Автоматическое считывание показаний счетчиков ( AMR ) — это технология автоматического сбора данных о потреблении, диагностике и состоянии с водомеров или приборов учета энергии (газа, электричества) 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 местоположение для считывания показаний счетчика. Еще одним преимуществом является то, что выставление счетов может основываться на потреблении в режиме, 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 клиентам лучше контролировать использование и производство электроэнергии, использование газа или потребление воды .
Технологии AMR включают в себя портативные, мобильные и сетевые технологии, основанные на платформах телефонии (проводной и беспроводной), радиочастотах (РЧ) или передаче по линиям электропередач.
При использовании сенсорного AMR считыватель счетчика носит с собой карманный компьютер или устройство сбора данных с палочкой или зондом. Устройство автоматически собирает показания со счетчика, касаясь или помещая считывающий зонд в непосредственной близости от считывающей катушки , заключенной в сенсорную панель. При нажатии кнопки зонд посылает сигнал опроса на сенсорный модуль для сбора показаний счетчика. Программное обеспечение в устройстве сопоставляет серийный номер с номером в базе данных маршрута и сохраняет показания счетчика для последующей загрузки на компьютер для выставления счетов или сбора данных. Поскольку считывателю счетчика все равно нужно идти на место установки счетчика, это иногда называют AMR «на месте». Другая форма контактного считывателя использует стандартизированный инфракрасный порт для передачи данных. Протоколы стандартизированы между производителями такими документами, как ANSI C12.18 или IEC 61107 .
AMR-хостинг — это решение для бэк-офиса, позволяющее 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 нагрузки, анализ тарифных компонентов и проверка счета за коммунальные услуги.
AMR на основе радиочастот может принимать различные формы. Наиболее распространенными являются портативные, мобильные, спутниковые и стационарные сетевые решения. Существуют как двусторонние, так и односторонние системы RF, которые используют как лицензированные, так и нелицензированные диапазоны RF.
В двухсторонней или «пробуждающей» системе радиосигнал обычно отправляется на уникальный серийный номер счетчика AMR, отдавая команду его приемопередатчику включиться и передать данные. Приемопередатчик счетчика и приемопередатчик считывания посылают и принимают радиосигналы. В односторонней «пузырьковой» или непрерывной системе вещания счетчик передает 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 считывания. Существуют также гибридные системы, которые объединяют односторонние и двусторонние методы, используя одностороннюю связь для считывания и двустороннюю связь для функций программирования.
Считывание показаний счетчика на основе радиочастот обычно устраняет необходимость для считывателя входить в собственность или дом или находить и открывать подземный колодец счетчика. Коммунальная служба экономит деньги за счет увеличения скорости считывания, несет меньшую ответственность за проникновение на частную собственность и имеет меньше пропущенных показаний из-за невозможности доступа к счетчику.
Технология, основанная на радиочастотах, не везде принимается с готовностью. В нескольких азиатских странах технология сталкивается с барьером в виде действующих правил, касающихся использования радиочастот любой излучаемой мощности. Например, в Индии радиочастота, которая обычно находится в диапазоне ISM, не может свободно использоваться даже для маломощных радиостанций 10 мВт . Большинство производителей счетчиков электроэнергии имеют радиочастотные устройства в диапазоне частот 433/868 МГц для крупномасштабного развертывания в европейских странах. Диапазон частот 2,4 ГГц теперь может использоваться в Индии как для наружного, так и для внутреннего применения, но лишь немногие производители продемонстрировали продукцию в этом диапазоне частот. Инициативы в области радиочастотного AMR в таких странах обсуждаются с регулирующими органами везде, где стоимость лицензирования перевешивает преимущества AMR.
В портативном AMR считыватель показаний счетчика носит с собой портативный компьютер со встроенным или присоединенным приемником/передатчиком (радиочастотным или сенсорным) для сбора показаний счетчика с AMR-совместимого счетчика. Иногда это называют "прогулочным" считыванием показаний счетчика, поскольку считыватель проходит мимо мест, где установлены счетчики, по мере прохождения своего маршрута считывания показаний счетчика. 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 электронного считывания показаний счетчика.
Мобильное или «проезжаемое» считывание показаний счетчика — это когда считывающее устройство устанавливается в транспортном средстве. Считыватель счетчика управляет транспортным средством, в то время как считывающее устройство автоматически собирает показания счетчика. Часто для мобильного считывания счетчика считывающее оборудование включает навигационные и картографические функции, предоставляемые GPS и картографическим программным обеспечением. При мобильном считывании счетчика считывателю обычно не нужно считывать показания счетчиков в каком-либо определенном порядке маршрута, он просто проезжает по зоне обслуживания, пока не будут считаны все счетчики. Компоненты часто состоят из ноутбука или собственного компьютера, программного обеспечения, радиочастотного приемника/трансивера и внешних антенн транспортного средства .
