ایده هاایده های صنعتی و معدنی

طرح توجیهی تولید کنتور برق الکترونیکی ، لوازم و قطعات الکترونیکی

طرح توجیهی حاضر مطالعه امكان سنجی مقدماتی برای احداث كارخانه توليد کنتور برق هوشمند است. كه با توجه الزامات تغيير سيستم توزيع برق در ايران و برنامه های آتی وزارت نيرو در جهت تغيير كنتورهای مكانيكی فعلی به كنتورهای ديجيتال نياز به آن احساس می شود.

استفاده از تكنولوژی کنتور برق هوشمند، در سطح جهان گسترش روزافزون داشته و به دليل مزايای مختلف برای بخش حساس انرژی و فشارهای بين المللی برای محيط زيست استفاده از آن، دير يا زود اجتناب ناپذير است. مطالعات امكان سنجی مقدماتی بر اساس داده های ثانويه و با امكان خطای 20 درصد برآورد می گردد.

با توجه به اهميت سيستم های توزيع برق در جهت ساماندهی ميزان و هزينه های مصرف انرژی الكتريكی در زمان های مختلف و برنامه ريزی برای تبديل كنتورهای فعلی به کنتور برق هوشمند توسط سازمان های مربوطه و حجم بالای تقاضا برای اين محصول در صورت اجرای برنامه ها، بررسی امكان سنجی ايجاد و احداث اين كارخانه اهميت فراوان دارد.

ضرورت و اهميت

يكي از الزامات سيستم توزيع برق، وجود بک دستگاه اندازه گيری در محل مصرف، جهت تعيين ميزان انرژی مصرف شده می باشد. سيستم فعلی در ايران از نوع كنتورهای مكانيكی (Mechanical Energy Meter) است، كه برای كليه مصرف كننده ها (مشتركين، اعم از مسكونی و تجاری و صنعتی) مورد استفاده قرار می گيرد.

اين كنتورها، تنها ميزان مصرف انرژی الكتريكی را به صورت تجمعی اندازه گيری كرده و در فواصل معين توسط مامورين اداره برق، قرائت شده و بر اساس آن قبض مربوطه صادر می شود. در اين كنتورها هيچگونه پارامتر ديگری، نظير مقدار مصرف در زمانهای مختلف اندازه گيری نمی شود. البته اخيراً بدليل عدم وجود ظرفيت توليدی لازم در زمينه کنتور برق مكانيكی، برای برخی مشتركين جديد در مواردی معدود، از كنتورهای ديجيتال استفاده شده است.

کنتور برق ديجيتال (Digital Energy Meter) وسيله ای است كه ساختار آن كاملاً الكترونيكی بوده وبه وسيله آن می توان تعرفه های متفاوتی را برای مصرف در زمان های مختلف اعمال نمود. اين تعرفه ها به صورت برنامه های نرم افزاری درون كنتور تعبيه می گردند. با توجه به اينكه كنتورهای ديجيتال ميزان مصرف انرژی را به صورت الكترونيکی اندازه گيری و محاسبه می نمايند

و با در نظر گرفتن سيستمهای گوناگون انتقال اطلاعات، می توان اطلاعات اندازه گيری شده توسط کنتور برق ديجيتال را به صورت سيگنالهای الكترونيكی به يک مكان خاص (processing center) جهت ارزيابی و كنترل و صدور صورت حساب مخابره نمود. با اين قابليت، تكنولوژی جديدی كه اهميت روزافزونی دارد (Automatic Meter Reading = AMR) ناميده شده است.

معرفی محصول

در اين بخش صنعت کنتور برق هوشمند معرفی و مزايای سرمايه گذاری در آن به اجمال مشخص خواهد شد.

کنتور برق هوشمند (AMR)

کنتور برق هوشمند يا AMR با كد آيسيک 33121610 و كد تعرفه 90289040 به سيستمی اطلاق می شود كه عمل خواندن (دريافت) اطلاعات يک دستگاه اندازه گيری (Meter) را به صورت اتوماتيک فراهم می سازد.

