UMIK Usługi mobilne i kontekstowe. Wykład - 7. Aleksander Pruszkowski



Podobne dokumenty
EMDX 3 system nadzoru

X-Meter. EnergyTeam PRZYKŁADOWE SCHEMATY SYSTEMU X-METER. 1 punkt pomiarowy. System nr 1. 2 punkty pomiarowe. System nr 2

<Insert Picture Here> I Międzynarodowe Forum Efektywności Energetycznej Smart grid i smart metering a efektywność energetyczna

PTPiREE - Konferencja Naukowo Techniczna

Kompaktowy miernik mocy KEW 6305

AEL - system zdalnego monitoringu zużycia energii elektrycznej. Sidus Novum, KBBS 2015, Marcin Nowakowski

Aplikacja inteligentnego zarządzania energią w środowisku domowym jako usługa Internetu Przyszłości

Inteligentne systemy pomiarowe

Optymalizacja zużycia energii elektrycznej automatyczny odczyt liczników (Automatic Meter Reading) Cezary Ziółkowski

Krzysztof Kurowski Bartosz Lewandowski Cezary Mazurek Ariel Oleksiak Michał Witkowski

Konieczne inwestycje z obszaru IT w sektorze elektroenergetycznym Integracja Paweł Basaj Architekt systemów informatycznych

Projekt AMIplus Opis modelu komunikacji modułu wireless M-BUS wersja r.

Instalacje grzewcze, technologiczne i przesyłowe. Wentylacja, wentylacja technologiczna, wyciągi spalin.

Lekcja 10. Temat: Moc odbiorników prądu stałego. Moc czynna, bierna i pozorna w obwodach prądu zmiennego.

Realizacja idei OpenADR dwukierunkowa komunikacja dostawcy energii-odbiorcy rozwój i implementacja niezbędnej infrastruktury systemowej i programowej

e-smart Home oznacza większe bezpieczeństwo i bardziej efektywne wykorzystanie energii.

Wersja podstawowa pozwala na kompletne zarządzanie siecią, za pomocą funkcji oferowanych przez program:

TECHNOLOGIA SZEROKOPASMOWEJ KOMUNIKACJI PLC DLA SYSTEMÓW SMART GRID I SMART METERING.

HYDRO-ECO-SYSTEM. Sieciowe systemy monitoringu w instalacjach przemysłowych i ochrony środowiska

Inteligentny sterownik oświetlenia ulicznego Serii GLC100 Instrukcja obsługi

Dystrybutor energii elektrycznej w systemie przedpłatowym z obsługą czterech gniazd sieciowych 230V~ AMPS RFID Instrukcja obsługi

Inteligentny system monitorowania kompaktowy, bezpieczny, efektywny

REGULATORY NAPIĘCIA TRANSFORMATORÓW Z PODOBCIĄŻEIOWYM PRZEŁĄCZNIKIEM ZACZEPÓW - REG SYS

Wpisz ID i nazwę Projektu. Instalacja AMIplus. Opis modelu komunikacji modułu wireless M-BUS w licznikach AMI. wersja r.

PROJEKTY SMART GRID W POLSCE SMART METERING & ADVANCED METERING INFRASTRUCTURE

Opcje Standardowa WiFi PM+ PM+/WiFi GPRS PM+/GPRS Licznik

Gmina niezależna energetycznie Józef Gawron - Przewodniczący Rady Nadzorczej KCSP SA

AP7921 RACK PDU SWITCHE D 1U 16A/230V 8xC13

ZARZĄDZANIE ENERGIĄ. dla istniejących i nowych budynków.

Szybkość instynktu i rozsądek rozumu$

Rozproszony system monitorowania i zarządzania zużyciem energii w systemach komputerowych

TECHNOLOGIA SZEROKOPASMOWEJ KOMUNIKACJI PLC DLA SYSTEMÓW SMART GRID I SMART METERING.

mgr inż. Wojciech Wójcicki Lumel-Śląsk Sp. z o.o. Analizatory parametrów sieci 3-fazowej Inwestycja dla oszczędności

SVG Generator statyczny mocy biernej. Najbardziej wszechstronna kompensacja

OPTI-ENER. Instrukcja montażu i obsługi. Modem EKO-LAN OPIS URZĄDZENIA. Zasada działania. Wejścia i wyjścia

