سیستم های اندازه گیری هوشمند(Smart Metering Systems)

پیاده‌سازی سیستم های اندازه‌گیری هوشمند (AMI-Advanced Metering Infrastructure) اولین قدم جهت حرکت به سمت شبکه هوشمند یا Smart Grid می‌باشد. شبکه هوشمند، شبکه‌ای است که به صورت خودکار بر خود نظارت و در خود تعادل ایجاد می‌کند و با هرگونه منبع انرژی شامل گاز، آب، حرارت و برق سازگار بوده و انرژی را با کمترین دخالت انسان به مصرف‌کننده تحویل می‌دهد.

ساختمانهای هوشمند مبتنی بر استفاده از سیستم اندازه گیری هوشمند هستند. اندازه گیری هوشمند اطلاعات، اندازه گیری فوری و تجمعی را برای ارائه دهندگان خدمات در مورد برق، گاز، آب و غیره فراهم می کند.

اصلی‌ترین جزء شبکه هوشمند ایجاد زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند (AMI) برای حامل انرژی می‌باشد. نکته مهم در اینجاست که مزایایی که برای مشترکین از اجرای سیستم پایش آنلاین مصرف انرژی، اندازه‌گیری هوشمند و کنتور هوشمند گاز حاصل می‌شود متفاوت از مزایای کنتور هوشمند برق و گاز است.

این مقاله اطلاعات کامل درباره سیستم های اندازه گیری هوشمند، کنتورهای هوشمند، مدیریت مصرف خدمات(برق، انرژی و آب) و پیاده سازی سیستم اندازه گیر هوشمند در اختیار شما قرار می‌دهد. برای دریافت اصلاعات بیشتر تا پایان مقاله همراه ما باشید.

لیست قیمت خرید را می‌توانید اینجا انواع تجهیزآلات سیستم میترینگ مشاهده کنید.

کنتور هوشمند(Smart meter)

کنتور هوشمند دستگاهی است که برای اندازه‌گیری مصرف خدماتی مانند گاز، آب و برق در محل مصرف کننده (خانه یا تأسیسات) نصب شده است. مصرف این موارد را می‌توان از نظر حجم یا انرژی، به عنوان مثال، گالن آب، فوت، مکعب گاز یا کیلووات ساعت برق اندازه‌گیری کرد.
کنتورهای هوشمند نوعی پیشرفته از دستگاه‌های الکترومکانیکی سنتی با قابلیت اندازه‌گیری مصرف خدمات در زمان واقعی و توانایی برقراری ارتباط از طریق یک یا چند شبکه سیمی یا بی سیم هستند. آنها به نمایشگرهای دیجیتال برای نمایش مصرف آب و انرژِی(گاز و برق) و واحدهای ارتباطی برای ارتباط از طریق شبکه مجهز شده‌اند. امروزه، یک وارد کننده / مصرف کننده انرژی می‌تواند همزمان صادر کننده / تولید کننده باشد. بنابراین کنتورهای هوشمند باید بتوانند میزان انرژی صادراتی و همچنین وارداتی را اندازه گیری کنند.

اندازه گیری هوشمند (Smart metering)

اصطلاح اندازه گیری هوشمند با کنتورهای هوشمند متفاوت است. کنتور هوشمند وسیله‌ای است که مصرف خدمات را اندازه‌گیری و احتمالاً ذخیره می‌کند. از طرف دیگر، اندازه گیری هوشمند به کل زیرساخت‌ها از جمله کنتورهای هوشمند، شبکه های ارتباطی / زیرساخت بین کنتورهای هوشمند و سایر نهادهای مربوطه مانند مصرف کننده انرژی، اپراتور کنتور، تأمین کننده انرژی یا کنتور آب و برق و سیستم های مدیریت داده ها اشاره دارد.

کنتورهای هوشمند - سیستم پایش آنلاین انرژی

اگر اندازه گیری هوشمند در سیستم های مدیریت ساختمان (BMS) یکپارچه باشد. می‌توان عملکردهای خودکار را فعال کرد یا هنگامی که اوج استفاده به آستانه‌های حیاتی قیمت یا محدودیت‌های سیستم نزدیک می‌شود، به اپراتورها هشدار داده می شود. از داده های کنتورهای هوشمند (هم در زمان واقعی و هم در نزدیکی زمان واقعی) می‌توان برای برجسته سازی ناهنجاری ها، شناسایی تجهیزات اتلاف انرژی و هم ممکن است برای موارد بهبودها استفاده شود.