در اين سيستم ميزان مصرف بوسيله يک کنتور برق الكترونيكی (Electronic Meter) اندازه گيری شده و اطلاعات آن به صورت سيگنالهای الكترونيكی به طور اتوماتيک (Non real time) به (Data collector system) يا دستگاه جمع آوری كننده اطلاعات ارسال شده و در نهايت به يک مركز پردازش فرستاده می شود.

کنتر برق هوشمند

بنابراين، کنتور برق مورد استفاده در سيستم AMR تركيبی از يک كنتور ديجيتال بعلاوه يک بخش ارسال كننده اطلاعات (Transmitter) می باشد. بخش ارسال كننده اطلاعات می تواند جزئی از يک Meter باشد و يا اينكه به صورت یک دستگاه جانبی به Meter اضافه گردد. انواع مختلفی از سيستمهای اندازه گيری با قابليت AMR وجود دارد كه معمولترين آنها يک HH Meter یا (Half Hourly Meter) می باشد.

در اين حالت Meter به يک شبكه ارتباطی متصل می شود و جمع آوری كننده اطلاعات (The Half Hourly Data Collector = HH DC) نيم ساعت به نيم ساعت از طريق شبكه به دسترسی يافته و اطلاعات Meter را جهت پردازش دريافت می كند. امروزه انواع کنتور برق هوشمند برای اندازه گيری مصرف آب و گاز نيز و در كشورهای پيشرفته مورد استفاده قرار گرفته است.

روشهای ارسال اطلاعات در سيستم AMR 

ابزار ارتباطی بسياری جهت سيستم های AMR وجود دارد، ليكن سه مورد زير از بقيه متداولتر می باشد :

  1. انتقال اطلاعات بر پايه سيستم های راديويی
  2. انتقال اطلاعات بر اساس مودم و خط تلفن
  3. انتقال اطلاعات بوسيله كابل های برق

1. انتقال اطلاعات بوسيله سيستمهای راديویی (Pak net)

در روش انتقال اطلاعات بوسيله سيستمهای راديویی، مقدار مصرف اندازه گيری شده توسط Meter به صورت سيگنال های الكترونيكی درآمده و سپس سوار بر يک موج حامل (Carrier wave) به صورت امواج الكترومغناطيس منتشر می گردد و سپس بوسيله يک receiver در يک ايستگاه مركزی دريافت می گردند.

اطلاعات دريافت شده، بوسيله سيستم Decoder رمزگشايی شده و جهت پردازش مورد استفاده قرار می گيرد. استقرار چنين سيستمی مستلزم طراحی و ساخت كليه تجهيزات و تمهيدات لازم جهت ارسال و دريافت اطلاعات به صورت امواج الكترومغناطيس است، طوری كه كوچكترين خدشه ای به اطلاعات وارد نشود، كه راه اندازی چنين سيستمی به هزينه های فراوان نياز دارد.

2. ارسال اطلاعات از طريق مودم و خط تلفن (Modem)

در روش ارسال اطلاعات از طريق مودم و خط تلفن، مقدار مصرف اندازه گيری شده توسط Meter از طريق مودم و خط تلفن به یک ايستگاه مركزی ارسال می شود. از ايرادات وارده به اين سيستم محدوديت بكارگيری در مكان های فاقد خط تلفن است و همچنين مشكلات مخابراتی كه به صورت مستقيم بر انتقال اطلاعات تاثير گذار می باشد.

3. انتقال اطلاعات بوسيله كابل های برق (PLC)

در روش ارسال اطلاعات از طريق كابل های برق، مقدار مصرف اندازه گيری شده توسط Meter از طريق خطوط انتقال برق به يک ايستگاه مركزی (C oncentrator) فرستاده می شود. مزيت بزرگ اين روش اين است كه جهت ارسال اطلاعات از همان خطوط برق موجود استفاده می گردد، كه در تمامی موارد مصرف انرژی برق نيز وجود دارد.

معرفی تكنولوژی انتقال اطلاعات بوسيله كابل های برق

ارتباطات از طريق خطوط برق تكنولوژی است كه از شبكه توزيع انرژی الكتريكی موجود به عنوان مكانيزمی جهت ارسال و دريافت اطلاعات استفاده می كند. استفاده از خطوط انتقال انرژی الكتريكی جهت ارسال و دريافت اطلاعات نياز به نصب و نگهداری خطوط ارتباطی اختصاصی جهت اين امر را مرتفع می گرداند.

