Công Nghệ Đồng Hồ Nước Thông Minh | Smart meter technology
A. Đồng hồ nước thông minh là gì
I. Định nghĩa Đồng hồ nước thông minh
Đồng hồ nước thông minh (Smart water meter) là một loại đồng hồ đo nước hiện đại, được tích hợp công nghệ thông tin để ghi lại và truyền tải dữ liệu về lượng nước tiêu thụ. Đây là phiên bản cải tiến của đồng hồ nước truyền thống, với các tính năng nổi bật như sau:
- Ghi Chép Dữ Liệu Tự Động: Đồng hồ nước thông minh tự động ghi lại lượng nước tiêu thụ một cách chính xác và liên tục. Điều này giúp người dùng và các công ty cung cấp nước có cái nhìn chi tiết hơn về việc sử dụng nước.
- Truyền Tải Dữ Liệu Từ Xa: Thông qua kết nối không dây (như Wi-Fi, Bluetooth, hoặc mạng di động), đồng hồ có thể truyền tải dữ liệu tiêu thụ nước về trung tâm điều khiển hoặc đến người dùng cuối. Điều này giúp việc đọc số đồng hồ và thanh toán hóa đơn trở nên dễ dàng và tiện lợi hơn.
- Phát Hiện Rò Rỉ và Cảnh Báo: Một số mô hình đồng hồ thông minh có khả năng phát hiện sự bất thường trong lượng nước tiêu thụ, như rò rỉ nước, và cảnh báo cho người dùng. Điều này giúp ngăn chặn lãng phí nước và giảm thiểu chi phí.
- Quản Lý Năng Lượng Hiệu Quả: Đồng hồ nước thông minh cũng góp phần vào việc quản lý năng lượng hiệu quả, giúp người dùng theo dõi và điều chỉnh việc sử dụng nước để tiết kiệm tài nguyên.
- Tích Hợp Với Hệ Thống Quản Lý Tòa Nhà: Đối với các tòa nhà thông minh, đồng hồ nước thông minh có thể được tích hợp vào hệ thống quản lý toàn diện, giúp tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn lực.
Đồng hồ nước thông minh mang lại nhiều lợi ích, từ việc cung cấp dữ liệu chính xác cho đến việc tiết kiệm nước và năng lượng, đồng thời tăng cường khả năng quản lý tài nguyên nước một cách hiệu quả.
II. Nguyên lý hoạt động chung của các đồng hồ thông minh truyền dữ liệu sử dụng công nghệ giao thức NB-IoT
1. Thu Thập Dữ Liệu
Quá trình bắt đầu từ việc thu thập dữ liệu. Đồng hồ thông minh được trang bị các cảm biến để đo lường các thông số cụ thể, như lượng nước hoặc điện tiêu thụ. Các cảm biến này ghi lại dữ liệu một cách chính xác và liên tục, cung cấp thông tin chi tiết về mô hình tiêu thụ.
2. Chuyển Đổi Dữ Liệu
Sau khi thu thập, dữ liệu được chuyển đổi từ dạng analog sang dạng số. Quá trình này đảm bảo rằng dữ liệu có thể được xử lý và truyền đi một cách dễ dàng thông qua các mạng không dây.
3. Truyền Dữ Liệu Sử Dụng NB-IoT
Tiếp theo, dữ liệu được truyền đi sử dụng giao thức NB-IoT. Đây là một phần quan trọng của quá trình, vì NB-IoT cung cấp một kết nối không dây ổn định và đáng tin cậy. Công nghệ này sử dụng băng tần hẹp, điều này không chỉ giảm bớt nhu cầu năng lượng mà còn cho phép truyền dữ liệu qua khoảng cách lớn và trong điều kiện môi trường khó khăn, như dưới lòng đất hoặc bên trong các tòa nhà lớn.
4. Xử Lý và Phân Tích Dữ Liệu
Khi dữ liệu đến được trung tâm điều khiển hoặc nền tảng quản lý, nó được xử lý và phân tích. Quá trình này có thể bao gồm việc phát hiện rò rỉ, theo dõi xu hướng tiêu thụ, và cung cấp thông tin chi tiết để hỗ trợ việc ra quyết định và quản lý tài nguyên một cách hiệu quả.
5. Tích Hợp và Tương Tác
Cuối cùng, dữ liệu này có thể được tích hợp vào các hệ thống quản lý tòa nhà thông minh hoặc các ứng dụng di động, cho phép người dùng cuối truy cập và theo dõi thông tin về tiêu thụ năng lượng hoặc nước của họ một cách dễ dàng.
