Isipin kung gaano kaganda kung makikita mo ang pagkonsumo ng enerhiya ng iyong bahay o anumang komersyal na apartment na nakaupo kahit saan sa mundo. Parang hindi cool? Ipinakikilala nito ang konsepto ng Smart Metering. Kaya't ano ang matalinong metro? - Ang isang matalinong metro ay isang elektronikong aparato na nagte-trend mula 15 taon na nagtatala ng pagkonsumo ng kuryente at nagbibigay ng impormasyon sa tagapagtustos ng kuryente para sa pagsingil tulad ng ibang normal na metro ng Elektrisidad.
Ang Paraskevakos ay iginawad sa isang patent ng US para sa partikular na teknolohiyang ito noong taong 1974. Inilunsad niya ang Metretek na bumuo at gumawa ng unang ganap na awtomatiko, magagamit na komersyal na remote meter na pagbasa at pag-load ng system ng pamamahala nang walang koneksyon sa internet noong 1977. Aling mga bansa ang may matalinong metro? - Ang Roll out ay nakumpleto sa Italya, Finland, Sweden. Ang mga roll out ay pinlano o sumasailalim sa ilang mga bansa sa Europa. Sa paligid ng 2020, 17 mga bansa sa Europa ang may ilunsad na matalinong metro.
Ano ang kinakailangan ng mga metro ng matalinong enerhiya?
- Mataas na bilis, matatag na wireless at wired na mga komunikasyon.
- Real-time o malapit na oras na pagrehistro ng paggamit ng kuryente at posibleng elektrikal na nabuo nang lokal hal, sa kaso ng mga photovoltaic cell.
- Tumpak na pagsukat ng kasalukuyang at boltahe ng kasalukuyang mga transformer, shunts o iba pang mga sensor.
- Seguridad laban sa panghihimasok sa magnetiko at mekanikal
Paglalarawan
Dahil ang ibinigay na disenyo ay nagpapatakbo ng hardware na direktang pinalakas mula sa AC supply; mas mabuti kung ang mga propesyonal na nakatanggap ng naaangkop na pagsasanay sa teknikal ay dapat na patakbuhin ang hardware kung nais mong ipatupad. Ang disenyo na ito ay gumagamit ng Texas Instruments CC3200MOD at MSP430i2040 bilang platform ng pag-unlad para sa komunikasyon at pagsukat ng kuryente, ayon sa pagkakabanggit. Simula mula sa TI Design TIDM-3OUTSMTSTRP bilang mapagkukunan ng data ng pagsukat, ang isang board ng komunikasyon na dinisenyo gamit ang CC3200MOD ay idinagdag para sa komunikasyon sa Wi-Fi. Mababasa ang data ng pagsukat at ang control ay maaaring makontrol sa pamamagitan ng paggamit ng isang browser.
Diagram ng Circuit
MSP430i2040 - 16-Bit Mixed Signal Microcontroller
Ang MSP430i2040 ay ginagamit sa disenyo na ito bilang processor ng metrology. Ang apat na 24-bit na sigma-delta na analog sa mga digital converter (ADC) ay nagbibigay-daan sa tumpak na mga sukat ng enerhiya, na nagbibigay ng pagbasa ng boltahe, kasalukuyang, lakas (aktibo, reaktibo, maliwanag), power factor, at dalas ng tatlong AC outlet. Ang MSP430i2040 ay nangangailangan lamang ng ilang mga passive panlabas na mga sangkap upang direktang i-interface ang boltahe divider at kasalukuyang shunt para sa boltahe at kasalukuyang mga sukat.
CC3200 - Simple Link Wi-Fi CC3200 Internet-on-a-Chip Wireless MCU Module
Ang CC3200MOD ay ginagamit sa disenyo na ito bilang Wi-Fi controller na nagsasama ng isang ARM® Cortex ™ -M4 MCU, na pinapayagan ang mga customer na bumuo ng isang buong application sa isang solong aparato. Sa pamamagitan ng on-chip Wi-Fi, Internet, at matatag na mga security security, walang kinakailangang karanasan sa Wi-Fi ang kinakailangan para sa mas mabilis na pag-unlad.
