مقدمة: لماذا لم يعد مراقبة الطاقة الذكية خيارًا

مع توجه الدول نحو الكهرباء، ودمج مصادر الطاقة المتجددة، ورصد الأحمال الكهربائية بشكل آني، أصبحت مراقبة الطاقة الذكية متطلبًا أساسيًا لأنظمة الطاقة السكنية والتجارية وأنظمة المرافق. ويوضح استمرار المملكة المتحدة في نشر العدادات الذكية توجهًا عالميًا أوسع نطاقًا: فالحكومات، وشركات التركيب، ومُدمجو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، ومقدمو خدمات الطاقة، بحاجة متزايدة إلى حلول دقيقة ومترابطة ومتوافقة لمراقبة الطاقة.

في الوقت نفسه، ابحث عن الاهتمام بمصطلحات مثلقابس مراقبة الطاقة الذكي, جهاز مراقبة الطاقة الذكي، ونظام مراقبة الطاقة الذكي باستخدام إنترنت الأشياءتُظهر الدراسة أن كل من المستهلكين وأصحاب المصلحة في الشركات يبحثون عن حلول مراقبة أسهل في التثبيت وأسهل في التوسع وأسهل في التكامل عبر المباني الموزعة.

في هذا المشهد، تلعب أجهزة إنترنت الأشياء التي تعتمد على الهندسة دورًا حاسمًا في ربط البنية التحتية الكهربائية التقليدية بمنصات الطاقة الرقمية الحديثة.

1. ما يجب أن توفره أنظمة مراقبة الطاقة الذكية الحديثة

لقد تجاوزت الصناعة العدادات أحادية الوظيفة. يجب أن تكون أنظمة مراقبة الطاقة الحالية:

1. مرن في عامل الشكل

تتطلب بيئات النشر المختلفة أجهزة تتناسب مع أدوار متعددة:

• قابس مراقبة الطاقة الذكيللحصول على رؤية على مستوى الجهاز

• قابس مراقبة الكهرباءللإلكترونيات الاستهلاكية

• مشبك مراقبة الطاقة الذكيللتيار الكهربائي، والطاقة الشمسية، وتكييف الهواء

• قاطع مراقبة الطاقة الذكيللتحكم في الحمل

• أجهزة مراقبة الطاقة متعددة الدوائرللمساحات التجارية

تتيح هذه المرونة لنفس بنية النظام التوسع من جهاز واحد إلى عشرات الدوائر.

2. التوافق اللاسلكي متعدد البروتوكولات

تتطلب عمليات النشر الحديثة تقنيات لاسلكية متنوعة:

أصبحت المرونة اللاسلكية مهمة بشكل خاص مع دمج الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ومضخات الحرارة، وشواحن السيارات الكهربائية، وأنظمة تخزين الطاقة في المنازل والمباني بشكل متزايد.

3. بنية إنترنت الأشياء المفتوحة والمتوافقة

يجب أن يتصل نظام مراقبة الطاقة الذكي الذي يستخدم إنترنت الأشياء بسلاسة بما يلي:

• مساعد منزلي

• وسطاء MQTT

• منصات BMS/HEMS

• التكاملات من سحابة إلى سحابة

• البنية التحتية الخاصة بـ OEM

الطلب المتزايد علىمساعد منزلي لمراقبة الطاقة الذكيةيوضح أن المُتكاملين يريدون أجهزة تتناسب مع أنظمة الأتمتة الحالية دون الحاجة إلى إعادة توصيل الأسلاك المخصصة.

2. سيناريوهات التطبيقات الرئيسية التي تُحفّز نمو السوق

2.1 رؤية الطاقة السكنية

يتجه مالكو المنازل بشكل متزايد إلى أجهزة مراقبة الطاقة الذكية لفهم أنماط الاستهلاك الفعلية. تتيح أجهزة المراقبة المتصلة بالقابس تحليل مستوى الأجهزة دون الحاجة إلى إعادة توصيل الأسلاك. كما تتيح أجهزة الاستشعار المثبتة على شكل مشبك رؤية شاملة للمنزل واكتشاف انبعاثات الطاقة الشمسية.

2.2 تنسيق الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة

شاشات التثبيتأصبحت الآن ضرورية في نشر الطاقة الشمسية الكهروضوئية من أجل:

• قياس الاستيراد/التصدير (ثنائي الاتجاه)

• منع تدفق الطاقة العكسي

• تحسين البطارية

• التحكم في شاحن السيارة الكهربائية

• تعديلات العاكس في الوقت الفعلي

إن تركيبها غير الجراحي يجعلها مثالية لإعادة تأهيلها وتبني الطاقة الشمسية على نطاق واسع.

