Jak działa inteligentny licznik? Wewnątrz technologii inteligentnego pomiaru energii

Jak działa inteligentny licznik w praktyce? Pobiera próbki z sieci zasilającej, przekształca je w cyfrowe wartości energii, a następnie przesyła je do innego systemu. Każda inna funkcja, od kredytu przedpłaconego po zdalne raporty, opiera się na tym łańcuchu.

Ten artykuł opisuje ten łańcuch krok po kroku. Dowiesz się, skąd bierze się dokładność, gdzie są przechowywane dane i skąd biorą się większość usterek na miejscu. Aby zapoznać się z szerszym spojrzeniem na zakup, najpierw przeczytaj naszą recenzję inteligentnych liczników energii.

Jak działa inteligentny licznik na etapie próbkowania

Każda odpowiedź na pytanie, jak działa inteligentny licznik, zaczyna się od dwóch sygnałów. Dzielnik napięcia obniża napięcie zasilania do poziomu, który może odczytać układ elektroniczny. Rezystor bocznikowy lub przekładnik prądowy wykonuje to samo zadanie dla prądu.

Te sygnały pozostają analogowe, więc licznik musi je przekonwertować. Przetwornik analogowo-cyfrowy pobiera szybkie próbki z obu kanałów. Częstotliwość próbkowania ma znaczenie, ponieważ szybsze próbkowanie pozwala wychwycić zniekształcony przebieg. Spawarki i przemienniki częstotliwości zniekształcają przebieg, a zbyt wolne próbkowanie prowadzi do błędnego odczytu energii.

Licznik musi również izolować stronę pomiarową od strony komunikacyjnej, co chroni odczyty i personel. Krótko mówiąc, jak działa inteligentny licznik na tym pierwszym etapie? Przekształca niebezpieczne zasilanie w mały, bezpieczny i mierzalny sygnał.

Układ scalony do pomiaru energii i klasa dokładności

Specjalizowany układ scalony do pomiaru energii wykonuje obliczenia. Mnoży napięcie przez prąd, aby uzyskać moc, a następnie całkuje moc w czasie, aby uzyskać energię. Wynik jest przechowywany w kilowatogodzinach.

Dokładność inteligentnego licznika zależy od tego układu, łańcucha próbkowania i przeprowadzonej kalibracji. Licznik klasy 1 ma węższy zakres błędu niż licznik klasy 2. Na miejscu różnica ta objawia się jako niewielka różnica między odczytem licznika a wzorcem odniesienia.

Kalibracja niweluje tę różnicę. Fabryka przykłada znane obciążenie, porównuje wyjście licznika z wzorcem i zapisuje korektę w pamięci. Dlatego zapytaj dowolnego producenta inteligentnych liczników, jak przeprowadzana jest kalibracja i jak przechowywany jest jej zapis.

Mikroprocesor: taryfy, pamięć i sterowanie obciążeniem

Mikroprocesor przekształca pomiary w wartości, które można rozliczyć. Stosuje tabelę taryf, która określa cenę dla każdego przedziału czasowego w ciągu dnia. Zapisuje również te wartości w pamięci, więc awaria komunikacji nie może wymazać danych dotyczących zużycia z danego dnia.

Na projekt pamięci warto zwrócić uwagę. Licznik, który przechowuje tylko bieżącą sumę, traci szczegóły, które się za nią kryją. Licznik, który przechowuje ciągle aktualizowany profil obciążenia, może odtworzyć fakturę po awarii zasilania. Dlatego upewnij się, ile dni danych profilowych przechowuje licznik.

Sterowanie obciążeniem znajduje się w tym samym procesorze. Gdy kredyt spadnie do ustalonego progu, procesor sygnalizuje wewnętrznemu przekaźnikowi, aby się otworzył. Ta sama procedura obsługuje limit maksymalnego zapotrzebowania, co chroni wspólną instalację. W praktyce sterowanie obciążeniem przekształca urządzenie pomiarowe w urządzenie do zarządzania.

Komunikacja: od magistrali RS485 po odczyt licznika LoRa

Dane opuszczają licznik przez wybrany port. Licznik energii RS485 wykorzystuje przewodową magistralę dwuprzewodową i prosty protokół, taki jak Modbus lub DL/T 645. Magistrala nadaje się do szafek, pomieszczeń sterowniczych i każdego miejsca, gdzie kabel już istnieje. Jest tania i łatwa do znalezienia usterek.