UCC28910, UCC28911 High-Voltage Flyback Switcher
Ang regular na boltahe (CV) at pare-pareho (CC) na regulasyon ng output nang walang optikal na magkakabit, ay may thermal shutdown, Mababang linya at output na proteksyon ng overvoltage.
ULN2003LV 7-Channel Relay at Inductive Load Sink Driver
Mayroon itong 7-channel na kasalukuyang kasalukuyang mga driver ng lababo at sumusuporta hanggang sa 8-V output na boltahe ng pullup.
Disenyo ng Smart Meter
1. Pagsukat
Ang disenyo na ito ay gumagamit ng MSP430i2040 bilang processor ng metrology. Ang TI Design TIDM-3OUTSMTSTRP ay ginagamit bilang platform ng bahagi ng pagsukat. Ang hardware at firmware ay bahagyang binago upang magdagdag ng relay control na binaba sa zero na tawiran.
2. Pag-access sa Data ng Pagsukat
Ang disenyo na ito ay gumagamit ng HTTP Web Server sa CC3200 transfer data mula sa MSP430i2040 na pagsukat ng hardware. Pinapayagan ng paglipat na ito na ma-access ang data ng pagmamarka gamit ang isang web browser sa anumang platform. Ang HTTP server ay nakikinig sa HTTP socket (default sa 80) pagkatapos ay humahawak sa kahilingan (HTTP GET o HTTP POST) sa pamamagitan ng pagkuha ng mga file ng web page mula sa serial flash. Tumawag ang server sa isang HTTP event handler upang mapatakbo ang mga variable na nilalaman. Pagkatapos ay bumubuo ito ng tugon sa HTTP at ibinalik sa kliyente sa link na Wi-Fi.
3. Paghahawak ng Mga Dynamic na Item ng Data
Upang payagan ang data ng pagsukat na mabasa sa isang file na HTML na may mga pabagu-bagong nilalaman, sinusuportahan ng HTTP web server ang isang hanay ng mga paunang natukoy na mga token, na papalitan ng on-the-fly ng server, na may nilalang na nabuo nang pabagu-bago. Ang ilang mga token ay paunang natukoy sa HTTP server na may mga karagdagang token na maaaring tukuyin sa application ng gumagamit.
Sinusuri ng server ng HTTP ang pahina ng HTML para sa "__SL_G_" na paunahin. Kung ang server ay makakahanap ng isang unlapi, susuriin nito ang kumpletong token. Kapag tumutugma ito sa isang kilalang token, pinalitan nito ang token sa HTML ng naaangkop na data (string) na tumutugma sa token na iyon. Kung ang token ay wala sa paunang natukoy na listahan, ang server ay bumubuo ng isang get_token_value asynchronous na kaganapan na may token name. Ang kahilingang ito sa paglaon ay tumatawag sa HTTP handler ng kaganapan sa main.c code file. Pagkatapos ay binibigyang kahulugan ng handler ang token at tumutugon sa halaga ng token sa isang send_token_value. Ginagamit ng HTTP web server ang halagang ito ng token at ibabalik ito sa client. Upang magpadala ng data mula sa client sa HTTP server, susuriin ng server ang unlapi na "__SL_P_".Pagkatapos ang server ay napupunta sa listahan ng mga parameter at sinusuri ang bawat pangalan ng variable upang makita kung tumutugma ito sa isa sa mga kilalang natukoy na mga token. Kung ang mga variable na pangalan ay tumutugma sa mga paunang natukoy na mga token, pinoproseso ng server ang mga halaga. Kung ang HTTP web server ay tumatanggap ng isang kahilingan sa HTTP POST na naglalaman ng mga token na wala sa paunang natukoy na listahan, bumubuo ang server ng isang post_token_value asynchronous na kaganapan sa host, na naglalaman ng sumusunod na impormasyon: form na pangalan ng pagkilos, pangalan ng token, at halaga ng token. Pagkatapos ay mai-proseso ng host ang kinakailangang impormasyon.pangalan ng token, at halaga ng token. Pagkatapos ay mai-proseso ng host ang kinakailangang impormasyon.pangalan ng token, at halaga ng token. Maaaring maproseso ng host ang kinakailangang impormasyon.
