Dada a necessidade crescente de energia eficiente, econômica e ambientalmente sustentável, e a proliferação da tecnologia inteligente, não é surpresa que a infraestrutura de medição avançada (AMI) tenha se tornado uma tecnologia fundamental em uma evolução mais ampla.
A AMI é um sistema integrado de rede fixa que permite a comunicação bidirecional entre empresas de serviços públicos e clientes. O sistema coleta, armazena, analisa e apresenta dados de uso de energia, fornecendo às empresas de serviços públicos a capacidade de monitorar o uso de eletricidade, gás e água em tempo real.
A AMI pode ajudar as empresas de serviços públicos a coletar uma variedade de dados, incluindo indicação de adulteração, dados de intervalo, detalhes de interrupção e qualidade da energia, bem como recursos avançados específicos para endpoints de medição elétrica.
As empresas de serviços públicos de água, por exemplo, dependem de medidores de AMI para fornecer dados de fluxo abrangentes. Se os dados apontarem para padrões de uso excessivo de água, que podem indicar um vazamento, a empresa poderá notificar o cliente e/ou fazer os reparos necessários.
Ao contrário da leitura automática de medidores (AMR) tradicional, o modelo de comunicação bidirecional da AMI permite uma coleta de dados mais abrangente e ajuda as empresas a gerenciar remotamente a funcionalidade do medidor. Aqui, discutiremos como os sistemas AMI funcionam e como as empresas podem aproveitá-los para operações de serviços públicos mais eficientes e sustentáveis.
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A infraestrutura de medição avançada compreende vários componentes interconectados.
No coração dos sistemas AMI estão medidores inteligentes — medidores digitais de gás, medidores elétricos e medidores de água que registram o consumo de energia, geralmente em intervalos de uma hora ou menos. Esses dispositivos normalmente enviam dados de volta para a empresa de serviços públicos pelo menos uma vez ao dia.
As redes de comunicação servem como a base da comunicação bidirecional entre medidores inteligentes e o sistema de extremidade dianteira da AMI. Elas podem ser sem fio ou com fio, dependendo da topologia específica do sistema. Essas redes AMI transportam dados dos medidores inteligentes para o sistema de extremidade dianteira e vice-versa, permitindo que as empresas de serviços públicos enviem comandos para os medidores (por exemplo, desconexão/reconexão remota, atualizações de firmware etc.).
As redes de comunicação podem transmitir informações de uso para empresas de serviços públicos de água, gás e eletricidade usando sinais de radiofrequência (RF), redes celulares ou conexões de banda larga, ou usando comunicação de linha de energia (onde os medidores de AMI transmitem dados por linhas de energia).
A capacidade de gerenciar os medidores remotamente não apenas elimina a necessidade de leituras manuais dos medidores, mas também permite tempos de resposta mais rápidos em caso de indisponibilidade de energia.
O sistema de gerenciamento de dados é o repositório central onde todos os dados dos medidores são coletados, armazenados, processados e analisados. Aqui, os dados brutos de medidores inteligentes são convertidos em insights acionáveis. As empresas de serviços públicos podem usar esses insights para melhorar as operações, enquanto os clientes podem acessar informações detalhadas sobre o uso de energia, ajudando-os a gerenciar o consumo com mais eficiência.
O fluxo de trabalho de um sistema AMI pode ser dividido nos seguintes estágios principais:
O fluxo de trabalho da AMI começa com os medidores inteligentes. Instalados nas instalações dos clientes, os sistemas de medição inteligente fornecem leituras automatizadas do medidor e enviam dados de consumo para a empresa de serviços públicos em intervalos regulares.
O sistema de extremidade dianteira da AMI serve como hub para dados de entrada de todos os medidores inteligentes instalados. O sistema de extremidade dianteira verifica os dados, realiza o processamento preliminar e, em seguida, os encaminha para o sistema de gerenciamento de dados do medidor (MDMS).
