Удаленный автономный терминал телеметрической системы
- ООО "Микроника"
- Бытовая телеметрия, учет энергоресурсов
Автономный, означает способность, какой либо части или определенной функции отвечать за своё регулирование. Автономные удаленные терминалы в распределительных сетях (имеется в виду сети газораспределительные, электроснабжения, подачи воды и т.д.) открывают новые горизонты для телеметрии.
Оборудование измерительных автономных удаленных терминалов обычно включает в себя беспроводной модем для передачи данных и сигнализации о достижении каких-либо определенных параметров в контролируемой системе. Также в состав оборудования включены схемы питания измерительных преобразователей и датчиков. Устройства обычно питаются от внутреннего аккумулятора и размещаются в корпусах с защитой от IP66 до IP68. Требования к сроку службы аккумулятора составляют от нескольких месяцев до 10 лет. Другим не менее важным требованием к автономным удаленным терминалам является длительный и непрерывный, не требующий обслуживания, срок службы в жестких внешних условиях окружающей среды, в расширенном диапазоне температур.
Принцип работы
Контроллер системы (ультра маломощный микроконтроллер) находится в постоянной работе и выполняет две основные задачи:
- выполнение измерений, запись данных и обнаружение состояний тревоги;
- контроль внутренних и внешних функциональных элементов для продления времени работы внутреннего аккумулятора, питание этих функциональных частей осуществляется в соответствии с заданным расписанием (например, для выполнения некоторых измерений, опрос внешнего датчика можно выполнять каждые 15 минут).
В автономных терминалах компании «Микроника» применяются микропроцессоры с двойной архитектурой, что даёт возможность максимально экономить энергию, используя маломощный процессор. Мощный коммуникационный процессор включается и выключается контроллером системы, осуществляет обработку данных и управляет связью через беспроводный модем. Применение процессоров с двойной архитектурой позволяет добиться 50% экономии электроэнергии.
Далее приводится сравнение двух типов телеметрических решений:
- с использованием солнечных батарей в качестве источника питания;
- с автономным питанием от литий-ионных аккумуляторов.
| # | Наименование | Солнечный терминал | Автономный терминал |
|---|---|---|---|
| 1 | Ежедневное потребление энергии | 48 мАч (в среднем 2 мА в час) | 3.3 мА (2 мА во время считывания показаний, 40 мкА в состоянии ожидания, период снятия показаний 5 минут) |
| 2 | Время работы без проведения обслуживания | 2-3 года. Емкость аккумуляторной ячейки уменьшается с течением времени. Срок службы сокращается за счет увеличения внутреннего сопротивления с течением времени | До 10 лет. Литий-ионный аккумулятор способен поддерживать постоянство разрядного тока и напряжения в течении 98% срока своей службы |
| 3 | Система питания | Сложная, дорогостоящая | Простая, низкая стоимость |
| 4 | Температура окружающей среды | Солнечные батареи при низких температурах требуют защиты от мороза. При температуре свыше 40°С эффективность солнечных батарей снижается и заряд аккумуляторных батарей сокращается | Рабочий диапазон температур от -40°С до +65°С |
| 5 | Погодные условия | Бесперебойная работа зависит от достаточного количества солнечного света | Не зависит от погоды |
| 6 | Общие габариты | Большие, могут привлечь вандалов | Минимальный размер, компактный, незаметный |
| 7 | Минимальный период снятия показаний | Вплоть до нескольких секунд, в зависимости от наличия возобновляемых источников энергии | 1 минута (5...15 мин) оптимально для максимального срока службы батареи |