Bayangkan betapa menyenangkannya jika anda dapat melihat penggunaan tenaga rumah anda atau mana-mana pangsapuri komersial yang duduk di mana sahaja di dunia. Tidak kedengarannya sejuk? Itu memperkenalkan konsep Smart Metering. Jadi apa itu meter pintar? - Meter pintar adalah peranti elektronik yang bergerak dari 15 tahun yang mencatatkan penggunaan elektrik dan memberi maklumat kepada pembekal elektrik untuk penagihan seperti meter Elektrik biasa yang lain.
Paraskevakos dianugerahkan hak paten AS untuk teknologi tertentu ini pada tahun 1974. Dia melancarkan Metretek yang mengembangkan dan menghasilkan sistem pengurusan meteran beban dan pengurusan jarak jauh pertama yang automatik sepenuhnya tersedia tanpa sambungan internet pada tahun 1977. Negara-negara manakah yang mempunyai meter pintar? - Pelancaran selesai di Itali, Finland, Sweden. Pelancaran dirancang atau dijalankan di beberapa negara Eropah. Sekitar tahun 2020, 17 negara Eropah akan menggunakan meter pintar.
Apa yang diperlukan oleh meter tenaga pintar?
- Komunikasi tanpa wayar dan berwayar berkelajuan tinggi, kuat.
- Pendaftaran penggunaan elektrik secara masa nyata atau hampir dan mungkin elektrik yang dihasilkan secara tempatan contohnya, sekiranya berlaku sel fotovoltaik.
- Pengukuran arus dan voltan yang tepat bagi transformer arus, shunt atau sensor lain.
- Keselamatan daripada gangguan magnet dan mekanikal
Penerangan
Oleh kerana reka bentuk yang diberikan mengendalikan perkakasan yang dikuasakan terus dari bekalan AC; lebih baik jika profesional yang mendapat latihan teknikal yang sesuai harus mengendalikan perkakasan jika anda ingin melaksanakannya. Reka bentuk ini menggunakan Texas Instruments CC3200MOD dan MSP430i2040 sebagai platform pengembangan untuk komunikasi dan pemeteran elektrik. Bermula dari TI Design TIDM-3OUTSMTSTRP sebagai sumber data pemeteran, papan komunikasi yang direka menggunakan CC3200MOD ditambahkan untuk komunikasi Wi-Fi. Data pemeteran kemudian dapat dibaca dan relay dapat dikendalikan dengan menggunakan penyemak imbas.
Rajah Litar
MSP430i2040 - Mikrokontroler Isyarat Campuran 16-Bit
MSP430i2040 digunakan dalam reka bentuk ini sebagai pemproses metrologi. Empat analog sigma-delta 24-bit ke penukar digital (ADC) memungkinkan pengukuran tenaga yang tepat, yang menyediakan pembacaan voltan, arus, kuasa (aktif, reaktif, jelas), faktor kuasa, dan kekerapan tiga saluran AC. MSP430i2040 hanya memerlukan beberapa komponen luaran pasif untuk bersambung terus ke pembahagi voltan dan arus semasa untuk pengukuran voltan dan arus.
CC3200 - Modul MCU Tanpa Wayar Internet-on-a-Chip Pautan Sederhana Wi-Fi CC3200
CC3200MOD digunakan dalam reka bentuk ini sebagai pengawal Wi-Fi yang mengintegrasikan ARM® Cortex ™ -M4 MCU, yang memungkinkan pelanggan mengembangkan keseluruhan aplikasi dengan satu peranti. Dengan Wi-Fi cip, Internet, dan protokol keselamatan yang mantap, tidak diperlukan pengalaman Wi-Fi sebelumnya untuk pengembangan yang lebih pantas.
UCC28910, UCC28911 Pengalih Flyback Voltan Tinggi
Peraturan output voltan malar (CV) dan arus malar (CC) tanpa pengganding optik, mempunyai penutupan haba, perlindungan voltan rendah dan output voltan rendah.
Pemacu Relay 7-Saluran ULN2003LV dan Pemacu Sink Beban Induktif
Ia mempunyai pemacu sinki arus tinggi 7 saluran dan menyokong voltan penarikan output sehingga 8-V.
Reka Bentuk Meter Pintar
1. Pemeteran
Reka bentuk ini menggunakan MSP430i2040 sebagai pemproses metrologi. Reka Bentuk TI TIDM-3OUTSMTSTRP digunakan sebagai platform bahagian pemeteran. Perkakasan dan firmware sedikit diubah untuk menambahkan kawalan geganti ke sifar.
2. Metering Akses Data
Reka bentuk ini menggunakan Pelayan Web HTTP pada data pemindahan CC3200 dari perkakasan pemeteran MSP430i2040. Pemindahan ini membolehkan data pemeteran diakses menggunakan penyemak imbas web di platform mana pun. Pelayan HTTP mendengar pada soket HTTP (lalai ke 80) kemudian menangani permintaan (HTTP GET atau HTTP POST) dengan mengambil fail halaman web dari denyar bersiri. Pelayan kemudian memanggil ke pengendali acara HTTP untuk beroperasi pada isi yang berubah-ubah. Ia kemudian membuat respons HTTP dan menghantar kembali kepada pelanggan melalui pautan Wi-Fi.
3. Mengendalikan Item Data Dinamik
Untuk membolehkan data pengukuran dibaca dengan fail HTML dengan kandungan dinamik, pelayan web HTTP menyokong sekumpulan token yang telah ditentukan, yang akan diganti secara langsung oleh pelayan, dengan kandungan yang dihasilkan secara dinamis. Beberapa token telah ditentukan di pelayan HTTP dengan token tambahan yang dapat ditentukan dalam aplikasi pengguna.
