Articulo de referencia

Lectura automática del contador

Base de medidor eléctrico residencial antiguo de EE. UU., adaptada con un medidor inteligente digital monofásico . El medidor se comunica con su punto de recolección mediante un...

Base de medidor eléctrico residencial antiguo de EE. UU., adaptada con un medidor inteligente digital monofásico . El medidor se comunica con su punto de recolección mediante una topología de red de malla de 900 MHz .

La lectura automática de contadores ( AMR , por sus siglas en inglés) es la tecnología que permite recopilar automáticamente datos de consumo, diagnóstico y estado de los contadores de agua o de energía (gas, electricidad) y transferirlos a una base de datos central para la facturación, la resolución de problemas y el análisis. Esta tecnología ahorra a las compañías de servicios públicos el gasto de las visitas periódicas a cada ubicación física para leer un contador. Otra ventaja es que la facturación se puede basar en el consumo casi en tiempo real, en lugar de en estimaciones basadas en el consumo pasado o previsto. Esta información oportuna, junto con el análisis, puede ayudar tanto a las compañías de servicios públicos como a los clientes a controlar mejor el uso y la producción de energía eléctrica, el consumo de gas o el consumo de agua .

Las tecnologías AMR incluyen tecnologías portátiles, móviles y de red basadas en plataformas de telefonía (con cable e inalámbricas), radiofrecuencia (RF) o transmisión por línea eléctrica.

Tecnologías

Tecnología táctil

Con los AMR táctiles, un lector de contadores lleva una computadora portátil o un dispositivo de recolección de datos con una sonda o varilla. El dispositivo recoge automáticamente las lecturas de un contador al tocar o colocar la sonda de lectura cerca de una bobina de lectura encerrada en el panel táctil. Cuando se presiona un botón, la sonda envía una señal de interrogación al módulo táctil para recoger la lectura del contador. El software del dispositivo compara el número de serie con uno en la base de datos de ruta y guarda la lectura del contador para su posterior descarga a una computadora de facturación o recolección de datos. Dado que el lector de contadores aún tiene que ir al lugar donde se encuentra el contador, a veces se le denomina AMR "in situ". Otra forma de lector de contacto utiliza un puerto infrarrojo estandarizado para transmitir datos. Los protocolos están estandarizados entre los fabricantes mediante documentos como ANSI C12.18 o IEC 61107 .

Alojamiento AMR

El alojamiento AMR es una solución de gestión administrativa que permite al usuario monitorizar su consumo de electricidad , agua o gas a través de Internet. Todos los datos se recopilan prácticamente en tiempo real y se almacenan en una base de datos mediante un software de adquisición de datos. El usuario puede visualizar los datos a través de una aplicación web y analizarlos utilizando diversas herramientas de análisis en línea, como la creación de gráficos de perfiles de carga, el análisis de los componentes de la tarifa y la verificación de su factura de servicios públicos.

Red de radiofrecuencia

Los sistemas de lectura automática de teléfonos (AMR) basados ​​en radiofrecuencia pueden adoptar diversas formas. Las más comunes son las soluciones portátiles, móviles, satelitales y de red fija. Existen sistemas de radiofrecuencia bidireccionales y unidireccionales que utilizan bandas de radiofrecuencia tanto autorizadas como no autorizadas.

En un sistema bidireccional o de activación, se envía una señal de radio al número de serie único del medidor AMR, lo que indica a su transceptor que se encienda y transmita los datos. Tanto el transceptor del medidor como el del lector envían y reciben señales de radio. En un sistema unidireccional de transmisión continua , el medidor transmite continuamente y los datos se envían cada pocos segundos. Esto significa que el dispositivo de lectura puede ser solo receptor y el medidor solo transmisor. Los datos viajan únicamente del transmisor del medidor al receptor de lectura. También existen sistemas híbridos que combinan técnicas unidireccionales y bidireccionales, utilizando la comunicación unidireccional para la lectura y la bidireccional para las funciones de programación.

La lectura de contadores mediante radiofrecuencia generalmente elimina la necesidad de que el lector ingrese a la propiedad o vivienda, o de que localice y abra la arqueta subterránea. La compañía eléctrica ahorra dinero gracias a la mayor rapidez en la lectura, reduce su responsabilidad al no tener que ingresar a la propiedad privada y disminuye las lecturas perdidas por la imposibilidad de acceder al contador.

