Введение: почему интеллектуальный мониторинг энергопотребления больше не является необязательным

В то время как страны стремятся к электрификации, интеграции возобновляемых источников энергии и отслеживанию нагрузки в режиме реального времени, интеллектуальный мониторинг энергопотребления стал основополагающим требованием для энергосистем жилых домов, коммерческих предприятий и предприятий коммунального обслуживания. Продолжающееся внедрение интеллектуальных счётчиков в Великобритании иллюстрирует более масштабную мировую тенденцию: правительства, установщики, интеграторы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и поставщики энергетических услуг всё чаще требуют точных, сетевых и совместимых решений для мониторинга энергопотребления.

В то же время интерес к поисковым запросам по таким терминам, какинтеллектуальная розетка для мониторинга мощности, интеллектуальное устройство контроля мощности, иинтеллектуальная система мониторинга энергопотребления с использованием Интернета вещейпоказывает, что как потребители, так и заинтересованные стороны B2B ищут решения для мониторинга, которые проще устанавливать, масштабировать и интегрировать в распределенные здания.

В этой ситуации инженерно-ориентированное оборудование Интернета вещей играет важнейшую роль в объединении традиционной электротехнической инфраструктуры с современными цифровыми энергетическими платформами.

1. Что должны обеспечивать современные интеллектуальные системы мониторинга энергопотребления

Отрасль вышла далеко за рамки однофункциональных счётчиков. Современные системы мониторинга энергопотребления должны:

1. Гибкость форм-фактора

Различные среды развертывания требуют оборудования, подходящего для выполнения нескольких ролей:

• Умная розетка для мониторинга мощностидля видимости на уровне устройства

• Вилка для контроля электроэнергиидля потребительской электроники

• Умный зажим для монитора мощностидля сетей электроснабжения, солнечных батарей и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

• Интеллектуальный выключатель-монитор мощностидля управления нагрузкой

• Многоконтурные энергетические мониторыдля коммерческих помещений

Такая гибкость позволяет масштабировать одну и ту же архитектуру системы от одного устройства до десятков цепей.

2. Совместимость с несколькими протоколами беспроводной связи

Современные решения требуют разнообразных беспроводных технологий:

Гибкость беспроводной связи стала особенно важна, поскольку дома и здания все чаще интегрируют солнечные фотоэлектрические системы, тепловые насосы, зарядные устройства для электромобилей и системы накопления энергии.

3. Открытая, совместимая архитектура Интернета вещей

Интеллектуальная система контроля энергопотребления, использующая Интернет вещей, должна легко подключаться к:

• Домашний помощник

• MQTT-брокеры

• Платформы BMS/HEMS

• Интеграция облаков

• Инфраструктура, специфичная для OEM-производителей

Растущий спрос наумный монитор мощности домашний помощникпоказывает, что интеграторам необходимо оборудование, которое вписывается в существующие экосистемы автоматизации без необходимости переподключения индивидуальных компонентов.

2. Ключевые сценарии применения, стимулирующие рост рынка

2.1. Энергопрозрачность жилых помещений

Домовладельцы всё чаще обращаются к интеллектуальным устройствам мониторинга энергии, чтобы отслеживать реальные модели потребления. Устройства с подключением к розетке позволяют анализировать энергопотребление на уровне отдельных приборов без необходимости переподключения проводов. Датчики с зажимами обеспечивают мониторинг энергопотребления по всему дому и позволяют отслеживать отдачу солнечной энергии.

2.2 Координация солнечных фотоэлектрических систем и систем накопления энергии

Мониторы с зажимомтеперь имеют решающее значение при развертывании фотоэлектрических систем для:

• Импорт/экспорт (двунаправленное) измерение

• Предотвращение обратного потока мощности

• Оптимизация батареи

• Управление зарядным устройством электромобиля

• Регулировка инвертора в реальном времени

Благодаря неинвазивной установке они идеально подходят для модернизации и крупномасштабного внедрения солнечных батарей.

