Автоматическое считывание показаний счетчика

Автоматическое считывание показаний счетчиков ( AMR ) — это технология автоматического сбора данных о потреблении, диагностике и состоянии со счетчиков воды или приборов учета энергии (газа, электроэнергии) и передачи этих данных в центральную базу данных для выставления счетов, устранения неполадок и анализа. Эта технология в основном экономит поставщикам коммунальных услуг расходы на периодические поездки в каждое физическое место для снятия показаний счетчика. Еще одним преимуществом является то, что выставление счетов может основываться на потреблении, близком к реальному времени, а не на оценках, основанных на прошлом или прогнозируемом потреблении. Эта своевременная информация в сочетании с анализом может помочь как поставщикам коммунальных услуг, так и потребителям лучше контролировать использование и производство электроэнергии, газа или воды .

Технологии AMR включают портативные, мобильные и сетевые технологии, основанные на платформах телефонии (проводной и беспроводной), радиочастотной (RF) или передаче по линиям электропередачи.

Технологии

Сенсорная технология

При сенсорном AMR считыватель счетчиков оснащен портативным компьютером или устройством сбора данных с зондом или зондом. Устройство автоматически собирает показания счетчика, прикасаясь или помещая щуп считывания в непосредственной близости от катушки считывания , встроенной в сенсорную панель. При нажатии кнопки датчик отправляет запросный сигнал на сенсорный модуль для сбора показаний счетчика. Программное обеспечение устройства сопоставляет серийный номер с номером в базе данных маршрутов и сохраняет показания счетчика для последующей загрузки на компьютер для выставления счетов или сбора данных. Поскольку считыватель счетчика все равно должен добраться до места установки счетчика, это иногда называют AMR «на месте». Другая форма считывателя контактов использует стандартный инфракрасный порт для передачи данных. Протоколы стандартизированы между производителями такими документами, как ANSI C12.18 или IEC 61107 .

AMR-хостинг

Хостинг AMR — это решение для бэк-офиса, которое позволяет пользователю отслеживать потребление электроэнергии , воды или газа через Интернет. Все данные собираются практически в режиме реального времени и сохраняются в базе данных с помощью программного обеспечения для сбора данных. Пользователь может просматривать данные через веб-приложение и анализировать их с помощью различных инструментов онлайн-анализа, таких как построение графиков профилей нагрузки, анализ компонентов тарифа и проверка счетов за коммунальные услуги.

Радиочастотная сеть

AMR на основе радиочастоты может принимать разные формы. Наиболее распространенными являются портативные, мобильные, спутниковые и фиксированные сетевые решения. Существуют как двусторонние радиочастотные системы, так и односторонние радиочастотные системы, которые используют как лицензированные, так и нелицензионные радиочастотные диапазоны.

В двусторонней системе или системе «пробуждения» радиосигнал обычно отправляется на уникальный серийный номер измерителя AMR, давая команду его приемопередатчику включить питание и передать данные. Приемопередатчик счетчика и приемопередатчик считывания отправляют и принимают радиосигналы. В односторонней системе типа «пузырькового» или непрерывного вещания счетчик передает данные непрерывно, а данные отправляются каждые несколько секунд. Это означает, что считывающее устройство может быть только приемником, а счетчик – только передатчиком. Данные передаются только от передатчика счетчика к приемнику показаний. Существуют также гибридные системы, сочетающие односторонние и двусторонние методы, использующие одностороннюю связь для чтения и двустороннюю связь для функций программирования.

Снятие показаний счетчика на основе радиочастотного сигнала обычно устраняет необходимость для считывателя счетчика входить на территорию или в дом, а также находить и открывать подземную яму для счетчиков. Коммунальное предприятие экономит деньги за счет увеличения скорости считывания, несет меньшую ответственность за проникновение на частную территорию и имеет меньше пропущенных показаний из-за невозможности доступа к счетчику.