La tecnología basada en radiofrecuencia (RF) no goza de amplia aceptación en todas partes. En varios países asiáticos, se enfrenta a la barrera de las regulaciones vigentes sobre el uso de la radiofrecuencia y la potencia radiada. Por ejemplo, en India, la radiofrecuencia, generalmente en la banda ISM, no es de libre uso, ni siquiera para potencias bajas de 10 mW . La mayoría de los fabricantes de contadores eléctricos utilizan dispositivos de radiofrecuencia en la banda de 433/868  MHz para su implementación a gran escala en países europeos. La banda de 2,4  GHz ya se puede utilizar en India para aplicaciones tanto en interiores como en exteriores, pero pocos fabricantes han presentado productos en esta banda. En estos países, se están impulsando iniciativas de medición automática de radiofrecuencia (AMR) en colaboración con los organismos reguladores, siempre que el coste de las licencias supere los beneficios de la AMR.

Portátil

En la lectura automática de contadores (AMR) portátil, el lector de contadores lleva un ordenador portátil con un receptor/transceptor integrado o externo (de radiofrecuencia o táctil) para recopilar las lecturas de los contadores compatibles con AMR. A esto se le suele llamar lectura de contador "a pie", ya que el lector pasa por las ubicaciones donde están instalados los contadores durante su ruta de lectura. Los ordenadores portátiles también pueden utilizarse para introducir las lecturas manualmente sin la tecnología AMR, pero esto no permite obtener datos exhaustivos que sí se pueden leer con precisión mediante la lectura electrónica del contador.

Móvil

La lectura de contadores móvil o "desde el vehículo" consiste en instalar un dispositivo de lectura en un vehículo. El lector conduce el vehículo mientras el dispositivo recoge automáticamente las lecturas. A menudo, para la lectura móvil, el equipo incluye funciones de navegación y cartografía proporcionadas por GPS y software de mapas. Con la lectura móvil, el lector no suele tener que leer los contadores en un orden específico, sino que simplemente recorre la zona de servicio hasta leer todos los contadores. Los componentes suelen consistir en un ordenador portátil o de sobremesa, software, receptor/transceptor de radiofrecuencia y antenas externas para el vehículo .

Satélite

Los transmisores para la recopilación de datos mediante satélites pueden instalarse en el terreno junto a los contadores existentes. Los dispositivos AMR satelitales se comunican con el contador para obtener las lecturas y, posteriormente, las envían a través de una red satelital fija o móvil. Esta red requiere una vista despejada del cielo para el transmisor/receptor satelital, pero elimina la necesidad de instalar torres fijas o enviar técnicos de campo, por lo que resulta especialmente adecuada para áreas con baja densidad geográfica de contadores.

Tecnologías de radiofrecuencia comúnmente utilizadas para AMR

También existen contadores que utilizan AMR con tecnologías de radiofrecuencia como sistemas de datos de telefonía móvil, Zigbee , Bluetooth , Wavenis y otros. Algunos sistemas operan con frecuencias autorizadas por la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. (FCC) y otros bajo la Parte 15 de la FCC , que permite el uso de frecuencias de radio no autorizadas.

Wi-Fi

WiSmart es una plataforma versátil que puede ser utilizada por una variedad de electrodomésticos para proporcionar comunicación inalámbrica TCP/IP mediante el protocolo 802.11 b/g.

Dispositivos como el termostato inteligente permiten a las compañías eléctricas reducir el consumo de energía de una vivienda para ayudar a gestionar la demanda energética.

La ciudad de Corpus Christi se convirtió en una de las primeras ciudades de Estados Unidos en implementar Wi-Fi en toda la ciudad , que había sido gratuito hasta el 31 de mayo de 2007, principalmente para facilitar la lectura automática de contadores (AMR) después de que un perro atacara a un lector de contadores. [ 1 ] Hoy en día, muchos contadores están diseñados para transmitir mediante Wi-Fi, incluso si no hay una red Wi-Fi disponible, y se leen mediante un receptor Wi-Fi portátil local que se instala desde el vehículo.

Los medidores instalados en Corpus Christi no tienen conexión Wi-Fi directa, sino que transmiten telemetría en ráfagas de banda estrecha en la  banda de 460 MHz. Esta señal de banda estrecha tiene un alcance mucho mayor que el Wi-Fi, por lo que se necesitan muchos menos receptores para el proyecto. Posteriormente, estaciones receptoras especiales decodifican las señales de banda estrecha y reenvían los datos a través de Wi-Fi.