آنها نه تنها برای شناسایی و اصلاح منابع مصرف زیاد انرژی برای مصرف کننده نهایی مفید خواهند بود بلکه به این شرکت کمک می کنند تا زمانهای زیادی از انرژی و منابع اتلاف انرژی را شناسایی کند.

مواردی که سیستم اندازه گیری هوشمند باید پشتیبانی کند:

مواردی که کنتورهای هوشمند باید پشتیبانی کنند!

اکتساب، پردازش و ارتباطات مصرف خدمات
ذخیره وضعیت مصرف و نیاز تقاضا در طول زمان
در نمایش‌گرها برای نمایش وضعیت مصرف در زمان واقعی. چنین نمایشگری به طور معمول داخل اتاق است (نه در زیرزمین) و به مصرف کننده کمک می‌کند تا مصرف انرژی را کنترل کند.
ارتباط اندازه‌گیری‌های مصرفی در زمان واقعی (یا تقریباً در زمان واقعی) با برنامه کاربردی، بعداً از این داده‌ها برای صورتحساب و حسابداری استفاده می‌شود.
قابلیت ارتباط دو طرفه این به اپراتور کنتور اجازه می‌دهد تا بدون مراجعه فیزیکی به محل مصرف کننده، کنتور را کنترل کند.
همچنین ممکن است امکان بارگیری / بروزرسانی نرم افزار یا سیستم عامل را فراهم کند تا از سرویس ها و پروتکل های جدید پشتیبانی شود.
اتصال از راه دور یا قطع انرژی
محدودیت بار در صورت تقاضای زیاد انرژی در ساعات اوج مصرف
مقیاس پذیری و قابلیت همکاری، به طوری که می توان از چندین فروشنده پشتیبانی کرد.
کاهش اتلاف انرژی و کنترل بار
پروفیل های بارگیری ساختمان و برنامه بارگیری
امنیت و حریم خصوصی داده های مصرف کننده، به عنوان مثال، استفاده از کنترل دسترسی، رازداری و احراز هویت

نیاز به سیستم اندازه گیری هوشمند – بارگیری پروفایل و بازخوانی از راه دور

(Need for smart metering – load profiles and remote readout)

سیستم های اندازه گیری هوشمند - کنتورهای هوشمند

پروفایل بار، طرحی از تغییر در تقاضای انرژی در برابر زمان است. مشخصات بار برای شرکتهای تولید برق مفید است‌، در صورتی که لازم است از قبل بدانید که در یک دوره زمانی خاص یا بیش از مدت زمان مشخص چه مقدار انرژی مورد نیاز است.

چنین اطلاعاتی برای اطمینان از در دسترس بودن و قابلیت اطمینان انتقال نیرو برای تأمین نیازهای انرژی بسیار مهم است. پروفایل بار به طور سنتی و با اندازه گیری مصرف انرژی مشتریان به صورت ماهیانه، به عنوان مثال، بر اساس قرائت کنتورماهانه دستی، حفظ می شد.
تعهدات تأمین کنندگان انرژی به صورت ساعتی یا زیر ساعتی تسویه می‌شود. در حالی که تقاضا ممکن است به صورت ساعتی متفاوت باشد و پروفایل بار باید با توجه به احتمال زیاد پیش‌بینی تقاضا ساخته شود.

اخیراً، با معرفی دستگاه های الکتریکی مدرن و با توجه به تقاضای روزافزون انرژی، برای تحویل بهتر و در دسترس بودن منبع تغذیه، پروفیل های بار باید به یک فاصله کمتری اصلاح شوند. نمایه های(پروفایل) بار را می توان بر اساس فصول به دسته ها تقسیم کرد.
پروفایل های بار همچنین می‌توانند تا روزهای ماه، یا روزهای هفته و آخر هفته، تعطیلات و غیره تنظیم شوند. حتی می‌توان آنها را تنظیم کرد تا پروفایل ها را برای ساعت‌ها در روز بارگیری کنند تا زمان اوج تقاضای انرژی را پیش بینی کند.
اندازه گیری هوشمند ابزاری مفید و مناسب در این شرایط است. کنتورهای هوشمند با توانایی انتقال از راه دور مصرف در زمان واقعی، می‌توانند در ساخت پروفیل‌های بار به فواصل مختلف کمک کنند. بنابراین نیاز به ثبت ماهانه دستی مصرف انرژی به جمع آوری تقاضای خودکار در زمان واقعی کاهش می‌یابد

سیستم های اندازه گیری هوشمند همچنین به کاهش زمان و هزینه‌های مربوط به بازدید از هر مشتری و ثبت وضعیت مصرف انرژی کمک می کند. اکنون این کار از طریق قابلیت بازخوانی از راه دور (انتقال خودکار یا فعال مصرف اندازه گیری‌ها) انجام می‌شود.

