Iedomājieties, cik jauki būtu, ja jūs redzētu savas mājas vai jebkura komerciāla dzīvokļa enerģijas patēriņu, kas sēž jebkurā pasaules malā. Vai tas neizklausās forši? Tas ievieš viedās mērīšanas jēdzienu. Kas tad ir viedais skaitītājs? - Viedais skaitītājs ir elektroniska ierīce, kas ir populāra kopš 15 gadiem un reģistrē elektroenerģijas patēriņu un sniedz informāciju elektroenerģijas piegādātājam rēķinu sagatavošanai tāpat kā citi parastie elektroenerģijas skaitītāji.
Paraskevakosam tika piešķirts ASV patents par šo tehnoloģiju 1974. gadā. Viņš uzsāka Metretek, kas 1977. gadā izstrādāja un ražoja pirmo pilnībā automatizēto, komerciāli pieejamo skaitītāju attālinātās nolasīšanas un slodzes pārvaldības sistēmu bez interneta savienojuma. Kurās valstīs ir viedie skaitītāji? - Izlaišana ir pabeigta Itālijā, Somijā, Zviedrijā. Tiek plānota ieviešana vai notiek dažās Eiropas valstīs. Ap 2020. gadu 17 Eiropas valstis būs ieviesušas viedos skaitītājus.
Ko prasa viedie enerģijas skaitītāji?
- Ātrgaitas, izturīgas bezvadu un vadu komunikācijas.
- Reālā vai tuvākajā laikā reģistrēta elektroenerģijas izmantošana un, iespējams, lokāli saražota elektroenerģija, piemēram, fotoelementu gadījumā.
- Precīzs strāvas transformatoru, šuntu vai citu sensoru strāvas un sprieguma mērījums.
- Drošība pret magnētisku un mehānisku iejaukšanos
Apraksts
Tā kā dotajā projektā aparatūra darbojas tieši no maiņstrāvas padeves; tas ir labāk, ja profesionāļiem, kuri ir saņēmuši atbilstošu tehnisko apmācību, vajadzētu darboties ar aparatūru, ja vēlaties to ieviest. Šajā dizainā tiek izmantotas Texas Instruments CC3200MOD un MSP430i2040 kā sakaru un elektriskās uzskaites izstrādes platforma. Sākot no TI Design TIDM-3OUTSMTSTRP kā mērīšanas datu avota, Wi-Fi sakariem tiek pievienota sakaru plate, kas izstrādāta, izmantojot CC3200MOD. Pēc tam mērīšanas datus var nolasīt un releju var vadīt, izmantojot pārlūkprogrammu.
Ķēdes shēma
MSP430i2040 - 16 bitu jaukta signāla mikrokontrolleris
MSP430i2040 šajā dizainā tiek izmantots kā metroloģijas procesors. Tās četri 24 bitu sigma-delta analogie ciparu pārveidotāji (ADC) ļauj precīzi mērīt enerģiju, nodrošinot trīs maiņstrāvas kontaktligzdu sprieguma, strāvas, jaudas (aktīvās, reaktīvās, šķietamās), jaudas koeficienta un frekvences nolasīšanu. MSP430i2040 nepieciešami tikai daži pasīvi ārējie komponenti, lai tieši saskarētos ar sprieguma dalītāju un strāvas šuntu sprieguma un strāvas mērījumiem.
CC3200 - Vienkārša saite Wi-Fi CC3200 Internet-on-a-Chip bezvadu MCU modulis
CC3200MOD šajā dizainā tiek izmantots kā Wi-Fi kontrolieris, kas integrē ARM® Cortex ™ -M4 MCU, ļaujot klientiem izstrādāt visu lietojumprogrammu ar vienu ierīci. Izmantojot mikroshēmu Wi-Fi, internetu un stabilus drošības protokolus, ātrāka attīstība nav nepieciešama iepriekšēja Wi-Fi pieredze.
