HỆ THỐNG ĐỌC CÔNG TƠ TỰ ĐỘNG TỪ XA AMR (AUTOMATED METER READING SYSTEM)
1.2.7. AMR qua kênh truyền thông điện lực Powerline communications
Vấn đề trọng tâm của phân này là tìm ra một công nghệ rẻ tiền mà giá cả phù hợp có thể triển khai cho các ứng dụng đọc công tơ từ xa .Trong khi ngành công nghiệp năng lượng đã sử dụng truyền thông qua đường dây điện lực(PLCC) từ lâu . PLCC là hệ thống thông tin điểm tới điểm sử dụng một tần số sóng mang mà nhờ đó số liệu / giọng nói có tốc độ thấp được điều biến. PLCC là rất phổ biến trong hệ thống công nghiệp của Ấn Độ và được sử dụng cho thoại khẩn cấp và mạng SCADA. Hơn nữa PLCC giảm được các thiết bị đầu cuối đắt tiền gây khó khăn khi triển khai việc đọc công tơ từ xa.
Công nghệ được thảo luận trong chương này là truyền thông qua đường điện lực dựa trên mạng lưới phân phối.
1.2.7.1. Sơ đồ khối cơ bản
Mô hình của một hệ thống AMR dựa trên PLC được giải thích ở đây áp dụng cho một kịch bản mà các đồng hồ cá nhân sẽ cung cấp số liệu của mình cho một bộ tập trung dữ liệu được cài đặt trong biến áp phân phối. Một bộ tập trung dữ liệu là cần thiết ở bên LT bởi vì hầu hết các tín hiệu PLC không thể vượt qua biến áp.
Hệ thống tự động đọc công tơ từ xa (AMR) là một hệ thống mạng điều khiển đa cấp.Hệ thống mạng bao gồm một Trạm máy chủ trung tâm (HCS), các đơn vị tập trung dữ liệu (DCU) và đơn vị giao tiếp đồng hồ (MIU).
Các thiết bị truyền thông cho hệ thống truyền thông PLC là một Modem điện lực tích hợp (PLM) truyền và nhận dữ liệu trên đường dây điện. Cả MIU và các DCU đều có các PLM. Các dòng dữ liệu nhị phân được gửi vào vào một sóng mang bằng kỹ thuật (FSK) . Tín hiệu này sau đó được gửi đường dây điện nhờ PLM. Ở đầu thu, một PLM phù hợp sẽ phát hiện tín hiệu và chuyển đổi nó trở lại một luồng dữ liệu nhị phân. Các PLM hoạt động trong một chế độ bán song công hai chiều và đa truy nhập phân chia theo thời gian. Thông tin hai chiều giữa DCU và MIU là cần
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
thiết trong việc thiết lập một kênh truyền thông phù hợp, đồng bộ hệ thống và báo cáo trạng thái.
Hình 1.9. Sơ đồ khối hệ thống AMR dựa trên PLC
Trong AMR, tốc độ truyền dẫn không phải là một mối quan tâm lớn mà là độ tin cậy. Tốc độ truyền dữ liệu của kênh PLC được đặt ở 600 bps để đảm bảo thông tin liên lạc trên một tuyến truyền dẫn dài hơn và giảm lỗi truyền dẫn. Mỗi MIU cũng được trang bị chức năng của một bộ lặp. Nếu cần, các DCU có thể chỉ định bất kỳ một MIU nào đó trong phân hệ phụ là một trạm lặp để tăng cường khả năng liên lạc với một MIU cụ thể. Cùng với kỹ thuật nhạy cảm trong phát hiện các tín hiệu và kỹ thuật số kỹ thuật lọc tinh vi, truyền thông trên PLC có thể giảm được rất lớn ảnh hưởng của nhiễu điện và xuyên âm.
1.2.7.2. Quá trình thu thập dữ liệu đo.
MIU là một thiết bị thông minh có thể thu thập xử lý ghi dữ liệu điện năng tiêu thụ thu được từ đồng hồ đo điện. Nó lấy xung đầu ra của đồng hồ và chuyển đổi đo lường của đồng hồ sang một định dạng kỹ thuật số thích hợp cho việc xử lý dữ liệu. Vì vậy nó có thể theo dõi tải điện trong thời gian thực. MIU lưu các dữ liệu thu thập được trong bộ nhớ không mất thông tin.Tất cả dữ liệu và các thiết lập được bảo vệ chống lại việc mất điện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.10. Kiến trúc mạng AMR-PLC
Dữ liệu được lưu trữ trong MIU được truyền đến DCU thông qua đường dây điện nhờ các PLM. Quá trình liên lạc được khởi xướng bởi các DCU thăm dò các MIU bằng cách gọi địa chỉ của nó. Trong hầu hết trường hợp, giao tiếp DCU với máy chủ trung tâm ở xa thông qua một modem tiêu chuẩn thông qua mạng điện thoại hoặc GSM.
Tại Ấn Độ, rất nhiều các hệ thống PLC được thử nghiệm nhưng gặp thất bại và không đạt được đến yêu càu mong đợi do môi trường nhiễu điện. Thứ hai, công nghệ này là nhằm cho các khách hàng một pha hoặc người tiêu dùng thu nhập mà đối với họ chi phí cho việc đọc công tơ không phải là vấn đề quan trọng. Ngay cả đối với các nhà phân phối có mạng lưới phân phối tốt nhất hệ thống PLC dựa trên các tần số cao cũng không được thực hiện.