Đồng hồ thông minh hoạt động như thế nào? Tìm hiểu công nghệ đo thông minh bên trong đồng hồ

Đồng hồ thông minh hoạt động như thế nào trong thực tế? Nó lấy mẫu nguồn điện, chuyển đổi các mẫu đó thành giá trị năng lượng số, sau đó truyền giá trị đó đến hệ thống khác. Mọi tính năng khác, từ tín dụng trả trước đến báo cáo từ xa, đều hoạt động trên chuỗi quy trình đó.

Bài viết này sẽ trình bày theo thứ tự chuỗi quy trình đó. Bạn sẽ thấy độ chính xác đến từ đâu, dữ liệu được lưu trữ ở đâu và hầu hết các lỗi thực địa bắt nguồn từ đâu. Để có cái nhìn tổng quan hơn về việc mua hàng, hãy đọc bài đánh giá về đồng hồ đo điện thông minh trước.

Đồng hồ thông minh hoạt động như thế nào trong giai đoạn lấy mẫu

Mọi câu trả lời về cách hoạt động của đồng hồ thông minh đều bắt đầu bằng hai tín hiệu. Một bộ phân áp giảm điện áp nguồn xuống mức mà bộ phận điện tử có thể đọc được. Một điện trở shunt hoặc biến dòng điện làm việc tương tự đối với dòng điện.

Các tín hiệu đó vẫn là tín hiệu tương tự, vì vậy đồng hồ phải chuyển đổi chúng. Một bộ chuyển đổi tương tự sang số lấy mẫu nhanh từ cả hai kênh. Tần số lấy mẫu là yếu tố quan trọng, bởi vì tần số lấy mẫu nhanh hơn sẽ bắt được dạng sóng bị biến dạng. Các bộ máy hàn và ổ đĩa tốc độ biến đổi làm biến dạng sóng, và tần số lấy mẫu chậm sẽ đọc sai năng lượng.

Đồng hồ cũng phải cách ly phần đo với phần giao tiếp để bảo vệ số đọc của bạn và nhân viên của bạn. Tóm lại, đồng hồ thông minh hoạt động như thế nào trong giai đoạn đầu tiên này? Nó biến nguồn điện nguy hiểm thành một tín hiệu nhỏ, an toàn và có thể đo lường được.

Chip đo điện và cấp độ chính xác

Một chip đo điện chuyên dụng thực hiện các phép tính. Nó nhân điện áp với dòng điện để có công suất, sau đó tích phân công suất theo thời gian để có được năng lượng. Kết quả được lưu trữ bằng kilowatt giờ.

Độ chính xác của đồng hồ thông minh phụ thuộc vào chip đó, vào chuỗi lấy mẫu và hiệu chuẩn sau đó. Đồng hồ Cấp 1 có sai số nhỏ hơn so với đồng hồ Cấp 2. Tại hiện trường, sự khác biệt này thể hiện qua một khoảng cách nhỏ giữa số đọc của đồng hồ và tiêu chuẩn tham chiếu.

Việc hiệu chuẩn thu hẹp khoảng cách đó. Nhà máy áp dụng một tải đã biết, so sánh đầu ra của đồng hồ với một tiêu chuẩn tham chiếu và lưu trữ hiệu chỉnh trong bộ nhớ. Do đó, hãy hỏi bất kỳ nhà sản xuất đồng hồ thông minh nào về cách tiến hành hiệu chuẩn và cách lưu trữ hồ sơ.

Bộ vi xử lý: Biểu giá, bộ nhớ và kiểm soát tải

Bộ vi xử lý chuyển đổi các phép đo thành các giá trị có thể lập hóa đơn. Nó áp dụng bảng giá, trong đó đặt giá cho từng khoảng thời gian trong ngày. Nó cũng ghi các giá trị đó vào bộ nhớ, để lỗi giao tiếp không thể xóa mức tiêu thụ trong ngày của bạn.

Việc thiết kế bộ nhớ đáng để đặt câu hỏi. Đồng hồ chỉ lưu trữ tổng số đang chạy sẽ mất chi tiết phía sau. Đồng hồ lưu giữ hồ sơ tải liên tục có thể lập lại hóa đơn sau khi mất điện. Do đó, hãy xác nhận đồng hồ lưu giữ dữ liệu hồ sơ trong bao nhiêu ngày.

Điều khiển tải nằm trong cùng bộ xử lý. Khi tín dụng giảm xuống ngưỡng đã đặt, bộ xử lý sẽ báo cho rơle bên trong ngắt. Quy trình tương tự hỗ trợ giới hạn nhu cầu tối đa, bảo vệ nguồn cung chia sẻ. Trong thực tế, điều khiển tải biến thiết bị đo lường thành thiết bị quản lý.

Truyền thông: Từ bus RS485 đến đọc đồng hồ đo LoRa

Dữ liệu rời khỏi đồng hồ qua một cổng đã chọn. Đồng hồ đo năng lượng RS485 sử dụng bus hai dây có dây và một giao thức đơn giản như Modbus hoặc DL/T 645. Bus phù hợp cho tủ điện, phòng điều khiển và bất kỳ địa điểm nào đã có sẵn dây cáp. Nó rẻ tiền và dễ dàng để tìm ra lỗi.

