Другие блоки счетчика электроэнергии выполняют ряд различных функций: вывод показаний и управление через Ethernet, WiMax, Wi-Fi, ZeegBee сети, управление дисплеем, термокомпенсация счетчика, коррекция точности, и т. п. Счетчик состоит из микросхемы обработки, трех трансформаторов тока, цепи питания, электромеханического счетного устройства и дополнительных цепей. В качестве регистра электроэнергии используется простое электромеханическое отсчетное устройство, в котором применен двухфазный шаговый двигатель. Электропитание счетчика обеспечивает источник, построенный на токовом трансформаторе и двухполупериодном выпрямителе.

Индукционные электросчетчики

Как говорилось выше, индукционный электросчетчик работает на основе индукционного механизма, схема которого приведена ниже:

Итак, состоит он из двух неподвижных катушек (обмоток) 1 и 2 которые в пространстве смещаются друг относительно друга на угол равный 90 0. Соответственно и магнитные потоки, протекающие через обмотки, при подключении их к сети будут сдвинуты друг относительно друга. В результате чего возникнет бегущее магнитное поле, которое порождает вращающий момент, который начнет вращать алюминиевый диск 4 расположенный в магнитном поле катушки. Во избежание инерционного вращения диска, после снятия с катушек напряжений, или слишком быстрого вращения при минимальной нагрузке, на диск также будет воздействовать постоянный магнит 3, который будет обеспечивать тормозной момент. Среднее значение вращающего момента будет равно:

Как и в обычном ваттметре в электросчетчике есть две обмотки, тока и напряжения. Обмотка тока выполнена толстым проводом, соответствующим номинальному току и включается в цепь последовательно.

Обмотка напряжения выполнена тонким проводом (0,06 – 0,12 мм) с большим количеством витков и подключается к цепи параллельно.

Все эти обмотки уже расположены внутри прибора и не требует особой схемы включения. В нем есть только два провода ввода (для однофазных фаза — ноль) и вывода. Счетчики имеют класс точности 1,0; 2,0; 2,5. Они могут выпускаться на различные токи напряжением 127В, 220В. Также трехфазные могут быть 127В, 220В, 380В, а также на токи до 2000 А и 35 кВ но подключаемые через измерительные трансформаторы.

Принцип работы индукционного трехфазного аналогичен однофазному, но так как при использовании трехфазных систем возможны различные схемы включения (треугольник, звезда), необходимо предварительно изучить возможности выбранного устройства.

Установка

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное. Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

Это важно: самостоятельно выполнять установку без разрешения запрещено.

Виды счетчиков электроэнергии

Однофазные индукционные счетчики электроэнергии

Электросчетчик – это прибор учета расхода электроэнергии переменного и постоянного тока.

Существует два типа данных устройств: электронные и индукционные модели. Все они отличаются принципом своей работы, но это никак не отражается на точности подсчетов, поскольку перед продажей каждое устройство проверяется и при необходимости калибруется сотрудниками соответствующих организаций. Компании независимые, поэтому подвоха в их деятельности ждать не стоит. Чтобы было проще определиться с подходящим видом электрического прибора в конкретном случае, нужно более детально изучить особенности каждого.

Индукционный

Данная разновидность широко распространена благодаря большому количеству преимущественных особенностей. Это традиционная конструкция, оснащенная вращающимся колесом. Работа основывается на принципах магнитного поля. Это поле образует несколько катушек – тока и напряжения. Они приводят диск в движение, который запускает счетный механизм.

Из недостатков стоит отметить точность подсчета. Погрешность находится в зоне допустимой, но результаты могли бы быть и лучше.

Электронный

Модульный трехфазный электронный электросчетчик

Эту разновидность можно считать относительно новой. Принцип работы основывается на измерении напряжения и силы тока в электрической сети. Отсутствуют какие-либо промежуточные механизмы, что обеспечивает высокую точность работы. Все показания отображаются на небольшом дисплее, а также хранятся во встроенной памяти. Более детально о достоинствах приборов:

  • Компактные размеры.
  • Его нельзя остановить или замедлить с помощью магнита.
  • Все модели оснащены многотарифной функцией.
  • Имеется встроенная самокорректировка показаний.
  • Удобное снятие показаний.
  • Точность показаний можно повысить дополнительно, для этого устанавливают специальную микросхему.

Несмотря на большое количество преимуществ, имеются и недостатки. Самый весомый – высокая стоимость.

Однотарифные и многотарифные виды электросчетчиков

Однотарифные приборы можно назвать традиционными. Это устройства, к которым привыкли все жители постсоветского пространства.

Многотарифные счетчики в России новика, поскольку вошли в обиход потребителей относительно недавно. Основная задача такого прибора – сокращение финансовых расходов потребителей. Суть экономии заключается в разнице стоимости электроэнергии от времени суток. В ночное и утреннее время она меньше, чем вечером.

Автоматический тип электросчетчика

Автоматический тип электросчетчика представляет собой разновидность электронных моделей. Особенность его заключается в автоматической передаче данных без участия домовладельцев. Процесс происходит своевременно, без потери личного времени. Такие устройства еще не очень распространены в России, но эксперты предполагают, что через 10-15 лет они будут в каждой второй квартире.

Устройство электронного электросчетчика

Электронный электросчётчик – это устройство измерения электрической мощности с преобразованием её в аналоговый сигнал, который далее преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный потребляемой мощности.

Преобразователь (как видно из названия узла)   преобразует аналоговый сигнал в цифровой импульсный, пропорциональный  потребляемой мощности.

Микроконтроллер – главная часть электросчётчика,  анализирует этот сигнал, рассчитывая количество потребляемой электроэнергии и осуществляет передачу информации на устройства вывода, на электромеханическое устройство или на дисплей – если используется жидкокристаллическая матрица, где и показывается количество потребляемой электроэнергии.

Описание, конечно очень общее, но как видно, устройство электронного электросчетчика – чистая электроника, чего не скажешь об устройстве индукционных счётчиков. Несмотря на то что, благодаря своим техническим характеристикам в настоящее всё большее распространение получает применение электронных счётчиков, старые индукционные счётчики были и остаются самыми распространёнными, их устройство стоит рассмотреть подробно.

Устройство индукционного (электро-механического) электросчетчика.

Основные части индукционного электросчётчика это: токовая катушка 1, катушка напряжения 2, алюминиевый диск 3, счётный механизм с червячной и зубчатой передачей 4 и постоянный магнит 5.

Токовая катушка включена в сеть последовательно и создаёт переменный магнитный поток, пропорциональный току, а катушка напряжения – параллельно, создавая переменный магнитный поток, пропорциональный напряжению.

Эти магнитные потоки пронизывают алюминиевый диск, причём, переменные магнитные потоки токовой обмотки – дважды, в связи с U-образной формой её магнитопровода, наводя в нём ЭДС.

Таким образом, возникают электромеханические силы, создающие крутящий момент – вращение диска, ось которого связана со счётным механизмом червячной и зубчатой передачей, производя  передачу движения оси диска на цифровые барабаны.

Крутящий момент, создающий вращение диска пропорционален мощности сети; выше мощность – сильнее крутящий момент, диск крутится по оси быстрее.

Для выравнивания и успокоения колебаний частоты вращения в устройство электросчётчика входит постоянный магнит, поток которого, взаимодействуя с вихревыми токами диска, создаёт электромеханическую силу с направлением, обратным движению диска, что и создаёт тормозной момент.

Устройство и принцип работы

Конструкция счетчика зависит от принципа его работы и осуществляемых функций. Индукционный однофазный счетчик используется в однофазных переменных сетях и состоит из следующих частей:

  • корпуса составного;
  • двух обмоток: токовой и напряжения;
  • двух магнитопроводов: обмотки тока и обмотки напряжения;
  • противополюса;
  • диска алюминиевого;
  • механизма червячного типа;
  • механизма счетного;
  • магнита постоянного, служащего для торможения диска;
  • оси, на которой закреплены счетный механизм, червячная передача и алюминиевый диск.

Схематическое устройство однофазного электросчетчика индукционного типа

Принцип работы устройства заключается в следующем. 2 электромагнита представляют измерительный механизм счетчика. Они расположены под углом 90° друг к другу. В магнитном поле этих электромагнитов находится диск, выполненный из алюминия. Счетчик включается в работу путем подсоединения с электроприемниками токовой обмотки последовательно, а с электроприемниками напряжения – параллельно. При прохождении переменного тока по обмоткам в сердечниках возникают магнитные потоки переменной величины. Они пронизывают диск, в результате чего индуцируют вихревые токи. При взаимодействии последних с магнитными потоками создается усилие, которое вращает диск. Он, в свою очередь, связан со счетным механизмом, который учитывает частоту вращения диска. Цифры, расположенные на счетном механизме фиксируют расход электрической энергии.

При увеличении тока нагрузки возникает больший вращающий момент, что заставляет диск вращаться быстрее.

Принцип работы трехфазных индукционных счетчиков аналогичен выше описанному счетчику, с той лишь разницей, что их используют в трехфазных сетях переменного тока.

Вид спереди трехфазного индукционного электросчетчика со снятой крышкой

Вид сбоку со снятой задней частью корпуса трехфазного индукционного счетчика

С развитием электронных технологий появились счетчики учета расхода электроэнергии электронного типа. Принцип действия их довольно прост. Специальный преобразователь входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения преобразует в цифровой импульсный код. Он подается на микроконтроллер, который фиксирует количество потребляемой электроэнергии на дисплее изделия. Отсюда основными частями электронного счетчика являются:

  • кожух защитный;
  • трансформаторы измерительные тока и напряжения;
  • преобразователь;
  • микроконтроллера, являющиеся органом управления и передачи информации на дисплей;
  • колодка клеммная для подсоединения эл. проводов.

Работа однофазных и трехфазных электронных счетчиков осуществляется по одним и тем же законам, с той лишь разницей, что в 3-хфазном осуществляется суммирование величин каждого из трех каналов.

Структурная схема работы однофазного счетчика электронного типа

Из схемы видно, что трансформатор тока включен в разрыв фазного провода, а трансформатор напряжения подключен к нулю и фазе. Сигналы величины тока и напряжения с помощью преобразователя преобразуются в мощность и частоту в цифровом виде, в дальнейшем микроконтроллер управляет оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), электронным реле и дисплеем, на котором отражается цифровая информация, фиксирующая расход электроэнергии на подключенном к счетчику объекте. ОЗУ в некоторых моделях может играть роль передатчика информации, что дает возможность контролировать работу счетчика на расстоянии.

Электронные счетчики для замеров расхода электроэнергии в трехфазных схемах, могут работать как в трех,- так и четырехпроводных цепях. Устройства хранят информацию с привязкой ко времени. Показания можно снимать за определенный период времени и фиксировать следующие показатели:

  • активное потребление;
  • реактивное потребление;
  • действующие значения напряжения и тока;
  • частоту в каждой фазе.

Все это позволило создать многотарифные счетчики для подсчета потребления электроэнергии в разное время суток, по дням недели или сезонам.

Устройство и принцип работы электросчетчика

Устройство индукционного счетчика

Чтобы в режиме реального времени и непрерывно производить учет активного энергопотребления переменного тока, требуется устанавливать однофазные или трехфазные индукционные приборы учета. Если же важен учет постоянного тока, который широко распространен на железной дороге и всех видах электротранспорта, монтируют электродинамические приборы учета.

Индукционные электрические счетчики оснащены диском, изготовленным из алюминия, при потреблении ресурса этот подвижный элемент вращается из-за вихревых потоков, созданных индукционными катушками. В данном случае встречаются две разные силы – магнитное поле индукционных катушек и магнитное поле вихревых токов. Образованные в результате токи протекают в цепи параллельной нагрузки. Каждая катушка оснащена сердечником, который намагничивается переменным током. Воздействие непрерывного переменного тока приводит к тому, что полюса электромагнитов постоянно изменяются. Это приводит к прохождению между ними магнитного поля. Именно оно тянет за собой алюминиевый диск, образуя вращение.

Скорость вращения диска прямо пропорциональна величине токов, находящихся в обеих катушках. При производстве электросчетчиков применяются простые соединительные приемы из механики, благодаря чему вращающийся диск связан с цифровыми показаниями на панели.

Последние годы люди все чаще отдают предпочтение электронным двухтарифным конструкциям. Непрерывно увеличивающийся спрос объясним следующим перечнем достоинств:

  • Приборы более точно считывают информацию, что позволяет сократить расходы на оплату коммунальных услуг.
  • В сравнении с механическими электросчетчиками они имеют компактные размеры и более привлекательный внешний вид.
  • Автоматически переключаются на дневной и ночной тарифы, участие человека не требуется. Еще на этапе производства прибор программируют на два временных интервала – с 07:00 до 23:00 и с 23:00 до 07:00.
  • Усовершенствованные модели нуждаются в проверке один раз в течение 5-16 лет. Требуется такая проверка для правильности учета и начисления средств. Проверкой должна заниматься энергопоставляющая компания.

Первая проверка работоспособности устройства проводится еще в заводских условиях, дата обязательно должна быть указана в сопроводительной документации.