صورتحساب و حسابداری(Billing and accounting)

پیاده سازی سیستم اندازه گیری هوشمند - کنتورهای هوشمند آب، برق و گاز

اندازه گیری هوشمند به صورتحساب بهبود یافته و طبقه بندی شده کمک می‌کند. در واقع اولین کاربرد اندازه‌گیری هوشمند است. به طور سنتی، صورتحساب مشتری به صورت ماهانه یا سالانه و براساس یک یا دو تعرفه ثابت انجام می‌شود. با در دسترس بودن اطلاعات مربوط به زمان مصرف واقعی (یا تقریباً در زمان واقعی)، می‌توان صورتحساب را بر اساس مصرف واقعی کالا بهبود بخشید و انجام دهید.
اندازه گیری هوشمند همچنین با امکان ذخیره سازی خدمات مصرفی در طی یک دوره زمانی و با امکان شارژ مشتری به ازای مصرف واقعی و براساس تعرفه‌های انعطاف پذیرتر نسبت به تعرفه ماهانه ثابت، کار حسابداری را راحت‌تر می‌کند. این امر به کاهش درگیری صورتحساب بین مصرف کننده و ارائه دهنده کمک می‌کند.

اطلاع رسانی به مشتری (Customer awareness)

با رشد روزافزون تقاضا برای انرژی، تلاش برای آگاهی مشتری در مورد مواردی از جمله:

منابع انرژی بطور نامحدود وجود ندارد بنایراین توانایی تولید انرژی کافی نیست
پیوند مصرف انرژی با آلودگی محیط زیست
تهدیدهای مربوط به سلامتی در صورت بروز بلایای طبیعی از منابع خاص انرژی

اکنون این امر به دلیل اندازه گیری هوشمند و استفاده از مفهوم صورتحساب هوشمند امکان‌پذیر است. مصرف کننده مجاز است به طور فعال در روند پاسخگویی به تقاضا شرکت کند. با کمک بازخورد و پیشنهادات، مصرف کننده از مصرف واقعی آن آگاه می‌شود. با درگیر کردن افراد و کاربران در فرآیند، می‌توان نیاز به انرژی را کاهش داد.

دولت‌هایی در این زمینه گام برداشته‌اند باعث شده‌اند نیاز به انرژی با درصد خاصی در سراسر جهان کاهش یافته است. تجزیه و تحلیل کاملی از تأثیر بازخورد و صورتحساب هوشمند در کاهش مصرف انرژی آورده شده است. از جمله می‌توان به این موارد که شاخص‌های اصلی عملکرد در تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌باشند، اشاره کرد:

بهبود در آگاهی از مصرف انرژی
کاهش مصرف انرژی
کاهش قبض های انرژی
تأثیر جمع بر مصرف انرژی ملی
اثربخشی هزینه
تأثیر بر روابط مشتری
صورتحساب دقیق تر
درک بهتر کارکرد
هوشمند سازی
الگوی بهتر مصرف

سیستم اندازه گیری هوشمند برای چه کسانی مفید است؟

?For whom is smart metering beneficial

کنتورهای هوشمند - اندازه گیری هوشمند برای چه کسانی مفید است؟

مزایایی استفاده از کنتور های هوشمند:

1. صورت حساب های دقیق دریافت خواهید کرد

صورتحساب‌های تخمینی که مربوط به گذشته خواهد بود، زیرا کنتورهای هوشمند به طور منظم مصرف انرژی شما را برای دریافت صورتحساب به دستگاه شما ارسال می کنند.

2. می‌توانید مصرف خود را بطور مستقیم مشاهده کنید.

اگر از نمایشگر هوشمند استفاده می‌کنید (این یک گزینه رایگان است) می‌توانید بصورت بصری زمان واقعی استفاده خود را پیگیری کنید. شما قادر خواهید بود که به راحتی نحوه استفاده از انرژی را تشخیص دهید. اگر هر یک از این موارد غیرضروری بود. با تنظیماتی که وجود دارد میتوانید مصرف انرژی خود را به بهترین نحو مدیریت کنید.
3. دیگر نیاز به قرائت کنتور بصورت حضوری نیست.
با ارسال اطلاعات بصورت دیجیتال دیگر نیازی به افراد نیست که با مراجعه حضوری در محل کنتور را قرائت کنند.

4. اعتبار حساب خود را ببینید

مالکان می‌توانند با استفاده از نمایشگر در خانه ، میزان اعتبار خود را مشاهده کنند و بتوانند بین مقدار مصرف، هزینه و اعتبار خود تعادل برقرار کنند.

کنتورهای هوشمند(Smart meter)-سیستم های پایش آنلاین

خدمات اندازه گیری هوشمند(Services of Smart Metering)

پیش بینی شده است كه میترهای هوشمند خدمات بسیاری را به مصرف كننده و همچنین شركت ارائه دهند. اول از همه آنها توانایی اندازه‌گیری مصرف انرژی خود را به مشتری می‌دهند. مشتری با استفاده از یک صفحه نمایش (در صفحه نمایش خانگی – IHD) که در محل زندگی خود نصب شده است. می‌تواند مصرف انرژی را در زمان واقعی ببیند.

این به مشتری امکان کنترل دقیق منابع خود را می‌دهد. به او امکان می‌دهد انرژی را ذخیره کند. نهایتا هم در بودجه خود باقی بماند. این سیستم همچنین به مشتری این توانایی را می‌دهد که تصمیم بگیرد که چه زمانی بیشتر انرژی را استفاده کند. مثلاً بین تعرفه‌های روز و شب انتخاب کند. مشتری همچنین توانایی تغییر شفافیت از یک برنامه به برنامه دیگر را دارد.
اندازه گیری هوشمند همچنین دارای ویژگی‌های جدیدی برای خدمات آب و برق است. یک ابزار می‌تواند تقریباً زمان واقعی مصرف انرژی مشتری خاص یا مصرف انرژی جمع شده در یک منطقه خاص را اندازه گیری کند.
این برنامه همچنین توانایی کنترل مصرف انرژی در مکان های خاص را دارد. در ساعات اوج تقاضا، این شرکت توانایی از بین بردن مصرف انرژی غیرضروری توسط دستگاه های خاص، مثلاً بخاری را دارد، درصورتی که بعد از رسیدن دمای خاص یا پایین آمدن دمای خارج، نباید کار کند. چنین بخاری باید توانایی برقراری ارتباط از طریق میترهای هوشمند را داشته باشد.

سیستم اندازه گیری هوشمند پیشرفته برای صرفه جویی در انرژی

(Advanced Smart Metering for Energy Saving)

بهره‌وری انرژی هدفی طولانی مدت بوده است. شامل تمام زمینه فعالیت‌های انسانی است. در ابتدا، این فعالیت‌ها دخالت کاربر را در نظر نگرفته بودند و عمدتا بر روی بهره‌وری فناوری (به عنوان مثال ، لامپ ها) تمرکز داشته‌اند. علاقه به این موضوع توسط بحران انرژی و تغییرات آب و هوایی ایجاد شده است.
همه این تغییرات باعث بروز اهداف بلند پروازانه‌تری در زمینه صرفه جویی در انرژی شده است. تنها با درگیر کردن کاربران و هدف‌گیری تغییرات مربوط به مصرف انرژی و تأمین انرژی می‌توان به این اهداف دست یافت.

اما تا همین اواخر، ابزارهای مشارکت کاربران در استفاده منطقی از انرژی فقط به پیام های عمومی و کمپین های آگاهی عمومی محدود شده است، که (حتی در صورت موفقیت) نمی تواند با سطح مورد نیاز تغییر در رفتار کاربران مطابقت داشته باشد. این دلیل شکل های جدید روابط بین کاربران و مصرف انرژی آنها برای سطح بالاتری از کارایی و آگاهی است.

سخن پایانی

بسیاری بر این باورند که سیستم اندازه‌گیری هوشمند یک سیستم ساده برای گردآوری اطلاعات مصرف مشترکین بصورت از راه دور است. در حالیکه با ایجاد زیرساخت مخابراتی دو طرفه، قابلیت قرائت دستگاه اندازه‌گیری، پیکربندی، نظارت و کنترل از راه دور، جمع‌آوری اطلاعاتی از قبیل مصرف، دیماند، ولتاژ، جریان و …، مدیریت مصرف، پردازش و تحلیل اطلاعات بصورت خودکار صورت می‌پذیرد.

این مقاله می‌کوشد تا با معرفی زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند کنتورهای گاز، آب و برق فنآور‌ی‌ها و قابلیت‌های مختلف آن چشم‌انداز مفیدی برای متولیان انرژی کشور به خصوص مدیران صنعت فراهم سازد.