Vistas: 0 Autor: Sitio Editor Publicar Tiempo: 2021-07-27 Origen: Sitio
Las facturas de electricidad, gas, agua y calefacción están estrechamente relacionadas con la vida de todos, y las desventajas de la lectura de medidores manuales, como largo tiempo, baja eficiencia, estadísticas inexactas y altos costos de personal, son muy obvias. Si tiene en cuenta la facturación de tiempo de uso, como los aranceles de paso y las tarifas de tiempo de uso, así como la detección de la calidad de potencia (PQ) y las alarmas de fallas en tiempo real, es completamente imposible completar la lectura del medidor manual.
Con el avance de la ciencia y la tecnología, impulsado por las asociaciones de la industria y las principales empresas, junto con el macro-control en el National Alevel, el sistema de lectura de medidores centralizado remoto se ha vuelto gradualmente maduro y con forma de soluciones, y promovido tanto en el hogar como en el extranjero.
Yint también tiene ventajas completas de su propia tecnología y recursos en dispositivos de protección, y juega un papel importante en el sistema remoto de lectura de medidores centralizados. Diseña de manera integral soluciones de protección de circuitos para un sistema de lectura de medidores centralizados remotos más optimizado y seguro, para la referencia de diseño de ingenieros de diseño de AMR, colección y centralizador de medidores inteligentes.
El sistema de medición concentrado generalmente está compuesto por cuatro niveles: medidores inteligentes terminales (agua, electricidad, gas y calor), colector, concentrador y estación maestra de back-end, como se muestra en la figura a continuación.
El medidor inteligente terminal, el medidor inteligente, es el más fijo, más cercano al usuario, incluso en la medición del hogar, como medidores inteligentes, medidores de agua, medidores de gas y medidores de calor para calentar en las áreas del norte.
Figura 2 Diagrama de muestra de electricidad inteligente, gas, agua y medidores de calor (fuente de imagen en línea)
La función principal del medidor de terminal inteligente es llevar a cabo la medición del terminal y la gestión del control de tarifas, recopilando información del terminal del usuario sobre el uso de electricidad, agua, gas y calor y mostrando información relacionada con la retroalimentación con el usuario, como el uso, el precio de paso actual, el equilibrio precargado, etc.
La información recopilada del terminal del usuario debe cargarse en tiempo real (o en secciones) desde el recopilador al backend del servidor, y el backend de administración también debe emitir el control de tarifas relevantes o las instrucciones de gestión de autenticación de seguridad, por lo tanto, el medidor de terminal inteligente también integra un módulo de comunicación, y el medidor de terminal común adopta métodos de comunicación como RS485, operadores de energía y infraredes. Como se muestra en la Figura 3, el diagrama de bloques de la composición del medidor inteligente.
Yint ha diseñado soluciones de protección de circuitos confiables y completas para los circuitos de gestión de energía y comunicación de medidores de electricidad inteligentes, medidores de agua inteligentes, medidores de gasolina inteligentes y medidores de calor inteligente, y tiene datos de prueba relacionados bajo diversos estándares de prueba, y acoge la consulta y referencia de los ingenieros de diseño de medidores de terminal inteligentes.
2.2 coleccionista
Los medidores de terminal inteligentes son generalmente un metro por hogar y algunos edificios de unidades utilizan la instalación centralizada del medidor, es decir, una unidad de metros seguidos en una fila en una ubicación. En este caso, los coleccionistas se pueden aplicar para recopilar datos de cada medidor centralmente. Por lo general, se instala un coleccionista cerca y administra 12, 32 o 64 metros recolectando pulsos de medidores o métodos de comunicación como RS232 (se pueden seleccionar diferentes tipos de coleccionistas de acuerdo con el número de metros), y luego carga los datos de estos metros a través del portador de potencia al concentrador.
Esto también puede reducir la complejidad y el costo general de los medidores terminales. Como se muestra en la Figura 4, la función principal del coleccionista es enviar comandos de recolección a los medidores de terminales y recibir la información preprocesada de los medidores de terminales para cargar a la nube de concentrador o servidor a través de GPRS inalámbricos o medios cableados.
Figura 4 Diagrama de bloques de los componentes de un colector de sistema de medición centralizada remota
El coleccionista y el medidor de terminal inteligente generalmente usan RS485, portador de energía, MBUS y otros métodos para la comunicación de comandos y datos, y el concentrador de nivel superior puede usar GPRS, 4G, PSTN, Ethernet, NB-IOT, LORA y otras redes cableadas o inalámbricas para llevar a cabo la comunicación de datos.
2.3 Concentrador
El concentrador es el dispositivo central de administración y control del sistema de lectura de medidor centralizado remoto. Es responsable de leer regularmente datos de terminal, transmisión del comando del sistema, comunicación de datos, gestión de redes, grabación de eventos, transmisión de datos horizontales y otras funciones. Las funciones se dividen con las funciones de colección anteriores.
2.4 Estación maestra de backstage (servidor, administración de datos, nube)
La estación maestra detrás del escenario se utiliza para las interfaces de gestión, como la gestión de tareas, la consulta de datos, la carga, etc.