Снятие показаний

Электромеханические счетчики снабжены цифровым барабаном, на котором отображается расход электроэнергии в киловаттах. Эти данные можно сдать в расчетную службу или самостоятельно производить расчеты.

В зависимости от модели на барабанном табло появляется 5 или 7 цифр, причем последняя отделена от остальных запятой и выделена цветом. При учете не надо считать десятые и сотые доли киловатт – только целые числа. Полученный расход киловатт за месяц умножают на стоимость 1 киловатта и получают сумму, которую надо заплатить за электричество.

Принцип работы

Умным электрическим счетчиком считают автоматизированное специальное устройство, основная задача которого – сбор данных о количестве потребляемых ресурсов. Оптимальная частота передачи данных на информационные узлы компаний – один раз в течение 60 минут.

Ежегодно плата за электроэнергию, а также воду и газ возрастает. Благодаря этому спрос на интеллектуальные устройства растут ежедневно. Их устанавливают в реконструированных сооружениях и новых домах.

Переход на усовершенствованные виды приборов учета дает много преимущества, включая практичность и выгоду.

Состоит устройство из двух основных частей – контроллера, который отвечает за передачу данных, и счетчика. Передача данных осуществляется несколькими способами, это зависит от разновидности установленного контроллера. Самый современный и бюджетный вид – беспроводной контроллер. С его помощью передача данных может осуществляться одним из следующих способов:

  • GPRS – подключается через стандартную сим-карту мобильной связи, ее требуется регулярно пополнять. Информация подается на серверы с помощью общедоступной сотовой связи.
  • LPWAN – технология имеет много общего с предыдущим способом передачи данных, но она менее энергозатратная. Данные подаются благодаря специальным вышкам, основная задача которых – связь контроллеров с сервером.
  • Wi-Fi – самая современная технология, которая совмещает в себе все преимущества предыдущих двух способов передачи данных. Благодаря низкому энергопотреблению контроллер может работать от аккумуляторных батареек.

Различие по типу электросети

Основное различие счетчиков заключается во втором пункте, а именно, для какой электросети они разработаны – для однофазной или трехфазной. Электрический счетчик однофазный используются в однофазных двухпроводных сетях напряжением 0,4/ 0,23 кВ. Основное их применение – учет расхода электроэнергии в квартирах или частных домах. Изготавливаются счетчики на напряжение 220 (или 127) вольт, номинальный ток — 5, 10, 20, 40, 60 А. Устанавливаются счетчики на вводе и размещаются в этажных (квартирных) щитах.

Электрический счетчик трехфазный предназначен для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей. И если с однофазными счетчиками все просто и понятно, то трехфазные приборы требуют расширенного описания, поскольку они используются в электроустановках, работающих на трехфазном токе. Трехфазные счетчики прямого (непосредственного) включения подсоединяются к сети напрямую, без дополнительных приборов – трансформаторов тока. Номинальный ток изготовляемых счетчиков прямого включения — 5, 10, 20, 30, 50, 100А.

Учет потребленной энергии определяется путем вычитания первоначального показания электросчетчика (Пн) из конечного показания (Пк):

Э = Пк — Пн

Однако бывают ситуации, когда электроустановка потребляет значительный ток и счетчик прямого включения такой ток через себя пропустить не сможет. Поэтому в таких случаях используют подключение электросчетчиков через измерительные трансформаторы тока (ТТ). Основное назначение ТТ – уменьшить ток до таких значений, при которых счетчик будет нормально функционировать. Расчет потребленной энергии здесь определяется также вычитанием начальных показаний из конечных и дополнительно – умножением полученной разницы показаний на коэффициент трансформации (Кт) трансформаторов тока:

Э = (Пк — Пн)*Кт

Определить какой коэффициент трансформации у ТТ можно по данным на шильдике самого трансформатора. Например, надпись 150/5 на ТТ означает, что первичная обмотка данного трансформатора рассчитана на ток 150А, а вторичная на 5А. Из этого соотношения мы и получаем коэффициент трансформации, равный 30. Другими словами — ТТ уменьшает первичный ток в 30 раз.

Правила установки электросчетчика на улице

Установка электрического счетчика на открытом воздухе вне помещения должна проводиться согласно ряду техническо-эксплуатационных требований.

Правильней всего установить счетчик с фасадной стороны дома на высоте 0,8-1,7 метра, что обеспечит легкий доступ к нему представителям сетевой компании и техническому обслуживанию.

Смонтировать счетчик можно непосредственно на опоре бетонного столба, если он располагается на территории дома. Также в электро щитке следует установить защитный автомат, а группу автоматов на все потребители дома лучше смонтировать внутри помещения.

Процесс установки счетчика

  1. Перед монтажными работами необходимо выполнить отключение сетевой линии согласно правилам ПУЭ.
  2. Высота для навесного монтажа счетчика варьируется от 0,8 до 1,7 метра горизонтально поверхности.
  3. При температурах ниже 5°С электросчетчики будут вести себя некорректно. Именно по этой причине стоит подумать об отапливаемом электро щитке.
  4. Входная токовая цепь должна подключаться к автоматическому защитному выключателю, а после этого к счетчику.
  5. Не стоит забывать про защитное заземление, которое позволяет в случае перекоса фаз или короткого замыкания обезопасить всю электронику в доме.
  6. Подключаем выход счетчика на вводный автомат или группу автоматов.
  7. Пробное включение.

Источники

  • https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-schetchik-elektroenergii-starogo-i-novogo-obrazca.html
  • https://elektro.guru/elektrooborudovanie/schetchiki/ustanovka-v-kvartire-elektroschetchika-cena-uslugi-i-pribora.html
  • https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka.html
  • https://o-builder.ru/pravila-ustanovki-elektroschetchika-v-chastnom-dome-kvartire-na-ulice/
  • http://mr-build.ru/elektrika/ustanovka-elektroschetchika.html
  • http://podklyuchenie-elektrichestva.ru/uslugi/ustanovka-schetchikov-elektroenergii/
  • https://mosenergosbyt-lichnyj-kabinet.ru/zamena-schetchika
  • https://elquanta.ru/schetchiki/ustrojjstvo-princip-ehlektroschetchika.html
  • https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka-v-chastnom-dome.html

Как выглядят умные счетчики электроэнергии — принцип работы и способы снятия показаний

Умный счетчик электроэнергии — это прибор для учета расхода электричества с функцией автоматической передачи показаний и параметров электросети конечному потребителю и энергосбытовой компаний. Первые хвалят такие счетчики за автоматизацию процесса отправки показаний и возможность лично контролировать расход ресурса с точностью до каждого часа, вторые — за постоянную актуальность и точность данных в своих системах учета. В роли конечного потребителя могут выступать как частные лица, так и компании из разных сфер деятельности: коммерческая аренда, производство, гостиничный и ресторанный бизнес. Такой прибор учета может работать как в однофазных (бытовых), так и в трехфазных (промышленных) электросетях.

Если вы регулярно опаздываете с передачей показаний в энергосбыт, сталкивались с подозрительными цифрами расхода в платежках, или вам сложно собирать показания со всех субарендаторов, то однозначно стоит присмотреться к умным счетчикам.

Что может умный счетчик электроэнергии

Набор функций зависит от конкретной модели и задач, возлагаемых на умный прибор учета. Если рассматривать не конкретное устройство, а весь класс, то такой счетчик электроэнергии:

  • Передает показания без участия владельца — не придется даже снимать данные о потреблении;
  • Фиксирует сбои сети, отклонения силы тока и напряжения от заявленных параметров — данные важны энергосбытам для быстрого устранения проблем в электросетях и трансформаторных подстанциях;
  • Отключает электричество у неплательщика — эта опция исключает практику перераспределения задолженности на добросовестных плательщиков;
  • Собирает и запоминает детальную информацию по потреблению — умный счетчик поможет скорректировать режим энергопотребления и сэкономить на оплате счетов.

Как видите, передача показаний без участия пользователя — не единственное преимущество умных моделей. Благодаря расширенному функционалу счетчиков потребители электроэнергии могут детально анализировать объем и качество поставляемого энергоресурса. Такие возможности будут актуальны для большинства компаний самостоятельно производящими расчеты с энергосбытами или ведущих внутренний учёт коммунальных ресурсов. Далее рассмотрим принцип работы такого оборудования на примере решений от SAURES.

Как работает умный счетчик электроэнергии

Общая схема работы следующая: прибор фиксирует объем потребленной электроэнергии, накапливает данные по расходу и передает эту информацию в систему учёта. Термин «умный счетчик» может обозначать как устройство, выполняющее все эти функции, так и совокупность устройств, решающих задачи раздельно. У каждого варианта есть свои преимущества. Наша компания специализируется на решениях с внешним контроллером, состоящих из следующих элементов:

  • Многотарифный электрический счетчик — его монтируют в распределительном щите;
  • Контроллера системы SAURES — он устанавливается в месте, где расположен счетчик или на удалении до 1 км и передает информацию облачный сервис;
  • Облачное хранилище — оно расположено в защищенном дата-центре и хранит все данные о потреблении;
  • Клиентское программное обеспечение — для просмотра с десктопа нужен только веб-браузер, а для мобильных устройств есть бесплатные приложения.

Схема работы системы предполагает, что электрический счетчик учитывает киловатты, амперы и вольты, контроллер получает информацию о расходе от прибора в разрезе по тарифам и часам и передает показания в облако. Сервер нашей компании принимает показания и сохраняет полученную информацию в облаке SAURES. Посетив кабинет в облачном сервисе, пользователь может посмотреть показания и оценить объемы потребления в разрезе по часам, дням и месяцам. Также в кабинете настраивается расписание автоматической отправки данных поставщику ресурса.

Счетчики сбрасывают информацию в облако с ежедневной периодичностью. Пользователи — энергетические компании или потребители — получают данные за пару кликов в личном кабинете. Централизованный сервер позволяет не тратить деньги и время на установку, поддержку и обновление софта для учёта данных от счетчиков.

Может ли «поумнеть» обычный электросчетчик?

Электрические счетчики со встроенными модемами (контроллерами) обычно устанавливаются при автоматизации всего объекта: МКД или коттеджного поселка. Они в 3-4 раза дороже обычных моделей, что приводит к удорожанию перехода на системы умного учета электроэнергии. Поэтому наша компания разработала оборудование для автоматизации обычных электросчетчиков – контроллеры SAURES.

Для подключения внешнего контроллера к электросчетчику используется интерфейс RS-485 или импульсный выход с частотой импульса до 25 Гц. Такими интерфейсами оборудованы, например, электросчетчики брендов:

  • Меркурий (Инкотекс) — серии 206, 200.02, 200.04, 236, 234, 230;
  • Энергомера — модели СЕ301, СЕ303, СЕ102М;
  • НЕВА (Тайпит) — модели МТ 124, МТ 114, МТ 115, МТ 323, МТ 324;
  • ABB — серия E31.

Для превращения обычного прибора учета электроэнергии в умный счетчик нужно снять крышку отсека с клеммами интерфейса, подключить контроллер к специальным клеммам. Если интерфейс расположен под общей крышкой с силовой частью, то потребуется привлечь специалиста энергосбытовой компании. Все контроллеры нашей компании никак не влияют на работу самого прибора учета и не нарушают требований контролирующих органов.

Полный список электросчетчиков, совместимых с умной технологией учета, можно увидеть здесь.

Контроллеры компании SAURES

Наша компания производит два типа контроллеров, отличающихся технологией передачи данных и количеством одновременно обслуживаемых приборов:

  1. Wi-Fi линейка с поддержкой до 8 импульсных и 8 цифровых каналов. Работает через домашнюю или общедомовую Wi-Fi сеть с доступом в Интернет.
  2. NB-IoT линейка с обслуживанием до 8 аналоговых и 32 цифровых каналов. NB-IoT — это специальная технология для интернета вещей, базирующаяся на инфраструктуре сотовых сетей.

Апгрейд электросчетчика предполагает установку контроллера на совместимый прибор учета или работы по комплексной замене оборудования. В последнем случае меняется сам прибор учета — клиент получает современный счетчик, а также Wi-Fi или NB-IoT модуль. Услуги по установке оборудования SAURES «под ключ» оказывают сертифицированные партнеры-монтажники. Работы по опломбировке счетчиков электроэнергии проводят представители энергосбыта. Эта услуга оплачивается отдельно.

Отдельные Wi-Fi и NB-IoT-модели контроллеров нашей компании могут выглядеть очень похоже. Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, нужно внимательно изучить особенности устройств.

Преимущества и недостатки Wi-Fi оборудования

SAURES выпускает несколько моделей Wi-Fi-контроллеров. Большинство собраны в корпусах с защитой уровня IP54, что предполагает размещение во внешних боксах с дополнительной герметизацией дверцы. Модуль связи контроллера работает на частоте 2400 МГц. Антенна может находится внутри корпуса (на плате) или быть внешней.

Дальнобойность Wi-Fi-модуля 25-100 метров. Если между устройством и роутером находятся стены —уровень сигнала снижается. Максимальные значения фиксируются только при размещении роутера в прямой видимости. Металлический распределительный щит блокирует сигнал, поэтому мы рекомендуем заменить его пластиковым аналогом, перенести контроллер в квартиру, используя витую пару или использовать внешнюю выносную антенну.