Передатчики для спутников сбора данных могут быть установлены в поле рядом с существующими счетчиками. Спутниковые устройства AMR связываются со счетчиком для снятия показаний, а затем отправляют эти показания по фиксированной или мобильной спутниковой сети. Эта сеть требует четкого обзора неба для спутникового передатчика/приемника, но устраняет необходимость в установке фиксированных вышек или отправке полевых техников, поэтому она особенно подходит для областей с низкой географической плотностью счетчиков.
Существуют также счетчики, использующие AMR с радиочастотными технологиями, такими как системы передачи данных сотовых телефонов, ZigBee , Bluetooth , Wavenis и др. 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.
WiSmart — это универсальная платформа, которая может использоваться различными бытовыми электроприборами для обеспечения беспроводной связи TCP/IP с использованием протокола 802.11 b/g.
Такие устройства, как интеллектуальный термостат, позволяют коммунальным службам снизить энергопотребление дома, помогая управлять спросом на электроэнергию.
Город Корпус-Кристи стал одним из первых городов в Соединенных Штатах, внедривших общегородской Wi-Fi , который был бесплатным до 31 мая 2007 года, в основном для облегчения AMR после того, как на считывателя показаний счетчика напала собака. [1] Сегодня многие [ какие? ] счетчики спроектированы для передачи данных с использованием Wi-Fi, даже если сеть Wi-Fi недоступна, и считывание показаний осуществляется с помощью локального ручного приемника Wi-Fi.
Счетчики, установленные в Корпус-Кристи, не поддерживают Wi-Fi напрямую, а передают узкополосную импульсную телеметрию в диапазоне 460 МГц. Этот узкополосный сигнал имеет гораздо больший диапазон, 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 автоматизированных счетчиков коммунальных услуг, установленных в районе Корпус-Кристи, работают от батареек. Технология Wi-Fi не подходит для длительной работы от батареек.
PLC — это метод, при котором электронные данные передаются по линиям электропередач обратно на подстанцию, а затем ретранслируются на центральный компьютер в главном офисе коммунальной службы. Это можно считать типом фиксированной сетевой системы — сеть представляет собой распределительную сеть, которую коммунальная служба построила и обслуживает для поставки электроэнергии. Такие системы в основном используются для считывания показаний электросчетчиков. Некоторые поставщики подключили газовые и водяные счетчики для подачи данных в систему типа PLC.
В 1972 году Теодор Джордж "Тед" Параскевакос , работая с Boeing в Хантсвилле, штат Алабама , разработал систему мониторинга датчиков, которая использовала цифровую передачу для систем охранной, пожарной и медицинской сигнализации, а также возможности считывания показаний счетчиков для всех коммунальных служб. Эта технология была ответвлением автоматической системы идентификации телефонной линии, теперь известной как идентификатор вызывающего абонента .
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 Metretek получили несколько патентов. [4]
Основной движущей силой автоматизации считывания показаний счетчиков является не сокращение затрат на рабочую силу, а получение данных, которые трудно получить. [ требуется цитата ] Например, многие счетчики воды установлены в местах, где коммунальная служба должна назначить встречу с домовладельцем, чтобы получить доступ к счетчику. Во многих районах потребители требовали, чтобы их ежемесячный счет за воду основывался на фактических показаниях, а не (например) на предполагаемом ежемесячном потреблении, основанном только на одном фактическом показании счетчика, сделанном каждые 12 месяцев. Ранние системы AMR часто состояли из AMR, которые можно было бы использовать для бытовых потребителей, и AMR на основе телефона для коммерческих или промышленных потребителей. То, что когда-то было потребностью в ежемесячных данных, превратилось в потребность в ежедневных и даже почасовых показаниях счетчиков. Следовательно, продажи AMR, которые можно было бы использовать для считывания показаний счетчиков, снизились в США, в то время как продажи стационарных сетей выросли. Закон США об энергетической политике 2005 года требует, чтобы регулирующие органы электроэнергетических компаний рассмотрели возможность поддержки «...временного графика тарифов , позволяющего потребителю электроэнергии управлять потреблением энергии и расходами с помощью современных измерительных и коммуникационных технологий ». [5]
В настоящее время наблюдается тенденция рассматривать использование современных счетчиков как часть современной инфраструктуры учета .