B. Các Đồng hồ nước thông minh của Sensus
I. Đồng hồ nước 220C
Đồng hồ đo thể tích mặt số được bảo vệ, thân bằng nhựa Composite
Volumetric meter composite body protected dial
1. Đặc điểm chính | Main Characteristics
- DN15, áp suất PN16 | DN15, pressure PN16
- Siêu nhẹ và dễ xử lý | Measurement of medium and high
- Độ chính xác tốt hơn yêu cầu của cấp C | Accuracy better than class C requirements
- Được tích hợp giao thức Reed và HRI AMR | Pre-equipped for both Reed and HRI AMR interfaces
- Được thiết kế lắp đặt trong môi trường nhiệt đới | Designed for tropical installation conditions
- Tiêu chuẩn: OIML R-49-1/2/3:2006 | OIML R-49-1/2/3:2006 | SANS 1529-1:2006
- Tiêu chuẩn SANS 1529:2006
2. Thiết kế đồng hồ | Meter Design
- Thân đồng hồ 220C được làm bằng vật liệu composite kết hợp với lõi thuỷ tinh, cung cấp độ bền đặc biệt và khả năng chống chọi với thời tiết. The 220C body, made of a composite material based on a polymer with glass fibres, provides exceptional strength and weathering behavior.
- Đặc biệt độ bền của ren nối đảm bảo đồng hồ có thể được lắp đặt trong các cơ sở vật chất hiện có mà không có nguy cơ làm hư hỏng ren nối. Special attention has been paid to strength of the threads ensuring that the meter may be installed in existing installation without the danger of thread damage
3. Tùy chọn có sẵn | Available Options
HRI electronic sensor |
Cảm biến điện tử HRI |
Reed switch |
Công tắc từ |
Connectors |
Khâu nối động |
Non-return valve |
Van 1 chiều |
Inline strainer |
Bộ lọc bên trong và bên ngoài |
4. Đặc điểm đo lường OIML R-49/ 1 to 3 (2006) | Metrological Characteristics
5. Kích thước | Dimensions
II. Đồng hồ nước 420PC
Đồng hồ đo đa tia bán khô – Giao diện HRI AMR mặt số được bảo vệ
Multi jet meter Semi dry – Protected dial HRI AMR interface
1. Đặc điểm chính | Main Characteristics
- DN15 đến 40, PN16 | DN15 to 40, PN16
- Thời gian sử dụng lâu, ổn định cao nhờ bộ ghi quay số ướt, Mặt số dễ đọc, bộ ghi AMR được bảo vệ tương thích với hệ thống HRI trích xuất từ 1 lit/xung | Excellent legibility of the register on all networks due to the protected dial AMR compatible with HRI systems providing a pulse weight from 1 litre
- Tính năng bảo vệ cao, chống gian lận | Strong protection against tampering
- Đồng hồ được thiết kế 1 khối đồng nhất, phù hợp với thời gian ngâm nước kéo dài | Robust, suited to extended periods of immersion
- Có thể thay đổi các thông tin trên đồng hồ (số seri, mã vạch, logo của khách hàng) | Optional customized meter making (serial number, bar code, customer logo)
- Tiêu chuẩn OIML R49 | MID DE-18-MI001-PTB004 |Standard: OIML R49 | MID DE-18-MI001-PTB004.
2. Thiết kế đồng hồ | Meter Design
3. Tùy chọn có sẵn | Available Options
HRI electronic sensor (Data Unit, Pulse Unit) |
Cảm biến điện từ HRI (đơn vị dữ liệu, xung) |
Non-return valve |
Van 1 chiều |
Connectors |
Khớp nối động |
4. Đặc điểm đo lường | Metrological Characteristics
5. Kích thước | Dimensions
III. Đồng hồ nước 620 / 640
Đồng hồ đo thể tích bộ ghi khô, thân đồng thau, mặt hiển thị điện tử
Volumetric Meter Dry Dial / Brass Body with Electronic Register
1. Đặc điểm chính | Main Characteristics
- DN15 đến 40, PN16
- Mất áp suất thấp | Small pressure drop
- Khả năng chống lại tạp chất & nước xâm thực cao | High resistance to impurities
- Thích hợp dùng cho nước lạnh từ 0.1ºC đến 50ºC | Suitable for cold water from 0.1ºC up to 50ºC
- Tiêu chuẩn OIML R49:2013 | 2014/32/EU (MID) | OIML R49:2013 | 2014/32/EU (MID)
2. Thiết kế đồng hồ | Meter Design
- 620 là đồng hồ được thiết kế với độ chính xác cao. The 620 is a high precision meter.
- Do có buồng piston độc đáo, đồng hồ 620 có thể đếm được đến từng giọt nước. Due to its unique piston measuring chamber even drops of water are counted.
- Mặt đồng hồ nhìn rõ ràng thông qua thanh ghi có cần gạt nước tích hợp bằng kim loại hoặc thuỷ tinh không bị đọng sương. A clear view is either provided through a register with an integrated wiper or a sealed metal/glass register that does not fog.
- Tích hợp giao tiếp không dây với các chức năng vô tuyến tích hợp (khả dụng ở các tần số khác nhau. Ready for wireless communication with intergrated radio functionality (available in different frequencies).
