راهنمای فنی برای پروژه‌های انرژی هوشمند - کنتورهای برق Zigbee رمزگشایی شده

همزمان با حرکت صنعت انرژی به سمت تحول دیجیتال،کنتورهای برق زیگبیبه یکی از کاربردی‌ترین و آینده‌نگرترین فناوری‌ها برای ساختمان‌های هوشمند، خدمات شهری و مدیریت انرژی مبتنی بر اینترنت اشیا تبدیل شده‌اند. شبکه مش کم‌مصرف، سازگاری بین پلتفرمی و ارتباط پایدار، آنها را به انتخابی ارجح برای پروژه‌های مسکونی و تجاری تبدیل کرده است.

اگر شما یک یکپارچه‌ساز سیستم، توسعه‌دهنده راه‌حل‌های انرژی، تولیدکننده تجهیزات اصلی (OEM) یا خریدار B2B هستید، درک نحوه عملکرد اندازه‌گیری Zigbee - و اینکه چه زمانی از سایر فناوری‌های اندازه‌گیری بی‌سیم بهتر عمل می‌کند - برای طراحی سیستم‌های انرژی مقیاس‌پذیر و قابل اعتماد ضروری است.

این راهنما، فناوری، کاربردها و ملاحظات یکپارچه‌سازی کنتورهای برق Zigbee را بررسی می‌کند تا به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه برای پروژه انرژی بعدی‌تان کمک کند.

۱. کنتور برق زیگبی دقیقاً چیست؟

A کنتور برق زیگبییک دستگاه اندازه‌گیری هوشمند است که پارامترهای الکتریکی - ولتاژ، جریان، توان اکتیو، ضریب توان و انرژی ورودی/خروجی - را اندازه‌گیری کرده و داده‌ها را از طریق ... ارسال می‌کند.زیگبی ۳.۰ یا انرژی هوشمند زیگبی (ZSE)پروتکل.

برخلاف کنتورهای مبتنی بر WiFi، کنتورهای Zigbee برای ارتباطات با تأخیر کم، مصرف کم و قابلیت اطمینان بالا ساخته شده‌اند. مزایای آنها عبارتند از:

• شبکه توری با ارتباط گامی از راه دور

• ظرفیت بالای دستگاه (صدها متر در یک شبکه واحد)

• پایداری بیشتر نسبت به وای‌فای در محیط‌های شلوغ RF

• ادغام قوی با خانه‌های هوشمند و اکوسیستم‌های BMS

• قابلیت اطمینان بلندمدت برای نظارت بر انرژی 24 ساعته

این امر آنها را برای استقرارهای چند گره‌ای در مقیاس بزرگ که در آنها وای‌فای بیش از حد شلوغ یا پرمصرف می‌شود، ایده‌آل می‌کند.

۲. چرا خریداران جهانی B2B کنتورهای برق Zigbee را انتخاب می‌کنند؟

برای مشتریان B2B - از جمله شرکت‌های آب و برق، توسعه‌دهندگان ساختمان هوشمند، شرکت‌های مدیریت انرژی و مشتریان OEM/ODM - اندازه‌گیری مبتنی بر Zigbee مزایای استراتژیک متعددی را ارائه می‌دهد.

۱. شبکه‌های مش چندگره‌ای مقیاس‌پذیر و قابل اعتماد

زیگبی به طور خودکار یکشبکه توری خود ترمیم شونده.
هر کنتور به یک گره مسیریابی تبدیل می‌شود و دامنه و پایداری ارتباطات را افزایش می‌دهد.

این برای موارد زیر ضروری است:

• آپارتمان‌ها و مجتمع‌های مسکونی

• هتل‌های هوشمند

• مدارس و پردیس‌ها

• تأسیسات صنعتی

• شبکه‌های بزرگ نظارت بر انرژی

هرچه دستگاه‌های بیشتری اضافه شوند، شبکه پایدارتر می‌شود.