Преимущества Wi-Fi контроллеров компании:

  • работают с двумя беспроводными сетями — основной и резервной;
  • автономность — от обычных батареек устройство работает до 4 лет;
  • простое масштабирование — при автоматизации МКД или поселка можно обновлять парк счетчиков частями;
  • универсальность — к модулю можно подключить не только счетчики электроэнергии, но и газа, воды или тепла.
  • простой монтаж — внешние приборы подключаются через быстрозажимные клеммы, а сам контроллер крепится на специальную консоль;
  • легкая настройка — для запуска контроллера нужен любой смартфон или ПК с Wi-Fi адаптером.

Серьезным недостатком такого оборудования является зависимость от Wi-Fi сети владельца. Если роутер будет обесточен или доступ в Интернет будет ограничен, то передача данных в облачный сервер остановится.

Плюсы и минусы NB-IoT

Narrow Band Internet of Things (NB-IoT) контроллеры работают через сотовые сети операторов, поддерживающие данный стандарт. Они подключаются к электросчетчикам и другим приборам учета кабелем. Для этого используются RS-485 или импульсный интерфейс устройств. В линейке устройств есть модели с корпусом, защищенным по стандарту IP66. Они выдерживают широкий диапазон температур эксплуатации (от -30 до 60 °C). Такие модули размещают внутри распределительного щита или за его пределами. Точка установки должна находиться в зоне покрытия NB-IoT сети, на удалении до 50 метров от импульсных приборов учета и до 1 км для цифровых устройств.

Дальнобойность связи в городской среде составляет около 5 км. В стоимость таких устройств уже заложена цена сетевого трафика на 6 лет или 12Мб. В качестве средства идентификации клиента используется SIM-чип одного из операторов связи (компания SAURES сотрудничает с МТС). Питание модуля связи осуществляется от внешнего источника (электросчетчика) или встроенной литиевой батареи 6000 мАч.

К преимуществам NB-IoT контроллеров относят:

  • Стабильная работа — емкая внутренняя литиевая батарея и возможность переключения на соседнюю вышку связи исключают потерю трафика;
  • Энергонезависимая память — в офлайн-режиме хранится до 1000 записей. После восстановления сети прибор передаст информацию в облако без искажений;
  • Автономность — на литиевой батарее контроллер проработает до 6 лет;
  • Предоплаченный трафик на 6 лет — для контроллеров с сим-чипом не нужно покупать SIM-карту и оплачивать пакет трафика, все это заложено в стоимость аппарата;
  • Возможность подключения до 32 периферийных устройств — такие контроллеры проектировались под автоматизацию любого масштаба и могут обслуживать приборы учета сразу нескольких этажей МКД.

Главный минус — ограниченность распространения IoT-сетей. Если МТС охватил уже почти всю Россию, то другие операторы предоставляют доступ к NB-IoT только в некоторых регионах страны.

Как организован доступ к данным о расходе и автоматическая отправка показаний

Контроллеры Wi-Fi и NB-IoT настраивают сами пользователи, инженеры компаний-пользователей или наши официальные дилеры. После настройки и подключения к интернету умный модуль начинает передавать информацию в облако SAURES. Пользователь может подключиться к своему кабинету в этому облаке, используя веб-кабинет или приложение для смартфона. Для этого нужно зайти на сайт lk.saures.ru или в приложение и указать логин и пароль аккаунта.


В кабинете пользователю доступны следующие функции:

  1. Дистанционный контроль показаний — вы можете увидеть текущие объемы потребления на любую дату из архива.
  2. Архив данных — можно оценить динамику потребления в разрезе дня, месяца или года. При этом вся информация выводится в виде интуитивно понятных графиков, облегчающих сопоставление информации по разным периодам.
  3. Настройка автоматической передачи показаний — вы настраиваете расписание для каждого прибора учета и получаете информацию об успешной отправке показаний на электронную почту или в виде push-уведомления.

Для настройки графика отправки достаточно выбрать в специальной форме личного кабинета способ передачи данных, а также день и час. Далее следует указать e-mail получателя и номер своего лицевого счета.

Для абонентов МосОблЕИРЦ из московской области мы разработали прямую интеграцию с сервером этого расчетного центра. Можно отправлять показания по электроэнергии и воде.


Общие требования к местам установки приборов учета:

1. Приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка:

— потребителей,

— производителей электрической энергии (мощности) на розничных рынках,

— сетевых организаций,

 имеющих общую границу балансовой принадлежности.

При отсутствии технической возможности установки прибора учета на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка прибор учета подлежит установке в месте, максимально приближенном к границе балансовой принадлежности, в котором имеется техническая возможность его установки.

При этом по соглашению между смежными субъектами розничного рынка прибор учета, подлежащий использованию для определения объемов потребления (производства, передачи) электрической энергии одного субъекта, может быть установлен в границах объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) другого смежного субъекта.

В случае если прибор учета, в том числе коллективный (общедомовой) прибор учета в многоквартирном доме, расположен не на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка, то объем потребления (производства, передачи) электрической энергии, определенный на основании показаний такого прибора учета, в целях осуществления расчетов по договору подлежит корректировке на величину потерь электрической энергии, возникающих на участке сети от границы балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) до места установки прибора учета. При этом расчет величины потерь осуществляется сетевой организацией в соответствии с актом уполномоченного федерального органа, регламентирующим расчет нормативов технологических потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям.

(Основание п. 144 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

2. Места установки, схемы подключения и метрологические характеристики приборов учета должны соответствовать требованиям, установленным законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений и о техническом регулировании.

(Основание п. 147 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

3. Приборы учета должны устанавливаться в шкафах, камерах комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН), на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих жесткую конструкцию.

Допускается крепление приборов учета на деревянных, пластмассовых или металлических щитках.

Высота от пола до коробки зажимов приборов учета должна быть в пределах 0,8-1,7 м. Допускается высота менее 0,8 м, но не менее 0,4 м.

(Основание ПУЭ п.1.5.29).

4. Для безопасной установки и замены приборов учета в сетях напряжением до 380 В должна предусматриваться возможность отключения прибора учета установленными до него на расстоянии не более 10 м коммутационным аппаратом или предохранителями. Снятие напряжения должно предусматриваться со всех фаз, присоединяемых к прибору учета. Трансформаторы тока, используемые для присоединения приборов учета на напряжении до 380 В, должны устанавливаться после коммутационных аппаратов по направлению потока мощности.

(Основание ПУЭ п.1.5.36).

5. Для безопасной замены прибора учета, непосредственно включаемого в сеть, перед каждым прибором учета должен предусматриваться коммутационный аппарат для снятия напряжения со всех фаз, присоединенных к нему.

Отключающие аппараты для снятия напряжения с расчетных приборов учета, расположенных в квартирах, должны размещаться за пределами квартиры

(Основание ПУЭ п.7.1.64).

6. После прибора учета, включенного непосредственно в сеть, должен быть установлен аппарат защиты. Если после прибора учета отходит несколько линий, снабженных аппаратами защиты, установка общего аппарата защиты не требуется.

(Основание ПУЭ п.7.1.65).

7. Рекомендуется оснащение жилых зданий системами дистанционного съема показаний приборов учета.

(Основание ПУЭ п.7.1.66).

8. Расчетные приборы учета в общественных зданиях, в которых размещено несколько потребителей электроэнергии, должны предусматриваться для каждого потребителя, обособленного в административно-хозяйственном отношении (ателье, магазины, мастерские, склады, жилищно-эксплуатационные конторы и т.п.). (Основание ПУЭ п.7.1.60).

9. В общественных зданиях расчетные приборы учета электроэнергии должны устанавливаться на ВРУ (ГРЩ) в точках балансового разграничения с энергоснабжающей организацией. При наличии встроенных или пристроенных трансформаторных подстанций, мощность которых полностью используется потребителями данного здания, расчетные приборы учета должны устанавливаться на выводах низшего напряжения силовых трансформаторов на совмещенных щитах низкого напряжения, являющихся одновременно ВРУ здания.

ВРУ и приборы учета разных абонентов, размещенных в одном здании, допускается устанавливать в одном общем помещении. По согласованию с энергоснабжающей организацией расчетные приборы учета могут устанавливаться у одного из потребителей, от ВРУ которого питаются прочие потребители, размещенные в данном здании. При этом на вводах питающих линий в помещениях этих прочих потребителей следует устанавливать контрольные приборы учета для расчета с основным абонентом.

(Основание ПУЭ п.7.1.61).

10. Расчетные приборы учета для общедомовой нагрузки жилых зданий (освещение лестничных клеток, контор домоуправлений, дворовое освещение и т.п.) рекомендуется устанавливать в шкафах ВРУ или на панелях ГРЩ.

(Основание ПУЭ п.7.1.62).

11. В жилых зданиях следует устанавливать один одно- или трехфазный расчетный прибор учета (при трехфазном вводе) на каждую квартиру

(Основание ПУЭ п.7.1.59).

12. Расчетные квартирные приборы учета рекомендуется размещать совместно с аппаратами защиты (автоматическими выключателями, предохранителями).

При установке квартирных щитков в прихожих квартир приборы учета, как правило, должны устанавливаться на этих щитках, допускается установка счетчиков на этажных щитках.

(Основание ПУЭ п.7.1.63).

Требования к местам установки приборов учёта производителей электрической энергии на розничном рынке:

1. Субъект розничных рынков, владеющий на праве собственности или на ином законном основании объектом по производству электрической энергии (мощности) и энергопринимающими устройствами, соединенными принадлежащими этому субъекту на праве собственности или на ином законном основании объектами электросетевого хозяйства, по которым осуществляется передача всего или части объема электрической энергии, потребляемой указанными энергопринимающими устройствами такого субъекта, в целях участия на розничных рынках в отношениях по продаже электрической энергии (мощности), произведенной на принадлежащих ему объектах по производству электрической энергии (мощности), обязан обеспечить раздельный почасовой учет производства и собственного потребления электрической энергии в соответствии с требованиями настоящего документа.

(Основание п. 63 ПП РФ №442).

2. Приборы учета объемов производства электрической энергии производителями электрической энергии (мощности) на розничных рынках должны устанавливаться в местах присоединения объектов по производству электрической энергии (мощности) к энергопринимающим устройствам и (или) иным объектам электроэнергетики производителя электрической энергии (мощности) на розничном рынке, а также на границе балансовой принадлежности производителя электрической энергии (мощности) на розничном рынке и смежных субъектов (потребителей, сетевых организаций).

(Основание п. 141  ПП РФ №442).

Опрос счетчика с помощью оптической/IrDA головки и смартфона. АСКУЭ яЭнергетик

Компанией «Технологии энергоучета» разработано устройство сопряжения, обеспечивающее считывание данных считывание данных со счетчиков через оптический порт или порт IrDA.

Чтобы считать данные со счетчика не нужен ноутбук, т.к. устройство сопряжения подключается к смартфону или планшету.

На смартфон следует установить приложение «яЭнергетик», запустить его и приложить считыватель к оптическому порту или IrDA-порту электросчетчика.

Приложение не содержит протоколы опроса приборов учета, а обеспечивает прозрачное соединение между счетчиком и сервером опроса.

Приводим сферы применения устройство сопряжения.

Периодическая проверка систем учета электроэнергии службой инспекции электрических сетей.

Позволяет прочитать основные сведения с электросчетчика чтобы сделать выводы о пригодности учета для дальнейшей эксплуатации:

  • серийный номер электросчетчика
  • информацию о наличии ошибок (слабый заряд батареи и т.п.)
  • отклонение времени встроенных часов электросчетчика
  • опрос текущих показаний
  • опрос параметров потребления
  • построение векторной диаграммы

Указанная информация выводится на экран смартфона, а также сохраняется в системе учета электроэнергии «яЭнергетик.рф», в которой может быть сформирован протокол проверки электросчетчика.

Сбор сведений о почасовом потреблении

Зачастую электросчетчики предприятий не оборудованы модемами, и сбор данных осуществляется путем ежемесячных выездов к местам расположения счетчиков.

Применение устройства сопряжения совместно со смартфоном значительно облегчает сбор данных с электросчетчиков, а также обеспечивает накопление статистики потребления в личном кабинете.

Доступна для считывания следующая информация:

  • профили мощности
  • текущие показания
  • архивные показания (показания на начало суток/месяца)

АСКУЭ яЭнергетик

Учет электроэнергии онлайн Быстрая настройка удалённого опроса 7 дней бесплатного пользования

Узнать подробнее
Постоянное считывание данных с электросчетчиков

Нередко у потребителей стоят электросчетчики с удаленным считыванием данных, но электросетевые компании не дают доступа к системе мониторинга. Подключиться к цифровому интерфейсу нет возможности т.к. коммуникационные зажимы опломбированы.

Выход — подключить к оптическому порту счетчика устройство сопряжения на постоянной основе. Это позволит осуществлять параллельное считывание данных с электросчетчиков без нарушения пломб и согласований с энергоснабжающими организациями.

Возможны ограничения! Считывание данных не будет работать, если у счетчика изменены заводские настройки сетевого адреса и пароля первого уровня. 

