Introduktion til det fjerntliggende centraliserede målerlæsningssystem og dets kredsløbsbeskyttelsesløsninger

 Elektricitet, gas, vand og opvarmningsregninger er tæt knyttet til alles liv, og ulemperne ved manuel målerlæsning, såsom lang tid, lav effektivitet, unøjagtige statistik og høje personaleomkostninger, er meget åbenlyse. Hvis du tager højde for fakturering af brugstid for brug, såsom trin-tariffer og tids-af-brugstariffer, såvel som strømkvalitet (PQ) -detektion og realtidsfejlalarmer, er det helt umuligt at gennemføre manuel målerlæsning.

Med fremme af videnskab og teknologi, drevet af brancheforeninger og større virksomheder, kombineret med makrokontrol på NationAllevel, er det fjerntliggende centraliserede målerlæsesystem gradvist blevet modne og formede løsninger og fremmes til både hjemme og i udlandet.

Yint drager også fulde fordele ved sin egen teknologi og ressourcer i beskyttelsesenheder og spiller en vigtig rolle i det fjerntliggende centraliserede målerlæsningssystem. Det designer omfattende kredsløbsbeskyttelsesløsninger til en mere optimeret og sikker fjernbetjent centraliseret målerlæsningssystem til designreference til Smart Meter AMR, Collector og Centralizer Design Engineers.

 

 

 

Det koncentrerede målesystem er generelt sammensat af fire niveauer: terminal smarte målere (vand, elektricitet, gas og varme), samler, koncentrator og back-end masterstation, som vist på figuren herunder.

Den terminale smarte meter, smart meter, er den mest jordede, tættest på brugeren, selv i husholdningsmålingen, såsom smarte målere, vandmålere, gasmeter og varmen måler til opvarmning i de nordlige områder.

Figur 2 Eksempeldiagram over smart elektricitet, gas, vand og varmer (billedkilde online)

Hovedfunktionen af ​​den smarte terminalmåler er at udføre terminalmåling og gebyrkontrolstyring, indsamle oplysninger fra brugerterminalen om brug af elektricitet, vand, gas og varme og vise feedbackrelateret information til brugeren, såsom brug, aktuel trinpris, forudladet balance osv.

 

 

Oplysningerne, der er indsamlet fra brugerterminalen, skal uploades i realtid (eller i sektioner) fra samleren til serveren backend, og styringen backend skal også udstede relevant gebyrstyring eller sikkerhedsgodkendelsesadministrationsinstruktioner, derfor integrerer smart terminalmålerne også et kommunikationsmodul, og den fælles terminal meter vedtager kommunikationsmetoder, såsom RS485, Power Carrier og Infrared. Som vist i figur 3 er blokdiagrammet for sammensætningen af ​​den smarte måler.

Yint har designet pålidelige og komplette kredsløbsbeskyttelsesløsninger til strømstyrings- og kommunikationskredsløb for smarte elektricitetsmålere, smarte vandmålere, smarte gasmålere og smarte varmenemålere og har relaterede testdata under forskellige teststandarder og glæder sig over konsultation og reference fra smarte terminal meter designingeniører.

2.2 Collector

Smarte terminalmålere er generelt en meter pr. Husholdning, og nogle enhedsbygninger bruger centraliseret målerinstallation, dvs. en enhed af meter i en række pænt på et sted. I dette tilfælde kan samlere anvendes til at indsamle data fra hver meter centralt. Normalt installeres en samler i nærheden og administrerer 12, 32 eller 64 meter ved at indsamle målerimpulser eller kommunikationsmetoder, såsom RS232 (forskellige typer af samlere kan vælges i henhold til antallet af meter) og uploader derefter dataene fra disse meter gennem strømbæreren til koncentratoren.

Dette kan også reducere kompleksiteten og de samlede omkostninger for terminalmålerne. Som vist i figur 4 er samlerens hovedfunktion at sende samlingskommandoer til terminalmålere og modtage de forbehandlede oplysninger fra terminalmålerne til upload til koncentratoren eller serverskyen via trådløse GPRS eller kablede midler.

Figur 4 Blokdiagram over komponenterne i en fjerntliggende centraliseret doseringssystemopsamler

Samleren og den smarte terminalmåler bruger generelt RS485, Power Carrier, MBUS og andre metoder til kommando- og datakommunikation, og koncentratoren på højere niveau kan bruge GPRS, 4G, PSTN, Ethernet, NB-IoT, Lora og andre Wired eller Wireless Networks til at udføre datakommunikation.

2.3 Koncentrator

Koncentratoren er den centrale styrings- og kontrolenhed for det fjerntliggende centraliserede målerlæsningssystem. Det er ansvarligt for regelmæssigt læsning af terminaldata, systemkommandooverførsel, datakommunikation, netværksstyring, begivenhedsoptagelse, vandret datatransmission og andre funktioner. Funktionerne er opdelt med ovenstående samlerfunktioner.

2.4 Backstage Master Station (Server, Data Management, Cloud)

Backstage Master Station bruges til styringsgrænseflader, såsom opgavehåndtering, dataforespørgsel, opladning osv.

