Þróun snjallneta stendur frammi fyrir áskorunum um rafmagnsþjófnað, sem krefst brýnnar uppfærslu mælira
Með hröðum framförum vísinda og tækni og hagkerfis hafa snjallnet orðið kjarnaþróunarstefna í alþjóðlegum orkugeiranum. Sem lykilbúnaður við enda raforkukerfisins, eru snjallmælar að upplifa stöðuga stækkun í notkunarsviði sínu og sífellt flóknari virkni, sem auðveldar mjög vöktun og stjórnun orku. Þessu hefur hins vegar fylgt aukinn tíðni rafmagnsþjófnaðar og margvíslegar nýjar aðferðir hafa komið fram. Þetta truflar ekki aðeins eðlilega raforkunotkun alvarlega og hefur í för með sér öryggisáhættu, heldur veldur það einnig miklu efnahagslegu tjóni fyrir orkufyrirtæki og landið.
Rannsóknir hafa leitt í ljós að flest núverandi rafmagnsþjófnaðarstarfsemi er sameiginlegt: opna verður hlífina til að hægt sé að nota hana. Áður fyrr, þó að snjallmælar gátu skráð og tilkynnt um opnun mælahlífar við venjulega aflgjafa, mistókst þessi aðgerð oft við rafmagnsleysi. Með því að betrumbæta snjallmælafyrirtækisstaðla hefur iðnaðurinn skýrt frá því að mælar verða að skrá opnunaratburði mælahlífar við rafmagnsleysi. Þetta felur í sér nákvæma fanga og skráningu á fyrsta opnunaratburði mælihlífarinnar, jafnvel við rafhlöðuskipti, undirspennuskilyrði og innan tveggja daga frá rafmagnsleysi. Í þessu samhengi hefur þróun aðgerða til að skrá atburði þar sem hlíf mælisins er opnuð við rafmagnsleysi orðið lykilatriði í uppfærslu snjallmælatækni og hefur einnig veitt nýja tæknilega byltingu fyrir tilraunir til að verjast-rafmagnsþjófnaði.
Einbeittu þér að eftirspurn: Margvíslegar orsakir á bak við opnun mælisloka við rafmagnsleysi og nauðsyn þess að taka upp
Þegar rafmagn flæðir eðlilega, geta snjallmælar tilkynnt upplýsingar eins og tíma og heildarfjölda opnunaratburða mælis til upplýsingasöfnunarkerfis raforkunotkunar, sem hjálpar starfsfólki að greina raforkunotkun notenda og tengivirkja og skima fyrir óeðlilegum gögnum. Hins vegar eru orsakir þess að mælalok opnast eftir rafmagnsleysi flóknari og krefjast nákvæmrar auðkenningar og skráningar:
Orsakirnar má flokka í fjóra meginflokka: Í fyrsta lagi bilun í búnaði: öldrun, skemmdir eða léleg snerting á innri íhlutum mælisins kemur í veg fyrir að hlífin læsist almennilega eftir rafmagnsleysi; í öðru lagi, viðhaldsvilla: sumir starfsmenn, sem ekki þekkja verklagsreglurnar, opna fyrir mistök mælishlífina meðan á rafmagnsleysi stendur; þriðja, notendavilla: notendur reyna að opna hlífina að óþörfu; og í fjórða lagi, ólögleg aðgerð: sumir einstaklingar opna hlífina viljandi til að skemma eða eiga við mæligögn í tilgangi eins og rafmagnsþjófnaði.
Þessi atvik hafa ekki aðeins áhrif á heilleika búnaðar heldur einnig rafmagnsöryggi og lagalega farið. Skráning atburða við að opna mælislokið á meðan rafmagnsleysi er getur skyndilega greint hugsanlegan rafmagnsþjófnað, veitt gagnastuðning fyrir síðari óeðlilega rafmagnsnotkunargreiningu og hjálpað til við að rekja upptök atviksins. Þetta hefur mikla þýðingu til að bæta-rafmagnsþjófnaðargetu snjallmæla og tryggja öruggan og stöðugan rekstur raforkukerfisins.
Tæknilegar áskoranir: Hugbúnaður og vélbúnaður vinna saman að því að búa til „öryggishindrun“ fyrir skráningu á opum á hlífum mælis við rafmagnsleysi
Til að ná því markmiði að skrá opin á hlífum mælisins meðan á rafmagnsleysi stendur er nauðsynlegt að koma jafnvægi á tæknilega hagkvæmni, hagkvæman stöðugleika og hagnýtingu. Zhejiang Reallin Electron teymið einbeitti sér að bæði vélbúnaðarhönnun og hagræðingu hugbúnaðar til að byggja upp heildarlausn til að tryggja að mælar haldi áfram að starfa jafnvel eftir rafmagnsleysi.
Vélbúnaðarkjarni: varaafllausn tryggir truflana aflgjafa
Lykillinn að stöðugri notkun mælisins eftir rafmagnsleysi liggur í varaafli. Teymið hætti við þá kostnaðarsömu og erfiðu-að-viðhald rafhlöðulausnarinnar og valdi "klukkurafhlöðu + ofurþétta" samsetningu, sem uppfyllir kröfur um lága orkunotkun á sama tíma og það tryggir langan líftíma aflgjafa.