Демонстрация возможностей системы учета электроэнергии

Нашим партнерам теперь легче демонстрировать возможности системы учета электрической энергии «яЭнергетик» на примере счетчиков, установленных у клиентов.

Ранее для демонстрации возможностей требовалось устанавливать модемы. Но с помощью устройства сопряжения стало легко подключиться к клиентскому счетчику и получить с него данные, необходимые для демонстрации системы.

 

Хотите получать вовремя новости о выходе статей в нашем блоге? Подписывайтесь на телеграм-канал yaenergetikru

Статья является объектом авторского права ООО «Технологии энергоучета». Запрещается любое использование текста и материалов данной статьи без указания источника: яЭнергетик.рф или yaenergetik.ru

Что такое интеллектуальный счетчик?

Для измерения потребления электроэнергии в каждом доме коммунальные службы уже давно используют счетчики. Эти устройства регистрируют количество энергии, потребленной в каждом доме, чтобы коммунальное предприятие могло выставлять счета своим клиентам. Чтобы получить точную информацию о потреблении, коммунальное предприятие должно каждый месяц посылать вам на дом считыватели счетчиков, чтобы подтвердить потребление энергии.

Интеллектуальный счетчик очень похож на традиционный счетчик в вашем доме в том, что он измеряет и записывает данные о потреблении энергии.Однако интеллектуальный счетчик отличается тем, что это цифровое устройство, которое может удаленно связываться с вашей коммунальной службой. Он будет отправлять информацию о вашем потреблении в вашу коммунальную службу каждые 15 минут до одного часа и устраняет необходимость в считывателе счетчиков.

В дополнение к отчету о вашем потреблении энергии, интеллектуальный счетчик может немедленно информировать коммунальную службу, если в вашем районе произошло отключение электроэнергии (например, интеллектуальных счетчиков Техаса ). Он может быстро направить бригаду, чтобы разрешить ситуацию и как можно скорее снова включить питание.Как только все вернется в норму, интеллектуальный счетчик уведомит вашу коммунальную службу о разрешении.

Как можно сэкономить энергию с помощью интеллектуального счетчика?

Одним из самых больших преимуществ интеллектуального счетчика для потребителей является возможность отслеживать потребление энергии. Большинство интеллектуальных счетчиков оснащены цифровым циферблатом, на котором отображается актуальная информация об использованной энергии. Хотя он не скажет вам, что потребляет больше всего электроэнергии в вашем доме, знание того, сколько энергии вы используете, может помочь вам вносить улучшения.

Правительства или коммунальные службы некоторых штатов даже предлагают онлайн-программы, позволяющие отслеживать данные о потреблении энергии. Правительство Техаса, например, предлагает программу под названием Smart Meter Texas , которая позволяет частным и бизнес-клиентам отслеживать данные о потреблении энергии с 15-минутными интервалами, а также ежемесячную и ежедневную информацию об использовании.

Если вы решите изменить свое энергопотребление, вы сможете увидеть, как эти изменения влияют на общее энергопотребление каждый день и в течение месяца.

Каковы недостатки использования интеллектуального счетчика?

В стране идет много споров вокруг внедрения умных счетчиков . Одна из проблем заключалась в том, что некоторые умные счетчики загорелись. Некоторые считают, что проблема заключается в неисправных панелях счетчиков в доме, а не в самом умном счетчике. Сторонники устройства утверждают, что, когда работники коммунальных служб снимают старые счетчики, они иногда сотрясают неисправную часть основания счетчика. Поскольку он не работает должным образом, он перегревается и стал причиной нескольких случаев пожара в доме.Также важно отметить, что миллионы интеллектуальных счетчиков были развернуты по всей территории Соединенных Штатов, и очень немногие загорелись.

Еще одна проблема, связанная с интеллектуальными счетчиками, заключается в количестве излучения, которое они излучают. Некоторые люди утверждают, что глюкометры вызывают головокружение, потерю памяти, головные боли или даже рак. Однако эти утверждения не подкреплены наукой. Умные счетчики используют ту же технологию, что и мобильные телефоны, которые имеют относительно низкий уровень излучения, но эти усовершенствованные счетчики имеют радиационную угрозу, которая даже ниже, чем у мобильного телефона.Газета Huffington Post сообщает, что даже если вы стоите в трех футах от умного счетчика, воздействие микроволн в 1100 раз меньше, чем при поднесении мобильного телефона к уху. Умные счетчики обычно размещают за пределами дома, в задней или боковой части дома, в местах, где люди обычно не ходят. Так что риск облучения еще ниже.

Предоставлено вам taranergy.com

Позвоните по телефону (844) 466-3808, чтобы сегодня поговорить со специальным консультантом по энергетике.

2022 Лучшие мониторы энергии для дома — цены и обзоры

Что такое монитор энергии?

Энергомониторы

— это ворота во внутреннюю энергетическую систему вашего дома.Они подключаются к вашему счетчику электроэнергии, чтобы показать, сколько энергии потребляет ваш дом, и предоставить информацию о том, как вы можете сделать свой дом более энергоэффективным. Мониторы энергопотребления имеют множество функций, от распознавания энергопотребления отдельных приборов до создания персональных рекомендаций по энергоэффективности.

Каковы преимущества энергомонитора?

Если вы когда-либо внимательно изучали свой счет за электроэнергию, то знаете, что в нем довольно мало информации.В счете будет указано: 1) сколько электроэнергии вы использовали и 2) сколько с вас взимается плата. К сожалению, это об этом.

Допустим, вы хотите сократить потребление энергии, чтобы сэкономить деньги или уменьшить свой углеродный след. Для этого вам нужно либо попытаться сократить ненужное потребление в целом, либо просто угадать, какие устройства являются активными пользователями. Мониторы энергии существуют, чтобы устранить эту игру в угадайку. Они подключаются к вашему автоматическому выключателю и позволяют вам отслеживать потребление энергии с гораздо большей точностью, позволяя вам вместо этого убрать топор и сократить потребление энергии с помощью скальпеля.

Какие функции монитора энергопотребления важно учитывать?

Не все мониторы энергопотребления одинаковы. Когда вы смотрите на варианты вашего энергомонитора, необходимо учитывать несколько факторов.

Бытовые мониторы и мониторы индивидуальных приборов

Важно различать счетчики энергопотребления для дома и счетчики энергопотребления для отдельных приборов. Некоторые мониторы энергопотребления используются для одновременного мониторинга одного устройства и дают вам более подробный обзор этого конкретного устройства.Бытовые мониторы подключаются к вашему счетчику энергии и дают вам полную картину использования энергии. Эта страница посвящена мониторам с большим изображением.

Распознавание устройства

У ваших приборов есть уникальные способы использования электричества. Некоторые энергомониторы имеют функцию распознавания устройства, которая подключается к вашим автоматическим выключателям, определяет, как устройства в вашем доме используют электричество, быстро оценивают тип обнаруженного устройства и сообщают о действиях этого конкретного устройства.

Эта функция есть не у всех мониторов, и даже у тех, у кого она есть, технология не всегда работает идеально. Обычно монитор легко обнаруживает различия между телевизором и холодильником, но устройства, которые используют электричество аналогичным образом (например, нагревательные устройства, такие как тостер и плойка), могут быть более сложными.

Отслеживание затрат в режиме реального времени

Некоторые, но не все, домашние энергомониторы позволяют отслеживать стоимость энергопотребления в режиме реального времени.Отслеживание затрат в режиме реального времени позволит вам наблюдать за увеличением или уменьшением потребления электроэнергии и затрат. Вы также сможете увидеть и понять последствия включения и выключения устройств. Если для вас важна экономия средств, обратите особое внимание на устройства с этой функцией.

Мобильные приложения и уведомления

Многие мониторы энергопотребления подключаются к мобильному приложению, которое может отправлять уведомления о ваших устройствах, советы по дальнейшей экономии и предупреждения о ненормальном использовании устройств.Если вы хотите получать уведомления о конкретной проблеме с использованием электроэнергии, обязательно подтвердите, что выбранное вами устройство поддерживает эту функцию.

Опции монитора с поддержкой солнечной энергии

Для домов с уже установленными солнечными батареями или домовладельцев, рассматривающих солнечную энергию, устройства, готовые к работе с солнечными батареями, позволяют контролировать производство солнечной электроэнергии. Мониторы энергии с этой опцией позволяют вам видеть, сколько энергии вырабатывают ваши солнечные панели, когда и как она используется.

Установка

Если вы не очень хорошо знакомы с автоматическим выключателем, мы рекомендуем проконсультироваться с электриком по установке.Многие домашние энергомониторы позиционируют себя как самодельные, но любой проект, связанный с подключением устройства к автоматическому выключателю, сопряжен с опасностью поражения электрическим током.

Это правда, что привлечение электрика к вам домой для установки увеличит общую стоимость оборудования, но после установки устройства позволяют значительно сэкономить. Если вы примените знания, которые может предоставить монитор энергопотребления, вы сможете быстро компенсировать первоначальные затраты и стоимость установки.

Нейрио против.Смысл: как складываются топовые мониторы?

Два ведущих монитора бытовой энергии, Neurio и Sense , имеют несколько отличительных характеристик, которые следует учитывать при сравнении двух продуктов. Хотя основы одинаковы, оба устанавливаются в автоматический выключатель путем подключения трансформаторов к линиям электропередач и позволяют отслеживать потребление и выработку электроэнергии в режиме реального времени, но есть несколько существенных отличий.

Возможно, самым большим отличием Sense является его стандартная функция, позволяющая распознавать устройства.Чем дольше и больше вы используете Sense, тем лучше он будет распознавать сигнатуры бытовой техники в вашем доме. Neurio позволяет вам обновить эту функцию, но она может быть не такой продвинутой, как версия Sense.

Новая уникальная функция Neurio позволяет вам контролировать и контролировать распределенные системы хранения, потенциально повышая окупаемость инвестиций в системы хранения. Neurio утверждает, что более эффективное использование системы солнечная батарея + батарея может сократить срок окупаемости на 30%.

Технология интеллектуальных счетчиков | DEMCO

Что такое передовая измерительная инфраструктура (AMI)?

Advanced Metering Infrastructure (AMI) или «умные счетчики» — это цифровые счетчики, которые измеряют и регистрируют потребление электроэнергии и автоматически передают данные в DEMCO с использованием радиочастотной технологии.

Почему они называются умными счетчиками?

Эти счетчики являются «умными», потому что они имеют встроенную технологию для измерения потребления энергии, напряжения и отключений; затем может автоматически сообщать эту информацию непосредственно в DEMCO. Используя технологию, хорошо зарекомендовавшую себя в течение многих лет, интеллектуальные счетчики — это безопасная и надежная альтернатива ручному считыванию показаний счетчиков, и участники могут пользоваться расширенными услугами.

Почему DEMCO меняет счетчики?

Около 30 000 счетчиков DEMCO уже являются Smart.DEMCO заменит оставшиеся более 70 000 счетчиков, чтобы все участники стали частью усовершенствованной инфраструктуры учета. Предоставление всем участникам доступа к технологии Smart Meter означает, что наши участники получают электроэнергию через самую безопасную и надежную систему распределения электроэнергии.

Как работает интеллектуальный счетчик?

Интеллектуальные счетчики измеряют потребление электроэнергии в киловатт-часах (кВтч) и передают эту информацию в DEMCO с использованием беспроводной радиочастотной (РЧ) технологии.Радиочастотная технология — это та же технология, которая используется с обычными предметами, уже находящимися в вашем доме, такими как радионяни, сети Wi-Fi и сотовые телефоны.

Когда я получу интеллектуальный счетчик?

Не каждый счетчик DEMCO будет заменен – около 30 000 счетчиков DEMCO уже Smart. DEMCO планирует заменить более 70 000 оставшихся счетчиков к концу 2022 года. Если замена вашего счетчика запланирована, вы будете уведомлены об этом заранее.

Кто будет менять мой счетчик?

Наш поставщик установки счетчиков, компания Texas Meter and Device Company (TMD), будет заменять счетчики.Персонал будет носить униформу TMD, иметь удостоверения личности, а их транспортные средства будут четко обозначены наклейкой с надписью «Лицензированный подрядчик DEMCO».

Каковы преимущества Smart Meter для участников?

Удобство — интеллектуальные счетчики автоматически сообщают DEMCO информацию об энергопотреблении, напряжении и отключениях. Это означает, что DEMCO может быстро обнаружить сбой, даже если вас нет дома, чтобы сообщить об этом.

Точный — интеллектуальные счетчики автоматически отправляют показания счетчика в заранее определенное время, поэтому со временем это помогает определить, когда вы используете электричество.Со временем это помогает с использованием энергии и вашего бюджета.

Повышенная безопасность — интеллектуальные счетчики могут самостоятельно обнаруживать проблемы с напряжением и автоматически отправлять информацию в DEMCO, что означает, что мы можем удаленно контролировать безопасность и состояние вашего счетчика.

Больше контроля участников. Умные счетчики помогут вам больше узнать о том, сколько энергии вы используете и когда. Эта информация может помочь вам сделать осознанный выбор в отношении использования энергии и определить способы экономии энергии и денег.