4. Pagpapatupad ng HTTP Event Handler
Upang mapadali ang pabago-bagong data, ang tinukoy ng token ng gumagamit ay tinukoy para sa hanay ng data na makuha:
Dumaan sa link ng Wi-Fi ng mga instrumento sa Texas para sa dokumento ng Pagsubaybay ng enerhiya- http://www.ti.com/tool/TIDC-WIFI-METER-READING para sa detalyadong paliwanag sa paghawak ng kaganapan, koneksyon sa hardware at upang mai-download ang mga file ng software, tingnan ang mag-link sa itaas na may pangalang TIDC-WIFIMETER-READING. Ang mga file ng software ay ipinamamahagi gamit ang isang self-extracting executable file, na default upang mai-install sa TIDCWIFI-METER-READING-SOFTWARE sa desktop ng gumagamit.
- Matapos makakonekta ang hardware, i-download ang firmware sa kaukulang hardware nito.
- Kapag tapos na ang koneksyon, maaabot mo ang bahagi ng programa. Itakda ang module ng Wi-Fi sa mode ng pag-program sa pamamagitan ng paglipat ng switch ng SOP2 DIP sa module na Wi-Fi sa posisyon na ON.
- Matapos mai-load ang firmware at i-set up ito tulad ng inilarawan sa link, handa ka nang subukan.
Test setup
Upang subukan ang disenyo, i-set up ang hardware na puno ng firmware. Pagkatapos ay maglapat ng boltahe ng AC sa input ng AC ng power strip. Ang mga LED sa TIDM-3OUTSMTSTRP ay sindihan; ang LED sa Wi-Fi ay dapat ding mag-flash. Upang simulan ang pagsubok, gumamit ng isang smartphone, tablet, o PC gamit ang Wi-Fi. Hanapin ang SSID "mysimplelink-XXXXXX" (kung saan ang "XXXXXX" ay isang anim na digit na hexadecimal na numero) at kumonekta dito. Ilunsad ang isang browser at i-type ang URL na "mysimplelink.net". Ipapakita ang pangunahing pahina na may pangalan ng metro sa itaas na kaliwang sulok (na kung saan ay "MSP430i2040 3 SOCKET POWER STRI"). Pagkatapos mag-click sa "Pagbasa" upang makita ang mga detalye.
Walang duda tungkol sa mga potensyal na benepisyo ng matalinong pagsukat. Kailangan ng matalinong metro para sa lahat ng mga partido sa merkado:
- para sa pagsukat ng mga kumpanya upang bawasan ang mga gastos sa pagbabasa ng metro;
- para sa mga operator ng grid na nais na ihanda ang kanilang grid sa hinaharap;
- para sa mga tagapagtustos ng enerhiya na nais na magpakilala ng bago, mga serbisyo na ginawa ng customer at bawasan ang gastos sa call center;
- para sa mga pamahalaan na maabot ang mga target sa pag-save ng enerhiya at kahusayan at upang mapabuti ang mga proseso ng freemarket;
- para sa mga end na gumagamit upang madagdagan ang kamalayan ng enerhiya at bawasan ang paggamit ng enerhiya at gastos sa enerhiya.
Ang pagpapakilala ng matalinong pagsukat ay tila isang lohikal na hakbang din sa isang mundo kung saan ang lahat ng komunikasyon ay na-digitalize at na-standardize (Internet, E-mail, SMS, chat box atbp.) At kung saan ang gastos ng 'digital intelligence' ay mabilis pa ring bumababa. Ang mga epekto ng matalinong metro sa kalusugan ay hindi mapanganib ayon sa maraming mga opisyal. Kahit na ang pananaliksik ay nangyayari habang ang lahat sa buong mundo ang mga tao ay nag-uulat ng wireless ay nakakaapekto sa kanilang kalusugan.
Ang mga matalinong metro ay nahanap na napakatumpak at nakakakuha ng higit na kontrol sa mga singil sa kuryente na gumagawa sa amin ng isa.
Tungkol sa May-akda
Gumagawa si Priyanka Umrani bilang Analog Layout Design Engineer na may Texas Instruments, India