Hvað varðar hringrásarhönnun, þegar veituafl er eðlilegt, knýr aðalaflgjafinn (5,3V) ekki aðeins mælikerfið heldur hleður einnig ofurþéttann samtímis og nær um það bil 5,0V spennu. Meðan á rafmagnsleysi stendur, tæmist ofurþéttinn fyrst og gefur örstýringunni (MCU) afl til að starfa á lágu afli, samskiptaeiningin til að tilkynna atburði og til að skrá þegar hlíf mælisins er opnuð. Þegar ofurþéttispennan fer niður fyrir 3,6V skiptir krafturinn sjálfkrafa yfir í klukkurafhlöðuna. Jafnvel þótt rafhlöðuspennan sé lág heldur ofurþéttinn áfram að starfa þar til hann nær stöðvunarspennunni, sem tryggir upptökukröfur fyrir tveggja-daga rafmagnsleysið.
Til að passa nákvæmlega við aflgjafakröfurnar reiknaði teymið einnig út ofurþétta afkastagetu með því að nota formúlu: að sameina 80mA rekstrarstraum samskiptaeiningarinnar við rafmagnsleysi, 22μA orkunotkun mælisins við lága-aflnotkun og færibreytur 3,3V rekstrarspennu og 2,3V liðsspennu sem þurfti til að uppfylla endanlega ofurspennu teymis sem þurfti til að uppfylla endanlega ofurspennu rýmd kröfur um 1.9F til 5.2F. Þetta kom í veg fyrir truflanir á upptöku vegna ónógrar afkastagetu en stjórnaði einnig kostnaði og stærð.
Hagræðing hugbúnaðar: Lítil orkunotkun og gagnaöryggi
Hugbúnaðarhönnunin er miðuð við þrjú lykilmarkmið „tímabærrar uppgötvunar, nákvæmrar upptöku og forvarnir gegn gagnatapi“. Til að greina opnun mælisloka er iðnaður-hefðbundinn „lykilrofaskynjun“ notaður. Mælirinn er sendur með hlífinni þrýst niður á takkann. Allar breytingar á stöðu hnappsins eru greindar sem opnunaratburður.
Eftir rafmagnsleysi fer mælirinn sjálfkrafa í lágmark-orkuham. Ef varaaflgjafinn er virkur eru gögn eins og tími og fjöldi opnunaratburða hlífar geymd í rauntíma í-rauntíma í rafrænt eyðandi forritanlegu-lesaminni (E2PROM). Ef varaaflgjafinn er tæmdur eru gögnin geymd tímabundið í skrám og samstillt við E2PROM þegar kveikt er á aftur, sem tryggir gagnaheilleika. Hugbúnaðurinn hámarkar einnig rökfræðiflæðið til að draga úr óþarfa orkunotkun, lengja líftíma varaaflgjafans og tryggja að upptökuaðgerðin haldist nettengd meðan á rafmagnsleysi stendur.
Tilraunastaðfesting: Stóðst mörg sviðspróf, upptökunákvæmni nær 1 sekúndu
Til að sannreyna hagkvæmni lausnarinnar byggði rannsóknarteymið frumgerð snjallmælis og framkvæmdi margar prófanir, sem ná yfir bæði eðlilega og öfga hitastig:
Í venjulegum hitaprófunum hermdu starfsmenn eftir rafmagnstruflunum af mislangri lengd og framkvæmdu opnunar- og lokunaraðgerðir á mörgum metrum. Burtséð frá því hvort aðgerðin var framkvæmd strax eða seinkað eftir rafmagnsleysi, skráði frumgerðin nákvæmlega opnunaratburði mælisloksins og hver prófunarniðurstaða uppfyllti staðlaðar kröfur. Í prófunum á miklum hita var há- og lág-hitahólf notað til að líkja eftir erfiðum rekstrarskilyrðum ofurþétta. Það kom í ljós að lágt hitastig dregur úr raflausnleiðni, á meðan hátt hitastig getur valdið niðurbroti salta, sem hefur áhrif á stöðugleika aflgjafa. Hins vegar, innan venjulegs hitastigssviðs mælisins, hélt frumgerðin stöðugri upptöku, með upptökunákvæmni sem var innan við 1 sekúnda.
Til að takast á við vandamálin sem upp koma í miklum hita, lagði teymið fram hagræðingaraðferðir-sem stilltu íhlutafæribreytur út frá raunverulegu forritsumhverfinu til að auka enn frekar áreiðanleika vörunnar í sérstökum tilfellum, sem lagði grunninn að síðari fjöldaframleiðslu og útsetningu.
Notkunargildi: Styrkir orkuöryggi og eykur snjalla orkustjórnun.
Þessi bylting í skráningu rafmagnsleysis og hylja-opnunarviðburði á einfasa snjallmælum fyllir ekki aðeins upp í tæknilegt skarð í greininni heldur sýnir einnig fram á marga kosti í hagnýtum forritum:
Fyrir orkufyrirtæki breytir þessi eiginleiki viðleitni til-þjófavarna úr óvirkri rannsókn yfir í virka rakningu. Með nákvæmri atburðaskráningu getur starfsfólk fljótt borið kennsl á grunsamlega notendur og þjófnað og lágmarkað fjárhagslegt tap. Það hindrar í raun ólöglegan þjófnað og verndar sanngjarnan notkunarrétt notenda sem uppfylla kröfur. Fyrir snjallnetsþróun veitir það mikilvægan gagnastuðning til að greina frávik í orkunotkun og bilanaleit, sem gerir fágaðri og snjöllari raforkustjórnun kleift.
Með víðtækri beitingu þessarar tækni munu snjallmælar efla hlutverk sitt sem „netvarðar“ enn frekar, koma nýjum krafti inn í að byggja upp öruggt, skilvirkt og áreiðanlegt snjallorkukerfi og knýja stóriðjuna í átt að meiri-gæðaþróun.