Обновленная технология. Смарт-счетчики используют радиочастотную технологию — тот же тип технологии, которая используется в радионянях, и Wi-Fi — для получения информации от счетчиков.

Безопасность участников — Smart Meters может обмениваться данными с DEMCO, используя удаленные зашифрованные данные, чтобы обеспечить безопасность вашей информации. Интеллектуальные счетчики также могут обнаруживать несанкционированные действия и передавать эту информацию в DEMCO, что обеспечивает дополнительный уровень безопасности.
 
Расширенные услуги для участников. Смарт-счетчики обеспечивают цифровую связь между DEMCO и нашими участниками, а также существует потенциал для новых и расширенных услуг, таких как управление энергопотреблением в умном доме, контроль нагрузки, выставление счетов по бюджету, оповещения об использовании, уведомления об отключении электроэнергии и время. разная ценовая политика.
 

Кому принадлежит счетчик в моем доме или офисе?

Счетчик принадлежит DEMCO. Владелец собственности владеет коробкой корпуса счетчика и всей проводкой в ​​доме или на предприятии.

Как я буду уведомлен о замене моего счетчика?

DEMCO отправит автоматический звонок, чтобы сообщить вам, когда счетчики в вашем районе будут заменены. Вы также получите уведомление по почте перед заменой счетчика. Когда наш поставщик услуг по установке счетчиков, компания Texas Meter and Device Company (TMD), приедет к вам домой, установщики постучат в дверь, чтобы сообщить вам, что они готовы заменить ваш счетчик.Установщикам не потребуется и они не будут просить войти в ваш дом. Они также не будут запрашивать у вас личную или платежную информацию для услуги по замене счетчика.

Как я узнаю о смене счетчика?

Наш поставщик установки счетчиков, компания Texas Meter and Device Company (TMD), попытается уведомить жителей по прибытии о замене счетчика. Если никого нет и есть доступ к счетчику, установщик оставляет дверную вешалку и приступает к замене счетчика

Что произойдет при замене счетчика?

Во время процесса вы заметите кратковременное отключение питания.Когда установка будет завершена, наш поставщик услуг по установке счетчиков, компания Texas Meter and Device Company (TMD), оставит у вас дверную вешалку, чтобы сообщить вам, что ваш счетчик был заменен.

Нужно ли что-то делать, чтобы подготовиться к замене счетчика?

Большинству участников не нужно ничего делать для подготовки к замене счетчика. Если доступ к счетчику каким-либо образом затруднен, эти препятствия должны быть устранены.

Что делать, если прибывает установщик счетчика, а мой счетчик заблокирован, поэтому они не могут заменить мой счетчик?

Наш поставщик услуг по установке счетчиков, компания Texas Meter and Device Company (TMD), оставит вешалку на двери и номер телефона, чтобы участник мог позвонить и запланировать замену, как только счетчик станет доступен.

Увеличится ли мой счет с помощью интеллектуального счетчика?

Умные счетчики не приведут к увеличению вашего счета напрямую. Однако, если снятый старый счетчик не точно регистрировал потребление энергии, возможны увеличенные счета.

Используют ли другие электрические компании интеллектуальные счетчики?

Ожидается, что к концу 2020 года количество установок интеллектуальных счетчиков в США достигнет 107 миллионов, что составляет в среднем около 10 миллионов новых установок ежегодно.

Все ли участники должны будут принимать Smart Meter?

Все члены DEMCO имеют право пользоваться и участвовать в новых и улучшенных услугах, доступных благодаря передовым технологиям учета.Эта программа основана на 100% приеме; однако запросы на отказ от программы обновления Smart Meter будут рассматриваться в каждом конкретном случае.

Потребуется ли DEMCO доступ к моему Smart Meter в будущем?

Интеллектуальные счетчики включают технологию, позволяющую автоматически отправлять показания в DEMCO. Однако в будущем компании DEMCO может потребоваться доступ к интеллектуальному счетчику для оказания услуг или выполнения периодического контроля качества. Интеллектуальный счетчик всегда должен оставаться доступным, насколько это возможно, чтобы обеспечить безопасное обслуживание в вашем месте.

Создает ли Smart Meter помехи другим бытовым приборам, таким как компьютерные маршрутизаторы, телевизионные сигналы, беспроводные телефоны и т. д.?

Интеллектуальные счетчики работают в радиодиапазоне, утвержденном Федеральной комиссией по связи (FCC), и не будут мешать существующим радиочастотным устройствам в связи с обязательными правилами соответствия FCC. FCC регулирует всю электронику, чтобы предотвратить создание помех одним типом электронного оборудования другим электронным и беспроводным устройствам, работающим в той же полосе частот.
 

Создает ли Smart Meter помехи для моего HAM-радио или мое HAM-радио будет создавать помехи для Smart Meter?

№HAM-радио работает на другой частоте, поэтому умные счетчики не будут мешать.

У меня дома есть солнечная энергия. Работает ли Smart Meter с этим?

Интеллектуальные счетчики будут регистрировать «чистые измерения» так же, как это делают сегодня существующие механические или электронные счетчики.

Влияют ли смарт-счетчики на медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы?

Беспроводные сигналы интеллектуальных счетчиков соответствуют всем правилам Федеральной комиссии по связи (FCC) для широко используемых беспроводных устройств коммунального назначения.Производители медицинских устройств советуют людям проконсультироваться со своими врачами относительно помех радиосигналам, если это вызывает беспокойство.

Безопасны ли смарт-счетчики?

Технология интеллектуальных счетчиков хорошо зарекомендовала себя в течение многих лет как безопасная и надежная альтернатива ручному считыванию показаний счетчиков. Технология, выбранная DEMCO, была представлена ​​и сертифицирована в соответствии со всеми стандартами безопасности FCC и РЧ, теми же стандартами, что и РЧ-устройства, которые в настоящее время используются в вашем доме или на работе.
 

Безопасен ли интеллектуальный счетчик для домов со старой проводкой?

Умные счетчики не добавляют нагрузки на дом участника.Умные счетчики питаются от энергии, предоставляемой DEMCO, и отслеживают только энергию, потребляемую домом участника.

Поскольку интеллектуальные счетчики используют радиочастотные (РЧ) волны для передачи данных, опасно ли это для меня и моей семьи?

Интеллектуальные счетчики относятся к той же категории, что и радионяни, бытовые сети Wi-Fi и сотовые телефоны.

Интеллектуальные счетчики

используют минимальные уровни (РЧ) передачи — они относятся к категории слаборадиационных и не могут проникать в наше тело. Радиочастотные волны не вызывают рак.

Безопасна ли сеть интеллектуальных счетчиков DEMCO AMI?

Интеллектуальные счетчики известны только по их идентификатору в сети AMI, и счетчик не передает никакой информации об учетной записи участника, такой как имя или адрес. Данные со счетчика также шифруются, что дополнительно защищает сеть и информацию.

Несмотря на то, что счетчики AMI добавили новый компонент в нашу систему, счетчики, связь и управление информацией подчиняются тем же стандартам безопасности Министерства энергетики, которые обеспечивают безопасность сети.

Кибербезопасность не является чем-то новым для коммунальной отрасли. У нас большой опыт обеспечения кибербезопасности информационных систем и эксплуатации электросетей.

Как защищены мои личные данные?

Измеритель не передает информацию об учетной записи участника, такую ​​как имя или адрес. Данные со счетчика также шифруются, что дополнительно защищает сеть и информацию.

Как DEMCO защищает от хакеров и нарушений безопасности?

DEMCO и другие коммунальные предприятия уже принимают тщательные меры для предотвращения несанкционированного доступа к компьютерам, управляющим критически важными электрическими системами.Кибербезопасность не нова для нас, и мы регулярно защищаем конфиденциальные данные от несанкционированного доступа с помощью технологий шифрования.

Могут ли посторонние лица контролировать мою учетную запись, чтобы узнать больше об использовании энергии в моем доме?

Вся информация о счетчиках DEMCO зашифрована, что предотвращает любой несанкционированный доступ к информации об энергопотреблении участников.

Легко ли кому-то вмешаться в мой счетчик и использование энергии?

Интеллектуальные счетчики могут обнаруживать несанкционированное вмешательство в режиме реального времени.Фальсификация или кража энергии регистрируются и передаются в DEMCO, что означает, что мы можем помочь контролировать ваш счетчик, если кто-либо попытается вмешаться в его работу.

О вашем приборе

Обновление интеллектуального счетчика завершено

Если вы похожи на большинство клиентов, вы не обращаете особого внимания на свой электросчетчик. Для большинства это просто устройство рядом с вашим домом или на работе, которое измеряет количество потребляемой вами электроэнергии. В какой-то степени это правда.Однако электрические счетчики, как и смартфоны, телевизоры и другие широко используемые технологии, сильно изменились за эти годы.

Мы рады сообщить, что идем в ногу с технологиями и недавно завершили многолетний проект по обновлению наших более чем 810 000 счетчиков с помощью новых цифровых интеллектуальных счетчиков (дополнительную информацию об обновлении нашего интеллектуального счетчика см. в нашем блоге).

Вот некоторые преимущества, которые уже есть у многих клиентов.

  • Более удобный запуск и остановка электроснабжения.  Многие частные лица и малые предприятия могут просто сообщить нам дату, и мы обработаем ее удаленно. Нет необходимости ждать прибытия мастера.
  • Повышение конфиденциальности вашей собственности.  Ваши данные об использовании отправляются непосредственно в Tampa Electric через безопасную беспроводную сеть, что ограничивает посещения на месте или в машине для считывания показаний счетчиков.
  • Нет больше расчетных счетов.  Иногда клиенты получают расчетный счет из-за проблем с доступом к счетчику или ненастной погоды.Интеллектуальные счетчики устраняют эту проблему, поскольку они отправляют данные ежедневно, что избавляет от необходимости оценивать счета.

Некоторые интеллектуальные счетчики уже помогают нам быстрее восстанавливать электроэнергию, точно определяя, где происходят перебои. Это особенно полезно после шторма, вызвавшего несколько отключений. Подобные функции будут доступны во всей нашей зоне обслуживания к началу 2022 года, как только все счетчики будут запрограммированы для связи с нашими внутренними системами.

По мере того, как мы продолжаем инвестировать в технологии для создания более интеллектуальной сети, мы будем использовать интеллектуальные счетчики, чтобы предлагать еще больше функций, таких как предоставление вам большего контроля над потреблением электроэнергии, гибкость оплаты, оповещения, которые обнаруживают неисправное оборудование до того, как произойдет отключение. и больше.

Просмотрите часто задаваемые вопросы.

Как для вас выглядит современная сеть?

Электрические интеллектуальные счетчики для домашнего использования

Использование данных интеллектуальных счетчиков для экономии электроэнергии

С помощью интеллектуального счетчика вы можете отслеживать потребление электроэнергии так же, как при проверке баланса на сберегательном счете или кредитной карте.Просто наблюдая за потреблением электроэнергии, вы можете определить часы высокого потребления и определить, какие бытовые приборы вызывают их. «Вы не можете контролировать то, что не можете измерить» — распространенная среди инженеров фраза, и это хороший пример!

В зависимости от вашего плана электроснабжения и конфигурации вашего интеллектуального счетчика вы также можете просматривать избыточную генерацию от локальных солнечных батарей, ветряных турбин или любой принадлежащей вам системы возобновляемой энергии. Ваш поставщик электроэнергии может приобрести эти киловатт-часы и вычесть их из вашего следующего счета за электроэнергию.

В качестве примера того, как данные интеллектуального счетчика могут помочь вам выбрать лучший план на электроэнергию, рассмотрим следующий сценарий:

  • В настоящее время в трех домах действует план «Бесплатные ночи», согласно которому плата за электроэнергию не взимается с 9 вечера до 9 утра, но с 9 утра до 9 вечера платят 20 центов/кВтч.
  • Все три дома потребляют 1200 кВтч в месяц, но дом №1 использует 800 кВтч в оплачиваемые часы, дом №2 использует 600 кВтч, а дом №3 использует только 400 кВтч.

Соответствующий счет за электроэнергию для каждого дома будет следующим:

Заказчик Потребление Платное потребление (20 центов/кВтч) Выставленная сумма
Дом №1 1 200 кВтч 800 кВтч $160
Дом №2 1 200 кВтч 600 кВтч $120
Дом №3 1 200 кВтч 400 кВтч 80 долларов

Поскольку интеллектуальный счетчик регистрирует данные с 15-минутными интервалами, потребители могут видеть, как их потребление электроэнергии распределяется в течение дня.Когда мы получаем счет за электроэнергию, мы часто сосредотачиваемся на итогах – потреблении кВтч и сумме счета.

Тем не менее, три домовладельца в этом примере могут проверить данные своего интеллектуального счетчика и увидеть, как потребление распределяется между двумя графиками (9 вечера-9 утра и 9 утра-9 вечера). Это возможно, поскольку измеренные данные включают потребление с 15-минутными интервалами.

  • Если другой тарифный план предлагает фиксированную ставку в размере 10 центов/кВтч, независимо от часа, всем трем домовладельцам будет выставлен счет в размере 120 долларов США.
  • Дом № 1 сэкономит 40 долларов в месяц за счет перехода, дом № 2 получит тот же счет, а дом № 3 фактически будет платить на 40 долларов больше в месяц.

