Estudo de Caso de Medidor de Energia Inteligente: um Conjunto Residencial dos Anos 90

Uma empresa municipal precisava migrar 620 apartamentos em seis blocos dos anos 90 para leitura remota com um programa fixo e sem orçamento para recondicionamento de fiação. Os risers não tinham cabo extra e os blocos estão ocupados, então uma rota com fiação fixa foi descartada. Fornecemos medidores inteligentes monofásicos que relatam via link de rádio LoRa para um gateway com backhaul 4G. O conjunto foi migrado sem abrir uma única parede.

Snapshot do Projeto

O Problema: Sem Riser, Sem Cabo, Sem Interrupção

Retrofits em blocos ocupados são decididos pelo edifício, não pelo medidor. Os risers estavam cheios, os armários de medidores estão em cada andar, e a instalação de novo cabo de comunicação teria significado abrir tetos em corredores compartilhados e dar aviso aos residentes para cada bloco.

A alternativa que a empresa considerou primeiro foi um programa contínuo de leitura manual, que mantém o custo de mão de obra e o problema de acesso indefinidamente. Também considerou um barramento com fiação entre armários, que foi descartado após a auditoria dos risers.

Duas restrições moldaram o briefing técnico. As contas são emitidas em ciclo mensal, então a empresa precisava de dados de intervalo em vez de um índice mensal. E o conjunto tem duas unidades comerciais com fornecimento trifásico na entrada, que tinham que ser medidas na mesma plataforma em vez de um sistema separado.

Por Que Escolhemos um Gateway LoRa com Backhaul 4G em Vez de Barramento com Fiação, Link de Rádio por Medidor e Banda Larga de Transporte

Um barramento com fiação entre armários. Excluído. A auditoria dos risers o fechou. Em um edifício ocupado, o custo da obra civil é maior que o dos medidores e leva mais tempo do que o programa permite.

Um módulo de rádio dentro de cada medidor relatando individualmente. Excluído. Seiscentas assinaturas separadas e seiscentos pontos de falha, cada um com seu próprio problema de sinal em uma escada de concreto.

Banda larga de transporte em cada bloco. Excluído. Resolve o backhaul e não o link local, então um concentrador ainda seria necessário dentro do edifício.

Medidores em um link de rádio LoRa para um gateway por bloco, com backhaul 4G do gateway. Selecionado. Um caminho de rádio dentro do edifício, um uplink por bloco e uma plataforma para todo o conjunto.

A Solução Fornecida

O conjunto funciona com medidores monofásicos conectados diretamente nos armários dos andares, relatando para um gateway montado em cada bloco. O gateway lê os medidores via downlink LoRa e envia tudo upstream via link 4G, então a rede própria da empresa para no gateway em vez de em cada medidor.

O produto usado aqui é nosso terminal de gateway de dados de energia, que combina o uplink 4G com um downlink LoRa e armazenamento local, para que uma breve interrupção de rede não perca dados. Registros de intervalo são mantidos nos próprios medidores e coletados na próxima pesquisa.

As duas unidades comerciais na entrada estão no medidor de energia eletrônico trifásico DTS1218, então contas, tarifas e a visualização de consumo todos vêm de um único sistema. Os enclosures são IP54 e classificados para a faixa de temperatura encontrada em uma escada não aquecida, o que é importante em um bloco onde o armário faces para o norte.

Instalação: Como o Trabalho Foi Realizado

A troca de medidores foi planejada bloco por bloco, andar por andar, com o elevador usado como oficina.

Cada dia cobria um bloco. Uma equipe de duas pessoas trocou os medidores pela manhã e fez uma verificação ao vivo à tarde, comparando um teste de carga com o antigo medidor ao mesmo tempo. Os residentes foram notificados pela placa de aviso do edifício e pela própria carta da empresa, e nenhum fornecimento foi interrompido por mais de alguns minutos por apartamento.

A montagem do gateway veio por último em cada bloco, uma vez que os medidores estavam se comunicando entre si. A cobertura de rádio foi verificada do andar superior para baixo, e um bloco precisou que o gateway fosse movido para um armário mais alto para limpar um quadro de porta de aço no caminho.

Testes e Controle de Qualidade

Cada medidor é calibrado e selado antes do envio, e o registro de teste da fábrica viaja com o lote. O laboratório próprio da empresa inspecionou aleatoriamente uma amostra de medidores em relação à sua referência antes que o lote fosse aceito.

No local, cada gateway foi verificado de três maneiras: contagem de medidores, taxa de sucesso de leitura e precisão do carimbo de data e hora. A empresa também comparou um mês completo de consumo faturado com as leituras manuais anteriores, que é a verificação que captura um erro sistemático em vez de um único medidor defeituoso.

Resultados: O Que os Números Mostram

O conjunto agora é lido remotamente, e a empresa encerrou a rota manual para esses seis blocos. Aproximadamente 2.400 m de fiação foram evitados, junto com as notificações aos residentes e o acesso aos tetos que a opção com fiação teria exigido.

A taxa de sucesso de leitura se estabilizou acima de 99 por cento uma vez que os gateways foram posicionados, e a comparação mensal com as leituras manuais correspondeu dentro da tolerância própria da empresa. Como as unidades comerciais estão na mesma plataforma, a empresa também ganhou uma visualização de consumo que não tinha antes.

A equipe de medição usou as notas de implantação de medidores de energia inteligentes de um retrofit anterior para instruir seu próprio contratista, e agora está planejando a mesma abordagem para dois conjuntos adicionais.

O Que Este Caso Significa para Seu Projeto

Retrofits falham em rotas de cabo, não em medição. Uma vez que o edifício nega a nova fiação, a arquitetura tem que mudar para um link de rádio interno e um único uplink externo.

Se você está migrando blocos ocupados, campus ou edifícios comerciais, envie-nos o layout do bloco, a contagem de medidores por andar e o intervalo de leitura que precisa. Proporcionaremos o medidor, a posição do gateway e o uplink, informaremos o que tem que ser instalado onde, e cotaremos o lote com os registros de teste. Envie seu layout de local para nossa equipe de medição e retornaremos com um plano por bloco.