Технология, основанная на RF, не везде принимается с готовностью. В нескольких азиатских странах эта технология сталкивается с барьером действующих правил, касающихся использования радиочастот любой излучаемой мощности. Например, в Индии радиочастоту, которая обычно находится в диапазоне ISM, нельзя использовать бесплатно даже для радиоприемников малой мощности в 10 мВт . Большинство производителей счетчиков электроэнергии имеют радиочастотные устройства в диапазоне частот 433/868 МГц для широкомасштабного внедрения в европейских странах. Полоса частот 2,4 ГГц теперь может использоваться в Индии как для наружного, так и для внутреннего применения, но лишь немногие производители представили продукцию в этом диапазоне частот. Инициативы по радиочастотному AMR в таких странах обсуждаются с регулирующими органами там, где стоимость лицензирования перевешивает выгоды от AMR.

Портативный

В портативном AMR считыватель счетчиков оснащен портативным компьютером со встроенным или подключенным приемником / приемопередатчиком (радиочастотным или сенсорным) для сбора показаний счетчика со счетчика, поддерживающего AMR. Иногда это называют «проходным» считыванием показаний счетчиков, поскольку считыватель счетчиков проходит мимо мест, где установлены счетчики, по мере прохождения маршрута считывания показаний счетчиков. Портативные компьютеры также могут использоваться для ручного ввода показаний без использования технологии AMR в качестве альтернативы, но это не будет поддерживать исчерпывающие данные, которые можно точно считывать с помощью показаний счетчика в электронном виде.

мобильный

Снятие показаний счетчика с помощью мобильного или «проездного» устройства — это установка считывающего устройства в транспортном средстве. Считыватель счетчика управляет транспортным средством, а считывающее устройство автоматически собирает показания счетчика. Часто для считывания показаний мобильных счетчиков оборудование для считывания включает в себя навигационные и картографические функции, обеспечиваемые GPS и картографическим программным обеспечением. При мобильном считывании счетчиков считывателю обычно не нужно считывать показания счетчиков в каком-либо определенном порядке маршрута, а просто проехать по зоне обслуживания до тех пор, пока не будут считаны все счетчики. Компоненты часто состоят из портативного или специального компьютера, программного обеспечения, радиочастотного приемопередатчика и внешних автомобильных антенн .

Спутник

Передатчики для спутников сбора данных могут быть установлены в поле рядом с существующими счетчиками. Спутниковые устройства AMR связываются со счетчиком для получения показаний, а затем отправляют эти показания по фиксированной или мобильной спутниковой сети. Эта сеть требует четкого обзора неба для спутникового передатчика/приемника, но исключает необходимость установки стационарных вышек или отправки технических специалистов, поэтому она особенно подходит для районов с низкой плотностью географических метров.

Радиочастотные технологии, обычно используемые для лечения УПП

Узкополосный (одна фиксированная радиочастота)
Распространение спектра
- Расширение спектра прямой последовательности (DSSS)
- Расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS)

Существуют также счетчики, использующие AMR с радиочастотными технологиями, такие как системы передачи данных сотовых телефонов, Zigbee , Bluetooth , Wavenis и другие. Некоторые системы работают на частотах, лицензированных Федеральной комиссией по связи США (FCC), а другие - в соответствии с частью 15 FCC , которая разрешает использование нелицензированных радиочастот.

Wi-Fi

WiSmart — это универсальная платформа, которая может использоваться различными бытовыми приборами для обеспечения беспроводной связи TCP/IP с использованием протокола 802.11 b/g.

Такие устройства, как интеллектуальный термостат, позволяют коммунальным предприятиям снизить энергопотребление дома, чтобы помочь управлять спросом на электроэнергию.

Город Корпус-Кристи стал одним из первых городов в Соединенных Штатах , где был реализован общегородской Wi-Fi , который был бесплатным до 31 мая 2007 года, главным образом для облегчения AMR после того, как на счетчика напала собака. ^[1] Сегодня многие ^{[ который? ]} счетчики предназначены для передачи данных с использованием Wi-Fi, даже если сеть Wi-Fi недоступна, и их считывание осуществляется с помощью местного портативного приемника Wi-Fi.

Счетчики, установленные в Корпус-Кристи, не поддерживают Wi-Fi напрямую, а передают узкополосную пакетную телеметрию в диапазоне 460 МГц. Этот узкополосный сигнал имеет гораздо больший радиус действия, чем Wi-Fi, поэтому количество приемников, необходимых для проекта, гораздо меньше. Специальные приемные станции затем декодируют узкополосные сигналы и повторно отправляют данные через Wi-Fi.