Уменьшение счетов за электроэнергию за счет смены тарифного плана возможно, но для принятия правильного решения вам нужны данные. Измерения, собранные интеллектуальными счетчиками, полезны при попытке решить, какой план лучше всего подходит для вас.

Также важно научиться читать этикетку с фактами об электричестве (EFL) , чтобы вы могли точно знать, как будет выставляться счет за электроэнергию.Некоторые планы предлагают вам низкие ставки, но только если вы выполняете определенные условия, которые не очевидны заранее. Например, может быть скидка за превышение определенного потребления кВтч, но вы платите гораздо больше, если не достигаете этого значения.

Электрический счетчик – обзор

В этом разделе преследуется три цели: во-первых, мы фокусируемся на измерении фактической выходной мощности систем CPV и электростанций и на регистрации преобладающих метеорологических условий. Во-вторых, мы количественно оцениваем производительность систем CPV путем расчета двух показателей производительности, коэффициента производительности и индекса производительности, которые включают сравнение фактической измеренной выходной мощности и ожидаемой выходной мощности по модели производительности.В-третьих, мы представляем некоторые часто используемые программные инструменты для моделирования предполагаемой выходной мощности и типичных механизмов потерь. Большая часть этого раздела основана на документах IEC, а именно IEC 61724-1 («Производительность фотоэлектрической системы — Часть 1: Мониторинг») и IEC 62670-2 («Тестирование производительности CPV — Часть 2: Измерение энергии»).

10.4.1 Фактическая выработка энергии и преобладающие метеорологические условия

На первом этапе мониторинг фактической производительности установки CPV требует установки и обслуживания системы сбора данных.Установки CPV обычно оснащены системами SCADA («диспетчерское управление и сбор данных»), которые включают регистраторы данных и датчики для измерения электрических и метеорологических параметров. МЭК 61724-1 классифицирует такие измерительные установки по трем категориям в зависимости от того, считается ли частота дискретизации и точность датчиков высокой (класс A), средней (класс B) или низкой (класс C). Эти классы могут совпадать с использованием в коммунальных (класс A), коммерческих (класс B) и жилых (класс C) установках.Поскольку большинство заводов CPV строятся в масштабе полезности, мы можем предположить, что сбор данных соответствует критериям класса A, т. е. запись данных с интервалом в 1 минуту, неопределенность 3% или менее для измерения DNI, неопределенность 2% или менее для счетчиков электроэнергии постоянного тока и переменного тока общего назначения. Другой соответствующий документ, IEC 62670-2, требует, чтобы измерительная система была откалибрована и проверена на линейность, стабильность и правильную интеграцию перед началом сбора данных. В то время как электрические счетчики устанавливаются в защищенных корпусах и требуют минимального обслуживания, за исключением периодической проверки калибровки, измерение DNI требует значительного внимания и усилий для обеспечения высокого качества данных.По своему принципу измерения пиргелиометры подвержены воздействию внешних условий, включая пыль и дождь, и требуют точной настройки и механического отслеживания, регулярной очистки апертуры и регулярной повторной калибровки. Поскольку неопределенность данных об освещенности часто доминирует над общей неопределенностью полученных показателей эффективности, настоятельно рекомендуется использовать высокоточные пиргелиометры и соблюдать строгий график очистки с минимальной еженедельной очисткой апертуры и документированием каждой очистки в журнале. .

На втором этапе должны применяться автоматические и ручные проверки качества, а сомнительные данные должны быть помечены и отфильтрованы, прежде чем данные будут суммироваться для получения значений за час, день, неделю, месяц и год. IEC 61724-1 перечисляет ряд проверок качества, включая применение физически разумных минимальных и максимальных пределов, максимальную скорость изменения и сравнение измерений от нескольких датчиков. Журналы регистрации должны проверяться, в частности, на периоды недостаточной очистки пиргелиометра или задержки повторной калибровки.Периоды, в течение которых данные не учитываются при суммировании или дальнейшем анализе из-за низкого качества, требуют особого внимания, как указано в разделе правил постобработки данных МЭК 62670-2. Поскольку суммированные данные могут быть использованы для расчета показателей эффективности на более позднем этапе, очень важно симметрично исключить периоды в течение перерыва, который произошел либо во временном ряду освещенности, либо в мощности, либо в обоих, чтобы избежать введения в заблуждение. результаты, когда рассчитываются отношения электрической энергии и энергии излучения.

10.4.2 Коэффициент производительности и индекс производительности

Коэффициент производительности и индекс производительности являются стандартизированными показателями, определенными последовательно для неконцентрирующих и концентрирующих PV [22]. Коэффициент производительности, определенный для систем без концентраторов в IEC 61724-1 и для систем с концентраторами в IEC 62670-2, представляет собой выраженную в процентах меру общего влияния потерь на выходную мощность станции. Как показано в уравнении (10.4), он определяется как отношение конечного выхода АУ Y f, АУ (уравнение10.5) и эталонный выход Y r (уравнение 10.6). Это эквивалентно произведению (100 % –  90 382 L 90 383 90 384 i 90 385 ) потерь i. Потери L i могут быть потерями из-за затенения, загрязнения, потери температуры ячейки и т.д. CSTC расшифровывается как «Стандартные условия испытаний концентратора» в соответствии с IEC 62670-1, т. е. 1000 Вт/м 2 DNI, температура ячейки 25 °C и прямой нормальный AM1.5 спектр. E ДНР — Энергия ДНР.

(10.4)PRAC=Yf,ACYr=100%−L0100%−L1…100%−Li%

(10.5)Yf,AC=EACPCSTCkWhkW=h

(10.6)Yr=EDNI1кВт/м2кВтч/м2кВт/м2 =h

Коэффициент полезного действия можно рассматривать как нормализацию генерируемой энергии переменного тока по «приблизительной оценке» [23] ожидаемой энергии, а именно по паспортной мощности P CSTC и DNI (т.е. E ДНР ). Поскольку факторы потерь, такие как температурные или спектральные потери, не учитываются при этой нормализации, коэффициент производительности ниже 100% даже для хорошо функционирующей установки, что затрудняет интерпретацию.

При расчете индекса производительности, напротив, мы сравниваем измеренную выходную мощность электростанции с выходной мощностью, рассчитанной с помощью потенциально довольно сложной модели. Поскольку такие модели пытаются точно учитывать различные факторы потерь, индекс производительности фактически достигает 100%, как только электростанция вырабатывает количество энергии, ожидаемое в результате моделирования. В IEC 61724-1 индекс производительности определяется как отношение измеренной энергии переменного тока к ожидаемой энергии переменного тока (уравнение 10.7).

(10.7)PIAC=MeasuredEACExpectedEAC

Как указывали Мокри и Каннингем [23], «отклонения от 100 % [показателя производительности] могут быть вызваны многими факторами, включая ошибки или неправильные допущения во время проектирования, некачественное выполнение монтажа, отказ оборудования или его деградацию. и т. д.» Может потребоваться тщательный анализ, чтобы понять первопричину отклонений от 100 %, поскольку также может быть так, что станция работает хорошо, но модель может быть недостаточно точной, или метеорологические данные, подаваемые в модель, могут быть скомпрометирован.

10.4.3 Типовые механизмы потерь и модели для оценки ожидаемой выработки энергии

На рис. 10.15 мы сравниваем фактическую (столбцы) и смоделированную (пунктирная и сплошная линии) месячную производительность установки CPV, установленной в Южной Африке. Станция установлена ​​на участке с заметными перепадами температур между летом и зимой, что отражено в ежемесячной взвешенной по DNI температуре окружающей среды (черные крестики), определенной в (уравнение 10.8). Смоделированные значения коэффициента эффективности, представленные пунктирной линией, основаны на модели производительности A, которая не включает типичные механизмы потерь, характерные для CPV.Напротив, модель B (результаты показаны пунктирной линией) включает такие механизмы. Очевидно, что модель B отражает наблюдаемую сезонность коэффициента эффективности намного лучше, чем модель A, поэтому в следующих абзацах стоит более подробно рассмотреть типичные механизмы потерь, характерные для CPV.

Рис. 10.15. Ежемесячные данные о производительности завода CPV, установленного в Южной Африке, включая фактический коэффициент производительности (столбцы), коэффициент производительности двух разных моделей ( пунктирная и сплошная линии ) и взвешенную по DNI температуру окружающей среды ( пересекает ).

(10.8)Tambient,DNI-weighted=∑Tambient,i⋅DNIi∑DNIi

Температурная зависимость оптики ( T оптика ) и косвенно от температуры окружающей среды ( T окружающей среды ). Температурная зависимость показателя преломления и различные коэффициенты теплового расширения композитных материалов, таких как силикон на стекле, могут способствовать температурно-зависимому внутреннему смещению модулей CPV, как описано Kurtz et al.[24]. Например, коэффициент производительности, смоделированный с помощью модели B на рис. 10.15, включает простую линейную модель для аппроксимации потерь из-за температурной зависимости оптики, аналогичную модели, показанной в уравнениях (10.9), (10.10). Таким образом, модель B фиксирует более низкую производительность в холодные зимние месяцы (май-сентябрь), а модель A (которая не учитывает эту потерю) даже предсказывает более высокую производительность зимой, чем летом, поскольку потери температуры ячейки уменьшаются при понижении температуры.Предполагая, что произвольный модуль CPV будет спроектирован для наилучшей внутренней центровки при температуре оптики 30°C, (уравнение 10.9) может описать линейную модель потерь из-за неоптимальной температуры с параметром µ=-0,5%/K для Toptics<30°C и μ=0,3%/K для Toptics≥30°C.

(10.9)Ltemp-optics=µToptics−30°C

Температура оптики может быть оценена по температуре окружающей среды и скорости ветра с помощью (уравнение 10.10) и таких параметров, как α=10°C и β=-1° См/м/с.

(10.10)Toptics=Tambient+α+βvwind

Значения, приведенные в этом примере, являются произвольными и должны быть получены для конкретных конструкций модулей CPV из внутренних или наружных измерений репрезентативных образцов, таких как описано Faiman et al. [25]. На основе таких экспериментальных данных также необходимо тщательно проверить, аппроксимируют ли упрощенные уравнения (10.9), (10.10) наблюдаемое поведение модуля с достаточной точностью. В более детальном подходе Steiner et al. [18] использовали методы конечных элементов и методы трассировки лучей для учета температурной чувствительности оптики в своей модели «YieldOpt».

Спектр : Многопереходные солнечные элементы по своей природе чувствительны к спектру света из-за последовательного соединения нескольких субэлементов. Подэлемент, производящий наименьший ток, ограничивает общий ток многопереходного элемента. Спектр света, падающего на солнечные элементы, зависит от географических и метеорологических параметров, таких как геометрическая АМ и туманность атмосферы, а также от спектрального пропускания оптики. Что касается температурной чувствительности оптики, основные механизмы спектральных потерь сложны и должны быть смоделированы с адекватным уровнем упрощения.Сильное упрощение применяется в линейной АМ-модели PVsyst [26] и в параболической модели Стробаха и др. [27]; оба не учитывают атмосферные параметры. Напротив, Steiner et al. [18] полагаются на измерения радиометров с вращающимся теневым диапазоном с несколькими фильтрами, чтобы получить параметры атмосферы и соответствующим образом модифицировать спектр DNI при ясном небе, используя модель SMARTS.

Температура ячейки : Распределение температуры по модулям CPV и солнечным элементам обычно неоднородно из-за принципа точечной фокусировки излучения.На этапе разработки технологии могут потребоваться модели теплопередачи для оценки и оптимизации температуры ячейки на основе процессов теплопроводности, конвекции и излучения. Однако линейные температурные коэффициенты, определенные экспериментально в соответствии с IEC 62670-3 или как в предыдущей главе, обычно достаточно точны для моделирования полевых характеристик систем CPV. Если измерения напряжения холостого хода, которое служит заменой температуры элемента, недоступны, температуру элемента можно оценить с помощью моделей теплопередачи на основе температуры окружающей среды, освещенности и скорости ветра, как это реализовано в PVsyst и NREL SAM [28, 29].

Модуль I В-характеристики : Электрические модели для вольтамперных характеристик модулей без концентраторов и модулей с концентраторами могут либо предсказывать полную кривую I В («модели эквивалентных цепей»), либо предсказывать только Характерные точки I V V , такие как I MPP , MPP , V MPP , I SC , V OC («Точечные модели») [30].Некоторые примеры моделей эквивалентных схем включают модель с одним диодом, реализованную в PVsyst [28], «модель с одним диодом с пятью параметрами», доступную в пакете SAM от NREL [31], и сетевую модель Spice от Steiner et al. [18]. Наиболее широко используемой точечной моделью является Sandia PV Array Performance Model [29], которую также можно выбрать в пакете SAM.