La mayoría de los contadores automáticos instalados en la zona de Corpus Christi funcionan con baterías. La tecnología Wi-Fi no es adecuada para el funcionamiento prolongado con baterías.

comunicación por línea eléctrica

La PLC es un método en el que los datos electrónicos se transmiten a través de las líneas eléctricas hasta la subestación, y luego se reenvían a una computadora central en la oficina principal de la compañía eléctrica. Esto se considera un tipo de sistema de red fija, siendo la red de distribución que la compañía eléctrica ha construido y mantiene para suministrar energía eléctrica. Estos sistemas se utilizan principalmente para la lectura de contadores eléctricos. Algunos proveedores han integrado contadores de gas y agua a un sistema tipo PLC.

Breve historia

En 1972, Theodore George "Ted" Paraskevakos , mientras trabajaba para Boeing en Huntsville, Alabama , desarrolló un sistema de monitoreo de sensores que utilizaba transmisión digital para sistemas de alarma de seguridad, incendios y emergencias médicas, así como para la lectura de contadores de todos los servicios públicos. Esta tecnología fue derivada del sistema de identificación automática de líneas telefónicas, ahora conocido como identificador de llamadas .

En 1974, Paraskevakos obtuvo una patente estadounidense para esta tecnología. [ 2 ] En 1977, fundó Metretek, Inc., [ 3 ] que desarrolló y produjo el primer sistema totalmente automatizado y comercialmente disponible para la lectura remota de contadores y la gestión de carga. Dado que este sistema se desarrolló antes de la llegada de Internet, Metretek utilizó la minicomputadora IBM Serie 1. Por este enfoque, Paraskevakos y Metretek recibieron múltiples patentes. [ 4 ]

El principal motivo para la automatización de la lectura de contadores no es reducir los costes laborales, sino obtener datos que son difíciles de conseguir. Por ejemplo, muchos contadores de agua se instalan en lugares que requieren que la compañía eléctrica programe una cita con el propietario para acceder al contador. En muchas zonas, los consumidores han exigido que su factura mensual de agua se base en una lectura real, en lugar de (por ejemplo) un consumo mensual estimado basado en una sola lectura real del contador realizada cada 12 meses. Los primeros sistemas AMR solían consistir en AMR a pie o en coche para clientes residenciales, y AMR por teléfono para clientes comerciales o industriales. Lo que antes era una necesidad de datos mensuales se convirtió en una necesidad de lecturas diarias e incluso horarias de los contadores. En consecuencia, las ventas de AMR en coche y por teléfono han disminuido en EE. UU., mientras que las ventas de redes fijas han aumentado. La Ley de Política Energética de EE. UU. de 2005 solicita que los reguladores de servicios eléctricos consideren el apoyo a una "...tarifa basada en el tiempo (para) permitir al consumidor eléctrico gestionar el uso y el coste de la energía mediante tecnología avanzada de medición y comunicaciones ". [ 5 ]

La tendencia actual es considerar el uso de contadores inteligentes como parte de una infraestructura de medición avanzada .

El primer sistema comercialmente disponible para la lectura remota de contadores y la gestión de la carga: Metretek, Inc. (1978).

AMR y AMI avanzados

Originalmente, los dispositivos AMR solo recopilaban lecturas de medidores electrónicamente y las asociaban con las cuentas. Con el avance de la tecnología, se pudieron capturar, almacenar y transmitir datos adicionales a la computadora principal, y a menudo los dispositivos de medición se podían controlar de forma remota. Esto puede incluir alarmas de eventos como manipulación, detección de fugas, batería baja o flujo inverso. Muchos dispositivos AMR también pueden capturar datos de intervalo y registrar eventos del medidor. Los datos registrados se pueden usar para recopilar o controlar datos de tiempo de uso o tasa de uso que se pueden usar para la elaboración de perfiles de uso de agua o energía, facturación por tiempo de uso, pronóstico de la demanda, respuesta a la demanda , registro de tasa de flujo , detección de fugas , monitoreo de flujo, cumplimiento de la conservación de agua y energía , apagado remoto, etc. La infraestructura de medición avanzada , o AMI, es el nuevo término acuñado para representar la tecnología de red de los sistemas de medición de red fija que van más allá de AMR en la gestión remota de servicios públicos. Los medidores en un sistema AMI a menudo se denominan medidores inteligentes , ya que a menudo pueden usar los datos recopilados en función de la lógica programada.