Большинство автоматических счетчиков коммунальных услуг, установленных в районе Корпус-Кристи, работают от батарей. Технология Wi-Fi непригодна для длительной работы от аккумулятора.

Связь по линии электропередачи

ПЛК — это метод, при котором электронные данные передаются по линиям электропередачи обратно на подстанцию, а затем передаются на центральный компьютер в главном офисе коммунального предприятия. Это будет считаться типом фиксированной сетевой системы, где сеть представляет собой распределительную сеть, которую коммунальное предприятие построило и обслуживает для доставки электроэнергии. Такие системы в основном используются для снятия показаний электросчетчиков. Некоторые поставщики имеют интерфейсные счетчики газа и воды для подачи в систему типа ПЛК.

Краткая история

В 1972 году Теодор Джордж «Тед» Параскевакос , работая с компанией Boeing в Хантсвилле, штат Алабама , разработал систему сенсорного мониторинга, которая использовала цифровую передачу для систем охранной, пожарной и медицинской сигнализации, а также возможности считывания показаний счетчиков для всех коммунальных предприятий. Эта технология была побочным продуктом автоматической системы идентификации телефонной линии, ныне известной как определитель номера .

В 1974 году Параскевакос получил патент США на эту технологию. ^[2] В 1977 году он основал Metretek, Inc., ^[3] которая разработала и выпустила первую полностью автоматизированную, коммерчески доступную систему дистанционного считывания показаний счетчиков и управления нагрузкой. Поскольку эта система была разработана до появления Интернета, Metretek использовала мини-компьютер IBM серии 1 . За этот подход Параскевакос и Метретек получили несколько патентов. ^[4]

Основной движущей силой автоматизации снятия показаний счетчиков является не снижение трудозатрат, а получение труднодоступных данных. ^{[ нужна ссылка ]} Например, многие счетчики воды установлены в местах, где коммунальным предприятиям необходимо назначить встречу с домовладельцем, чтобы получить доступ к счетчику. Во многих регионах потребители потребовали, чтобы их ежемесячный счет за воду основывался на фактических показаниях, а не (например) на расчетном ежемесячном потреблении, основанном только на одном фактическом показании счетчика, сделанном каждые 12 месяцев. Ранние системы AMR часто состояли из автоматических AMR для бытовых потребителей и телефонных AMR для коммерческих или промышленных потребителей. То, что когда-то было потребностью в ежемесячных данных, превратилось в потребность в ежедневных и даже ежечасных показаниях счетчиков. Следовательно, продажи автомобильных и телефонных AMR в США снизились, в то время как продажи фиксированных сетей выросли. Закон США об энергетической политике 2005 года требует, чтобы регулирующие органы электроэнергетических компаний рассмотрели возможность поддержки «... графика тарифов, основанного на времени , (чтобы) позволить потребителю электроэнергии управлять использованием энергии и затратами с помощью передовых технологий измерения и связи. ." ^[5]

В настоящее время наблюдается тенденция рассматривать использование современных счетчиков как часть современной инфраструктуры учета .

Расширенный AMR и AMI

Первоначально устройства AMR просто собирали показания счетчиков в электронном виде и сопоставляли их со счетами. По мере развития технологий дополнительные данные можно было собирать, хранить и передавать на главный компьютер, а зачастую измерительными устройствами можно было управлять удаленно. Сюда могут входить сигналы тревоги о таких событиях, как несанкционированный доступ, обнаружение утечек, низкий заряд батареи или обратный поток. Многие устройства AMR также могут собирать интервальные данные и регистрировать события счетчика. Зарегистрированные данные можно использовать для сбора или контроля данных о времени использования или интенсивности использования, которые можно использовать для профилирования использования воды или энергии, выставления счетов за время использования, прогнозирования спроса, реагирования на спрос , скорости расхода регистрации , обнаружения утечек , мониторинга расхода. , обеспечение сбережения воды и энергии , удаленное отключение и т. д. Усовершенствованная инфраструктура учета , или AMI, — это новый термин, придуманный для обозначения сетевой технологии стационарных сетевых систем учета, которая выходит за рамки AMR и обеспечивает удаленное управление коммунальными услугами. Счетчики в системе AMI часто называют интеллектуальными счетчиками. , поскольку они часто могут использовать собранные данные на основе запрограммированной логики.

Ассоциация автоматического считывания показаний счетчиков (AMRA) поддерживает резолюцию Национальной ассоциации уполномоченных по регулированию коммунальных предприятий (НАРУК) об устранении нормативных барьеров на пути широкого внедрения современной инфраструктуры учета (AMI). Постановление, принятое в феврале 2007 г. ^[6] признала роль AMI в поддержке внедрения динамического ценообразования и связанных с этим преимуществ для потребителей. В резолюции далее указывается ценность AMI в достижении значительной экономии эксплуатационных расходов коммунальных предприятий в области управления отключениями электроэнергии, защиты доходов и управления активами. Резолюция также призвала к анализу экономического обоснования AMI для определения экономически эффективных стратегий развертывания, одобрила своевременное возмещение разумно понесенных расходов AMI и дала дополнительные рекомендации по установлению ставок и налоговому режиму таких инвестиций.

Преимущества расширенного учета

Усовершенствованные системы учета могут принести пользу коммунальным предприятиям, розничным поставщикам и клиентам. Коммунальные предприятия признают преимущества за счет повышения эффективности, обнаружения сбоев, уведомления о несанкционированном доступе и снижения затрат на рабочую силу в результате автоматизации чтения, подключения и отключения. Розничные поставщики смогут предлагать новые инновационные продукты в дополнение к индивидуальной настройке пакетов для своих клиентов. Кроме того, поскольку данные счетчиков будут легко доступны, их клиентам будут доступны более гибкие циклы выставления счетов вместо стандартных циклов считывания коммунальных услуг. Благодаря тому, что клиенту будет доступна своевременная информация об использовании, преимущества будут проявляться в возможности управлять потреблением энергии и переходить от одного REP к другому с фактическими данными счетчиков. Благодаря этим преимуществам многие коммунальные предприятия переходят к внедрению некоторых типов решений AMR.

Во многих случаях интеллектуальные измерения требуются по закону (например, Закон Пенсильвании 129 (2008 г.)).

Преимущества интеллектуальных измерений для коммунальных предприятий. ^{[ нужна ссылка ]}

Точные показания счетчика, больше никаких оценок
Улучшенный биллинг
Точные классы профилей и классы измерений, действительные затраты
Улучшенная безопасность и обнаружение несанкционированного доступа к оборудованию.
Управление энергопотреблением с помощью графиков данных профиля
Меньше финансовой нагрузки на исправление ошибок
За вычетом начисленных расходов
Прозрачность учета стоимости считывания
Улучшение закупочной способности за счет более точных данных — цена «снижения рисков»
В случае дефицита коммунальное предприятие сможет управлять/распределять поставки.

Преимущества интеллектуального учета для клиента.

Улучшено выставление счетов и отслеживание использования.

Недостатки расширенного учета

Риск потери конфиденциальности — детали использования раскрывают информацию о действиях пользователя. ^[7]
Больший потенциал для мониторинга со стороны других/неавторизованных третьих сторон ^[7]
Потенциально сниженная надежность (более сложные счетчики, большая вероятность вмешательства третьих лиц) ^[7]
Повышенные риски безопасности из-за сети или удаленного доступа. ^[7]

Известные развертывания

Практика строительства, погода и потребность в информации подталкивают коммунальные предприятия в разных частях мира к УПП с разной скоростью. В США произошло значительное внедрение в фиксированных сетях технологий как на основе радиочастот, так и на основе ПЛК. ^[8] Некоторые страны либо развернули, либо планируют развернуть ^[9] Системы AMR по всей стране.

SPAR

Используя сочетание AMR и отчетов по энергетической аналитике, SPAR смог сократить потребление энергии на 20%. ^[10]

Австралия

AMI в Австралии выросла как из политики правительства, направленной на исправление наблюдаемой неэффективности рынка, так и из распределительных предприятий, которые стремились повысить операционную эффективность. В июле 2008 года в Виктории планировалась обязательная программа по установке 2,6 миллиона метров в течение 4-летнего периода. Ожидаемая максимальная скорость установки счетчиков AMI составила 5000 в день по всей Виктории. Управление программой осуществлял отраслевой руководящий комитет.