Các kết nối không dây bao gồm phần còn lại. WiFi phù hợp với một tòa nhà có mạng hiện tại mạnh mẽ. Một mô-đun di động loại bỏ hoàn toàn mạng cục bộ, phù hợp với tủ từ xa hoặc cột bên đường. LoRa phát tín hiệu công suất thấp trên một khoảng cách dài, do đó việc đọc đồng hồ đo LoRa đạt đến nhiều đơn vị từ một cổng lắp trên mái nhà.

Mỗi liên kết đều có những ưu nhược điểm riêng. Kết nối có dây tốn chi phí cáp và nhân công nhưng không tốn gói dữ liệu. Kết nối không dây tốn chi phí gói cước nhưng không cần cáp. Do đó, hãy chọn liên kết dựa trên bố cục trang web của bạn, thay vì dựa trên bảng đặc điểm kỹ thuật.

Cổng và nền tảng bổ sung những gì

Đồng hồ hiếm khi kết nối với đám mây một mình, vì vậy cách đồng hồ thông minh hoạt động hiếm khi dừng lại ở đồng hồ. Một cổng nằm giữa đồng hồ và máy chủ, đọc một nhóm đồng hồ và chuyển tổng số lên máy chủ. Thiết bị đầu cuối cổng dữ liệu điện trong danh mục sản phẩm của chúng tôi đọc đồng hồ qua LoRa và báo cáo lên máy chủ qua 4G. Nó cũng có chức năng gửi lại dữ liệu, do đó, gói dữ liệu bị mất sẽ được khôi phục thay vì bị mất.

Việc tích hợp là nơi các dự án thường gặp khó khăn. Hãy hỏi sớm về giao thức mà nền tảng mong đợi, cách gán địa chỉ và điều gì sẽ xảy ra nếu một liên kết bị lỗi trong một ngày. Điều đó quyết định xem bạn có cần bộ đệm cục bộ hay không. Một thiết bị dạng ray DIN như đồng hồ đo năng lượng dạng ray DIN ba pha 4G của chúng tôi có đường truyền di động riêng. Điều đó loại bỏ cổng tại các điểm đơn lẻ.

Việc chạy thử và các lỗi thường gặp tại hiện trường

Tuy nhiên, hầu hết các lỗi tại hiện trường đều bắt nguồn từ bốn nguyên nhân. Tín hiệu yếu, thường là do cánh tủ chặn anten. Địa chỉ sai trên bus chung, khiến mọi đồng hồ trên đó đều ngừng hoạt động. Đầu nối dòng điện lỏng lẻo, gây ra số đọc không ổn định. Rơle bị hỏng, ngừng điều khiển tải mà không báo động.

Thiết kế tốt giúp giảm cả bốn vấn đề. Ngoài ra, nhật ký sự kiện ghi lại mọi lần ngắt kết nối, do đó bạn có thể truy xuất lỗi sau đó. Đồng hồ đo năng lượng điện tử ba pha bốn dây của chúng tôi cho ra độ chính xác năng lượng hoạt động gần +/- 0,2%. Điều này cung cấp cho kỹ sư chạy thử một con số để xác minh.

Câu hỏi thường gặp

Đồng hồ thông minh có hoạt động khi mất điện không? Không, nó không thể đo được nếu không có nguồn điện. Tuy nhiên, chip đồng hồ và pin dự phòng sẽ giúp duy trì thời gian và dữ liệu đã lưu.

Đồng hồ đo năng lượng RS485 và đồng hồ đo không dây có thể chia sẻ một hệ thống không? Có. Nhiều địa điểm sử dụng bus có dây bên trong tòa nhà và kết nối không dây giữa các tòa nhà. Một cổng kết nối hai loại này, miễn là cả hai bên sử dụng cùng một giao thức.

Điều gì ngăn đồng hồ trả trước ngắt nguồn điện một cách nhầm lẫn? Một ngưỡng cảnh báo. Đồng hồ sẽ cảnh báo người dùng trước khi tín dụng về 0, và chức năng điều khiển tải chỉ ngắt rơle khi tín dụng về 0. Bạn có thể đặt ngưỡng đó trên nền tảng.

Đồng hồ thông minh hoạt động như thế nào từ đầu đến cuối? Mạch lấy mẫu đọc nguồn điện, chip đo điện tính toán năng lượng, bộ xử lý lưu trữ và định giá, sau đó đường truyền dữ liệu sẽ truyền dữ liệu đi. Mỗi giai đoạn bổ sung một khả năng mà bạn có thể chỉ định.

Nếu dự án của bạn cũng bao gồm các tòa nhà căn hộ hoặc nhà xưởng, hướng dẫn về đồng hồ đo điện thông minh sẽ trình bày quy trình mua hàng. Gửi yêu cầu của bạn cho chúng tôi và chúng tôi sẽ xác nhận mô hình, giao thức và số lượng cổng.