گستردگی اين شبكه با توجه به تعداد زياد مشتركين در مقايسه با كليه تكنولوژی های ارتباط راه دور موجود، سرآمد می باشد. اما خطوط توزيع انرژی الكتريكی در اصل جهت مقاصد ارتباطی طراحی نگرديده اند.

در استفاده از اين شبكه توزيع جهت مقاصد ارتباطی مشكلاتی نظير، پارازيت های غير قابل پيش بينی با دامنه های متغير، تضعيف سيگنال و امپيدانس و همچنين پهنای باند و قدرت ارسال محدود وجود دارد، كه اين عوامل دستيابی به يک ارتباط قابل اعتماد را دچار اشكال می سازد و به همين دليل با استفاده از اين روش در كاربردهايی نظير، دسترسی به شبكه جهانی اينترنت با سرعتی قابل قبول، ميسر نمی باشد.

كه البته تحقيقاتی در رابطه با گسترش و بهينه سازی مدلاسيون (Modulation) و پروتكول های ارتباطی سازگار شروع شده و همچنان ادامه دارد، چرا كه سيستمهايی نظير كنترل بار (load control)، اتوماسيون خانگی و اداری، مديريت محيطی ساختمانها، سيستمهای نظارت بر انرژی، AMR، اينترنت پر سرعت و … خواستار استفاده از اين تكنولوژی (PLC) می باشند.

در موارد فوق الذكر متقاضی استفاده از تكنولوژی PLC، موارد AMR و load control بار ارتباطی ضعيف تری نسبت به بقيه دارند و به همين دليل استفاده از PLC در این موارد مشكلات كمتری به وجود می آورد. زيرا موارد ذكر شده دو ويژگی مهم دارند :

  1. مقدار اطلاعاتی كه در اينگونه كاربردهای مبادله می شود، ناچيز است. بنابراين نرخ جريان اطلاعات برحسب bps کم است. به عبارت ديگر نرخ پايين جريان اطلاعات منجر به برقراری ارتباط به وسيله پالس هايی با پهنای باند در دامنه هرتز (HZ) می گردد. چنين سيگنالی آن چنان حساس نيست كه با وجود محدوديت های ذكر شده، در مسير عبور سيگنال تداخل بوجود آيد.
  2. در اين كاربردها، نيازبه دسترسی سريع به اطلاعات وجود ندارد و به عبارتی می توان گفت كه يک تاخير زمانی نسبتا طولانی در ارتباطات قابل قبول می باشد. طبيعت Non real time اين كاربردها، شرايطی را فراهم می سازد كه بتوان از راهكارهايی نظبر برنامه های كنترل خطا و ارسال بسته ای اطلاعات استفاده نمود.

اين دو خصوصيت موجب می شود كه در استفاده از PLC جهت چنين مقاصدی بتوان به ارتباطی قابل اعتماد دست يافت.

موارد مصرف كنتورهای هوشمند (AMR)

کنتور برق هوشمند منافع و مزايای فراوانی برای مديريت استفاده از برق (و در انواع ديگر برای گاز و آب) دارد اين مزايا را می توان در موارد زير خلاصه نمود :

• اين سيستم امكان تعرفه بندی متفاوت در زمانهای مختلف مصرف را ميسر می سازد. در صنعت برق، بهای تمام شده برق به شدت تحت تاثير رفتار مصرفی مشتركين است. برق، همزمان با توليد مصرف می شود و به همين دليل نحوه مصرف مشتركان در تعيين قيمت تمام شده بسيار تاثير گذار است. راهكار تعديل رفتار مصرف كننده، تعرفه بندی متفاوت برای ساعت های مختلف شبانه روز است. بر اين اساس تقاضا يكنواخت شده و از ميزان مصرف در ساعات اوج بار كاسته می گردد.

• با استفاده از اين سيستم، عمليات قرائت كنتور بوسيله نيروی انسانی حذف می گردد كه منجر به كاهش هزينه های پرسنل می شود. همچنين تعداد كنتورهای قرائت نشده (به هر دليلی) نيز به صفر می رسد.