В 2009 году Генеральный аудитор штата Виктория провел проверку программы и обнаружил, что в рекомендациях правительству были «значительные недостатки» и что управление проектом «не было надлежащим». ^[11] Правительство Виктории впоследствии объявило мораторий на программу. ^[12]

Отчет Комиссии по коммунальным предприятиям Техаса за 2006 г.
Пенсильвания, ( Exelon -PECO) развернуто 2,2 миллиона метров.
Миссури, ( Амерен ) развернуто 1,7 миллиона метров.

См. также

Ссылки

^ EarthLink выделяет сеть Wi-Fi в Корпус-Кристи
^ Патент США 3842208 (устройство сенсорного мониторинга).
^ «Metretrek — ваше конкурентное преимущество в области автоматического удаленного сбора данных, электронного мониторинга давления и систем автоматического считывания показаний счетчиков (AMR)» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2001 г.
^ Патент США 4 241 237 , патент США 4 455 453 и патент Канады № 1 155 243 (Устройство и метод дистанционного сенсорного мониторинга, измерения и управления)
^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2011 г. Проверено 2 июля 2014 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) Конгресс США, Закон об энергетической политике 2005 г.
^ Резолюция об устранении нормативных барьеров на пути широкого внедрения усовершенствованной инфраструктуры измерения. Архивировано 26 июля 2011 г. на Wayback Machine (из Резолюций Комитета NARUC по энергетическим ресурсам и окружающей среде от 21 февраля 2007 г. Архивировано 14 февраля 2009 г. на Wayback) . Машина )
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Конфиденциальность в Smart Grid
^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2011 г. Проверено 24 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) Бытовые и коммерческие электросчетчики на сумму 1,3 миллиона PPL.
^ [1] Швеция, (Водопад) 850 тыс. метров
^ «SPAR — Управление энергопотреблением Stark помогает превзойти цели по снижению затрат — Stark» . Старк . Проверено 30 апреля 2018 г.
^ «Генеральный аудитор раскритиковал викторианские умные счетчики» .
^ «МОРАТОРИЙ НА ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕСПЛАТНОГО ВНЕДРЕНИЯ УМНЫХ СЧЕТЧИКОВ – Премьер Виктории» . Архивировано из оригинала 10 августа 2010 г. Проверено 26 марта 2010 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с автоматическим снятием показаний счетчиков, на Викискладе?
Что такое «умная сеть»?

[1] EarthLink выделяет сеть Wi-Fi в Корпус-Кристи

[2] Патент США 3842208 (устройство сенсорного мониторинга).

[3] «Metretrek — ваше конкурентное преимущество в области автоматического удаленного сбора данных, электронного мониторинга давления и систем автоматического считывания показаний счетчиков (AMR)» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2001 г.

[4] Патент США 4 241 237 , патент США 4 455 453 и патент Канады № 1 155 243 (Устройство и метод дистанционного сенсорного мониторинга, измерения и управления)

[5] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2011 г. Проверено 2 июля 2014 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) Конгресс США, Закон об энергетической политике 2005 г.

[6] Резолюция об устранении нормативных барьеров на пути широкого внедрения усовершенствованной инфраструктуры измерения. Архивировано 26 июля 2011 г. на Wayback Machine (из Резолюций Комитета NARUC по энергетическим ресурсам и окружающей среде от 21 февраля 2007 г. Архивировано 14 февраля 2009 г. на Wayback) . Машина )

[ieee-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Конфиденциальность в Smart Grid

[8] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2011 г. Проверено 24 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) Бытовые и коммерческие электросчетчики на сумму 1,3 миллиона PPL.

[9] [1] Швеция, (Водопад) 850 тыс. метров

[10] «SPAR — Управление энергопотреблением Stark помогает превзойти цели по снижению затрат — Stark» . Старк . Проверено 30 апреля 2018 г.

[11] «Генеральный аудитор раскритиковал викторианские умные счетчики» .

[12] «МОРАТОРИЙ НА ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕСПЛАТНОГО ВНЕДРЕНИЯ УМНЫХ СЧЕТЧИКОВ – Премьер Виктории» . Архивировано из оригинала 10 августа 2010 г. Проверено 26 марта 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]