基於雲與mSure的電錶變革,實現雲端功能診斷與監測

2020-12-03 電子發燒友

過去15年，電錶行業多次見證了自愛迪生和特斯拉時代以來從未有過的大範圍、大規模變革浪潮。從機械式電能表過渡到電子式電能表，隨後是自動抄表 (AMR) 系統，進而演變為高級計量架構 (AMI) 系統，不僅具有更高速度、雙向通信功能，並且能夠為中央資料庫提供大量數據，以便進行計費、故障檢修和分析。

電錶行業多次見證了自愛迪生和特斯拉時代以來從未有過的大範圍、大規模變革浪潮。每一次變革浪潮都給工作效率帶來了顯著的提升，並提供出色的投資回報率。毫無疑問是，企業效率也隨之明顯提升，例如數百萬電錶抄表所需工時驟減，抄表便捷（每個見過電力公司控制室的人都會深有感觸），保障工人安全（例如減少上門抄表被狗咬傷的可能），以及減少上門服務而降低對環境的影響。

除了這些優勢，AMI網絡的主要功能仍然是確保正確計量和核算所有的用電量。

不止是電錶計費 (Meter-to-Cash)

行業競爭不斷加劇、相關法規日益完善、自定義服務需求增長，這些無不給電力公司帶來了更大壓力，需要同時做到：經濟高效地管理資產，提供一流的客戶服務以及實現操作流程的現代化。採用物聯網技術就是希望基於傳感器信息帶來各種可行建議，包括提供新服務、員工定位、零件庫存，以及管控和維護資產。

電力公司的運營管理仍然面臨著許多未解決的低效率問題，諸如逐個維護數百萬電錶的正常運轉、使用不完善的統計方法驗證準確度、中斷服務進行測試、過早更換電錶，或者根據使用年限來做更換決定等。

電錶健康，指尖掌握

許多年來，人們一直說電錶的測量技術已同質化，因此，我們將所有精力都用於通過分析可用電力數據來提供價值。倘若這些表被革新，通過新的診斷方法來升級測量技術，從AMI系統中獲取更多價值，讓現有智能電錶變得更加智能，那麼結果會怎樣？

這種技術可以非侵入式監控部署電錶的運行情況，包括電流和電壓傳感器的精度，還能更好地檢測電錶是否遭竊電，從而為電力公司節省大量的成本。

直接測量電錶狀態的智能技術通過識別不合規電錶、檢測電錶故障，以及確認和量化分析更多竊電事件，有助於快速準確地做出決定。電力公司隨後可以更有效地派遣員工現場處理，優化電錶更換決策，縮短竊電調查時間。

電錶健康監控——識別不合規和故障電錶

從前端到雲端的電錶分析解決方案

ADI公司在電力行業擁有豐富的專業經驗，目前開發的一款分析解決方案在電力公司電錶中採用實時診斷技術— mSure® —通過提供電錶運行數據實施分析服務。電力公司根據分析報告，可以直接採取行動，更好地保護收益、更有效地管理現場資源、降低設備成本並改善客戶服務。

mSure診斷

mSure是一種非侵入診斷技術，可以監控傳感器的精度和故障狀況。電力公司電錶採用ADI公司的全新電能計量IC，可以提供電錶運行數據。

支持mSure的電錶

支持mSure的電錶能夠直接實時檢查計量功能的精度。

基於雲的分析

分析服務結合各種數據源和數據歷史記錄，通過先進的電錶健康和收益保護模塊提供可行性分析。

圖1. 邊緣到雲分析

詳細探討ROI無需驗證電錶精度

相關法規有時要求在電錶生命周期內，所有安裝的電錶需查驗兩次精度，確認精度達到0.5%。如果一家電力公司安裝了1000萬臺電錶，那麼在這些電錶的生命周期內將會產生750萬美元的成本。如果拆除需測試的電錶，安裝新電錶，在實驗室中完成測試，然後將原來的電錶安裝給其他客戶，那麼每位客戶將產生75美元的成本。現場精度查驗則成本更高，也更加不便。支持mSure的電錶可以在現場運行時檢查整個計量功能的精度，既節約成本還改善了客戶服務。

延長電錶壽命

確定何時更換電錶最常用的方法主要就是依據使用時長。為了確保可靠有效，必須在電錶將要發生故障前予以更換。因此，幾乎每一個報廢的電錶都仍然可用。準確高效地檢查電錶精度有助於電力公司更合理地做出更換決定。我們假設新電錶及安裝成本為100美元，如果將2年的使用壽命延長到15年，那麼在每個電錶的生命周期內可以節省10美元以上。

降低風險

如今的電錶製造商能夠提供極高的產品質量，但出於各種因素，還是始終在電錶發生現場故障和給客戶造成多收費的情況。許多PR部門和電錶管理員都曾遇到過多收費客戶在社交媒體上表達不滿的可怕經歷。支持mSure的電錶能夠一天多次執行後臺精度檢查，並在檢測到電錶精度變化時發出警報，從而可以迅速檢測出多收費情況，並在問題惡化之前予以解決。

先進的收益保護功能

在世界的某些地區，竊電現象是一個大問題，據美國東北集團報告，全球每年大約有價值960億美元的竊電損失。與其他竊電檢測方法不同， ADI公司的mSure技術基於始終開啟的電表傳感器測量功能，而非任何統計或主觀因素，因而能夠：

◥ 提供高可信度結果，減少誤報

◥ 檢測到之前從未遇到過的新竊電類型

◥ 確定存在竊電的單個電錶

◥ 檢測間歇性竊電（例如，在電錶員工下班時）

◥ 估測竊電量，有助於確定竊電調查優先順序

支持mSure的電錶實現收益保護的財務優勢視各個電力公司而有所不同，具體取決於竊電量、竊電類型以及強制執法的能力。對於一家部署1000萬臺電錶的電力公司，倘若其非技術收益損失率達到1.5%，那麼竊電將造成6000萬美元的損失。假設將糾查竊電能力提高15%，那麼支持mSure的電錶就能在每臺電錶的15年生命周期內節省10美元以上。

結論

電力公司在考慮部署新電錶時需要考慮，在下一代電錶中增加電錶內診斷功能是否能提升其投資回報率。藉助支持mSure的電錶和ADI分析服務，可實現多方面改進，包括無需電錶精度查驗、延長電錶生命周期、降低風險，或者增加先進的收益保護功能。

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