۲. قابلیت همکاری بالا با درگاه‌ها و اکوسیستم‌ها

A کنتور هوشمند زیگبیدستگاه به طور یکپارچه با موارد زیر ادغام می‌شود:

• درگاه‌های خانه هوشمند

• پلتفرم‌های BMS/EMS

• هاب‌های زیگبی

• پلتفرم‌های ابری اینترنت اشیا

• دستیار خانگیاز طریق Zigbee2MQTT

از آنجا که Zigbee از خوشه‌ها و پروفایل‌های دستگاه استاندارد پیروی می‌کند، ادغام آن نسبت به بسیاری از راه‌حل‌های اختصاصی، روان‌تر و سریع‌تر است.

۳. مصرف انرژی پایین برای استقرارهای طولانی مدت

برخلاف دستگاه‌های اندازه‌گیری مبتنی بر WiFi که اغلب به توان و پهنای باند بیشتری نیاز دارند، کنتورهای Zigbee حتی در شبکه‌های بزرگ صدها یا هزاران متر نیز به طور کارآمد عمل می‌کنند.

این به طور قابل توجهی کاهش می یابد:

• هزینه زیرساخت

• نگهداری شبکه

• استفاده از پهنای باند

۴. مناسب برای اندازه‌گیری‌های صنعتی و تجاری

انرژی هوشمند زیگبی (ZSE) از موارد زیر پشتیبانی می‌کند:

• ارتباط رمزگذاری شده

• پاسخ به تقاضا

• کنترل بار

• داده‌های زمان استفاده

• پشتیبانی از پرداخت صورتحساب برای برنامه‌های کاربردی

این باعث می‌شود که مبتنی بر ZSE باشدکنتورهای برق Zigbeeبسیار مناسب برای استقرار شبکه برق و شهر هوشمند.

۳. معماری فنی اندازه‌گیری انرژی Zigbee

قویکنتور انرژی زیگبیسه زیرسیستم اصلی را با هم ترکیب می‌کند:

(1) موتور اندازه‌گیری اندازه‌گیری

مانیتور آی‌سی‌های اندازه‌گیری با دقت بالا:

• توان اکتیو و راکتیو

• واردات/صادرات انرژی

• ولتاژ و جریان

• هارمونیک‌ها و ضریب توان (در نسخه‌های پیشرفته)

این آی سی ها تضمین می کننددقت در حد ابزار دقیق (کلاس ۱.۰ یا بالاتر).

(2) لایه ارتباطی زیگبی

معمولاً:

• زیگبی ۳.۰برای استفاده عمومی از اینترنت اشیا/اتوماسیون خانگی

• انرژی هوشمند زیگبی (ZSE)برای توابع کاربردی پیشرفته

این لایه نحوه ارتباط، احراز هویت، رمزگذاری داده‌ها و گزارش مقادیر توسط کنتورها را تعریف می‌کند.

(3) یکپارچه‌سازی شبکه و درگاه

یک کنتور برق Zigbee معمولاً از طریق موارد زیر متصل می‌شود:

• دروازه زیگبی به اترنت

• دروازه Zigbee به MQTT

• هاب هوشمند متصل به فضای ابری

• دستیار خانگی با Zigbee2MQTT

بیشتر استقرارهای B2B از طریق موارد زیر ادغام می‌شوند:

• ام کیو تی تی

• API رست

• وب هوک ها

• Modbus TCP (برخی از سیستم‌های صنعتی)

این امر امکان همکاری یکپارچه با پلتفرم‌های مدرن EMS/BMS را فراهم می‌کند.

۴. کاربردهای واقعی کنتورهای برق Zigbee

کنتورهای برق Zigbee به طور گسترده در بخش‌های مختلف استفاده می‌شوند.

مورد استفاده الف: کنتورهای فرعی مسکونی

کنتورهای Zigbee موارد زیر را فعال می‌کنند:

• صورتحساب در سطح مستاجر

• نظارت بر مصرف در سطح اتاق

• تجزیه و تحلیل انرژی چند واحدی

• اتوماسیون هوشمند آپارتمان

آنها اغلب برای موارد زیر ترجیح داده می‌شوندپروژه‌های مسکونی با بهره‌وری انرژی بالا.

