Kata pengantar
Tagihan listrik, gas, air, dan pemanas terkait erat dengan kehidupan semua orang, dan kerugian pembacaan meter manual, seperti waktu yang lama, efisiensi rendah, statistik yang tidak akurat dan biaya staf yang tinggi, sangat jelas. Jika Anda memperhitungkan penagihan penggunaan waktu seperti tarif langkah dan tarif waktu penggunaan, serta deteksi kualitas daya (PQ) dan alarm kesalahan waktu-nyata, benar-benar tidak mungkin untuk menyelesaikan pembacaan meter manual.
Dengan kemajuan sains dan teknologi, didorong oleh asosiasi industri dan perusahaan-perusahaan besar, ditambah dengan kontrol makro di Nationallevel, sistem pembacaan meter terpusat terpencil secara bertahap telah menjadi solusi yang matang dan berbentuk, dan dipromosikan baik di rumah di dalam maupun di luar negeri.
Yint juga mengambil keuntungan penuh dari teknologi dan sumber dayanya sendiri di perangkat perlindungan, dan memainkan peran penting dalam sistem pembacaan meter terpusat yang jauh. Ini secara komprehensif mendesain solusi perlindungan sirkuit untuk sistem pembacaan meter terpusat terpusat yang lebih dioptimalkan dan aman, untuk referensi desain AMR meter pintar, kolektor dan insinyur desain centrizer.
Komposisi sistem pengukuran jarak jauh
Sistem pengukuran terkonsentrasi umumnya terdiri dari empat level: terminal meter pintar (air, listrik, gas dan panas), kolektor, konsentrator, dan stasiun induk back-end, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Meteran pintar
Terminal smart meter, smart meter, adalah yang paling membumi, paling dekat dengan pengguna, bahkan ke dalam pengukur rumah tangga, seperti meter pintar, meter air, meter gas, dan meter panas untuk pemanasan di daerah utara.

Gambar 2 Diagram Sampel Listrik Cerdas, Gas, Air dan Meter Panas (Sumber Gambar Online)
Fungsi utama dari smart terminal meter adalah untuk melakukan pengukuran terminal dan manajemen kontrol biaya, mengumpulkan informasi dari terminal pengguna tentang penggunaan listrik, air, gas dan panas dan menampilkan informasi terkait umpan balik kepada pengguna, seperti penggunaan, harga langkah saat ini, saldo precharged, dll.
Informasi yang dikumpulkan dari terminal pengguna perlu diunggah secara real time (atau di bagian) dari kolektor ke backend server, dan backend manajemen juga perlu mengeluarkan pengendalian biaya yang relevan atau instruksi manajemen otentikasi keamanan, oleh karena itu, meteran terminal pintar dan pengasuh daya, dan meter terminal umum mengadopsi metode komunikasi seperti RS485, pengarahan komunikasi, dan terminal terminal umum mengadopsi metode komunikasi seperti RS485, Power Carrier, dan terminal terminal umum mengadopsi metode komunikasi seperti RS485, Power Carrier. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, diagram blok komposisi meteran pintar.
Yint telah merancang solusi perlindungan sirkuit yang andal dan lengkap untuk manajemen daya dan sirkuit komunikasi meter listrik pintar, meter air pintar, meter gas pintar dan meter panas pintar, dan memiliki data uji terkait di bawah berbagai standar pengujian, dan menyambut konsultasi dan referensi dari insinyur desain meter terminal pintar.
2.2 Kolektor
Meter terminal pintar umumnya satu meter per rumah tangga dan beberapa bangunan unit menggunakan instalasi meter terpusat, yaitu satu unit meter dalam satu baris dengan rapi di satu lokasi. Dalam hal ini, kolektor dapat diterapkan untuk mengumpulkan data dari setiap meter secara terpusat. Biasanya seorang kolektor dipasang di dekatnya, dan mengelola 12, 32 atau 64 meter dengan mengumpulkan pulsa meter atau metode komunikasi seperti RS232 (berbagai jenis kolektor dapat dipilih sesuai dengan jumlah meter), dan kemudian mengunggah data dari meter ini melalui pembawa listrik ke konsentrator.
Ini juga dapat mengurangi kompleksitas dan biaya keseluruhan meter terminal. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, fungsi utama kolektor adalah mengirim perintah pengumpulan ke meter terminal dan menerima informasi yang telah diproses dari terminal meter untuk mengunggah ke konsentrator atau cloud server melalui GPR nirkabel atau cara kabel.

Gambar 4 Diagram Blok Komponen Kolektor Sistem Pengukuran Terpusat jarak jauh
Kolektor dan meteran terminal pintar umumnya menggunakan RS485, pembawa daya, MBU dan metode lain untuk komunikasi perintah dan data, dan konsentrator tingkat yang lebih tinggi dapat menggunakan GPRS, 4G, PSTN, Ethernet, NB-IOT, LORA dan jaringan kabel atau nirkabel lainnya untuk melakukan komunikasi data.
2.3 Konsentrator
Konsentrator adalah perangkat manajemen dan kontrol pusat dari sistem pembacaan meter terpusat jarak jauh. Ini bertanggung jawab untuk membaca data terminal secara teratur, transmisi perintah sistem, komunikasi data, manajemen jaringan, perekaman peristiwa, transmisi data horizontal dan fungsi lainnya. Fungsi dibagi dengan fungsi kolektor di atas.
2.4 Stasiun Master Backstage (Server, Manajemen Data, Cloud)
Stasiun Master Backstage digunakan untuk antarmuka manajemen, seperti manajemen tugas, kueri data, pengisian daya, dll.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, fungsi arsitektur dan platform manajemen sistem meter air jarak jauh nirkabel:

Gambar 5 Diagram blok komponen meteran air pintar
3. Sirkuit Perlindungan untuk Sistem Kolektor Jarak Jauh
Yint merancang solusi perlindungan untuk sirkuit perangkat keras dari terminal meter pintar, kolektor dan konsentrator sistem kolektor jarak jauh, memberikan solusi perlindungan sirkuit yang komprehensif dan efektif dengan menganalisis kemungkinan risiko kompatibilitas elektromagnetik seperti sambungan petir, lonjakan dan listrik statis di area utama seperti catu daya dan antarmuka sinyal. Skema utamanya adalah:
3.1 Sirkuit Pengambilan Sampel Tegangan dan Akuisisi
Untuk meter pintar, pengumpulan sinyal tegangan diperlukan, sedangkan metode tegangan dan pengambilan sampel fase tunggal dan tiga fase berbeda. Gambar berikut menunjukkan terminal input akuisisi tegangan dari satu meter fase tunggal.

Gambar 6 Input akuisisi tegangan smart meter fase tunggal
Yint merekomendasikan penggunaan Varistor untuk perlindungan tegangan berlebih input. Model yang disarankan adalah produk 14D atau 20D dengan tegangan 470V (fase tunggal 220V) ~ 820V (tiga fase 380V):

Tabel 1 Parameter terpilih dari Varistor 14D dan 20D dari Yint
3.2 Sirkuit Akuisisi Pengambilan Sampel Saat Ini
Pada akhir input koleksi saat ini dari meter pintar, TV sering digunakan untuk perlindungan lonjakan untuk melindungi chip pengukuran berikutnya.

Gambar 7 Sirkuit Antarmuka Input Koleksi Meter Meter Meter Smart
Yint merekomendasikan model TVS sebagai SMBJ6.5CA atau P6SMB6.8CA. Beberapa parameternya adalah sebagai berikut:

Tabel 2 Parameter terpilih dari Yint SMBJ6.5CA dan P6SMBJ6.8CA
3.3 Sirkuit Antarmuka PLC dari Komunikasi Pembawa Power Line
Power Line Carrier PLC (Komunikasi Power Line) memiliki banyak skenario aplikasi. Sirkuit operator memuat sinyal komunikasi ke saluran listrik melalui FSK dan metode lainnya, dan menerima sinyal yang ditransmisikan dari sistem lain melalui saluran listrik dan mendemodulasi data yang relevan.
Gambar berikut menunjukkan sirkuit antarmuka pembawa daya.

Gambar 8 Sirkuit Antarmuka Pengangkut Daya

Tabel 3 Perangkat yang Disarankan untuk Perlindungan Fonetik Sirkuit Antarmuka Pengangkut Daya
3.4 RS485 Sirkuit Antarmuka Komunikasi
Komunikasi RS485 sering digunakan antara kolektor dan meteran pintar, atau antara kolektor dan konsentrator. Karena lingkungan elektromagnetik yang kompleks dan tidak terkendali, chip RS485 sering dipengaruhi oleh lonjakan dan guncangan elektrostatik, menyebabkan kerusakan pada sistem atau komponen.

Angka. 9 Diagram skematik dari sirkuit perlindungan antarmuka komunikasi RS485
Yint merekomendasikan port komunikasi RS485, menggunakan perangkat perlindungan elektrostatik ESDSM712. ESDSM712 mengadopsi struktur internal asimetris 7V, 12V, yang dapat menekan listrik statis atau lonjakan mode umum 12V dan mode diferensial 14V untuk RS485 dual-line. Parameter utamanya adalah:


Tabel 4 Parameter yang Dipilih dari Perangkat Perlindungan ESDSM712
3.5 Perlindungan Catu Daya Chip
Untuk chip utama dalam sistem, terminal input catu daya TV dapat menggunakan kecepatan respons level PS dan karakteristik penjepit yang tepat dari TV untuk melindungi terminal catu daya chip dari lonjakan.

Gambar 10 Diagram Skema dari Sirkuit Perlindungan Daya Chip Utama
Yint merekomendasikan perangkat perlindungan lonjakan untuk sisi catu daya MCU utama: SMF5.0CA

Tabel 5 Parameter karakteristik yang dipilih dari SMF5.0CA
3.6 Perlindungan Antena Komunikasi Nirkabel
Untuk modul komunikasi nirkabel kolektor atau konsentrator, seringkali perlu untuk melakukan perlindungan elektrostatik pada ujung antarmuka antena untuk mencegah gangguan elektrostatik dari ujung antena, yang mempengaruhi operasi normal modul komunikasi nirkabel.

Gambar 11 Diagram Skema Sirkuit Perlindungan Modul Transceiver Antena
Yint merekomendasikan penggunaan perangkat perlindungan elektrostatik paket kecil berkapasitas rendah ESDLC5V0D9B, paketnya adalah SOD923, kapasitansi serendah 0,5 pf, dan listrik statis dapat mencapai hingga ± 30kV.
4. Ringkasan
Dengan pengembangan Internet of Things, semakin banyak meter IoT telah dikembangkan untuk sistem membaca meter terpusat jarak jauh, dan ada banyak perubahan dalam mode komunikasi. Yint juga telah melacak tren teknologi dan mencurahkan sumber daya manusia dan material untuk solusi perlindungan penelitian di bawah skenario aplikasi baru untuk memberikan referensi desain untuk semua insinyur teknis.
5. Referensi
(agak)
Selamat datang untuk menanyakan, mendiskusikan dan mengajukan sampel