Kontrola energii oddawanej do sieci w zakresie 0% - 100% Możliwe zastosowanie

CLIMATE 5000 VRF. Cyfrowy licznik energii DPA-3. Instrukcja montażu (2015/07) PL

Woda. MacR6. Rejestrator przepływu z wbudowanym modułem telemetrycznym. PLUM Sp. z o.o. Ignatki 27a, Kleosin plum@plum.pl

Moduł monitoringu energii elektrycznej

Tytuł: Instrukcja obsługi Modułu Komunikacji internetowej MKi-sm TK / 3001 / 016 / 002. Wersja wykonania : wersja oprogramowania v.1.

Projektowanie systemów pomiarowych

System monitoringu ze zdalnym odczytem radiowym, oparty na technologii GSM. Dane techniczne.

Przyjaciel Wrocławia. Infrastruktura w Projekcie AMI Smart City Wrocław

INFORMATYCZNE WSPARCIE ZARZĄDZANIA GOSPODARKĄ ENERGETYCZNĄ W

Liczniki energii elektrycznej do montażu na szynę DIN

PRZYRZĄDY I SYSTEMY DO ZARZĄDZANIA ENERGIĄ ELEKTRYCZNĄ

AMI w obecnej praktyce operatora OSD i w perspektywach rozwojowych na rynku energii elektrycznej

Problematyka mocy biernej w instalacjach oświetlenia drogowego. Roman Sikora, Przemysław Markiewicz

Zintegrowane systemy monitoringu i zarządzania zużyciem energii i innych mediów w zakładach przemysłowych.

ALGORYTMY OBLICZENIOWE - wykorzystanie danych pomiarowych z liczników bilansujących na stacjach SN/nn

System RFID SMART CONTROL OS EVB

Seria 7E licznik energii

PL B1. Trójfazowy licznik indukcyjny do pomiaru nadwyżki energii biernej powyżej zadanego tg ϕ

Wprowadzenie. Smart Home Automation

Wykorzystanie danych z liczników AMI do wspomagania prowadzenia ruchu zarządzania siecią nn


HYDRUS DOMY JEDNORODZINNE

Licznik poboru prądu cyfrowy Finder 7E

Moduł monitoringu mediów MMC

Jakość, na którą Cię stać. Analizatory parametrów sieci PowerLogic PM5000

Konferencja I3 internet infrastruktury - innowacje. SMOA Devices. Infrastruktura do monitorowania i kontroli zuŝycia energii

Zdalne odczyty urządzeń pomiarowych

Efektywność energetyczna

Techniczne aspekty podłączenia i odczytów liczników u prosumentów. Rafał Świstak Targi Energii Jachranka, 25 września 2015 r.

Spis treści. Dzień 1. I Wprowadzenie do diagnostyki sieci PROFIBUS (wersja 1303) II Warstwa fizyczna sieci PROFIBUS DP (wersja 1401)

1 DYNAMICZNA REDUKCJA MOCY W FALOWNIKACH FRONIUS SNAPINVERTER

ZARZĄDZANIE ENERGIĄ. dla istniejących i nowych budynków.

PROJEKT WYKONAWCZY. ADRES: Stargard Szczeciński ul. Mieszka I 4 nr geod. działki 300 obr. 11. INWESTOR: Powiat Stargardzki. ul.

Korzyści z wdrożenia sieci inteligentnej

Gotronik. Panelowy miernik napięcia prądu mocy energii elektrycznej DC

Urząd Regulacji Energetyki

X-Meter. EnergyTeam PRZYKŁADOWE SCHEMATY SYSTEMU X-METER

Orange Smart City. Piotr Janiak Orange Polska

Licznik energii z certyfikatem MID

TECH-AGRO B ę d z i n

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

SZANSE I ZAGROŻENIA DLA OPERATORA INFORMACJI POMIAROWYCH DOŚWIADCZENIA INNSOFT

Pilotażowy projekt Smart Grid Inteligentny Półwysep. Sławomir Noske,

Główne dziedziny aktywności

Monitorowanie i kontrola w stacjach SN/nn doświadczenia projektu UPGRID

Rozpędź produkcję zmniejszając koszty energii!

