مقدمة: لماذا لم يعد رصد الطاقة الذكي خياراً؟

مع سعي الدول نحو التحول إلى الكهرباء، ودمج مصادر الطاقة المتجددة، وتوفير رؤية فورية لأحمال الطاقة، أصبح رصد الطاقة الذكي مطلبًا أساسيًا لأنظمة الطاقة السكنية والتجارية وأنظمة المرافق العامة. ويُجسد استمرار المملكة المتحدة في نشر العدادات الذكية اتجاهًا عالميًا أوسع نطاقًا: إذ تزداد حاجة الحكومات، وشركات التركيب، ومُكاملِي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، ومُزودي خدمات الطاقة إلى حلول دقيقة ومتصلة بالشبكة وقابلة للتشغيل البيني لرصد الطاقة.

وفي الوقت نفسه، يزداد الاهتمام بالبحث عن مصطلحات مثلقابس مراقبة الطاقة الذكي, جهاز مراقبة الطاقة الذكي، ونظام مراقبة الطاقة الذكي باستخدام إنترنت الأشياءيُظهر ذلك أن كلاً من المستهلكين وأصحاب المصلحة في مجال الأعمال التجارية يبحثون عن حلول مراقبة أسهل في التثبيت، وأسهل في التوسع، وأسهل في التكامل عبر المباني الموزعة.

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

1. ما الذي يجب أن توفره أنظمة مراقبة الطاقة الذكية الحديثة؟

لقد تجاوزت صناعة الطاقة بكثير مرحلة العدادات أحادية الوظيفة. يجب أن تكون أنظمة مراقبة الطاقة اليوم:

1. مرونة في الشكل

تتطلب بيئات النشر المختلفة أجهزة تناسب أدوارًا متعددة:

• قابس مراقبة الطاقة الذكيلتحقيق رؤية على مستوى الجهاز

• قابس مراقبة الكهرباءللإلكترونيات الاستهلاكية

• مشبك مراقبة الطاقة الذكيللكهرباء الرئيسية، والطاقة الشمسية، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

• قاطع دائرة مراقبة الطاقة الذكيللتحكم في الأحمال

• أجهزة مراقبة الطاقة متعددة الدوائرللمساحات التجارية

تتيح هذه المرونة إمكانية توسيع نطاق بنية النظام نفسها من جهاز واحد إلى عشرات الدوائر.

2. التوافق اللاسلكي متعدد البروتوكولات

تتطلب عمليات النشر الحديثة تقنيات لاسلكية متنوعة:

أصبحت المرونة اللاسلكية ذات أهمية خاصة مع تزايد دمج أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ومضخات الحرارة وشواحن السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة في المنازل والمباني.

3. بنية إنترنت الأشياء المفتوحة والقابلة للتشغيل البيني

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

• مساعد المنزل

• وسطاء MQTT

• منصات إدارة المباني/أنظمة إدارة الصحة المنزلية

• عمليات التكامل بين السحابات

• البنية التحتية الخاصة بمصنعي المعدات الأصلية

الطلب المتزايد علىنظام مراقبة الطاقة الذكي، مساعد المنزليُظهر ذلك أن شركات التكامل تريد أجهزة تتناسب مع أنظمة التشغيل الآلي الحالية دون الحاجة إلى إعادة توصيل الأسلاك بشكل مخصص.

2. سيناريوهات التطبيق الرئيسية التي تدفع نمو السوق

2.1 رؤية الطاقة السكنية

يتجه أصحاب المنازل بشكل متزايد إلى أجهزة مراقبة الطاقة الذكية لفهم أنماط الاستهلاك الحقيقية. تتيح أجهزة المراقبة التي تعمل بالقابس تحليلًا على مستوى الأجهزة دون الحاجة إلى إعادة توصيل الأسلاك. أما أجهزة الاستشعار التي تعمل بالمشابك فتتيح رؤية شاملة للمنزل وكشف تصدير الطاقة الشمسية.

2.2 تنسيق الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة

شاشات مثبتة بمشبكأصبحت الآن ضرورية في عمليات نشر أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية من أجل:

• قياس الاستيراد/التصدير (ثنائي الاتجاه)

• منع تدفق الطاقة العكسي

• تحسين أداء البطارية

• التحكم في شاحن السيارة الكهربائية

• تعديلات العاكس في الوقت الفعلي

إن سهولة تركيبها تجعلها مثالية للتحديثات واعتماد الطاقة الشمسية على نطاق واسع.