Som vist på figuren nedenfor fungerer systemarkitekturen og styringsplatformen for en trådløs fjerntliggende vandmåler:

Figur 5 Blokdiagram over komponenterne i en smart vandmåler

3. beskyttelseskredsløb til fjernopsamlersystem

Yint designer beskyttelsesløsninger til hardware -kredsløb for de terminale smarte målere, samlere og koncentratorer af fjernopsamlersystemet, hvilket tilvejebringer omfattende og effektive kredsløbsbeskyttelsesløsninger ved at analysere de mulige elektromagnetiske kompatibilitetsrisici såsom lynnedslag, bølger og statiske elektricitet i nøgleområder såsom strømforsyning og signalgrænseflader. De vigtigste ordninger er:

3.1 Spændingsudtagning og erhvervelseskredsløb

For smarte målere kræves spændingssignalopsamling, mens spændingen og prøveudtagningsmetoderne for enfaset og trefasemålere er forskellige. Følgende figur viser indgangsterminalen for spændingskøb af en enkeltfasemåler.

Figur 6 Enfaset smart meter spænding erhvervelse af input

Yint anbefaler at bruge varistorer til input overspændingsbeskyttelse. De anbefalede modeller er 14D eller 20D-produkter med spændinger på 470V (enfase 220V) ~ 820V (trefase 380V):

Tabel 1 valgte parametre for 14D og 20D varistorer fra Yint

3.2 Aktuel samplingskøbskredsløb

Ved den aktuelle indsamlingsindgangsafslutning af smarte målere bruges TV'er ofte til overspændingsbeskyttelse for at beskytte efterfølgende målechips.

Figur 7 Smart Meter Current Collection Input Interface Circuit

Yint anbefaler TVS -model som SMBJ6.5CA eller P6SMB6.8CA. Nogle af dens parametre er som følger:

Tabel 2 Valgte parametre for Yint SMBJ6.5CA og P6SMBJ6.8CA

3.3 PLC Interface Circuit of Power Line Carrier Communication

Power Line Carrier PLC (Power Line Communication) har mange applikationsscenarier. Carrier Circuit indlæser kommunikationssignalet til kraftledningen gennem FSK og andre metoder og modtager signalet, der transmitteres fra andre systemer gennem kraftledningen og demodulerer de relevante data.

Følgende figur viser et Power Carrier -interface -kredsløb.

Figur 8 Power Carrier Interface Circuit

Tabel 3 Anbefalede enheder til fonetisk beskyttelse af strømbærergrænsefladekredsløb

3.4 RS485 Kommunikationsgrænsefladekredsløb

RS485 -kommunikation bruges ofte mellem samleren og den smarte meter eller mellem samleren og koncentratoren. På grund af det komplekse og ukontrollerbare elektromagnetiske miljø påvirkes RS485 -chips ofte af bølger og elektrostatiske stød, hvilket forårsager skade på systemet eller komponenterne.

Figur. 9 Skematisk diagram over Rs485 kommunikationsgrænsefladebeskyttelseskredsløb

Yint anbefaler RS485 -kommunikationsport ved hjælp af ESDSM712 elektrostatisk beskyttelsesenhed. ESDSM712 vedtager 7V, 12V asymmetrisk intern struktur, som kan undertrykke den statiske elektricitet eller bølge af fælles tilstand 12V og differentiel tilstand 14V for RS485 dobbeltlinje. De vigtigste parametre er:

Tabel 4 Valgte parametre for ESDSM712 Beskyttelsesenheder

3.5 Beskyttelse af chip strømforsyning

For de vigtigste chips i systemet kan strømforsyningsindgangsterminalen på tv'erne bruge responshastigheden PS-niveau og præcise klemmeegenskaber for tv'erne for at beskytte strømforsyningsterminalen på chippen mod bølge.

Figur 10 Skematisk diagram over det vigtigste chipkraftbeskyttelseskredsløb

Yint anbefaler overspændingsbeskyttelsesenheden til den vigtigste MCU -strømforsyningsside: SMF5.0CA

Tabel 5 Valgte karakteristiske parametre for SMF5.0CA

3.6 Beskyttelse af trådløs kommunikationsantenne

For det trådløse kommunikationsmodul for samleren eller koncentratoren er det ofte nødvendigt at udføre elektrostatisk beskyttelse på antennegrænsefladen for at forhindre elektrostatisk forstyrrelse fra antenneenden, hvilket påvirker den normale drift af det trådløse kommunikationsmodul.

Figur 11 Skematisk diagram over antennens transceiver -modulbeskyttelseskredsløb

Yint anbefaler brugen af ​​lille pakkerelektrostatisk beskyttelsesenhed med lav kapacitet esdlc5v0d9b, pakken er SOD923, kapacitansen er så lav som 0,5 pf, og den statiske elektricitet kan nå op til ± 30 kV.

4. Resume

Med udviklingen af ​​Internet of Things er der udviklet flere og flere IoT -målere til fjerntliggende centraliserede målerlæsningssystemer, og der har været mange ændringer i kommunikationsmetoder. Yint har også sporet teknologiske tendenser og afsat menneskelige og materielle ressourcer til forskningsbeskyttelsesløsninger under nye applikationsscenarier for at give designreferencer til alle tekniske ingeniører.

5. Referencer

(lidt)

Velkommen til at spørge, diskutere og ansøge om prøver