Затенение : Моделирование потерь затенения систем CPV следует тем же принципам, что и для систем без концентратора, но, возможно, придется учитывать более сложную геометрию из-за широкого использования двухосевых трекеров.Солнечная радиация, которая не достигает модулей CPV из-за затенения, не может быть преобразована в электрическую энергию и должна рассматриваться как так называемая «геометрическая потеря затенения», часто оцениваемая путем применения проекции поверхности и обработки пересечения на трехмерной модели. завод [32]. В зависимости от внутренней проводки ячеек и модулей в последовательных и параллельных цепочках, использования обходных диодов и формы теней необходимо учитывать дополнительные «электрические потери на затенение» [33].Это вызвано разными вольт-амперными характеристиками неэкранированных и частично экранированных модулей КПЭ, подключенных к одному и тому же датчику максимальной мощности инвертора. Инвертор выбирает общее сопротивление нагрузки для всех модулей, что приводит к потерям электрического затенения из-за неоптимального отбора мощности от некоторых модулей.

Загрязнение : Осаждение частиц грязи на поверхности модулей CPV приводит к потерям от загрязнения, которые в первом приближении можно рассматривать как постоянные потери в несколько процентных пунктов.Более подробные модели должны учитывать характеристики участка, такие как тип почвы и растительность, частота осадков, скорость и направление ветра. Основываясь на ежедневной степени загрязнения, пороге очистки и льготном периоде после очистки, Kimber et al. [34] эмпирически вывели модель загрязнения. Винтер и др. показали, что небольшие дожди могут значительно уменьшить потери от загрязнения [35].

Ошибка наведения трекера : Угол приема, под которым падающий солнечный свет достигает солнечных элементов внутри модулей CPV, ограничен из-за использования концентрирующей оптики и экономичных конструкций.Чувствительность выходной мощности модуля к несоосности можно охарактеризовать с помощью процедуры, описанной в IEC 62670-3, которая дает «кривую приемного угла», которая связывает несоосность в единицах градусов с потерями мощности в единицах процентов. Точность наведения трекеров CPV ограничена и может быть определена количественно с помощью метода, описанного в IEC 62817, что приводит к частотному распределению ошибки наведения в градусах. Потери из-за ошибки наведения трекера для конкретной комбинации модулей CPV и трекеров можно оценить, объединив результаты обеих вышеупомянутых процедур.

Ветрозащита трекера : Двухосные трекеры могут работать в режиме слежения только до максимальной скорости ветра v ветра, макс , что зависит от конструкции трекера и его основания. Системы SCADA непрерывно измеряют скорость ветра и при превышении v ветра, макс. , автоматически направляют трекеры в безопасное положение, в котором отслеживаемый самолет параллелен земле. Если это происходит в солнечные периоды, результирующая потеря составляет 100%, так как модули больше не выровнены по солнцу.Потери для более длительных периодов могут быть оценены путем обработки временного ряда скорости ветра и DNI, замены значений DNI на 0 в периоды высокой скорости ветра и расчета эффективно зафиксированного DNI. Поскольку скорость ветра является динамической величиной, рекомендуется использовать временные ряды с размером шага 5 минут или меньше. В модели следует учитывать время, необходимое для перехода из режима слежения в безопасное положение и обратно, а также времена гистерезиса систем SCADA.

Преобразование постоянного тока в переменный : Инверторы, используемые с системами CPV, могут быть смоделированы почти во всех аспектах аналогично инверторам, подключенным к неконцентраторным системам, например, с использованием модели инвертора Sandia [36].Однако есть один момент, требующий особого внимания: поскольку DNI может изменяться намного быстрее, чем общая освещенность, медленно реагирующий инвертор может быть не в состоянии следовать крутым скачкам DNI и мощности постоянного тока, что приводит к так называемым «потерям включения». Если выбраны инверторы с коротким временем задержки и возможностью быстрого линейного изменения, потерями при включении можно пренебречь. Для медленно реагирующих инверторов потери при включении можно оценить на основе фактического времени задержки и скорости линейного изменения, а также временного ряда DNI с высоким временным разрешением (1 минута или меньше).

Паразитное потребление : Поскольку электростанции CPV обычно содержат больше движущихся частей, чем неконцентрирующие установки, такие как устройства слежения и, возможно, активные системы вентиляции или охлаждения, они обычно демонстрируют более высокие потери из-за паразитного потребления для питания двигателей и плат управления. Производители часто указывают типичные значения потребления в технических паспортах. Процедуры проверки данных паразитного потребления описаны в IEC 62670-2.

Часто используемые инструменты моделирования :

Программное обеспечение PVsyst (http://www.pvsyst.com) не только широко используется для неконцентрационных установок, но также учитывает специфические коэффициенты потерь CPV с помощью ступенчатой ​​линейной модели температурной зависимости оптики и спектральной зависимости многопереходных ячеек, называемой «коэффициентом использования». [37]. Модель затенения PVsyst довольно удобна для пользователя и может работать со сложной геометрией нескольких сотен трекеров CPV. Характеристики модуля IV могут быть основаны либо на однодиодной модели Даффи и Бекмана [38], либо на модели производительности массива Сандиа [29].PVsyst предлагает обширный графический пользовательский интерфейс, но не поддерживает язык сценариев. Хотя документация обширна, некоторые алгоритмы и детали программного обеспечения PVsyst остаются нераскрытыми.

В отличие от PVsyst, набор инструментов PV_LIB (https://pvpmc.sandia.gov и https://github.com/pvlib/pvlib-python), инициированный Sandia и расширенный различными участниками, обеспечивает полную прозрачность своих алгоритмов, поскольку они раскрываются в соответствии с лицензией Berkeley Software Distribution (BSD) и могут быть легко расширены за счет новых функций.Представляя собой набор сценариев, который включает в себя модели модулей и инверторов, функции обработки данных и модели атмосферы и излучения, написанные на Matlab и языке программирования Python, этот набор инструментов предназначен для инженеров и разработчиков моделей с навыками программирования и не предлагает графический пользовательский интерфейс.

Программное обеспечение SAM (https://sam.nrel.gov), разработанное NREL, представляет собой смесь концепций, используемых PVsyst и набором инструментов PV_LIB. С одной стороны, он представляет собой удобное графическое руководство по типовым задачам моделирования (которые также включают возобновляемые источники, отличные от PV, и финансовое моделирование), а с другой стороны, он включает поддержку языка сценариев и комплект разработчика программного обеспечения, чтобы пользователи могли расширять функциональные возможности.

Введение в коммуникацию интеллектуальных счетчиков

Интеллектуальные счетчики — это устройства Интернета вещей (IoT), которые измеряют и передают данные о потреблении электроэнергии, воды и газа. Используя подключенные датчики, они обмениваются информацией непосредственно со счетчиков коммунальных услуг, поэтому провайдерам не нужно вручную проверять установки для выставления счетов клиентам и управления инфраструктурой.

С помощью интеллектуальных подсчетов владельцы зданий и поставщики коммунальных услуг могут контролировать потребление ресурсов конкретными единицами, объектами или единицами оборудования.Все чаще интеллектуальные счетчики также используются для измерения производства энергии от солнечных батарей и другого оборудования.

Некоторые шлюзы интеллектуальных счетчиков могут даже подключаться к системам автоматизации зданий, позволяя клиентам контролировать отопление, охлаждение и другие коммунальные услуги в зависимости от потребления ресурсов.

Эта технология является важнейшим компонентом усилий по энергосбережению, помогая клиентам более эффективно использовать ресурсы и предоставляя поставщикам коммунальных услуг информацию, необходимую им для оптимизации инфраструктуры.И все это зависит от связи IoT.

Производителям необходимо учитывать несколько аспектов связи с интеллектуальными счетчиками. В этой статье рассматриваются различные решения для подключения интеллектуальных счетчиков, протоколы, на которые они полагаются для передачи данных, правила, касающиеся интеллектуальных счетчиков, и способы предотвращения перехвата сообщений интеллектуальных счетчиков.

Как работает подключение интеллектуального счетчика?

Как и все устройства IoT, интеллектуальные счетчики требуют подключения к сети.Но есть некоторые неправильные представления о том, как это подключение работает для интеллектуальных счетчиков и какие типы решений лучше всего подходят для передачи данных на эти устройства и с них.

Например, интеллектуальные счетчики не всегда передают напрямую в облако. Обычно они передают данные на локальный шлюз интеллектуальных счетчиков, который собирает данные со всех счетчиков в области, а затем перенаправляет их в облако, где поставщики и клиенты могут получить к ним доступ через платформу.

Интеллектуальные счетчики и шлюзы интеллектуальных счетчиков имеют разные потребности в подключении и часто требуют разных решений, которые зависят от канала передачи данных, сети и транспортных уровней сетевой архитектуры.

Примечание: Оба компонента часто находятся в помещении, а иногда и под землей, поэтому им нужны коммуникационные решения, способные проникать в здания и препятствия.

Мы разделили конкретные решения для подключения на три основные категории сетевых протоколов:

  • Связь интеллектуального счетчика со шлюзом
  • Шлюз для облачной связи
  • Интеллектуальный счетчик для связи с облаком

Связь интеллектуального счетчика со шлюзом

Полагаясь на шлюз для передачи данных в облако, интеллектуальные счетчики могут использовать более легкие технологии связи, которые не полагаются на протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP).Эти более простые решения потребляют меньше энергии, позволяя интеллектуальным счетчикам работать от батарей. Поскольку они менее сложны, они также стоят дешевле.

Проводные протоколы

В некоторых случаях, особенно в новых зданиях, интеллектуальные счетчики используют проводные соединения для связи со шлюзом. Прокладка кабеля или проводки может потребовать значительных первоначальных инвестиций и требует тщательного понимания планировки здания. Добавлять новые счетчики и устройства позже с помощью проводных подключений намного сложнее, но в некоторых сценариях это может сработать.

Ethernet

Используя соединения Ethernet, интеллектуальные счетчики могут использовать TCP/IP или протокол пользовательских дейтаграмм/IP для отправки данных на шлюз. В новостройках Ethernet-подключения уже учтены при строительстве, и умные счетчики могут просто использовать эти подключения.

Благодаря Ethernet провайдерам не нужно беспокоиться об ограничениях данных, поэтому устройства могут передавать чаще и добавлять новые возможности в будущем. И хотя кому-то потребуется физический доступ к сети, чтобы вмешаться в ваше устройство, соединение Ethernet не зашифровано, поэтому важно учитывать, как неавторизованный персонал может потенциально получить к нему доступ.

Связь по линии электропередачи (ПЛК)
Связь по линии электропередачи

— один из самых простых вариантов связи с интеллектуальным счетчиком, но он также немного неортодоксален. Линии электропередач не были построены для передачи данных; они были построены для обеспечения электричеством. Поэтому, когда интеллектуальный счетчик обменивается данными через линию электропередач, эти сигналы данных часто сталкиваются с помехами из-за электрического тока, подаваемого на питаемые устройства. PLC не требует от поставщиков коммунальных услуг установки дополнительной сетевой инфраструктуры, но он менее надежен, чем другие решения.

Как и в случае Ethernet, ПЛК позволяет счетчикам передавать данные на шлюз через TCP/IP.

Шина счетчика (M-Bus)

M-Bus — это европейский стандарт, который уже широко используется в зданиях и был специально разработан для интеллектуальных счетчиков. Он включает физический уровень, уровень данных, сеть и уровень приложений, но не включает транспортный, сеансовый или презентационный уровни. С M-Bus интеллектуальным счетчикам нужен шлюз для преобразования данных в TCP/IP для передачи в облако.

Беспроводные протоколы

Существует целый ряд беспроводных решений для связи с интеллектуальными счетчиками.Поскольку большинство счетчиков питаются от батарей, важно, чтобы они были легкими решениями, экономящими электроэнергию. Большинство беспроводных решений представляют собой глобальные сети с низким энергопотреблением (LPWAN), которые используют низкие частоты, чтобы сигналы распространялись дальше и потребляли меньше энергии.

Беспроводная измерительная шина

Wireless M-Bus — это просто беспроводная версия стандарта M-Bus. Он уже широко доступен в Европе, но официальной программы сертификации изначально не существовало, поэтому производители интеллектуальных счетчиков, обслуживающие несколько стран, могли столкнуться с проблемами совместимости.Чтобы решить эту проблему и повысить совместимость, группа Open Metering System Group стандартизировала протокол, и теперь производителям необходимо пройти сертификацию OMS.

Wireless M-Bus работает на трех разных частотах, в зависимости от режима, используемого счетчиком или шлюзом. Все три частоты имеют субгигагерцовый диапазон, что позволяет сигналам распространяться дальше и более эффективно проникать сквозь стены и здания. Как и в случае с M-Bus, интеллектуальные счетчики, использующие беспроводную M-Bus, нуждаются в шлюзе для преобразования данных в протокол TCP/IP.

ЛоРаВАН

LoRaWAN — популярное решение LPWAN с широкодоступными сетями в 25 странах.Провайдеры могут подключиться к одной из этих сетей или развернуть свою собственную. Однако каждый провайдер LoRaWAN покрывает только определенный регион, и между операторами мобильной сети (MNO) нет соглашений о роуминге. Это означает, что при выборе поставщика услуг и развертывании в регионе, который они не обслуживают, вам необходимо либо выбрать дополнительного поставщика услуг LoRaWAN и управлять несколькими контрактами, либо развернуть собственный шлюз для подключения к текущей сети оператора мобильной связи.

Для связи между интеллектуальным счетчиком и шлюзом LoRaWAN лучше всего подходит для развертывания с чистого листа, когда еще нет инфраструктуры.

МИОТИ

MIOTY — это новая LPWAN, разработанная для крупномасштабных промышленных приложений IoT. MIOTY использует разделение телеграмм для разделения данных на подпакеты, а затем передает пакеты в разное время и на разных частотах, что помогает уменьшить помехи. Для развертывания MIOTY требуется минимальная инфраструктура, но он все еще очень новый, поэтому пока не так много поддерживаемых устройств.

Зигби

Zigbee использует топологию ячеистой сети для подключения устройств и расширения покрытия. Диапазон между отдельными устройствами довольно короткий, но пока каждое устройство находится в пределах досягаемости других, оно может работать хорошо.Однако Zigbee также использует нелицензированный диапазон частот 2,4 ГГц, который не очень хорошо проникает через стены и здания и чрезвычайно переполнен, особенно в городских условиях, офисных зданиях и жилых комплексах. Это делает эти сети подверженными помехам.

Wi-Fi

WiFi вездесущ. И хотя его можно использовать для связи со смарт-счетчиком, он для этого не подходит. У Wi-Fi та же проблема, что и у сетей Zigbee: все сети WiFi используют нелицензионный 2.Диапазон 4 ГГц. Кроме того, у WiFi есть несколько других проблем.

Поскольку для этого требуется, чтобы ваше устройство интегрировалось с инфраструктурой клиента, это открывает двери для угроз безопасности. Другие устройства в сети могут использоваться для доступа к вашему измерителю или шлюзу и наоборот. Сети Wi-Fi также очень короткие и не могут использовать «сетку» устройств, таких как Zigbee, для увеличения своего покрытия.

Кроме того, постоянное подключение к сети Wi-Fi потребляет значительно больше энергии, чем сети других типов.Интеллектуальные счетчики могут использовать TCP/IP или UDP/IP для передачи на шлюзы через WiFi.

Шлюз для облачной связи

Шлюзы интеллектуальных счетчиков должны получать данные от многих счетчиков, а затем передавать их в облако. Обычно для этого требуется TCP/IP и большая пропускная способность. Шлюзы обычно подключаются непосредственно к розетке питания, что делает возможности энергосбережения менее важными.

В этом варианте использования есть два основных решения.

Ethernet/DSL (проводной)

При правильном планировании и учете планировки здания шлюзы интеллектуальных счетчиков могут подключаться к облаку через Ethernet или цифровую абонентскую линию (DSL).DSL использует телефонные линии здания, поэтому он менее актуален для нового строительства, где DSL недоступен. Как и в случае со смарт-счетчиками, производители и поставщики должны учитывать, кто может физически подключаться к локальной сети (LAN) и как Ethernet может сделать данные клиентов и инфраструктуру уязвимыми.

Использование Ethernet/DSL также вызывает вопросы о том, кто платит за эту инфраструктуру и кто несет ответственность, если, например, обрывается провод и данные измерений недоступны.

При использовании Ethernet и DSL шлюзы используют либо TCP/IP, либо UDP/IP для передачи в облако.

Wi-Fi

WiFi технически вариант, но он имеет существенные недостатки. Как и в случае с другими проблемными решениями, он требует, чтобы интеллектуальные счетчики полагались на инфраструктуру клиента, что создает проблемы с ответственностью. Поскольку другие устройства клиента используют то же соединение Wi-Fi, а Wi-Fi имеет малый радиус действия и плохое проникновение, этот вариант сильно подвержен помехам. А когда данных нет, кто виноват?

Сотовая связь (беспроводная)

Шлюзы интеллектуальных счетчиков

— идеальный вариант использования сотового Интернета вещей.Инфраструктура уже доступна по всему миру — вашим шлюзам нужна только SIM-карта для подключения к ней. Сигналы сотовой связи также имеют высокие максимальные потери связи (MCL), что означает, что они обеспечивают превосходное покрытие внутри помещений и могут проникать через плотные строительные материалы лучше, чем другие сигналы.

Очевидно, что внутри «сотовых» сетей существует множество различных типов: 2G, 3G, 4G, 5G, LTE-M и NB-IoT. Поскольку LPWAN, разработанные для IoT, LTE-M и NB-IoT привлекают производителей интеллектуальных счетчиков. Но шлюзы могут подключаться к розеткам, поэтому им не нужны эти решения с низким энергопотреблением, и производители могут больше сосредоточиться на том, какие сети охватывают области, которые они намерены развернуть.

Решения

Cellular IoT позволяют вашим шлюзам использовать TCP/IP или UDP/IP.

Интеллектуальный счетчик для связи с облаком

В некоторых сценариях имеет смысл просто выбрать решение, позволяющее вашим интеллектуальным счетчикам обмениваться данными напрямую с облаком. Например, если в здании есть только один интеллектуальный счетчик, и это единственный счетчик, от которого шлюз будет принимать передачи, развертывание шлюза может показаться излишним.

Сигфокс

В регионах, где доступен Sigfox, его можно использовать для некоторых установок.Однако проблема с Sigfox заключается в том, что он имеет фиксированный и чрезвычайно ограниченный размер полезной нагрузки. Ваши счетчики могут передавать только 12 байт за раз.

При использовании Sigfox счетчики сами по себе не передают данные с использованием TCP/IP, но передача транслируется в этот протокол на базовой станции, которая обслуживает область, в которой установлен ваш счетчик.

Сотовый

Сотовые сети, особенно LTE-M и NB-IoT, хорошо подходят для обмена данными между интеллектуальным счетчиком и облаком. Благодаря функциям энергосбережения, таким как режим энергосбережения (PSM) и прерывистый прием (DRX), интеллектуальные счетчики, которые периодически передают данные, могут работать годами.

LTE-M имеет достаточную пропускную способность для передачи данных, поэтому производители могут также выпускать обновления прошивки по беспроводной сети (OTA), чтобы добавлять новые функции и безопасность, помогая защитить ваши устройства в будущем.

Интеллектуальные счетчики, использующие сотовые технологии на сетевом уровне, используют TCP/IP с MQTT или UDP/IP с CoAP для передачи данных в облако.

Какие протоколы данных используют интеллектуальные счетчики?

Интеллектуальные счетчики не используют одни и те же протоколы для связи, и стандарты часто различаются в зависимости от региона.Существует несколько протоколов, с которыми должны быть знакомы производители интеллектуальных счетчиков, в том числе:

  • DLMS/COSEM
  • АНСИ К12.18
  • Открытый протокол Smart Grid (OSGP)
  • TCP/IP
  • UDP/IP
  • MQTT
  • КоАП
  • HTTP
  • Веб-сокеты
  • XMPP

DLMS/COSEM

DLMS расшифровывается как Спецификация сообщений на языке устройства, а COSEM расшифровывается как Сопутствующая спецификация для учета энергии.Оба они являются частью IEC 62056, набора международных стандартов для интеллектуальных счетчиков. COSEM использует объектное моделирование для представления данных интеллектуальных счетчиков и присвоения им атрибутов, а DLMS определяет синтаксис. Вместе DLMS/COSEM определяют различные стеки протоколов в зависимости от типа сети, используемой для передачи данных.

АНСИ К12.18

Стандарт ANSI C12.18 Американского национального института стандартов был специально разработан для двусторонней связи с интеллектуальным счетчиком коммунальных услуг. В основном используемый в странах Северной Америки, этот стандарт использует оптический порт ANSI типа 2 и определяет передачу данных между счетчиком и клиентом, таким как компьютер, карманное устройство или система мастер-станции.

ОСГП

Open Smart Grid Protocol — одна из наиболее распространенных групп стандартов для отправки команд на интеллектуальные счетчики. Опубликованный Европейскими телекоммуникационными стандартами (ETSI), OSGP использует модель взаимодействия открытых систем (OSI) и основывается на ряде открытых стандартов, включая ANSI C12.18 и IEC 62056.

TCP/IP

Протокол управления передачей/Интернет-протокол является наиболее популярным протоколом для отправки данных через Интернет, становясь все более популярным коммуникационным решением для интеллектуальных счетчиков, поскольку он оставляет производителям возможность использовать несколько систем связи и изменять модули и стандарты по мере необходимости.

UDP/IP

Протокол пользовательских дейтаграмм/Интернет-протокол — это альтернатива TCP/IP, в которой скорость важнее точности (в то время как TCP/IP ставит точность выше скорости). Это уменьшает задержку, но если пакеты приходят не по порядку, пропадают или дублируются, UDP не исправит эти ошибки передачи. В будущем, когда отрасль приблизится к передаче в реальном времени, UDP может получить более широкое распространение в интеллектуальных счетчиках.

MQTT

Message Queuing Telemetry Transport — это облегченный протокол, который часто используется в паре с TCP/IP.Он широко используется в приложениях IoT, поскольку для передачи данных между сетевыми объектами требуется очень небольшая пропускная способность или сетевые ресурсы. MQTT использует модель публикации/подписки, в которой интеллектуальные счетчики или шлюзы «публикуют» сообщения, а брокер MQTT распространяет их среди любых сетевых объектов, которые «подписались» на тип сообщения.

КоАП

Протокол ограниченных приложений (CoAP) предназначен для маломощных сетей с потерями, также известных как «ограниченные» сети. Этот протокол сервисного уровня сочетается с UDP и отличается высокой эффективностью, что делает его привлекательным для приложений IoT, где важна экономия заряда батареи (например, связь интеллектуального счетчика со шлюзом).

HTTP

Протокол передачи гипертекста является наиболее широко используемым протоколом для навигации в Интернете. Несмотря на то, что он имеет множество вариантов использования для IoT, это ресурсоемкий прикладной протокол, разработанный для индивидуальной связи, что делает его неидеальным для связи между интеллектуальным счетчиком и шлюзом. Как и MQTT, HTTP использует TCP/IP для передачи данных.

Веб-сокеты

Websockets — это протокол связи, который обеспечивает одновременную двунаправленную связь в реальном времени между клиентом и сервером.Хотя его способность передавать сообщения в режиме реального времени может быть полезна для интеллектуальных счетчиков в будущем, он потребляет слишком много энергии для устройств с батарейным питанием, которые должны работать годами.

XMPP

Extensible Messaging and Presence Protocol — это протокол связи, построенный на Extensible Markup Language (XML). Эта технология с открытым исходным кодом очень доступна и все еще совершенствуется за счет новых разработок, связанных с IoT.

Каковы правила для интеллектуальных счетчиков?

Большинство нормативов, с которыми производители и поставщики коммунальных услуг столкнутся в ближайшие годы, будут связаны с безопасностью IoT, частотой передачи и возможностями.

Интеллектуальные счетчики открывают огромные возможности для масштабной экономии энергии. Чем чаще они передаются, тем полезнее они для оптимизации — как для производителей, так и для потребителей. И чем шире они развернуты, тем больше у коммунальных служб контроля над своей энергетической инфраструктурой.

Хотя в прошлом интеллектуальные счетчики не требовали больших объемов данных, тенденция заключается в том, чтобы предоставлять данные о потреблении ресурсов как можно ближе к реальному времени с максимально возможного количества счетчиков.Регулирующие органы подталкивают отрасль к разработке решений, обеспечивающих более частую передачу из большего количества мест, и производителям потребуются коммуникационные решения, которые могут масштабироваться вместе с отраслью.

В ЕС Европейская энергетическая директива (EED) направлена ​​на повышение энергоэффективности на 32,5% к 2030 году, и интеллектуальные счетчики играют неотъемлемую роль в этой директиве. Ожидается, что устройства, развернутые в ЕС, будут передавать данные о потреблении тепла и воды в режиме реального времени, чтобы конечные потребители могли лучше управлять своим использованием и устранять расточительное потребление.

Умные счетчики также представляют значительную угрозу безопасности для клиентов и даже стран в целом. Взлом интеллектуальных счетчиков может вывести из строя ключевую инфраструктуру крупных организаций или целых регионов. Таким образом, обеспечение безопасности связи с интеллектуальными счетчиками и обеспечение конфиденциальности данных клиентов имеет решающее значение.

Многие решения для подключения не имеют пропускной способности для удаленного обновления прошивки, а сами устройства рассчитаны на долгие годы. Это делает их все более уязвимыми для кибератак с течением времени.Таким образом, устройства, шлюзы и организации, которые их эксплуатируют, обычно нуждаются в сертификатах безопасности.

Производителям, которые хотят создавать перспективные решения, следует обратить внимание на варианты подключения, которые предлагают функции сетевой безопасности, могут поддерживать обновления микропрограммы и имеют пропускную способность данных для увеличения частоты передачи в соответствии с нормативными требованиями.

Узнайте больше о решениях для интеллектуального учета

EMnify — это коммуникационная платформа, специально разработанная для Интернета вещей.Наше облачное решение позволяет вашим устройствам безопасно подключаться к более чем 540 сотовым сетям в более чем 180 странах. По мере развития нормативных требований к интеллектуальным счетчикам ваши устройства будут иметь возможности связи, которые будут развиваться вместе с ними.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.