2.3 القياس الفرعي التجاري والصناعي الخفيف

أجهزة مراقبة الطاقة متعددة الدوائريدعم قطاعات التجزئة والضيافة والمباني المكتبية والمساحات التقنية والمرافق العامة. تشمل حالات الاستخدام النموذجية ما يلي:

• تحديد خصائص استهلاك الطاقة على مستوى المعدات

• توزيع التكاليف بين الطوابق/المستأجرين

• إدارة الطلب

• تتبع أداء أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

• الامتثال لبرامج ترشيد استهلاك الطاقة

3. كيف تعمل أنظمة مراقبة الطاقة الذكية (شرح فني مفصل)

تدمج الأنظمة الحديثة خط أنابيب كامل للقياسات والاتصالات:

3.1 طبقة القياس

• مشابك CT مصنفة من أحمال التيار المنخفضة إلى 1000 أمبير

• أخذ عينات RMS للحصول على جهد وتيار دقيقين

• قياس ثنائي الاتجاه في الوقت الحقيقي

• توسيع متعدد الدوائر لبيئات المؤسسات

3.2 طبقة المنطق اللاسلكي والحافة

تتدفق بيانات الطاقة عبر:

• وحدات Wi-Fi أو Zigbee أو LoRa أو 4G

• وحدات التحكم الدقيقة المدمجة

• معالجة منطق الحافة لتعزيز المرونة في وضع عدم الاتصال

• رسائل مشفرة لنقل آمن

3.3 طبقة التكامل

بمجرد معالجة البيانات، يتم تسليمها إلى:

• لوحات تحكم مساعد المنزل

• قواعد بيانات MQTT أو InfluxDB

• منصات الحوسبة السحابية لأنظمة إدارة المباني/أنظمة إدارة الصحة

• تطبيقات OEM مخصصة

• أنظمة المكاتب الخلفية للمرافق

هذا التصميم متعدد الطبقات يجعل مراقبة الطاقة الذكية قابلة للتوسع بشكل كبير عبر أنواع المباني المختلفة.

4. ما يتوقعه عملاء B2B من منصة مراقبة حديثة

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

• تركيب سريع وغير جراحي

تقلل أجهزة الاستشعار المثبتة بالمشابك بشكل كبير من متطلبات العمالة الماهرة.

• اتصال لاسلكي موثوق

تتطلب البيئات ذات الأهمية البالغة اتصالاً قوياً ومنخفض التأخير.

• تصميم بروتوكول مفتوح

يُعد التوافق التشغيلي أمراً ضرورياً لعمليات النشر واسعة النطاق.

• قابلية التوسع على مستوى النظام

يجب أن تدعم الأجهزة دائرة واحدة أو عشرات الدوائر في منصة واحدة.

• التوافق الكهربائي العالمي

يجب دعم جميع الأنظمة أحادية الطور، والأنظمة ذات الطور المنفصل، والأنظمة ثلاثية الطور.

قائمة التحقق من الميزات لاختيار منصة ذكية لمراقبة الطاقة

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

5. دور OWON في أنظمة مراقبة الطاقة الذكية (غير ترويجي، تحديد موقع الخبير)

بفضل خبرتها التي تزيد عن عقد من الزمان في هندسة أجهزة إنترنت الأشياء، ساهمت شركة OWON في عمليات نشر عالمية تشمل عدادات المنازل، والعدادات الفرعية التجارية، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الموزعة، وحلول مراقبة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

تدعم منصات منتجات OWON ما يلي:

• قياسات مشبك التصوير المقطعي المحوسب 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.

• بنى الأجهزة المعيارية

محركات قياس قابلة للتوصيل، ووحدات لاسلكية، وحاويات مصممة خصيصًا.

• هندسة OEM/ODM

تخصيص البرامج الثابتة، وتكامل نماذج البيانات، وتطوير البروتوكولات، ورسم خرائط واجهة برمجة التطبيقات السحابية، والأجهزة ذات العلامات التجارية الخاصة، ودعم الشهادات.

تتيح هذه القدرات لشركات الطاقة، ومصنعي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، ومكاملي أنظمة تخزين الطاقة الشمسية، ومقدمي حلول إنترنت الأشياء، نشر حلول مراقبة ذكية تحمل علامات تجارية مع دورات تطوير أقصر ومخاطر هندسية أقل.

6. الخلاصة: مراقبة الطاقة الذكية تُشكّل مستقبل المباني وأنظمة الطاقة

مع تسارع وتيرة التحول إلى الكهرباء وتوزيع الطاقة عالميًا، أصبح رصد استهلاك الطاقة الذكي ضروريًا للمنازل والمباني ومزودي خدمات الكهرباء. بدءًا من رصد استهلاك الطاقة على مستوى المقابس وصولًا إلى عدادات الكهرباء التجارية متعددة الدوائر، تُمكّن الأنظمة الحديثة القائمة على إنترنت الأشياء من الحصول على رؤى فورية، وتحسين استهلاك الطاقة، وأتمتة الشبكة الكهربائية.

بالنسبة للمكاملين والمصنعين، تكمن الفرصة في نشر بنى قابلة للتطوير تجمع بين الاستشعار الدقيق والاتصال المرن وقابلية التشغيل البيني المفتوحة.
بفضل الأجهزة المعيارية، والاتصال متعدد البروتوكولات، وقدرات التخصيص الواسعة من قبل مصنعي المعدات الأصلية/مصممي التصميم الأصلي، توفر OWON أساسًا عمليًا للجيل القادم من المباني الواعية بالطاقة وأنظمة الطاقة الذكية.

7. قراءات ذات صلة:

《كيف يُحدث عداد الطاقة الذكي للألواح الشمسية تحولاً في شفافية الطاقة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحديثة》