Szybciej, prościej, oszczędniej

Szybciej, prościej, oszczędniej

Dodano:   /  Zmieniono: 
Inteligentne liczniki energii sukcesywnie wypierają te tradycyjne i stają się bazą dla usług przyszłości w energetyce.

OD LICZNIKA DO LICZNIKA

Dotychczasowy sposób odczytu zużycia energii elektrycznej powoli odchodzi do lamusa, a to znaczy, że coraz rzadszy będzie widok inkasentów chodzących od bloku do bloku i spisujących stan liczników. Zamiast tego zarówno odczyt zużycia energii, jak i rozliczenie z klientem będzie się odbywało w sposób automatyczny. Pozwoli to na szybszą obsługę klienta, a także uprości cały proces rozliczania z nim oraz umożliwi wdrożenie nowoczesnych rozwiązań energetycznych, takich jak Advanced Metering Infrastructure, Smart Metering, Smart Grid.

NOWOCZESNE SYSTEMY ODCZYTOWE

W Polsce w nowo wdrażanych systemach odczytu zużycia mediów dane pomiarowe mogą być przekazywane do bazy danych dystrybutora energii wprost z licznika lub poprzez dodatkowe urządzenia pośredniczące, które agregują dane i dopiero wtedy przesyłają je dalej. Pierwszy ze sposobów bezprzewodowego odczytu danych pomiarowych opiera się na modemach komunikacyjnych GSM zamontowanych bezpośrednio w liczniku. Zwykle w tego typu urządzeniach wykorzystuje się modemy działające w technologiach GPRS i 3G. Obecnie są one wypierane przez moduły LTE. Oczywiście każdy moduł komunikacyjny musi mieć własną kartę SIM, dzięki której transmisja danych w ogóle jest możliwa. Liczniki wyposażone w moduł komunikacyjny GSM są wykorzystywane głównie na obszarach o rzadkiej zabudowie lub w przemyśle.

W drugim rozwiązaniu do bazy danych są przesyłane zbiorcze dane pomiarowe z wielu liczników, agreguje je urządzenie zwane koncentratorem, które do bezpośredniej komunikacji z licznikami wykorzystuje technologie krótkiego zasięgu. W Polsce komunikacja między licznikiem a koncentratorem zwykle odbywa się za pomocą technologii zwanej PLC (ang. Power Line Communication), umożliwiającej wymianę danych dzięki wykorzystaniu lokalnej sieci energetycznej jako medium, czyli po prostu instalacji elektrycznej obiektów. Alternatywne rozwiązania oferują bezprzewodową komunikację między licznikami a koncentratorem z wykorzystaniem technologii Z-Wave czy WMBus. Ze względu na ograniczoną prędkość transmisji i odległość, na jaką można za pomocą tych technologii transmitować dane, nie nadają się one do przesłania wszystkich danych pomiarowych, również do bazy danych dystrybutora energii. Transmisja ta odbywa się poprzez przemysłowy router komunikacyjny wyposażony w moduł GSM, specjalnie dostosowany do potrzeb rozwiązań energetycznych. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwala na efektywne wykorzystanie sieci komórkowej, minimalizację liczby urządzeń zalogowanych do sieci i obniżenie kosztów, ponieważ rozwiązania krótkiego zasięgu są znacząco tańsze od modułu GSM. Rozwiązania wykorzystujące koncentrator stosowane są głównie przy osiedlach mieszkalnych i montowane w stacjach średniego napięcia.

Kolejne rozwiązanie to liczniki mające w systemie rozliczeniowym swoje własne konto przedpłacone. Umożliwia to zdalne doładowywanie konta w celu dalszego korzystania z energii elektrycznej, analogicznie do powszechnie znanych telefonów pre-paid. Jest to idealne rozwiązanie do mieszkań wynajmowanych lub komunalnych, ponieważ w ten sposób energia elektryczna jest dostarczana tylko wtedy, gdy są dostępne środki na koncie i nie jest możliwe wystąpienie zadłużenia spowodowanego brakiem płatności.

URZĄDZENIA WYKORZYSTYWANE

Routery i modemy komunikacyjne wykorzystywane we wspomnianych rozwiązaniach muszą spełniać specyficzne wymagania dotyczące zarówno funkcjonalności, jak i miejsca montażu. Dlatego gotowe urządzenia prosto z półki rzadko bywają dostępne, a raczej są one opracowywane pod konkretne wdrożenie. Bardzo pozytywnym akcentem jest duża liczba polskich producentów rozwiązań telekomunikacyjnych, którzy z powodzeniem są w stanie spełnić wymagania naszych klientów. Współpraca z polskimi firmami charakteryzuje się otwartością w komunikacji, elastycznym podejściem do wymagań, jakie urządzenie musi spełnić, jak również bardzo szybką reakcją na potrzebę dostosowania urządzeń pod specyfikę projektu. A należy pamiętać, że nie są to zmiany banalne. W grę wchodzi rozbudowa zarówno oprogramowania, jak i samej elektroniki urządzenia o nowe funkcje niezbędne do realizacji zadań, a jednak procesy technologiczne z tym związane zabierają mniej czasu niż dostawcom zagranicznym. W głównej mierze jest to związane z obecnością lokalnych centrów badań i rozwoju, dostępnością specjalistów od początku współpracy, a także z tym, że proces wytwarzania urządzenia w dużej mierze przebiega w Polsce.