La Asociación de Lectura Automática de Medidores (AMRA) respalda la resolución de la Asociación Nacional de Comisionados Reguladores de Servicios Públicos (NARUC) para eliminar las barreras regulatorias a la implementación generalizada de la infraestructura de medición avanzada (AMI). La resolución, aprobada en febrero de 2007, [ 6 ] reconoció el papel de la AMI en el apoyo a la implementación de precios dinámicos y los beneficios resultantes para los consumidores. La resolución también identificó el valor de la AMI para lograr importantes ahorros en los costos operativos de las empresas de servicios públicos en las áreas de gestión de interrupciones, protección de ingresos y gestión de activos. La resolución también solicitó un análisis de viabilidad de la AMI para identificar estrategias de implementación rentables, respaldó la recuperación oportuna de costos para los gastos de AMI incurridos prudentemente y formuló recomendaciones adicionales sobre la fijación de tarifas y el tratamiento fiscal de dichas inversiones.

Beneficios de la medición avanzada

Los sistemas de medición avanzada pueden ofrecer beneficios a las empresas de servicios públicos, a los proveedores minoristas y a los clientes. Las empresas de servicios públicos percibirán beneficios como una mayor eficiencia, la detección de interrupciones, la notificación de manipulación y la reducción de los costos laborales gracias a la automatización de las lecturas, conexiones y desconexiones. Los proveedores minoristas podrán ofrecer nuevos productos innovadores, además de personalizar paquetes para sus clientes. Asimismo, al tener los datos del medidor disponibles de inmediato, los clientes podrán acceder a ciclos de facturación más flexibles, en lugar de seguir los ciclos de lectura estándar de la empresa de servicios públicos. Con información de consumo oportuna disponible para el cliente, se verán beneficios al tener la oportunidad de gestionar su consumo de energía y cambiar de proveedor de energía con datos reales del medidor. Debido a estos beneficios, muchas empresas de servicios públicos están avanzando hacia la implementación de algún tipo de solución AMR.

En muchos casos, la instalación de contadores inteligentes es obligatoria por ley (por ejemplo, la Ley 129 de Pensilvania (2008)).

Los beneficios de la medición inteligente para la empresa de servicios públicos.

  • Lectura precisa del contador, se acabaron las estimaciones.
  • Facturación mejorada
  • Clases de perfil y clases de medición precisas, costos reales aplicados
  • Seguridad mejorada y detección de manipulación para equipos.
  • Gestión energética mediante gráficos de datos de perfil.
  • Menor carga financiera al corregir errores
  • Menos gastos acumulados
  • Transparencia en la medición del "costo de lectura"
  • Mayor capacidad de contratación gracias a datos más precisos : reducción del riesgo en los precios.
  • En caso de escasez, la compañía eléctrica podrá gestionar/distribuir el suministro.

Los beneficios de la medición inteligente para el cliente.

  • Mejora de la facturación y el seguimiento del uso.

Desventajas de la medición avanzada

  • Riesgo de pérdida de privacidad : los detalles de uso revelan información sobre las actividades del usuario [ 7 ].
  • Mayor potencial de vigilancia por parte de otros terceros no autorizados [ 7 ]
  • Fiabilidad potencialmente reducida (medidores más complejos, mayor potencial de interferencia por parte de terceros) [ 7 ]
  • Mayores riesgos de seguridad derivados del acceso remoto o a la red [ 7 ]

Despliegues destacados

Las prácticas de construcción, el clima y la necesidad de información impulsan a las empresas de servicios públicos de diferentes partes del mundo hacia la lectura automática de máquinas (AMR) a ritmos distintos. En Estados Unidos, se han realizado importantes despliegues de redes fijas con tecnologías basadas en radiofrecuencia (RF) y en PLC. [ 8 ] Algunos países han desplegado o planean desplegar [ 9 ] sistemas AMR en todo el territorio nacional.

ESPATO

Mediante el uso de una combinación de AMR e informes de análisis de energía, SPAR logró reducir el consumo de energía en un 20 %. [ 10 ]

Australia

La infraestructura de medición avanzada (AMI) en Australia ha crecido gracias a las políticas gubernamentales que buscaban corregir las ineficiencias del mercado y a las empresas distribuidoras que buscaban mejorar su eficiencia operativa. En julio de 2008, se planificó un programa obligatorio en Victoria para la instalación de 2,6 millones de medidores en un período de cuatro años. Se preveía una tasa máxima de instalación de medidores AMI de 5000 por día en todo Victoria. La gestión del programa estuvo a cargo de un comité directivo del sector.

En 2009, el Auditor General de Victoria realizó una revisión del programa y encontró que había "deficiencias significativas" en el asesoramiento al Gobierno y que la gobernanza del proyecto "no había sido apropiada". [ 11 ] Posteriormente, el gobierno de Victoria anunció una moratoria del programa. [ 12 ]

  • Informe de la Comisión de Servicios Públicos de Texas de 2006
  • Pensilvania ( Exelon -PECO): 2,2 millones de medidores instalados
  • Missouri, ( Ameren ) 1,7 millones de medidores desplegados.