3. Tùy chọn có sẵn | Available Options
HRI electronic sensor |
Cảm biến điện tử HRI |
Connectors |
Khớp nối động |
Non-return valve |
Van 1 chiều |
Plastic and metal/ glass register |
Bộ ghi bằng nhựa và kim loại/ thuỷ tinh |
4. Đặc điểm đo lường | Metrological Characteristics
5. Kích thước | Dimensions
IV. Đồng hồ nước Meistream Plus DN40-DN150
Đồng hồ cỡ lớn cho nước lạnh
Bulkmeter for cold potable water
1. Đặc điểm chính | Main Characteristics
- Cấp chính xác 2, tiêu chuẩn MID | Metrological Class 2, standard MID
- Vật liệu sử dụng có khả năng chịu nhiệt ≈70ºC | Used materials are resistant up to 70ºC
- Đồng hồ đo có thể được đặt chìm, lớp bảo vệ IP68 | Meter can be submerged, protection class IP68
- Khả năng chịu quá tải cao | High overload capability
- Bộ ghi kết nối cổng xung HRI-Mei | Register prepared for HRI-Mei pick-up
- Có thể sử dụng xung quang học loại OD | Use of optical pulsers type OD is still possible
2. Các ứng dụng | Applications
- Đo để thanh toán nước uống lên đến 50ºC | Measurement for billing of cold potable water up to 50ºC
- Đo mức lưu lượng trung bình và cao | Measurement of medium and high flowrates
- Đo mức lưu lượng thấp – tải nhẹ | Measurement of low flow e.g. in light load periods
- Kiểm soát rò rỉ | For leakage control
3. Vật liệu | Materials
Body | Thân |
Cast iron | Gang |
Metrological moduleBuồng đo |
Engineering polymerNhựa Polymer |
RotorCánh quạt |
Engineering polymerNhựa Polymer |
Other materialsCác loại vật liệu khác |
Brass, stainless steelĐồng thau, thép không rỉ |
4. Đặc điểm đo lường 2014/32/EU (MID) | Metrological Data
5. Kích thước | Dimensions
C. Công nghệ truyền dữ liệu tự động NB-IoT
Phần cài đặt hệ thống sẽ được thực hiện từ xa trên giao diện web hoặc cài đặt nhanh bằng NFC tại hiện trường
System setup will be done remotely on the web interface or quick installation using NFC at the site
1. Ưu điểm | Highlight
- Bộ đếm sử dụng cảm biến LC không bị ảnh hưởng bởi nam châm bên ngoài | Retro-fit counter utilize LC sensor which is not affected by external magnets.
- Phù hợp với đồng hồ nước 220C và 420PC | Fit for Sensus 220C & 420PC water meter
- Tần số: B1/B3 (mạng Viettel) | Frequency: B1/B3 (Viettel network)
- Giao thức truyền dữ liệu: HTTP, MQTT, TCP/IP | Data transfer protocol: HTTP, MQTT, /TCPIP
- Công suất phát tối đa của module: 23dBm ± 2.7dB | Maximum output power of the module: 23dBm ± 2.7dB
- Độ chính xác: ± 0.5% | Accuracy: ± 0.5%
- Giao tiếp: NFC & NB-IoT | Communications: NFC & LoraWAN / NB-IoT
- Tuổi thọ pin: 5 năm, tiêu chuẩn IP68 | 5 years battery, Ingress Rating: IP68
- Giám sát cảnh báo: pin yếu, rò rỉ, chảy ngược, quá từ trường, tháo bộ đếm | Warnings monitoring: low battery, leakage, overflow, reverse flow, magnetic tampering, counter removal.
2. Giao diện web “Hệ thống quản lý đồng hồ nước” | Web-based "Water meter management system"
- Tìm đồng hồ cần cài đặt | Find the meter to set
- Cài đặt theo nhu cầu | Setup on demand
- Đồng ý – Lưu lại | Agree – Save
- Cài đặt từ xa trên web hoặc cài đặt nhanh bằng NFC tại hiện trường | Remote installation on the web or quick installation using NFC at site
- Chu kì tiếp theo sẽ gửi lệnh mới xuống | Next cycle will send new command down
- Thống kê cảnh báo: dòng chảy ngược, pin yếu, mất kết nối… | Alarm statistics: reverse flow, low battery, lost connection…
- Thống kê tổng lượng nước đã sử dụng của tất các thiết bị theo dạng biểu đồ thời gian | Statistics of the total amount of water used by all devices in the form of a graph over time
- Hiển thị các thông tin: toạ độ, vị trí lắp đặt, số seri thiết bị, dung lượng pin, chu kì phát sóng, chỉ số nước, trạng thái mạng, thời gian nhận gần nhất, xem lịch sử dữ liệu tức thời (Live Data), dữ liệu khảo sát trong bộ nhớ... | Display information: coordinates of installation location, device serial number, battery capacity, broadcast cycle, water index, network status, last received time, view data history instantaneously (Live data), survey data in memory…
4. Đồng hồ nước sau khi kết nối thiết bị NB-IoT
-----------------------------------------
-----------------------------------------