BEZPIECZEŃSTWO I JAKOŚĆ

Wspomniane rozwiązania charakteryzują się wysokim bezpieczeństwem transmisji danych. Na każdym etapie od licznika do systemu centralnego dane są szyfrowane, dodatkowe zabezpieczenie stanowi zaś samo zastosowanie technologii GSM, która pozostała do dziś praktycznie niezłamana. Dodatkowo każda karta SIM działa w odpowiedniej sieci pakietowej (AP), innej niż ta, w której znajdują się klienci korzystający z mobilnego internetu, dzięki czemu transmisja danych pomiarowych jest całkowicie odseparowana od reszty ruchu sieciowego. Istotnym krokiem poczynionym w zakresie jakości bezprzewodowej transmisji danych jest możliwość zapewnienia SLA (ang. Service Level Agreement – umowa utrzymaniowa) na niespotykanym dotychczas poziomie. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu technologii LTE dostępnej od niedawna w Polsce i oferowanej m.in. przez T-Mobile. Technologia ta pozwala na rezerwację części pasma całkowicie na potrzeby uprzywilejowanej usługi, takiej jak odczyt danych pomiarowych. W praktyce oznacza to, że żadne zdarzenie znacząco obciążające sieć komórkową, jak np. festiwal muzyczny czy sylwester, nie zakłóci odczytu danych pomiarowych czy komunikacji z elementami infrastruktury energetycznej. A należy pamiętać, że ich wysoka dostępność nie tylko jest wymagana przez dostawców energii, ale również stanowi niezbędny element pozwalający na wdrożenie inteligentnych systemów zarządzania energią.

Niezawodność systemów odczytowych w dużej mierze jest uzależniona od prawidłowego działania urządzeń sieciowych, zarówno od strony funkcjonalnej, jak i w kontekście zastosowanych modułów GSM. Oba te aspekty są skrupulatnie badane dla każdego urządzenia wdrażanego komercyjnie we współpracy z T-Mobile. – Złożoność technologii transmisji danych w sieci komórkowej wymusza konieczność rygorystycznych testów w wewnętrznym laboratorium operatora dla każdego urządzenia wyposażonego w moduł GSM – mówi Cezary Mielnicki, główny specjalista ds. rozwoju technologii terminalowych w T-Mobile. Pozwala to zminimalizować ryzyko wprowadzenia na rynek urządzeń działających nieefektywnie lub nieprawidłowo z punktu widzenia sieci komórkowej.

FUNDAMENTY DLA NASTĘPNYCH USŁUG

Efektem modernizacji i wdrożenia systemów automatycznego odczytu zużycia energii elektrycznej jest powstanie fundamentów pod usługi przyszłości w energetyce. Dzięki nim będzie możliwe wdrożenie rozwiązań Smart Grid, które pozwalają na inteligentne sterowanie zużyciem energii, efektywniejsze jej wykorzystanie, jak również sprzedaż oraz wprowadzanie do sieci wytworzonej energii przez użytkowników indywidualnych. Automatyzacja pomiarów pozwala także na wdrożenie rozwiązań smart home (z ang. inteligentny dom) w pełnym zakresie. Lokalny dostęp do danych o zużyciu energii umożliwia inteligentnemu systemowi sterowania domem na informowanie użytkownika o jego indywidualnym zużyciu energii, wskazanie urządzenia najbardziej obciążającego sieć i zaproponowanie działań zmierzających do minimalizacji kosztów wynikających ze zużycia mediów.

Dzięki takim działaniom energetyka integruje się z pozostałymi obszarami działalności człowieka, stając się częścią globalnej sieci dostępnej zdalnie i dostarczając holistycznej wiedzy na temat wykorzystywania energii elektrycznej. Umożliwi to również efektywne zarządzanie energią elektryczną, zarówno przez sieć energetyczną, jak i indywidualnych klientów. �

Więcej możesz przeczytać w 38/2014 wydaniu tygodnika Wprost.

Archiwalne wydania Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App StoreGoogle Play.

-
 0

Czytaj także