• خطاهای احتمالی در قرائت كنتور نيز كاملا از بين رفته و به دليل وجود مستندات از قرائت كنتور خودكار، در صورت شكايت يا اعتراض مشترک، يک نسخه از خروجی سيستم به سهولت قابل ارائه است و جای هيچگونه شكی نيز وجود ندارد.

• با استقرار اين سيستم، هرگونه استفاده غير مجاز از برق به سرعت مشخص می شود. اين سيستم به گونه ای طراحی شده كه هر گونه قطع ارتباط كنتور با concentrator و وصل مجدد آن، به طور واضح در concentrator مشخص می شود و به اين ترتيب می توان از دست كاری احتمالی در كنتور آگاهی يافت و يا با مراجعه به محل موضوع را بررسی و علت آنرا پيدا نمود.

• به دليل كنتور خوانی مداوم و خودكار (فواصل زماني كوتاه) امكان تهيه پروفيل های بار مصرفی مشتركان در طول شبانه روز به سهولت فراهم می شود و اين امر كمک زيادی به اعمال مديريت مصرف در بخش توزيع می كند.

• اين امكان وجود دارد كه منحنی های مصرف ميانگين هر مشترک به همراه صورتحساب برای وی ارسال شود تا مشترک به تدريج از اصول صرفه جويی در انرزی و نحوه مصرف بهينه آگاه شود.

• امكان صدور صورتحساب در فواصل زمانی كوتاهتر، كه اين امر باعث كاهش مبلغ صورتحسابها و تمايل بيشتر مشتركين به پرداخت سريعتر و در نتيجه افزايش نقدينگی شركت برق می گردد.

• آگاهی از تلفات انرژی و نشتی احتمالی و به حداقل رسانيدن آن.

• آگاهی دقيق از انرژی توزيع نشده و برنامه ريزی برای بهينه كردن آن.

• اعمال مديريت مصرف حتی در سطح مشتريان خانگی.

اهميت صنعت در جهان و ايران

با افزايش هزينه های انرژی و مشكلات زيست محيطی مربوط به تغييرات آب و هوايی در جهان، نياز روزافزونی به كاهش مصرف، كم كردن تلفات و مديريت مصرف انرژی در دنيا بوجود آمده و تكنولوژی های مختلفی برای اين منظور مورد استفاده قرار می گيرد.

پيش بينی مصرف انرژی در كوتاه ترين زمان، برآورد مصرف بخش های مختلف صنعتی، خانگی و تجاری و اطلاعات دقيق از ميزان مصرف به همراه ساير منافع از قبيل از بين رفتن امكان مصرف غير مجاز، كم شدن تلفات و نشتی های مربوطه، تعيين مشتركان پرمصرف،

تشخيص ساعات اوج مصرف و ساير مزايا سبب شده كه كنتورهای هوشمند به عنوان ابزاری بسيار مفيد در بخش های مختلف مديريت انرژی در جهان كاربرد داشته باشد و بسياری از كشورها با برنامه ريزی های كوتاه و ميان مدت، کنتور برق هوشمند را جايگزين سيستم های سنتی و كنتورهای معمولی می نمايند.

اهميت استراتژيک انرژی در جهان سبب شده كه كليه صنايع وابسته به آن به ويژه ابزارهای مديريتی آن بسيار مهم ارزيابی شوند و كنتور برق هوشمند نيز از جمله مواردی است كه نقش تعيين كننده ای در سيستم توزيع انرژی امروز دنيا بر عهده دارد.

كالاهای جايگزين كنتور برق هوشمند (AMR)

انواع كنتور های برق معمولی كالاهای جايگزين برای اين صنعت می باشند كه به دليل تكنولوژی های قديمی تر به تدريج كمتر مورد استفاده قرار گرفته و پيش بينی می شود در آينده ای نه چندان دور در غالب كشورها از دور خارج شوند.