Pelayan HTTP mengimbas halaman HTML untuk awalan "__SL_G_". Sekiranya pelayan menemui awalan, ia akan memeriksa token lengkap. Setelah sesuai dengan token yang diketahui, ia akan menggantikan token dalam HTML dengan data (rentetan) yang sesuai yang sesuai dengan token tersebut. Sekiranya token tidak ada dalam senarai yang telah ditentukan, pelayan menghasilkan acara asynchronous get_token_value dengan nama token. Permintaan ini akhirnya memanggil ke pengendali acara HTTP dalam fail kod main.c. Pengendali kemudian menafsirkan token dan bertindak balas terhadap nilai token dengan nilai send_token_. Pelayan web HTTP menggunakan nilai token ini dan mengembalikannya kepada pelanggan. Untuk menghantar data dari klien ke pelayan HTTP, pelayan akan memeriksa awalan "__SL_P_".Kemudian pelayan memeriksa senarai parameter dan memeriksa setiap nama pemboleh ubah untuk melihat apakah ia sepadan dengan salah satu token yang telah ditentukan sebelumnya. Sekiranya nama pemboleh ubah sepadan dengan token yang telah ditentukan, pelayan memproses nilai. Sekiranya pelayan web HTTP menerima permintaan HTTP POST yang mengandungi token yang tidak ada dalam senarai yang telah ditentukan, pelayan akan menghasilkan peristiwa tak segerak post_token_value kepada host, yang mengandungi maklumat berikut: nama tindakan bentuk, nama token, dan nilai token. Tuan rumah kemudian dapat memproses maklumat yang diperlukan.nama token, dan nilai token. Tuan rumah kemudian dapat memproses maklumat yang diperlukan.nama token, dan nilai token. Tuan rumah kemudian dapat memproses maklumat yang diperlukan.
4. Pelaksanaan HTTP Event Handler
Untuk memudahkan data dinamik, token yang ditentukan pengguna ditentukan untuk sekumpulan data yang akan diambil:
Pergi melalui pautan Wi-Fi instrumen Texas untuk pemantauan tenaga Dokumen- http://www.ti.com/tool/TIDC-WIFI-METER-READING untuk penjelasan terperinci mengenai pengendalian acara, sambungan perkakasan dan untuk memuat turun fail perisian, lihat pautan di atas dengan nama TIDC-WIFIMETER-READING. Fail perisian diedarkan menggunakan fail yang dapat dieksekusi sendiri, yang secara default dipasang pada TIDCWIFI-METER-READING-SOFTWARE di desktop pengguna.
- Setelah perkakasan disambungkan, muat turun firmware ke perkakasannya yang sesuai.
- Setelah sambungan selesai, anda akan mencapai bahagian pengaturcaraan. Tetapkan modul Wi-Fi ke mod pengaturcaraan dengan menukar suis SOP2 DIP pada modul Wi-Fi ke posisi ON.
- Setelah memuatkan firmware dan menyiapkannya seperti yang dijelaskan dalam pautan, anda sudah bersedia untuk menguji.
Persediaan Ujian
Untuk menguji reka bentuk, siapkan perkakasan yang dimuatkan dengan firmware. Kemudian gunakan voltan AC ke input AC pada jalur kuasa. LED pada TIDM-3OUTSMTSTRP akan menyala; LED di Wi-Fi juga mesti berkelip. Untuk memulakan ujian, gunakan telefon pintar, tablet, atau PC dengan Wi-Fi. Cari SSID "mysimplelink-XXXXXX" (di mana "XXXXXX" adalah nombor heksadesimal enam digit) dan sambungkan dengannya. Lancarkan penyemak imbas dan ketik URL "mysimplelink.net". Halaman utama akan ditunjukkan dengan nama meter di sudut kiri atas (iaitu "MSP430i2040 3 SOCKET POWER STRI"). Kemudian klik "Membaca" untuk melihat butirannya.
Tidak ada keraguan tentang potensi faedah pemeteran pintar. Meter pintar sangat diperlukan untuk semua pihak pasaran:
- bagi syarikat pemeteran untuk mengurangkan kos bacaan meter;
- untuk operator grid yang ingin menyiapkan grid mereka ke masa depan;
- untuk pembekal tenaga yang ingin memperkenalkan perkhidmatan baru, buatan pelanggan dan mengurangkan kos pusat panggilan;
- bagi kerajaan untuk mencapai sasaran penjimatan & kecekapan tenaga dan untuk meningkatkan proses pasar bebas;
- untuk pengguna akhir untuk meningkatkan kesedaran tenaga dan mengurangkan penggunaan tenaga dan kos tenaga.
Pengenalan pemeteran pintar nampaknya juga merupakan langkah logik dalam dunia di mana semua komunikasi didigitalkan dan diseragamkan (Internet, E-mel, SMS, kotak sembang dll.) Dan di mana kos 'kecerdasan digital' masih menurun dengan cepat. Kesan meter pintar terhadap kesihatan tidak berbahaya menurut banyak pegawai. Walaupun penyelidikan sedang dijalankan kerana di seluruh dunia orang melaporkan bahawa wayarles mempengaruhi kesihatan mereka.
Meter pintar didapati sangat tepat dan kawalan yang lebih besar terhadap bil elektrik menjadikan kita dapat memilikinya.
Mengenai Pengarang
Priyanka Umrani bekerja sebagai Jurutera Reka Bentuk Analog dengan Texas Instruments, India