UCC28910, UCC28911 Augstsprieguma Flyback komutators
Pastāvīga sprieguma (CV) un pastāvīgas strāvas (CC) izejas regulēšanai bez optiskā savienotāja ir termiska izslēgšanās, zema līnijas un izejas pārsprieguma aizsardzība.
ULN2003LV 7 kanālu relejs un induktīvās slodzes izlietnes draiveris
Tam ir 7 kanālu augstas strāvas izlietnes draiveri un tas atbalsta līdz 8 V izejas pievilkšanas spriegumu.
Viedā skaitītāja dizains
1. Mērīšana
Šajā dizainā kā metroloģijas procesors tiek izmantots MSP430i2040. TI dizains TIDM-3OUTSMTSTRP tiek izmantots kā mērīšanas daļas platforma. Aparatūra un programmaparatūra ir nedaudz modificēta, lai pievienotu releja vadību, kas ir nolaista līdz nullei.
2. Datu piekļuves mērīšana
Šis dizains izmanto HTTP tīmekļa serveri CC3200 datu pārsūtīšanai no mēraparatūras MSP430i2040. Šī pārsūtīšana ļauj piekļūt mērīšanas datiem, izmantojot tīmekļa pārlūkprogrammu jebkurā platformā. HTTP serveris klausās HTTP ligzdā (noklusējums ir 80), pēc tam apstrādā pieprasījumu (HTTP GET vai HTTP POST), izgūstot tīmekļa lapu failus no sērijveida zibspuldzes. Pēc tam serveris izsauc HTTP notikumu apstrādātāju, lai darbotos ar mainīgo saturu. Pēc tam tā sastāda HTTP atbildi un nosūta klientam pa Wi-Fi saiti.
3. Dinamisko datu vienumu apstrāde
Lai ļautu mērīšanas datus nolasīt ar HTML failu ar dinamisku saturu, HTTP tīmekļa serveris atbalsta iepriekš definētu marķieru kopu, kuru serveris lidojuma laikā aizstās ar dinamiski ģenerētu saturu. Daži marķieri ir iepriekš definēti HTTP serverī ar papildu marķieriem, kurus var definēt lietotāja lietojumprogrammā.
HTTP serveris skenē HTML lapu prefiksu "__SL_G_". Ja serveris atrod prefiksu, tas pārbauda pilno marķieri. Kad tas atbilst zināmam marķierim, tas HTML kodu aizstāj ar atbilstošiem datiem (virkni), kas atbilst šim marķierim. Ja marķieris nav iepriekš definētā sarakstā, serveris ģenerē asinhronu notikumu get_token_value ar marķiera nosaukumu. Šis pieprasījums galu galā izsauc HTTP notikumu apstrādātāju koda failā main.c. Pēc tam apstrādātājs interpretē marķieri un atbild uz marķiera vērtību ar send_token_value. HTTP tīmekļa serveris izmanto šo marķiera vērtību un atdod to klientam. Lai nosūtītu datus no klienta uz HTTP serveri, serveris pārbaudīs prefiksu "__SL_P_".Tad serveris pārskata parametru sarakstu un pārbauda katra mainīgā nosaukumu, lai redzētu, vai tas atbilst kādam no zināmiem iepriekš definētiem marķieriem. Ja mainīgo nosaukumi atbilst iepriekš definētajiem marķieriem, serveris apstrādā vērtības. Ja HTTP tīmekļa serveris saņem HTTP POST pieprasījumu, kurā ir marķieri, kas nav iepriekš definētajā sarakstā, serveris ģenerē resursdatoram asinhronu notikumu post_token_value, kurā ir šāda informācija: veidlapas darbības nosaukums, marķiera nosaukums un marķiera vērtība. Pēc tam resursdators var apstrādāt nepieciešamo informāciju.marķiera nosaukums un marķiera vērtība. Pēc tam resursdators var apstrādāt nepieciešamo informāciju.marķiera nosaukums un marķiera vērtība. Pēc tam resursdators var apstrādāt nepieciešamo informāciju.