2.3 Коммерческий и мелкопромышленный учет электроэнергии

Многоконтурные энергетические мониторыПоддержка розничной торговли, гостиничного бизнеса, офисных зданий, технических помещений и общественных объектов. Типичные примеры использования:

• Энергетическое профилирование на уровне оборудования

• Распределение затрат по этажам/арендаторам

• Управление спросом

• Отслеживание производительности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

• Соблюдение программ по сокращению энергопотребления

3. Как работает интеллектуальный мониторинг энергопотребления (технический анализ)

Современные системы интегрируют полный метрологический и коммуникационный конвейер:

3.1 Уровень измерений

• Зажимы ТТ с номинальным током от слаботочных нагрузок до 1000 А

• Среднеквадратическая выборка для точного напряжения и тока

• Двунаправленный учет в реальном времени

• Многоконтурное расширение для корпоративных сред

3.2 Уровень беспроводной и граничной логики

Данные об энергии передаются через:

• Модули Wi-Fi, Zigbee, LoRa или 4G

• Встроенные микроконтроллеры

• Обработка на основе граничной логики для обеспечения устойчивости в автономном режиме

• Зашифрованные сообщения для безопасной передачи

3.3 Уровень интеграции

После обработки данные доставляются:

• Панели инструментов Home Assistant

• Базы данных MQTT или InfluxDB

• Облачные платформы BMS/HEMS

• Индивидуальные OEM-приложения

• Системы управления коммунальными услугами

Такая многоуровневая архитектура обеспечивает высокую масштабируемость интеллектуального мониторинга электропитания для разных типов зданий.

4. Чего B2B-клиенты ожидают от современной платформы мониторинга

Основываясь на глобальных тенденциях внедрения, клиенты B2B постоянно отдают приоритет:

• Быстрая и неинвазивная установка

Накладные датчики значительно сокращают потребность в квалифицированной рабочей силе.

• Надежная беспроводная связь

Для критически важных сред требуется надежное подключение с малой задержкой.

• Открытый дизайн протокола

Совместимость имеет решающее значение для крупномасштабных развертываний.

• Масштабируемость на системном уровне

Аппаратное обеспечение должно поддерживать одну или десятки цепей на одной платформе.

• Глобальная электрическая совместимость

Должны поддерживаться все однофазные, двухфазные и трехфазные системы.

Контрольный список функций для выбора интеллектуальной платформы мониторинга энергопотребления

Эта таблица помогает интеграторам быстро оценить системные требования и выбрать масштабируемую архитектуру, которая соответствует как текущим, так и будущим потребностям.

5. Роль OWON в экосистемах интеллектуального энергетического мониторинга (нерекламное, экспертное позиционирование)

Обладая более чем десятилетним опытом в разработке аппаратного обеспечения Интернета вещей, компания OWON внесла свой вклад в глобальное развертывание решений, включающих бытовые и коммерческие системы учета электроэнергии, распределенные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также решения по мониторингу фотоэлектрических систем.

Платформы продуктов OWON поддерживают:

• Метрология зажимов ТТ от низкого до высокого тока

Подходит для домашних цепей, тепловых насосов, зарядки электромобилей и промышленных питателей.

• Многопротокольная беспроводная связь

Варианты Wi-Fi, Zigbee, LoRa и 4G в зависимости от масштаба проекта.

• Модульная аппаратная архитектура

Подключаемые измерительные модули, беспроводные модули и индивидуальные корпуса.

• OEM/ODM-инжиниринг

Настройка прошивки, интеграция модели данных, разработка протоколов, сопоставление облачных API, аппаратное обеспечение по системе «white label» и поддержка сертификации.

Эти возможности позволяют энергетическим компаниям, производителям систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, интеграторам систем накопления солнечной энергии и поставщикам решений Интернета вещей развертывать фирменные решения для интеллектуального мониторинга с более короткими циклами разработки и меньшими инженерными рисками.

6. Заключение: интеллектуальный мониторинг энергопотребления формирует будущее зданий и энергетических систем

По мере ускорения электрификации и развития распределенной энергетики во всем мире интеллектуальный мониторинг энергопотребления стал неотъемлемой частью жизни домов, зданий и коммунальных служб. От мониторинга на уровне розеток до многоконтурного коммерческого учета — современные системы на базе Интернета вещей обеспечивают аналитику в режиме реального времени, оптимизацию энергопотребления и автоматизацию с учетом состояния электросети.

Для интеграторов и производителей возможность заключается в развертывании масштабируемых архитектур, сочетающих в себе точное считывание данных, гибкое подключение и открытую совместимость.
Благодаря модульному оборудованию, многопротокольной связи и обширным возможностям OEM/ODM-настройки OWON обеспечивает практическую основу для следующего поколения энергосберегающих зданий и интеллектуальных энергетических экосистем.

7. Связанное чтение:

《Как интеллектуальный счетчик солнечной панели меняет представление об энергии современных фотоэлектрических систем》