Zdalny monitoring zużycia energii – elementy konieczne do budowy systemu

Elektroenergetyka jest dziedziną elektrotechniki i energetyki, która koncentruje się na zagadnieniach związanych z wytwarzaniem, przesyłaniem, rozdziałem energii elektrycznej. Podobnie jak w innych dziedzinach technicznych, takich jak transport, inżynieria i ochrona środowiska, budownictwo czy mechanika i budowa maszyn, istotną rolę w rozwoju elektroenergetyki pełni od kilkudziesięciu lat elektronika, informatyka i telekomunikacja. Fuzja najlepszych zdobyczy tych mocno spokrewnionych ze sobą nauk technicznych pozwoliła nie tylko na wprowadzenie nowoczesnych rozwiązań z zakresu projektowania infrastruktury elektroenergetycznej, ale także na optymalizację jej efektywności, niezawodności i bezpieczeństwa funkcjonowania. Jest to możliwe także dzięki innowacjom w postaci urządzeń pozwalających na zdalny monitoring zużycia energii w czasie rzeczywistym. Jakie to urządzenia?
Odczyt prądu, napięcia, mocy czynnej, biernej i innych parametrów odbieranej energii elektrycznej z oprzyrządowaniem od F&F
Niniejszy artykuł jest krótkim wprowadzeniem opisującym najważniejsze podzespoły systemu MeternetPRO z oferty firmy F&F, z których można zbudować innowacyjną instalację do wykonywania zdalnego monitoringu zużycia energii elektrycznej w czasie rzeczywistym. System MeternetPRO jest rozwiązaniem szczególnie przydatnym w dużych fabrykach. Ułatwia tworzenie kalkulacji ekonomicznej i zwiększanie związanej z tym efektywności zużywanej energii elektrycznej. 

Jednostka centralna MT-CPU-1 – mózg systemu MeternetPRO
Moduł sprzętowy MT-CPU-1 stanowi centrum operacyjne, z poziomu którego odbywa się automatyczne zarządzanie wszelkimi procesami realizowanymi w systemie MeternetPRO, zaprojektowanym do wykonywania zdalnych pomiarów parametrów odbieranej energii elektrycznej.

Fot. Jednostka centralna MT-CPU-1 systemu MeternetPRO.
Komunikacja jednostki centralnej MT-CPU-1 z osprzętem zewnętrznym jest realizowana poprzez protokół MODBUS za pomocą interfejsu RS-485. Jednostka zapewnia wsparcie dla komunikacji przez interfejs UART (jego praca jest sygnalizowana diodami LED “Rx” i “Tx”), a także przez sieć Ethernet.
Układy pamięci do gromadzenia danych pomiarowych
W skład elementów wyposażenia systemu MeternetPRO wchodzi także pamięć masowa typu SSD w dwóch wariantach pojemności, to jest 240 GB i 480 GB. Taka pamięć pozwala na długofalową, lokalną rejestrację wyników pomiarów zużycia energii elektrycznej, niezbędnych do tworzenia prognoz i kalkulacji kosztów.

Fot. Pamięć masowa SSD o pojemności 240 GB do systemu MeternetPRO.
Gromadzenie danych pomiarowych jest także nieodzownym elementem podczas wykonywania audytu elektrycznego.

Konwertery danych i wzmacniacze sygnałów – niezbędne do komunikacji z komputerem
Uzupełnieniem oferty są konwertery danych CN-GPRS-485 lub CN-ETH-485. Moduły te umożliwiają konwersję postaci danych z portu RS-485 na postać zrozumiałą dla licznych protokołów odpowiednio sieci telefonii komórkowej (między innymi GSM i 4G) oraz sieci Ethernet (między innymi TCP i DHCP).

Fot. Moduł konwertera danych z RS-485 na GPRS.
Jeśli kable i przewody połączeniowe systemu MeternetPRO ciągną się przez bardzo duży obszar budynku, wówczas warto zainstalować także moduł wzmacniacza sygnału RM-07, który chroni inne moduły systemu pomiarowego przed zakłóceniami elektromagnetycznymi. Wzmacniacz i separator RM-07 obsługuje dziesięć standardowych prędkości transmisji danych, od 1200 kb/s do 115200 kb/s.

Podzespoły niezbędne do realizacji zasilania rezerwowego dla systemu MeternetPRO
W normalnych warunkach pracy urządzenia systemu MeternetPRO mają dostarczone napięcie pomocnicze z modułu zasilacza, który należy podłączyć pod zasilanie jednofazowe 230 V, natomiast w przypadku zaniku napięcia w sieci elektroenergetycznej, w zależności od kategorii priorytetu zasilania odbiorników na obiekcie, stosuje się system zasilania awaryjnego wyzwalany automatyką SZR (samoczynnego załączania rezerwy). Dotyczy to także urządzeń wchodzących w skład systemu MeternetPRO, do których można dodatkowo dołączyć moduł ECH-06 oraz baterię żelowo-ołowiową 12 V o pojemności 1,3 Ah.
Fot. Moduł rezerwy zasilania dla systemu MeternetPRO.
Przy zasilaniu z sieci elektroenergetycznej nN, moduł realizuje pracę buforową i podtrzymuje ładowanie baterii. Kiedy wystąpi zanik napięcia sieciowego, moduł przełącza zasilanie systemu MeternetPRO na zasilanie bateryjne, zapewniając w ten sposób ciągłość procesu monitorowania niezależnie od zakłóceń w sieci elektroenergetycznej.
***
Zdalny pomiar parametrów zużywanej energii elektrycznej niesie za sobą wiele benefitów. Oprócz optymalizacji kosztów, umożliwia także błyskawiczne wykrycie potencjalnej kradzieży energii. W przypadku chęci zasięgnięcia porady w zakresie omawianych urządzeń, skontaktuj się z nami.
Dla pogłębienia wiedzy na temat obsługi systemu MeternetPRO: Jak uruchomić serwer MT-CPU-1 w sieci LAN.