Como se muestra en la figura a continuación, la plataforma de arquitectura y gestión del sistema funciona de un medidor de agua remota inalámbrica:
Figura 5 Diagrama de bloques de los componentes de un medidor de agua inteligente
3. Circuito de protección para el sistema de coleccionistas remotos
Yint diseña soluciones de protección para los circuitos de hardware de los medidores inteligentes terminales, los coleccionistas y los concentradores del sistema de colección remota, proporcionando soluciones integrales de protección de circuitos y efectivas mediante el análisis de los posibles riesgos de compatibilidad electromagnética, como huelgas de relámpagos, sobretensiones y electricidad estática en áreas clave como el suministro de alimentación e interfaces de señal. Los principales esquemas son:
3.1 circuitos de muestreo y adquisición de voltaje
Para medidores inteligentes, se requiere una recolección de señal de voltaje, mientras que los métodos de voltaje y muestreo de medidores monofásicos y trifásicos son diferentes. La siguiente figura muestra el terminal de entrada de adquisición de voltaje de un medidor de fase monofásica.
Figura 6 Entrada de adquisición de voltaje de medidor inteligente de una sola fase
Yint recomienda usar varistores para la protección contra la sobretensión de la entrada. Los modelos recomendados son productos 14D o 20D con voltajes de 470V (220V monofásico) ~ 820V (380V trifásico):
Tabla 1 Parámetros seleccionados de los varistores 14D y 20D de Yint
3.2 Circuito de adquisición de muestreo de corriente
En el extremo de entrada actual de la colección de medidores inteligentes, los televisores a menudo se usan para protección contra sobretensiones para proteger los chips de medición posteriores.
Figura 7 Circuito de interfaz de entrada de la colección de corriente del medidor inteligente
Yint recomienda TVS Model como SMBJ6.5CA o P6SMB6.8CA. Algunos de sus parámetros son los siguientes:
Tabla 2 Parámetros seleccionados de Yint SMBJ6.5CA y P6SMBJ6.8CA
3.3 Circuito de interfaz PLC de la comunicación del portador de línea de alimentación
Power Line Carrier PLC (Power Line Communication) tiene muchos escenarios de aplicación. El circuito portador carga la señal de comunicación a la línea de alimentación a través de FSK y otros métodos, y recibe la señal transmitida desde otros sistemas a través de la línea de alimentación y demodula los datos relevantes.
La siguiente figura muestra un circuito de interfaz de portador de energía.
Figura 8 Circuito de interfaz portador de energía
Tabla 3 Dispositivos recomendados para la protección fonética de los circuitos de interfaz de portador de energía
3.4 Circuito de interfaz de comunicación RS485
La comunicación RS485 a menudo se usa entre el coleccionista y el medidor inteligente, o entre el coleccionista y el concentrador. Debido al entorno electromagnético complejo e incontrolable, los chips Rs485 a menudo se ven afectados por oleadas y choques electrostáticos, causando daños al sistema o componentes.
Cifra. 9 Diagrama esquemático del circuito de protección de la interfaz de comunicación RS485
Yint recomienda el puerto de comunicación RS485, utilizando el dispositivo de protección electrostática ESDSM712. ESDSM712 adopta una estructura interna asimétrica de 7V, 12V, que puede suprimir la electricidad estática o el aumento del modo común 12V y el modo diferencial 14V para RS485 Dual-Line. Los parámetros principales son:
Tabla 4 Parámetros seleccionados de dispositivos de protección ESDSM712
3.5 Protección de la fuente de alimentación de chips
Para los chips clave en el sistema, el terminal de entrada de la fuente de alimentación de los televisores puede usar la velocidad de respuesta a nivel de PS y las características precisas de sujeción de los TV para proteger el terminal de la fuente de alimentación del chip del aumento.
Figura 10 Diagrama esquemático del circuito principal de protección de energía del chip
Yint recomienda el dispositivo de protección contra sobretensiones para el lado principal de la fuente de alimentación de MCU: SMF5.0CA
Tabla 5 Parámetros característicos seleccionados de SMF5.0CA
3.6 Protección de antena de comunicación inalámbrica
Para el módulo de comunicación inalámbrica del colector o concentrador, a menudo es necesario realizar protección electrostática en el extremo de la interfaz de la antena para evitar la alteración electrostática del extremo de la antena, lo que afecta el funcionamiento normal del módulo de comunicación inalámbrica.
Figura 11 Diagrama esquemático del circuito de protección del módulo de transceptor de antena
Yint recomienda el uso del dispositivo de protección electrostática de paquete pequeño de baja capacidad ESDLC5V0D9B, el paquete es SOD923, la capacitancia es tan baja como 0.5pf y la electricidad estática puede alcanzar hasta ± 30kV.
4. Resumen
Con el desarrollo del Internet de las cosas, se han desarrollado más y más medidores de IoT para sistemas de lectura de medidores centralizados remotos, y ha habido muchos cambios en los modos de comunicación. Yint también ha estado rastreando tendencias tecnológicas y dedicando recursos humanos y materiales para investigar soluciones de protección en nuevos escenarios de aplicación para proporcionar referencias de diseño para todos los ingenieros técnicos.
5. Referencias
(levemente)
Bienvenido a preguntar, discutir y solicitar muestras