4. HTTP notikumu apstrādātāja ieviešana
Lai atvieglotu dinamiskos datus, izgūstamo datu kopai ir definēts lietotāja definēts marķieris:
Lai iegūtu detalizētu paskaidrojumu par notikumu apstrādi, aparatūras savienojumu un programmatūras failu lejupielādi, skatiet saite iepriekš ar nosaukumu TIDC-WIFIMETER-READING. Programmatūras faili tiek izplatīti, izmantojot pašizpletes izpildāmo failu, kuru pēc noklusējuma instalēt TIDCWIFI-METER-READING-SOFTWARE lietotāja darbvirsmā.
- Pēc aparatūras pievienošanas lejupielādējiet programmaparatūru atbilstošajā aparatūrā.
- Kad savienojums ir pabeigts, jūs sasniegsiet programmēšanas daļu. Iestatiet Wi-Fi moduli programmēšanas režīmā, pārslēdzot Wi-Fi moduļa SOP2 DIP slēdzi stāvoklī ON.
- Pēc programmaparatūras ielādēšanas un iestatīšanas, kā aprakstīts saitē, esat gatavs pārbaudīt.
Pārbaudīt iestatīšanu
Lai pārbaudītu dizainu, iestatiet aparatūru, kas ielādēta ar programmaparatūru. Pēc tam pievienojiet maiņstrāvas spriegumu strāvas joslas maiņstrāvas ieejai. TIDM-3OUTSMTSTRP iedegsies gaismas diodes; vajadzētu mirgot arī Wi-Fi gaismas diode. Lai sāktu testēšanu, izmantojiet viedtālruni, planšetdatoru vai datoru ar Wi-Fi. Meklējiet SSID "mysimplelink-XXXXXX" (kur "XXXXXX" ir sešciparu sešpadsmitciparu skaitlis) un izveidojiet savienojumu ar to. Palaidiet pārlūku un ierakstiet URL "mysimplelink.net". Galvenā lapa tiks parādīta ar skaitītāja nosaukumu augšējā kreisajā stūrī (kas ir "MSP430i2040 3 SOCKET POWER STRI"). Pēc tam noklikšķiniet uz "Lasīšana", lai skatītu sīkāku informāciju.
Nav šaubu par viedās mērīšanas potenciālajiem ieguvumiem. Viedie skaitītāji ir neaizstājami visām tirgus pusēm:
- mērīšanas uzņēmumiem samazināt skaitītāja nolasīšanas izmaksas;
- tīkla operatoriem, kuri vēlas sagatavot savu tīklu nākotnē;
- enerģijas piegādātājiem, kuri vēlas ieviest jaunus, klientu veidotus pakalpojumus un samazināt zvanu centra izmaksas;
- valdībām sasniegt enerģijas taupīšanas un efektivitātes mērķus un uzlabot brīvā tirgus procesus;
- galalietotājiem palielināt izpratni par enerģiju un samazināt enerģijas izmantošanu un enerģijas izmaksas.
Viedās uzskaites ieviešana šķiet arī loģisks solis pasaulē, kur visa saziņa ir digitalizēta un standartizēta (internets, e-pasts, SMS, tērzēšanas kastes utt.) Un kurā joprojām digitālās inteliģences izmaksas strauji samazinās. Viedo skaitītāju ietekme uz veselību nav bīstama, uzskata daudzas amatpersonas. Lai gan pētījums turpinās, jo visā pasaulē cilvēki ziņo, ka bezvadu savienojums ietekmē viņu veselību.
Viedie skaitītāji ir ļoti precīzi, un, iegūstot lielāku kontroli pār rēķiniem par elektrību, mums tie ir.
par autoru
Priyanka Umrani strādā par analogo izkārtojumu dizaina inženieri Texas Texas Instruments, Indijā