AMR, AMM, AMI … AIM

Ideja o avtomatskem odčitavanju podatkov je pravzaprav že stara (AMR – Automated Meter Reading). Prvi projekti so se začeli že v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar pa niso zaživeli, ker je bila ideja daleč pred tehnologijo, pred izvedbo in možnostjo množične vgradnje v resnično okolje. Podobno je bilo tudi z zaslonskimi tehnologijami. Direktor podjetja RCA je že leta 1964 dejal: »Izdelajte mi televizor, ki ga bom obesil na steno.« Tehnologija je potrebovala še štirideset let. Kar si človek zamisli, to tehnika prej ali slej udejanji … Tako je bilo potrebnih še nekaj vmesnih generacij števcev, preden je zaživela zgodba o avtomatskem odčitavanju števcev.

Najprej so bili elektromehanski, indukcijski (slika 1), ki so se obdržali zelo zelo dolgo, srečujemo jih še danes. To so števci v črnem bakelitnem ohišju, ki imajo vrteče se kolesce, in več luči in računalnikov je prižganih, hitreje se kolesce vrti. Mehanskim komponentam so začelo dodajati elektronske in nastal je statičen števec, brez vrtečih se delov. Kot zunanja enota mu je bila dodana še komunikacija, ki pa se je z novimi tehnologijami in veliko integracijo elementov preselila v ohišje števca, če mu lahko še tako rečemo. »Pametni števci« so veliko več kot le elektronska oblika elektromehanskih in dodano komunikacijo. Evforija mobilnih telefonov in računalniških tehnologij je zajela tudi področje merjenja in števce same. Na trg vsakih nekaj mesecev pošljejo boljši in učinkovitejši model z izključno enim samim ciljem: dobiti pravo in ustrezno informacijo pravočasno.

Čeprav je prva generacija avtomatskega daljinskega branja pametnih števcev (AMR) nastajala dolgo, se ni obdržala in je kmalu postala zgodovina. Nadomestila jo je najprej generacija upravljanja s števci oziroma energijo (AMM – Advanced Meter Management), potem pa napredna merilna infrastruktura, ki je še aktualna (AMI – Advanced Metering Infrastructure).

Tudi na področju merjenja se stvari odvijajo bliskovito in trenutno govorimo o naprednem integriranem števcu (AIM – Advanced Integrated Meter/Management) oziroma upravljanju z energijo. Gre za mnogo več kot preprosto odčitavanje podatkov. Koncept je razumeti kot vmesnik interesov med proizvajalci električne energije, dobavitelji, agenti, distributerji, uporabniki, integratorji sistemskih storitev, regulatorji, zakonodajo, storitvenimi servisi … in seveda proizvajalci sistemske merilne infrastrukture. AIM vsem vpletenim pomeni velik izziv, da neposredno sodelujejo ali pa zgolj zagotavljajo (zahteva/odziv) rešitve, proizvode ali storitve. Z uporabo razpoložljivih informacij v realnem času sistem zaznava odstopanja od vzorca normalne porabe in lahko tudi ustrezno reagira, bodisi s spodbujanjem nižje porabe (vgrajen odklopnik) bodisi s cenovno politiko, predvsem v obdobjih, ko je lahko obratovalna stabilnost celotnega sistema ogrožena. To ne velja le za električno energijo, ampak tudi za druge energente. Koncept AMI/AIM se od klasičnega branja podatkov razlikuje po tem, da je na podlagi dobljenih informacij v realnem času mogoče izvesti povratne ukrepe. Sistemi, ki le mesečno berejo podatke iz števcev, niso kvalificirani kot AMI/AIM.

PAMETNI ŠTEVEC

Najpreprostejši pametni AMI-števec »zna« danes že praktično vse. Meri frekvenco, napetost, tok, kakovost dobavljene električne energije, cos fi, višje harmonske komponente, zapisuje nenavadna stanja (poskusi vdora v napravo in morebitne kraje električne energije) in jih v obliki alarmov posreduje v center, »opazuje« dogajanje v okolici ter ustrezno reagira. V povezavi z odklopno napravo (switching device), ki je del števca, omogoča tudi predplačilno delovanje, kar pomeni, da uporabnik v števec »naloži« kupljeno količino energije. Ko jo porabi, ga števec odklopi od omrežja, če prej ne opravi ponovnega nakupa. Uporabnik se avtomatsko odklopi tudi, če preseže maksimalno zakupljeno porabo moči oziroma zgornjo vrednost toka (sobotno pranje, sušenje, likanje in sesanje). V omrežje se lahko ponovno priklopi šele, ko ustrezno zmanjša porabo. Še več. Elektronski števec naj bi s predplačilno funkcijo krmilil tudi ventile drugih števcev (plin, voda, ogrevanje). Odčitavanje drugih omenjenih energentov že poteka prek posebnih vmesnikov. Tako lahko prek električnega omrežja daljinsko odčitamo tudi porabo vode, plina itd. Števec je postal gradnik, del kompleksnega sistema, ki omogoča nadzor, spremljanje, reagiranje, komuniciranje …