مورد استفاده ب: نظارت بر انرژی خورشیدی و خانگی

یک کنتور Zigbee با اندازه‌گیری دو جهته می‌تواند موارد زیر را ردیابی کند:

• تولید فتوولتائیک خورشیدی

• واردات و صادرات شبکه

• توزیع بار بلادرنگ

• مصرف شارژ خودروهای برقی

• داشبوردهای دستیار خانگی

جستجوهایی مانند«دستیار خانگی کنتور انرژی زیگبی»به دلیل استفاده از DIY و یکپارچه‌سازها، به سرعت در حال افزایش هستند.

مورد استفاده ج: ساختمان‌های تجاری و صنعتی

دستگاه‌های کنتور هوشمند Zigbeeبرای موارد زیر استفاده می‌شوند:

• نظارت بر سیستم تهویه مطبوع

• کنترل پمپ حرارتی

• پروفیل بار تولیدی

• داشبوردهای مصرف در لحظه

• تشخیص انرژی تجهیزات

شبکه توری به ساختمان‌های بزرگ اجازه می‌دهد تا اتصال قوی خود را حفظ کنند.

مورد استفاده D: استقرار در تاسیسات و شهرداری‌ها

دستگاه‌های انرژی هوشمند Zigbee از عملکردهای کاربردی مانند موارد زیر پشتیبانی می‌کنند:

• اتوماسیون قرائت کنتور

• پاسخ به تقاضا

• قیمت‌گذاری بر اساس زمان استفاده

• نظارت بر شبکه هوشمند

مصرف برق پایین و قابلیت اطمینان بالای آنها، آنها را برای پروژه‌های شهری مناسب می‌کند.

۵. عوامل کلیدی انتخاب برای خریداران B2B و پروژه‌های OEM

هنگام انتخاب کنتور برق Zigbee، خریداران حرفه‌ای معمولاً موارد زیر را ارزیابی می‌کنند:

✔ سازگاری پروتکل

• زیگبی ۳.۰

• انرژی هوشمند زیگبی (ZSE)

✔ پیکربندی اندازه‌گیری

• تک فاز

• فاز تقسیم شده

• سه فاز

✔ کلاس دقت متر

• کلاس ۱.۰

• کلاس ۰.۵

✔ گزینه‌های اندازه‌گیری مستقیم یا CT

کنتورهای مبتنی بر CT امکان پشتیبانی از جریان بالاتر را فراهم می‌کنند:

• 80A

• ۱۲۰ آمپر

• 200A

• 300A

• ۵۰۰ آمپر

✔ الزامات ادغام

• درگاه محلی

• پلتفرم ابری

• MQTT / API / Zigbee2MQTT

• سازگاری دستیار خانگی

✔ پشتیبانی سفارشی‌سازی OEM/ODM

مشتریان B2B اغلب موارد زیر را درخواست می‌کنند:

• میان‌افزار سفارشی

• برندسازی

• گزینه‌های سی‌تی‌اسکن

• تغییرات فرم فاکتور سخت‌افزار

• اصلاحات خوشه Zigbee

قویتولیدکننده کنتور برق Zigbeeباید از همه این نیازها پشتیبانی کند.

۶. چرا پشتیبانی OEM/ODM برای اندازه‌گیری Zigbee اهمیت دارد؟

تغییر به سمت مدیریت انرژی دیجیتال، تقاضا برای تولیدکنندگانی را که می‌توانند سفارشی‌سازی در سطح OEM/ODM ارائه دهند، افزایش داده است.

یک تامین‌کننده توانمند به نام Owon Technology موارد زیر را ارائه می‌دهد:

• سفارشی‌سازی کامل سیستم‌عامل

• توسعه خوشه Zigbee

• طراحی مجدد سخت‌افزار

• برچسب‌گذاری خصوصی

• کالیبراسیون و آزمایش

• گواهینامه‌های انطباق (CE، FCC، RoHS)

• راهکارهای گیت‌وی + ابری

این به یکپارچه‌سازان سیستم کمک می‌کند تا زمان توسعه را کاهش دهند، استقرار را تسریع کنند و قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین کنند.