Łącza bezprzewodowe obejmują pozostałe obszary. Wi-Fi nadaje się do budynku z silną istniejącą siecią. Moduł komórkowy całkowicie eliminuje potrzebę lokalnej sieci, co sprawdza się w przypadku zdalnej szafki lub słupa przydrożnego. LoRa rozprzestrzenia sygnał o małej mocy na duże odległości, dzięki czemu odczyt liczników LoRa obejmuje wiele jednostek z jednego bramownika zamontowanego na dachu.

Każde łącze ma swoje kompromisy. Łącza przewodowe wymagają kosztów kabla i pracy, ale nie wymagają abonamentu danych. Łącza bezprzewodowe wymagają abonamentu, ale nie wymagają kabla. Dlatego wybierz łącze na podstawie układu swojego miejsca, a nie karty katalogowej.

Co dodaje brama i platforma

Licznik rzadko komunikuje się sam z chmurą, więc jak działa inteligentny licznik rzadko kończy się na liczniku. Pomiędzy nimi znajduje się brama, która odczytuje grupę liczników i przesyła sumy dalej w górę. Terminal bramy danych mocy w naszej ofercie odczytuje liczniki przez LoRa i raportuje dalej przez 4G. Posiada również procedurę ponownego wysyłania, więc utracony pakiet jest odzyskiwany, a nie tracony.

Integracja jest obszarem, w którym projekty się opóźniają. Zapytaj wcześniej, jakiego protokołu oczekuje platforma, jak przypisywane są adresy i co się stanie, gdy łącze zawiedzie na dzień. To decyduje, czy potrzebujesz buforowania lokalnego. Urządzenie na szynę DIN, takie jak nasz trójfazowy licznik energii na szynę DIN 4G, posiada własne łącze komórkowe. Eliminuje to bramę w pojedynczych punktach.

Licznik może przejść każdy test na stanowisku, a mimo to zawieść na miejscu, ponieważ uruchomienie sprawdza cały łańcuch, a nie pojedyncze urządzenie.

Jednak większość usterek w terenie sprowadza się do czterech przyczyn. Słaby sygnał, zwykle z powodu drzwi szafki blokujących antenę. Błędny adres na wspólnej magistrali, co wycisza wszystkie liczniki na niej. Luźna zacisk prądowy, co powoduje niestabilny odczyt. Niedziałający przekaźnik, który zatrzymuje sterowanie obciążeniem bez alarmu.

Dobry projekt redukuje wszystkie cztery problemy. Ponadto dziennik zdarzeń rejestruje każde rozłączenie, więc możesz prześledzić usterkę po fakcie. Nasz trójfazowy czteroprzewodowy elektroniczny licznik energii deklaruje dokładność energii czynnej bliską plus/minus 0,2%. Daje to inżynierowi uruchamiającemu liczbę do zweryfikowania.

Często zadawane pytania

Jak dokładny jest inteligentny licznik w porównaniu z analogowym? Licznik elektroniczny jest zwykle bardziej stabilny. Dokładność inteligentnego licznika jest określona w klasie, podczas gdy licznik analogowy dryfuje z wiekiem.

Czy licznik energii RS485 i licznik bezprzewodowy mogą współdzielić jeden system? Tak. Wiele miejsc wykorzystuje magistralę przewodową wewnątrz budynku i łącze bezprzewodowe między budynkami. Brama łączy oba typy, o ile obie strony współdzielą jeden protokół.

Co powstrzymuje licznik przedpłacony przed błędnym odcięciem zasilania? Próg ostrzegawczy. Licznik ostrzega mieszkańca, zanim kredyt osiągnie zero, a sterowanie obciążeniem otwiera przekaźnik dopiero przy zerze. Ten próg ustawiasz w platformie.

Końcowe przemyślenia

Dlatego określaj etap po etapie. Najpierw ustal klasę dokładności, ponieważ nie można jej zmienić później. Następnie potwierdź głębokość pamięci i moc znamionową przekaźnika. Następnie wybierz łącze na podstawie układu swojego miejsca. Na koniec przetestuj całą ścieżkę od licznika do platformy.

Jeśli Twój projekt obejmuje również bloki mieszkalne lub hale fabryczne, przewodnik po inteligentnych licznikach energii opisuje kolejność zakupu. Wyślij nam swoje wymagania, a my potwierdzimy model, protokół i liczbę bram.