Первоначально устройства AMR просто собирали показания счетчиков в электронном виде и сопоставляли их со счетами. По мере развития технологий дополнительные данные затем могли собираться, храниться и передаваться на главный компьютер, и часто устройствами учета можно было управлять удаленно. Это может включать в себя сигналы тревоги о событиях, такие как несанкционированный доступ, обнаружение утечки, низкий заряд батареи или обратный поток. Многие устройства AMR также могут собирать данные интервалов и регистрировать события счетчиков. Зарегистрированные данные могут использоваться для сбора или контроля данных о времени использования или скорости использования, которые могут использоваться для профилирования потребления воды или энергии, выставления счетов за время использования, прогнозирования спроса, реагирования на спрос , регистрации скорости потока , обнаружения утечек , мониторинга потока, обеспечения экономии воды и энергии , удаленного отключения и т. д. Расширенная инфраструктура измерений , или AMI, — это новый термин, придуманный для обозначения сетевой технологии фиксированных сетевых систем счетчиков, которые выходят за рамки AMR в 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) одобряет резолюцию Национальной ассоциации уполномоченных по регулированию коммунальных услуг (NARUC) об устранении нормативных барьеров для широкого внедрения усовершенствованной инфраструктуры учета (AMI). Резолюция, принятая в феврале 2007 года, [6] признала роль AMI в поддержке внедрения динамического ценообразования и вытекающие из этого выгоды для потребителей. Резолюция далее определила ценность AMI в достижении значительной экономии эксплуатационных расходов коммунальных служб в областях управления отключениями, защиты доходов и управления активами. Резолюция также призвала к анализу бизнес-кейса AMI для определения экономически эффективных стратегий развертывания, одобрила своевременное возмещение затрат на осмотрительно понесенные расходы AMI и дала дополнительные рекомендации по установлению тарифов и налоговому режиму таких инвестиций.
Современные системы учета могут обеспечить преимущества для коммунальных служб, розничных поставщиков и клиентов. Преимущества будут признаны коммунальными службами за счет повышения эффективности, обнаружения отключений, уведомления о несанкционированном доступе и снижения затрат на рабочую силу в результате автоматизации считывания, подключений и отключений. Розничные поставщики смогут предлагать новые инновационные продукты в дополнение к настройке пакетов для своих клиентов. Кроме того, поскольку данные счетчиков будут легкодоступны, их клиентам будут доступны более гибкие циклы выставления счетов вместо следования стандартным циклам считывания коммунальных служб. Благодаря своевременной информации об использовании, доступной клиенту, преимущества будут видны через возможности управления потреблением энергии и перехода с одного REP на другой с фактическими данными счетчика. Из-за этих преимуществ многие коммунальные службы переходят к внедрению некоторых типов решений AMR.
Во многих случаях интеллектуальное измерение является обязательным по закону (например, Закон 129 штата Пенсильвания (2008 г.)).
Преимущества интеллектуального учета для коммунальных предприятий. [ необходима цитата ]
Преимущества интеллектуального учета для потребителя.
Строительные практики, погода и потребность в информации подталкивают коммунальные службы в разных частях мира к AMR с разной скоростью. В США были проведены значительные развертывания фиксированных сетей как на основе RF, так и на основе PLC технологий. [8] Некоторые страны либо развернули, либо планируют развернуть [9] системы AMR по всей стране.
Используя комбинацию отчетов AMR и энергетической аналитики, SPAR удалось сократить потребление энергии на 20%. [10]
AMI в Австралии выросла из правительственной политики, которая стремилась исправить наблюдаемую неэффективность рынка, и распределительных компаний, которые стремились повысить эксплуатационную эффективность. В июле 2008 года в Виктории была запланирована обязательная программа по развертыванию 2,6 миллионов счетчиков в течение 4-летнего периода. Ожидаемый пиковый уровень установки счетчиков AMI составлял 5000 в день по всей Виктории. Управление программой осуществлялось отраслевым руководящим комитетом.
В 2009 году Генеральный аудитор Виктории провел проверку программы и обнаружил, что в рекомендациях правительству были «значительные недостатки», а управление проектом «было ненадлежащим». [11] Впоследствии правительство Виктории объявило о моратории на программу [12]
С ростом внедрения счетчиков и систем AMI, AMR идет на спад в секторе электроснабжения США. [13] Однако в секторах газа и воды, где замена счетчиков, как правило, обходится дороже и сложнее, AMR остается распространенным, [14] и некоторые коммунальные предприятия продолжают инвестировать в установку новых счетчиков AMR. [15] В дальнейшем коммунальные предприятия сталкиваются с выбором: заменить AMR на AMI — часто с большими затратами и затратами времени — или изучить стратегию AMx, используя современную технологию сбора и обработки сигналов, которая позволяет чаще собирать беспроводные данные с существующих счетчиков AMR (в некоторых случаях до каждых 30 секунд), предлагая при этом повышенную совместимость с другими (потенциально более продвинутыми) счетчиками в областях, где они могут предложить дополнительные преимущества. [16] В то время как первый подход, скорее всего, продолжит постепенное снижение AMR, последний подход может привести к возрождению интереса к счетчикам AMR следующего поколения, которые могут получать данные практически в реальном времени при меньших затратах и с более длительным сроком службы, [17] а также фактически устраняя необходимость в проезде грузовиков для сбора данных.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )Конгресс США, Закон об энергетической политике 2005 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )PPL 1,3 млн. бытовых и коммерческих электросчетчиков
Медиа, связанные с автоматическим считыванием показаний счетчиков на Wikimedia Commons