Come Funziona un Contatore Intelligente? All'interno della Tecnologia della Contabilizzazione Intelligente

Come funziona un contatore intelligente nella pratica? Esamina la fornitura, converte quei campioni in valori di energia digitali, e poi trasferisce i valori a un altro sistema. Ogni altra funzionalità, dal credito prepagato ai report remoti, si trova su quella catena.

Questo articolo segue la catena in ordine. Vedrai da dove deriva l'accuratezza, dove vengono memorizzati i dati e dove iniziano la maggior parte dei guasti sul campo. Per una visione più ampia dell'acquisto, leggi prima la nostra recensione sui contatori intelligenti di energia.

Come Funziona un Contatore Intelligente nella Fase di Campionamento

Ogni risposta a come funziona un contatore intelligente inizia con due segnali. Un partitore di tensione riduce la tensione di alimentazione a un livello che l'elettronica può leggere. Una resistenza shunt o un trasformatore di corrente svolgono lo stesso compito per la corrente.

Quei segnali rimangono analogici, quindi il contatore deve convertirli. Un convertitore da analogico a digitale prende campioni rapidi di entrambi i canali. La frequenza di campionamento è importante, perché una frequenza più veloce cattura una forma d'onda distorta. I gruppi di saldatura e i convertitori di frequenza distorcono l'onda, e una frequenza di campionamento lenta quindi legge male l'energia.

Il contatore deve anche isolare il lato di misurazione dal lato di comunicazione, il che protegge la tua lettura e il tuo personale. In breve, come funziona un contatore intelligente in questa prima fase? Trasforma una fornitura pericolosa in un piccolo, sicuro, misurabile segnale.

Il Chip di Misurazione e la Classe di Accuratezza

Un chip di misurazione dedicato esegue l'aritmetica. Moltiplica la tensione per la corrente per ottenere la potenza, poi integra la potenza nel tempo per ottenere l'energia. Il risultato viene memorizzato in kilowattora.

L'accuratezza del contatore intelligente dipende da quel chip, dalla catena di campionamento e dalla calibrazione che segue. Un contatore di Classe 1 mantiene una fascia di errore più stretta rispetto a un contatore di Classe 2. In loco, la differenza si manifesta come una piccola differenza tra la lettura del contatore e lo standard di riferimento.

La calibrazione chiude quella differenza. La fabbrica applica un carico noto, confronta l'uscita del contatore con un riferimento e memorizza una correzione nella memoria. Pertanto, chiedi a qualsiasi produttore di contatori intelligenti come viene eseguita la calibrazione e come viene conservato il record.

Il Microprocessore: Tariffe, Memoria e Controllo del Carico

Il microprocessore trasforma le misurazioni in valori fatturabili. Applica la tabella delle tariffe, che imposta il prezzo per ogni intervallo durante il giorno. Inoltre, scrive quei valori nella memoria, affinché un'interruzione della comunicazione non cancelli il tuo consumo giornaliero.

La progettazione della memoria merita una domanda. Un contatore che memorizza solo il totale in corso perde il dettaglio dietro di esso. Un contatore che mantiene un profilo di carico continuo può ricostruire una bolletta dopo un'interruzione. Pertanto, conferma quanti giorni di dati del profilo il contatore contiene.

Il controllo del carico si trova nello stesso processore. Quando il credito scende a una soglia prestabilita, il processore segnala al relè interno di aprirsi. La stessa routine supporta un limite di domanda massima, che protegge una fornitura condivisa. In pratica, il controllo del carico trasforma un dispositivo di misurazione in un dispositivo di gestione.

Comunicazione: Dal Bus RS485 alla Lettura del Contatore LoRa

I dati lasciano il contatore attraverso una porta scelta. Un contatore di energia RS485 utilizza un bus cablato a due fili e un protocollo semplice come Modbus o DL/T 645. Il bus è adatto per armadi, sale di controllo e qualsiasi sito dove il cavo già esiste. È economico e facile da individuare i guasti.

I collegamenti wireless coprono il resto. Il WiFi è adatto per un edificio con una rete esistente forte. Un modulo cellulare rimuove del tutto la rete locale, che è adatta per un armadio remoto o un pilastro stradale. LoRa diffonde un segnale a bassa potenza su una lunga distanza, in modo che la lettura del contatore LoRa raggiunga molte unità da un gateway montato sul tetto.

Ogni collegamento presenta un compromesso. I collegamenti cablati costano cavo e manodopera ma non un piano dati. I collegamenti wireless costano un piano ma non cavo. Pertanto, scegli il collegamento in base alla disposizione del tuo sito, non dalla scheda tecnica.

Cosa Aggiungono il Gateway e la Piattaforma

Il contatore raramente comunica da solo con il cloud, quindi come funziona un contatore intelligente raramente si ferma al contatore. Un gateway si trova tra loro, leggendo un gruppo di contatori e inoltrando i totali a monte. Il terminale gateway dei dati di potenza nella nostra gamma legge i contatori tramite LoRa e segnala a monte tramite 4G. Inoltre, mantiene una routine di reinvio, in modo che un pacchetto perso venga recuperato anziché perso.

L'integrazione è dove i progetti possono fallire. Chiedi in anticipo quale protocollo la piattaforma si aspetta, come vengono assegnati gli indirizzi, e cosa succede quando un collegamento fallisce per un giorno. Questo decide se hai bisogno di un buffer locale. Un'unità su guida DIN come il nostro contatore di energia trifase su guida DIN 4G mantiene il proprio collegamento cellulare. Questo rimuove il gateway nei punti singoli.

Messa in Servizio e Guasti Comuni sul Campo

Tuttavia, la maggior parte dei guasti sul campo risale a quattro cause. Un segnale debole, di solito perché una porta dell'armadio blocca l'antenna. Un indirizzo sbagliato su un bus condiviso, che silenzia ogni contatore su di esso. Un terminale di corrente allentato, che produce una lettura instabile. Un relè scarico, che interrompe il controllo del carico senza allarme.

Un buon design riduce tutti e quattro. Inoltre, un registro eventi registra ogni disconnessione, in modo da poter tracciare il guasto in seguito. Il nostro contatore di energia elettronico trifase a quattro fili pubblica un'accuratezza dell'energia attiva vicina a più o meno lo 0,2 percento. Questo dà all'ingegnere di messa in servizio un dato da verificare.

Domande Frequenti

Un contatore intelligente funziona durante un'interruzione di corrente? No, non può misurare senza fornitura. Tuttavia, un chip di orologio e una batteria di riserva mantengono il tempo e i dati memorizzati attivi.

Un contatore di energia RS485 e un contatore wireless possono condividere un unico sistema? Sì. Molti siti utilizzano un bus cablato all'interno di un edificio e un collegamento wireless tra edifici. Un gateway collega i due, purché entrambe le parti condividano un protocollo unico.

Cosa impedisce a un contatore prepagato di tagliare la fornitura per errore? Una soglia di avvertimento. Il contatore avvisa il residente prima che il credito raggiunga zero, e il controllo del carico apre il relè solo a zero. Imposti quella soglia nella piattaforma.

Come funziona un contatore intelligente da capo a capo? I circuiti di campionamento leggono la fornitura, un chip di misurazione calcola l'energia, un processore la memorizza e la valuta, e un collegamento di comunicazione la trasporta via. Ogni fase aggiunge una funzionalità che puoi specificare.

Se il tuo progetto coinvolge anche condomini o stabilimenti industriali, la guida ai contatori intelligenti di energia copre la sequenza di acquisto. Inviaci le tue esigenze e noi confermeremo il modello, il protocollo e il conteggio del gateway.