O MDMS é onde os dados ganham vida. Ele converte os dados brutos em informações significativas, que podem ser usadas pelas empresas de serviços públicos para tomar decisões informadas sobre previsão de carga, resposta à demanda, automação da distribuição e muito mais. As empresas de energia, por exemplo, podem usar os dados do medidor AMI para gerenciar a carga do transformador durante e após um blecaute.
O processamento e a análise de dados beneficiam não apenas as empresas de serviços públicos, mas também seus clientes. Uma vez que a concessionária tenha todos os insights de dados necessários, ela transmite esses insights para o cliente, que pode acessar informações detalhadas de uso de energia sob demanda por meio de portais do cliente e displays domésticos. Essa transparência pode influenciar a tomada de decisões dos clientes, incentivando comportamentos de economia de energia e permitindo que os clientes gerenciem seus custos de energia de forma mais eficaz.
No caso de uma indisponibilidade iminente, os sistemas AMI são equipados com recursos de gerenciamento de indisponibilidade que podem enviar aos medidores inteligentes afetados um sinal de “último suspiro” antes que a energia seja perdida. Esse recurso ajuda as empresas de serviços públicos a identificar e resolver problemas rapidamente, quando necessário.
A AMI é uma tecnologia transformadora que está redefinindo o cenário do setor de serviços públicos. Em 2021, as empresas elétricas, por exemplo, tinham instalado mais de 110 milhões de sistemas AMI (quase 70% cento de todas as instalações de medidores elétricos)1. Mas como exatamente essa tecnologia está sendo utilizada? Exemplos incluem:
A AMI aprimora a implementação de programas de resposta à demanda, o que incentiva os consumidores a reduzir seu uso de energia durante períodos de pico de demanda, ajudando a equilibrar a carga e prevenir indisponibilidade. Com o AMI, as concessionárias de serviços públicos podem monitorar o uso de energia em tempo real e enviar sinais aos clientes para reduzir seu consumo quando a demanda é muito alta.
No caso de uma indisponibilidade de energia, os sistemas AMI podem detectar e relatar automaticamente a interrupção à empresa de serviços públicos, reduzindo a duração da indisponibilidade e melhorando a confiabilidade do serviço. Além disso, a AMI também pode ajudar as empresas de serviços públicos a identificar a localização da indisponibilidade, permitindo reparos mais rápidos.
A AMI oferece às empresas de serviços públicos a capacidade de conectar ou desconectar remotamente o serviço, o que pode ser particularmente útil quando os clientes se mudam ou deixam de pagar suas contas. Esse recurso não apenas elimina a necessidade de uma visita física às instalações, mas também facilita a reconexão e a desconexão mais rápidas do serviço.
O roubo de energia é um problema significativo para muitas empresas de serviços públicos. Com a AMI, as empresas de serviços públicos podem monitorar os padrões de uso de energia e detectar irregularidades que podem sugerir roubo. Por exemplo, se um medidor estiver registrando baixo ou nenhum consumo durante um longo período, apesar de as instalações estarem ocupadas, isso pode indicar que a energia está sendo roubada.
Conforme indicado, os sistemas AMI podem ajudar os clientes a gerenciar seu consumo de energia de forma mais eficaz. No entanto, as empresas de serviços públicos também podem usar os dados da AMI para fornecer aos clientes dicas e recomendações personalizadas de economia de energia, aprimorando ainda mais o atendimento ao cliente.
À medida que mais e mais consumidores instalam novos medidores e distribuem recursos de energia renovável, como painéis solares, a AMI pode ajudar as empresas de serviços públicos a gerenciar os recursos de forma eficaz. A AMI pode fornecer dados em tempo real sobre a produção de energia a partir de recursos energéticos mais recentes, como a energia solar, permitindo às empresas integrá-los melhor na rede elétrica.
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Notas de rodapé
1 How many smart meters are installed in the United States, and who has them?, U.S. Energy Information Administration, 08 de novembro de 2022