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

OPTI-ENER. Instrukcja montażu i obsługi. Modem EKO-LAN OPIS URZĄDZENIA. Zasada działania. Wejścia i wyjścia

Panelowe przyrządy cyfrowe. Ogólne cechy techniczne

ENERGIA 4. Energia 4 system wsparcia efektywności energetycznej. WALDEMAR BULICA Lublin, r.

CVM-A1500. Analizator sieci z pomiarem jakości zasilania. Jakość pod każdym względem. Pomiar i kontrola

PRZETWORNIKI POMIAROWE

System zdalnego odczytu, rejestracji i sterowania

O której to się wraca do domu?! Czy można mówić o rewolucji analitycznej w energetyce?

Zestawienie zasilaczy i sterowników DGP. Osprzęt DGP. Zasilanie i sterowniki DGP SYSTEMY KOMINOWE SYSTEMY DGP STEROWANIE WENTYLACJA

Licznik energii z certyfikatem MID

HYDRO-ECO-SYSTEM. Sieciowe systemy monitoringu pompowni wykonane w technologii

Inteligentne rozwiązanie. Czujniki STEINEL i KNX w idealnej współpracy.

ZWUG Intergaz Sp. z o.o. Tarnowskie Góry ul. Nakielska 42/44; tel. (032) ; fax. (032) ISO 9001.

PRODUKTY FIRMY ELECTREX HARDWARE I SOFTWARE SĄ PRZEZNACZONE

Monitoring Techem: Przejrzyste zużycie i koszty

Techem Smart System: Platforma dla nowoczesnych usług. Techem Smart System. Przejrzystość oraz oszczędność energii i wody INFORMACJA O PRODUKCIE

Zastrzeżony znak handlowy Copyright Institut Dr. Foerster Koercyjne natężenie pola Hcj

HYDRUS WODOMIERZ ULTRADŹWIĘKOWY

Nowe Titre de la présentation. Pomiar, analiza i jakość energii elektrycznej

Transkrypt:

UMIK Usługi mobilne i kontekstowe Wykład - 7 Aleksander Pruszkowski

Plan wykładu Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Systemy oszczędzania energii 2

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Pomiar energii elektrycznej Kontekst Ile energii zużyły poszczególne urządzenia - pobierając zmierzoną moc [W] przez zadany czas[s] Typowo - jednostka to KWh (patrz - faktura z elektrowni) np.: czajnik gotując wodę pobiera ~10A (przykładowa moc: 2300W) to przy napięciu zasilania 230V przez 5minut pobiera ~0,192KWh energii Jak mierzona jest energia elektryczna Tradycyjne mierniki Inteligentne mierniki 4

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Jak mierzona jest energia elektryczna Mierniki tradycyjne - mechaniczno-magnetyczne Brak możliwości dołączenia/lub utrudnione dołączenie do zewnętrznego systemu komputerowego Konstrukcja zawodna podatna na oszustwa - np.: obce pole magnetyczne zatrzymujące elementy mechaniczne miernika Źródło: wikipedia.org 5

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Inteligentne mierniki energii (ang. smart meters) Element pomiarowy pozwala określić w czasie rzeczywistym ile energii przekazano do mieszkania (AMR - Automated Meter Reading) element pomiarowy to precyzyjny rezystor mocy włączony w szereg z obciążeniem lub sprzęg indukcyjny mierniki zapewniają monitoring i zachowywanie danych o ilości zużytej energii i jej typie (np.: udział mocy czynnej w pobieranej energii - pomiar cosφ) odbiorniki mogą pobierać zarówno moc czynną jak i bierną (obciążenia z udziałem elementów indukcyjnych/pojemnościowych) rozliczenia dokonuje się na podstawie pobranej mocy czynnej (obciążenia rezystancyjne) pozwalają także wykrywać i rejestrować problemy z siecią energetyczną Źródło: wikipedia.org 6

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Inteligentne mierniki pozwalają zbierać dane z także z innych mierników (AMI - Advanced Metering Infrastructure), np.: gazu, wody komunikują się z nimi za pomocą: kanału radiowego (ISM/ZigBee) sieci elektrycznej (PLC) zalążki standaryzacji - firma Itron Inc. opracowała własny protokół odczytywania danych z mierników: standard consumption messages (SCM) interval data messages (IDM) Typowa konstrukcja inteligentnych mierników oparta jest o wyspecjalizowany układ półprzewodnikowy: konwersja sygnałów (ADC), układ wyświetlania, układ komunikacji (radio, podczerwień), układ analizy danych i układ sterowania (CPU) Źródło: wikipedia.org 7

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Budowa wewnętrzna mierników [Harney09] Układy: ADF 7023 - Radio ISM (licence free, 433/868/915MHz), ADE51xx - procesor aplikacyjny 8

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu ADE51xx (Analog Device) - obróbka danych (DSP), wyświetlanie (LCD), przekazywanie danych z sensorów i sterowanie (CPU - zgodne z C52) 9 Źródło: http://www.analog.com

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Jak pobrać dane z inteligentnych mierników Czytnik Gridinsight - ARMUSB-1 Potrafi: pobierać dane z mierników: energi, gazu, wody na dystansie setek metrów (bezpieczeństwo!) pracuje z większością systemów operacyjnych Koszt to około 50$ Źródło:http://www.gridinsight.com 10

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Pomiar energii - pomiar stykowy Licznik mechaniczno/elektroniczny (LE01) montaż na szynie TH-35 złącze pomiarowe (20-21) wyjście typu otwarty kolektor (max: 27mA) 1 impuls na każdy 1Wh 11 Źródło: http://www.fif.com.pl

Systemy pomiaru energii w inteligentnym domu Pomiar energii - pomiar bezstykowy Pomiar sprzęgiem indukcyjnym - cewka Rogowskiego eliminuje konieczności rozłączania obwodów wysokiego napięcia Raport z pomiaru przesyłany falami radiowymi (ISM-433MHz), dystans 40m...70m, co: 6sec/12sec/18sec Zakres pomiarowy prądu: 50mA - 95A Własna pamięć pomiarów (64K) Możliwe pobieranie zbioru wyników przez PC 12 Źródło: http://efergy.com

Systemy oszczędzania energii

Gdzie leżą koszty związane z energia elektryczną Koszty stałe Elektrownie, linie przesyłowe, stacje transformatorowe,... Koszty zmienne Właściwe zużycie energii przez urządzenia Ograniczane przez ekologiczne projektowanie urządzeń Szczytowe zużycie energii Ograniczenia w skalowalności systemu energetycznego mogą prowadzić do dodatkowych kosztów (np.: konieczność uruchomienie w szczycie energetycznym nowego generatora energii) 14

Szczytowe zużycie energii Profil zużycia energii przez pojedynczą posesje (w różnych okresach roku/doby) [Peacon11] Powstają nadwyżki w zapotrzebowaniu energetycznym: 15

Szczytowe zużycie energii Jak zjawisku zaradzić Kreowane przez dostawcę chwilowe przerwy w dopływie energii w wylosowanych obszarach podejście najprostsze - patrz lata 80 w Polsce Budowa dodatkowej infrastruktury energetycznej - elektrownie rezerwowe włączane na czas szczytu koszty: budowa i utrzymanie (koszt ponoszony ciągle, dla rozwiązania problemu występującego przez niedługi okres/szczyt) Adaptowanie ilości pobieranej energii do stanu sieci przez inteligentne wyłączanie urządzeń (ang. demand respond) scenariusze statyczne - np.: pierzemy w stałej porze dnia personalna odpowiedz - np.: na komunikaty radiowe X stopień zasilania zmienna taryfa - np.: wysoka taryfa szczytowa, niska poza szczytem wykorzystanie inteligencji drzemiącej w urządzeniach domowych i zlecanie im aktywnej redukcji pobieranej energii gdy wykryty jest szczyt energetyczny 16

Przykłady: Monitoring zapobiega kryzysom energetycznym [Hart89] Podejście wykorzystujące proste adaptery montowane pomiędzy istniejące mierniki energii elektrycznej gniazda w ścianie System zakładał że dostawca obserwuje jaki jest charakter i zużycie energii - na bazie tych danych przewidywał kiedy nastąpi szczyt zapotrzebowania 17

Przykłady: Monitoring zapobiega kryzysom energetycznym [Hart89] Co system mierzy Przebiegi napięcia i prądu pobieranego zbiorczo przez cały dom Umożliwia zdalną (np.: u dostawcy energii) identyfikację natury i charakterystyki pobieranej energii przez poszczególne sprzęty domowe Zaletą był niski koszt adaptacji Brak wymiany mierników Problem prawny i etyczny Dostawca zbierał dość dużo informacji 18

Przykłady: Wspomaganie oszczędzania energii [Weiss10] Rozbudowany system monitoringu Wykorzystano łatwe w integracji inteligentne mierniki energii (PLOGG) Zaproponowano przejściowe zbieranie danych pomiarowych Interfejs udostępniał dane i pozwalał zarządzać urządzeniami 19

Przykłady: Wspomaganie oszczędzania energii [Weiss10] Przejściowe zbieranie danych (JSON) Format danych i przykładowe wartości odczytane z pojedynczego urządzenia [{ "devicename": "ComputerAndScreen", "currentwatts": 50.52, "currentvoltage": 220.52, "currentamperage": 0.23, "kwh": 5.835, "time": 08.15, "date": 19.08.2010, "maxwattage": 100.56 }, {...}] 20

Przykłady: Wspomaganie oszczędzania energii [Weiss10] Udostępnianie danych i zarządzanie urządzeniami Za pomocą protokołu HTTP, adresując urządzenie np.: http://192.168.1.254/energievisible/ploggs/roomlamp/status Styk programisty z serwerem (Gateway API) 21

Przykłady: Wspomaganie oszczędzania energii [Weiss10] Udostępnianie danych i zarządzanie urządzeniami Wygodny dla użytkownika interfejs zbiorczy (WWW) 22

Przykłady: Wspomaganie oszczędzania energii [Weiss10] Udostępnianie danych i zarządzanie urządzeniami Wygodny dla użytkownika interfejs zbiorczy (urządzenie mobilne) 23

Przykłady: Wspomaganie oszczędzania energii [Weiss10] Co tak naprawdę system dał użytkownikowi Pozwolił użytkownikowi monitorować w czasie rzeczywistym (prawie) poziom zużycia energii przez poszczególne urządzenia W ujednolicony sposób (w tym zdalnie) odcinać energie do poszczególnych urządzeń Zalety Skalowalność systemu Umiarkowanie niski koszt budowy - użycie standardowych komponentów System pozwolił zmienić przyzwyczajenia energetyczne - użytkownik widzi za co i ile płaci Wady Wymaga uwagi użytkownika 24

Przykłady: Automatyczne oszczędzanie energii [POBICOS] Podstawa - niech sam system (oportunistyczne) dokonuje próby redukcji poboru energii podczas szczytu zapotrzebowania na nią ( demand response ) System samodzielnie odkrywa zasoby zgodnie z potrzebami aplikacji użytkowej zasoby te nie muszą być precyzyjnie znane w trakcie tworzenia aplikacji użytkowej (!) 25

Przykłady: Automatyczne oszczędzanie energii [POBICOS] Architektura systemu Część z sensorów i elementów wykonawczych zbudowano w oparciu o elementy KNX, oraz technologię OPC, WebServices 26

Przykłady: Automatyczne oszczędzanie energii [POBICOS] Baza sprzętowa Intelmote2 (CPU) PEPS (element wykonawczy - sterowalne gniazdko elektryczne) 27

Literatura: Harney09 - Austin Harney, "Smart Metering Technology Promotes Energy Efficiencyfor a Greener World" Hart89 - G.W.Hart, "Residential Energy Monitoring and Computerized Surveillance via Utility Power Flows POBICOS V.Palacka, M.Taumberger, K.Anagnostopoulos, J.Koys, J.Prekop, J.Chabada, J.Domaszewicz, T.Paczesny, S.Lalis, "Proxy-based Approach to Expose KNX Devices through Pervasive Computing Middleware: Architecture and Implementation" S.Lalis, J.Domaszewicz, A.Pruszkowski, T.Paczesny, "Tangible Applications for Regular Objects: An End-User Model for Pervasive Computing at Home" Weiss10 - M.Weiss, D.Guinard, "Increasing Energy Awareness Through Web-enabled Power Outlets 28