3. Hệ thống đo đếm điện năng từ xa (AMR)
3.1. Các giải pháp thu thập và truyền tải dữ liệu đo đếm điện năng từ xa
3.1.1. Thu thập và truyền tải dữ liệu đo đếm điện năng từ xa qua đường dây tải
điện (PLC-AMR):
Giải pháp này chủ yếu áp dụng để thu thập số liệu đo đếm điện năng của các
khách hàng mua điện đấu nối trực tiếp vào lưới điện hạ thế. Trong công nghệ này, mỗi công tơ được tích hợp thêm một module PLC (Power Line Communication). Số liệu đo đếm của các công tơ được truyền về bộ thu thập tập trung
(Concentrator) đặt tại trạm biến áp hạ thế. Đường truyền số liệu giữa bộ thu thập tập trung với trung tâm thu thập số liệu đo đếm (AMR Center) có thể sử dụng mạng điện thoại có dây (PSTN) hoặc mạng điện thoại không dây
(CDMA/3G/GSM).
Hình 1. 7: Thu thập và truyền tải dữ liệu qua đường dây tải điện (PLC-AMR).
- Ưu điểm: Áp dụng rất hiệu quả ởlưới điện hạ thế vì tận dụng được hạ tầng lưới
điện để làm đường truyền dẫn; khoảng cách truyền tin khá lớn có thể từ1km đến 2km; triển khai lắp đặt nhanh gọn.
23
- Nhược điểm: Chất lượng truyền tin phụ thuộc nhiều vào kết cấu và chất lượng
lưới điện hạ thế.
3.1.2. Thu thập và truyền tải dữ liệu đo đếm điện năng từ xa qua sóng vô tuyến
(RF-AMR).
Giải pháp này này có thể áp dụng để thu thập số liệu đo đếm điện năng của
các khách hàng mua điện đấu nối trực tiếp vào lưới điện hạ thế hoặc cao thế. Trong công nghệ này, mỗi công tơ được tích hợp thêm một module RF (Radio
Frequence). Mỗi bộ thu thập tập trung chỉ có thể thu thập được số liệu của một
nhóm nhỏ khách hàng với khoảng cách giữa các công tơ với bộ thu thập tập trung trong vòng từ 50 ÷ 100m. Do vậy, trong một trạm biến áp (hoặc một lộ trình ghi chỉ số) sẽ có nhiều bộ thu thập tập trung. Dữ liệu thu thập của các bộ tập trung
được truyền về trung tâm thu thập số liệu đo đếm qua mạng điện thoại có dây
(PSTN) hoặc mạng điện thoại không dây (CDMA/3G/GSM).
Hình 1. 8: Thu thập và truyền tải dữ liệu qua sóng vô tuyến (RF-AMR)
- Ưu điểm: Không phụ thuộc vào kết cấu và điện áp của lưới điện nên áp dụng
24
- Nhược điểm: Khoảng cách truyền tin ngắn do bị ràng buộc trong việc sử dụng tần số vô tuyến; không hiệu quảđối với địa bàn dân cư có nhiều ngõ ngách và có nhiều che khuất; mất nhiều thời gian cho việc tối ưu vị trí lắp đặt các bộ thu thập tập trung đểđảm bảo thu thập đầy đủ số liệu của toàn bộcông tơ.
Ngoài việc sử dụng các bộ thu thập tập trung cho từng nhóm nhỏ khách
hàng, người ta còn có thể sử dụng các thiết bị đọc chỉ số cầm tay (HHU - Hand
Held Unit)để thay thế cho các bộ thu thập tập trung. Hằng ngày, sau khi thu thập
xong chỉ số các công tơ, người công nhân mới thực hiện truyền số liệu vào máy
tính cơ sở dữ liệu tại trung tâm.
- Ưu điểm: Không phụ thuộc vào vị trí lắp đặt các bộ thu thập tập trung nên khắc phục được nhược điểm phụ thuộc vào địa bàn dân cư của giải pháp sử dụng bộ
thu thập tập trung nêu trên.
- Nhược điểm: Không tự động hóa hoàn toàn mà vẫn phải tốn nhân công để đi đến tận nơi ghi chỉ sốcông tơ.
Internet
Hình 1. 9: Thu thập và truyền tải dữ liệu tới thiết bị đọc chỉ số cầm tay
3.1.3. Thu thập và truyền tải dữ liệu đo đếm điện năng từ xa qua mạng điện thoại có dây (Telephone) hoặc mạng thông tin di động (CDMA/3G/GSM):
25
GSM/CDMA/3G
Telephone
Hình 1. 10: Thu thập và truyền tải dữ liệu qua mạng Telephonehoặc
CDMA/3G/GSM
GSM/CDMA/3G Internet
Hình 1. 11: Thu thập và truyền tải dữ liệu qua mạng thông tin di động, mạng
internet
Tại mỗi công tơ gắn một modem có dây hoặc modem không dây. Tại trung tâm thu thập số liệu cũng được gắn modem để thu thập số liệu đo đếm của công
tơ thông qua mạng điện thoại có dây (Telephone) hoặc mạng điện thoại di động không dây (CDMA/3G/GSM). Giải pháp này kết nối trực tiếp với công tơ để thu thập số liệu đo đếm mà không qua bộ thu thập tập trung và thường áp dụng để
26
Ngoài ra, còn có thể kết hợp giữa mạng thông tin di động và mạng Internet
để truyền số liệu đo đếm. Các công tơ kết nối với trung tâm thu thập số liệu thông qua mạng thông tin di động, sau đó truy cập vào Internet và nối với máy chủ đặt tại trung tâm thu thập số liệu. Giải pháp này có thể áp dụng cho các khách hàng là hộ tiêu thụđiện lớn: Các nhà máy điện, trạm biến áp.
3.1.4. Thu thập và truyền tải dữ liệu đo đếm điện năng từ xa qua mạng IP
(WAN hoặc Internet):
Trong giải pháp này, các công tơ được kết nối với mạng WAN/Internet thông qua module Ethernet hoặc module chuyển đổi Ethernet/RS485 (hoặc RS232). Số
liệu đo đếm từcông tơ truyền về máy chủ cơ sở dữ liệu tại trung tâm thu thập số
liệu thông qua mạng WAN/Internet. Giải pháp này thường áp dụng tại các nhà
máy điện hoặc trạm biến áp vì tại các địa điểm này thường có sẵn kết nối
WAN/Internet và các công tơ thường tập trung trong một tủ hoặc một gian phòng.
WAN/Internet
27