Ker števec ni nameščen v dnevni sobi (običajno klet, merilna omarica, hodnik), vsebuje pa ogromno funkcij in veliko podatkov, se kaže potreba po dvosmerni komunikaciji med uporabnikom in centrom. V ta namen se že uporablja dodatni zaslon (slika 2, IHD – In House Display), ki je nameščen v bivalnem prostoru. Prek tega lahko uporabnik spremlja in upravlja svojo porabo, prejema obvestila iz centra in kupuje energijo. Dodatni zaslon je žično ali brezžično povezan s števcem. V prihodnosti ni rečeno, da to ne bo kar mobilni telefon ali pa LCD-televizor, prenosni računalnik … saj je zaslonov, takšnih in drugačnih, že polna vsaka hiša in še jim ni videti konca. To bo hkrati tudi nov komunikacijsko marketinški medij, ki bo v rokah elektrodistribucij, trgovcev z energijo ali mobilnih operaterjev kot tudi trgovcev z odčitki električne energije in drugih energentov.

TEHNOLOGIJE PRENOSA PODATKOV

Pri prenosu podatkov števca vedno govorimo o komunikaciji navzgor in komunikaciji navzdol. Pri komunikaciji navzdol imamo v mislih zajemanje podatkov iz drugih števcev (podmerjenje: plin, voda, ogrevanje) in posredovanje teh na oddaljeni zaslon. Ta komunikacija je lahko žična ali brezžična. Tehnologije, ki se trenutno uporabljajo pri prenosu podatkov so: PLC (Power Line Carrier), prenos podatkov po nizkonapetostnem omrežju), GSM/GPRS/UMTS/SMS, vmesniki RS-232 in RS-485, Mesh RF Radio NAN (NAN – Neigborhood Area Network) in ethernet, kar pomeni, da bo števec obravnavan kot računalnik v internetnem omrežju. Zelo je poudarjena tudi nadgradljivost komponent, kar pomeni, da se jim funkcionalnost lahko naknadno daljinsko dopolni (futureproof functionality). Tu obstajajo še pomisleki, saj se strojna in programska oprema vedno razvijata sočasno in tudi na primer Viste ni mogoče namestiti v nekaj let star računalnik. Vedno se je treba vprašati. ali je menjava motorja v deset let starem avtomobilu smiselna? Je pa dejstvo, da je funkcionalnost daljinske nadgradnje zelo dobrodošla pri odpravljanju napak in poznejši izvedbi dogovorjene (prej še nerazvite in nepreizkušene) funkcionalnosti.

Podobno kot pri protivirusnih programih, kjer je vsak teden nova izdaja (»build«) in se zdi, da viruse proizvajajo v prvem nadstropju, lovijo pa jih v drugem, seveda istega podjetja. Če bi omrežje števcev »napadel virus«, bi lahko dvakrat ali štirikrat hitreje merili, v center sporočali lažne alarme ali pa nenadzorovano odklapljali potrošnika in bi imel ta v skrinji namesto zamrznjenih živil po receptih naših non le še bazen za zlato ribico in dosmrtno zalogo hrane zanjo. Gonilo razvoja števcev ni več merjenje, ampak so to komunikacijske in računalniške tehnologije.

Neodgovorjeno vprašanje ostaja tudi. ali naj bo komunikacija integrirana v ohišje naprave ali kot zunanji element. Tako ena kot druga rešitev imata prednosti in slabosti. Integracija zagotavlja večjo robustnost in nižjo ceno, modularnost pa večjo prilagodljivost trenutnim razmeram na terenu (morebitna ukinitev 2G komunikacijskega omrežja, kot se je to zgodilo z NMT). Nekateri proizvajalci merilne opreme komunikacijske module izdelujejo kot zunanje elemente, module, ki se potem povežejo s števci. Takoj imamo dve komponenti, ki ju je treba ločeno, vgrajevati, vzdrževati, po potrebi servisirati …, in pa žično povezavo med njima, kar pa tudi lahko vnese kakšne težavice.