El futuro de la RAM

Con la creciente adopción de medidores y sistemas AMI, AMR ha estado en declive en el sector de servicios eléctricos de EE. UU. [ 13 ] Sin embargo, en los sectores de gas y agua, donde tiende a ser más costoso y complicado reemplazar medidores, AMR sigue siendo predominante, [ 14 ] y algunas empresas de servicios públicos continúan invirtiendo en nuevas implementaciones de medidores AMR. [ 15 ] En el futuro, las empresas de servicios públicos se enfrentan a la elección de reemplazar AMR con AMI —a menudo con un gran costo y una gran inversión de tiempo— o explorar una estrategia AMx utilizando tecnología moderna de recolección y procesamiento de señales que permite una recolección de datos inalámbrica más frecuente de los medidores AMR existentes (en algunos casos hasta cada 30 segundos) al tiempo que ofrece una mayor interoperabilidad con otros medidores (potencialmente más avanzados) en áreas donde pueden ofrecer beneficios incrementales. [ 16 ] Mientras que es probable que el primer enfoque continúe el declive gradual de los AMR, el segundo enfoque podría conducir a un resurgimiento del interés en los medidores AMR de próxima generación que pueden desbloquear datos casi en tiempo real a un menor costo y con vidas útiles más largas, [ 17 ] al tiempo que prácticamente eliminan la necesidad de que los camiones pasen para recopilar datos.

Véase también

Referencias

  1. EarthLink inaugura red Wi-Fi en Corpus Christi
  2. Patente estadounidense 3,842,208 (Dispositivo de monitorización de sensores)
  3. "Metretrek es su ventaja competitiva para la recopilación automática de datos remotos, el monitoreo electrónico de presión y los sistemas de lectura automática de medidores (AMR)" . Archivado del original el 23 de febrero de 2001.
  4. Patente estadounidense 4,241,237 y patente estadounidense 4,455,453 y patente canadiense n.° 1,155,243 (Aparato y método para la monitorización, medición y control remoto de sensores)
  5. "Copia archivada" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2011. Recuperado el 2 de julio de 2014 .{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ) Congreso de los Estados Unidos, Ley de Política Energética de 2005
  6. Resolución para eliminar las barreras regulatorias a la implementación generalizada de infraestructura de medición avanzada Archivada el 26/07/2011 en Wayback Machine (de las resoluciones del Comité de Recursos Energéticos y Medio Ambiente de NARUC del 21/02/2007 Archivada el 14/02/2009 en Wayback Machine )
  7. 1 2 3 4 Privacidad en la red eléctrica inteligente
  8. "Copia archivada" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 15/07/2011 . Recuperado el 24/09/2007 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace ) PPL 1,3 millones de medidores eléctricos residenciales y comerciales
  9. Suecia, (Vattenfall) 850.000 metros
  10. "SPAR - La gestión energética de Stark ayuda a superar los objetivos de reducción de costes - Stark" . Stark . Consultado el 30 de abril de 2018 .
  11. "El Auditor General critica duramente los contadores inteligentes de Victoria" .
  12. "MORATORIA PARA GARANTIZAR UNA IMPLEMENTACIÓN SIN PROBLEMAS DE LOS CONTADORES INTELIGENTES - Primer Ministro de Victoria" . Archivado del original el 10 de agosto de 2010. Consultado el 26 de marzo de 2010 .
  13. "Informe anual de energía eléctrica: Tabla 10.05. Recuento de medidores avanzados por tipo de tecnología" . Administración de Información Energética de EE. UU . 19 de octubre de 2023. Consultado el 9 de septiembre de 2024 .
  14. "Prácticas inteligentes para ahorrar agua: una evaluación de los programas de notificación proactiva de fugas habilitados por AMI" (PDF) . The Alliance for Water Efficiency . Marzo de 2023. Consultado el 9 de septiembre de 2024 .
  15. "Proyecto de actualización de medidores" . www.nwnatural.com . Consultado el 9 de septiembre de 2024 .
  16. "Es hora de un nuevo enfoque para garantizar que las empresas de servicios públicos puedan obtener los datos que necesitan sin aumentar las facturas de los clientes" . Utility Dive . 5 de agosto de 2024. Consultado el 9 de septiembre de 2024 .
  17. "Perdiendo el interés en AMI: Por qué necesitamos un nuevo enfoque para la medición inteligente" . Utility Dive . 13 de febrero de 2023. Consultado el 9 de septiembre de 2024 .
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