2.3 القياس الفرعي التجاري والصناعي الخفيف

أجهزة مراقبة الطاقة متعددة الدوائريدعم قطاع التجزئة، والضيافة، ومباني المكاتب، والمساحات التقنية، والمرافق العامة. تشمل حالات الاستخدام الشائعة ما يلي:

• تحليل ملف تعريف الطاقة على مستوى المعدات

• توزيع التكاليف عبر الطوابق/المستأجرين

• إدارة الطلب

• تتبع أداء التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

• الالتزام ببرامج خفض الطاقة

3. كيف تعمل مراقبة الطاقة الذكية (التفاصيل الفنية)

تتكامل الأنظمة الحديثة مع خط أنابيب القياس والاتصالات الكامل:

3.1 طبقة القياس

• مشابك CT مصممة لتحمل الأحمال ذات التيار المنخفض حتى 1000 أمبير

• أخذ العينات RMS للحصول على جهد وتيار دقيقين

• القياس ثنائي الاتجاه في الوقت الفعلي

• توسيع الدوائر المتعددة لبيئات المؤسسات

3.2 طبقة المنطق اللاسلكي والحافة

تتدفق بيانات الطاقة عبر:

• وحدات Wi-Fi أو Zigbee أو LoRa أو 4G

• وحدات التحكم الدقيقة المضمنة

• معالجة المنطق الحدّي لتحقيق المرونة في وضع عدم الاتصال

• رسائل مشفرة للنقل الآمن

3.3 طبقة التكامل

بمجرد معالجة البيانات، يتم تسليمها إلى:

• لوحات معلومات المساعد المنزلي

• قواعد بيانات MQTT أو InfluxDB

• منصات BMS/HEMS السحابية

• تطبيقات OEM المخصصة

• أنظمة المكاتب الخلفية للمرافق

تجعل هذه الهندسة المعمارية المتعددة الطبقات مراقبة الطاقة الذكية قابلة للتطوير بشكل كبير عبر أنواع المباني.

4. ما يتوقعه عملاء B2B من منصة مراقبة حديثة

استنادًا إلى اتجاهات النشر العالمية، يعطي عملاء B2B الأولوية باستمرار لما يلي:

• تركيب سريع وغير جراحي

تعمل أجهزة الاستشعار المثبتة على تقليل متطلبات العمالة الماهرة بشكل كبير.

• اتصالات لاسلكية موثوقة

تتطلب البيئات المهمة للمهمة اتصالاً قويًا ومنخفض التأخير.

• تصميم بروتوكول مفتوح

يعد التشغيل البيني أمرًا ضروريًا للانتشار على نطاق واسع.

• قابلية التوسع على مستوى النظام

يجب أن يدعم الجهاز دائرة واحدة أو عشرات الدوائر في منصة واحدة.

• التوافق الكهربائي العالمي

يجب دعم الأنظمة أحادية الطور، والمنقسمة الطور، والثلاثية الطور.

قائمة التحقق من الميزات لاختيار منصة مراقبة الطاقة الذكية

يساعد هذا الجدول المُتكاملين على تقييم متطلبات النظام بسرعة واختيار بنية قابلة للتطوير تناسب الاحتياجات الحالية والمستقبلية.

5. دور OWON في أنظمة مراقبة الطاقة الذكية (غير ترويجي، تحديد المواقع الخبيرة)

بفضل خبرتها التي تزيد عن عقد من الزمان في هندسة أجهزة إنترنت الأشياء، ساهمت OWON في عمليات النشر العالمية التي شملت القياس السكني، والقياس الفرعي التجاري، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الموزعة، وحلول مراقبة الطاقة الكهروضوئية.

تدعم منصات منتجات OWON ما يلي:

• قياس المشبك المقطعي من التيار المنخفض إلى التيار العالي

مناسب للدوائر المنزلية ومضخات الحرارة وشحن السيارات الكهربائية والمغذيات الصناعية.

• الاتصالات اللاسلكية متعددة البروتوكولات

تتوفر خيارات Wi-Fi وZigbee وLoRa و4G حسب حجم المشروع.

• هياكل الأجهزة المعيارية

محركات قياس قابلة للتوصيل، ووحدات لاسلكية، ومرفقات مخصصة.

• هندسة OEM/ODM

تخصيص البرامج الثابتة، ودمج نماذج البيانات، وتطوير البروتوكول، وتعيين واجهة برمجة التطبيقات السحابية، والأجهزة ذات العلامة البيضاء، ودعم الشهادات.

تسمح هذه القدرات لشركات الطاقة ومصنعي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومُدمجي تخزين الطاقة الشمسية وموفري حلول إنترنت الأشياء بنشر حلول مراقبة ذكية ذات علامات تجارية ذات دورات تطوير أقصر ومخاطر هندسية أقل.

6. الخاتمة: مراقبة الطاقة الذكية تُشكل مستقبل المباني وأنظمة الطاقة

مع تسارع وتيرة الكهربة وتوزيع الطاقة عالميًا، أصبحت مراقبة الطاقة الذكية أمرًا بالغ الأهمية للمنازل والمباني ومقدمي الخدمات. بدءًا من مراقبة مستوى المقبس وصولًا إلى القياس التجاري متعدد الدوائر، تتيح الأنظمة الحديثة القائمة على إنترنت الأشياء (IoT) إمكانية الحصول على رؤى آنية، وتحسين استهلاك الطاقة، وأتمتة الشبكة الكهربائية.

بالنسبة للمتكاملين والمصنعين، تكمن الفرصة في نشر هياكل قابلة للتطوير تجمع بين الاستشعار الدقيق والاتصال المرن والتشغيل البيني المفتوح.
بفضل الأجهزة المعيارية، والاتصالات متعددة البروتوكولات، وإمكانيات التخصيص الشاملة OEM/ODM، توفر OWON أساسًا عمليًا للجيل القادم من المباني التي تراعي الطاقة والنظم البيئية الذكية للطاقة.

7. يتعلق بالقراءة:

"كيف يُحسّن عداد الطاقة الشمسية الذكي رؤية الطاقة لأنظمة الطاقة الكهروضوئية الحديثة》