علاوه بر آن استفاده از اين صنعت در ساير موارد از جمله گاز و آب نيز در دنيا رايج شده و كاربرد آن با سرعتی مناسب در حال افزايش است. البته نوآوری در صنايع وابسته به بهينه سازی مصرف و توزيع انرژی بسيار زياد است و ابزارهای مورد استفاده در آن مرتباً تكميل يا عوض می شوند. اما كالای جايگزين ديگری برای آن وجود ندارد.

مطالعات مقدماتی بازار

در اين بخش مطالعات مقدماتی بازار داخلی و بين المللی و رقبای موجود در اين بازار مورد بررسی قرار می گيرد. نكته مهم در اين بررسی اين است كه استقرار و جايگزينی اين سيستم AMR با سيستم قديمی كاملا وابسته به سياستهای وزارت نيرو می باشد. به عبارتی می توان گفت كه مشتری اين طرح در حقيقت دولت است، چرا كه اين سيستم می بايست به صورت الويت بندی و حداقل در تمامی مناطقی كه تعيين می شود.

به صورت فراگير پياده سازی شود و تمايل مشتركين در آن تاثير گذار نباشد. در غير اين صورت دستيابی به منافع و مزايای عنوان شده، ميسر نمی گردد. اين امر تنها در سايه سياست گزاری، قانونگذاری و پيگيری اجرايی توسط وزارت نيرو، امكان پذير است.

اما اقدام وزارت نيرو به استقرار چنين سيستمی، نياز به توجيه دارد و لذا توصيه می شود كه در يک پروژه مطالعاتی تحت عنوان “بهينه سازی سيستم توزيع برق” به حل و فصل مشكلات و نارسايی ها در امر توزيع و بهبود سيستم پرداخته و به استقرار چنين سيستمی نيز به عنوان يكی از راهكارهای حل مشكل و بهبود نگريسته شود.

بديهی است كه بكارگيری تجزيه و تحليل هزينه – فايده در اين راستا كمک شايان خواهد كرد و در نهايت می بايست به برنامه ريزی استراتژيک و عملياتی پرداخته شود. زمانبندی استقرار سيستم جديد با توجه به امكانات موجود در تعيين ظرفيت توليدی طرح از اهميت به سزايی برخوردار است كه متاسفانه در حال حاضر چنين اطلاعاتی وجود ندارد.

مشخصات فنی

در اين قسمت اجزاء تشكيل دهنده کنتور برق هوشمند مورد بررسی قرار می گيرد. توليدات اين طرح شامل 2 محصول می باشد :

  1. كنتور برق الكترونيكی جهت نصب در محل مصرف مشتركين
  2. دستگاه PLC جهت نصب در concentrator در پست های برق

زير مجموع ها و بخشهای تشكيل دهنده Meter

  • Resistor block : عمل نمونه گيری از ولتاژ سه فاز را انجام می دهد.
  • CT (Current Transformer) : عمل نمونه گيری از جريان هر فاز را انجام می دهد.
  • ADC (Analog to Digital Converter) : مبدل آنالوگ به ديجيتال است.
  • MC (Micro Controller) : مغز تصميم گيرنده سيستم است و براساس نرم افزار نصب شده بر روی آن، بعضی از اطلاعات را بررسی و جهت نمايش آماری آماده می سازد و بعضی را در حافظه نگهداری می كند و يا استخراج آنها را از طريق درگاه RS – 232 (port) امكان پذير می سازد.
  • LCD – Display : صفحه نمايش اطلاعات و عملكرد دستگاه است.
  • Flash : يک حافظه جانبی جهت ذخيره سازی اطلاعات می باشد.
  • Power Supply : بخش منبع تغذيه دستگاه بوده كه ولتاژ لازم را جهت كاركرد كليه قسمت ها فراهم می سازد. اين قسمت به باطری back up جهت حفظ اطلاعات ذخيره شده در حافظه، هنگام قطع برق، نيز مجهز است.

زير مجموع ها و بخش های تشكيل دهنده PLC

  • Power Supply : بخشی است كه تغذيه كليه قسمت های سيستم را فراهم می سازد.
  • (Central Processing Unit) CPU : عمل پردازش اطلاعات را بر اساس برنامه نصب شده بر روی آن، انجام می دهد و متعاقب آن فرمان ها يا اطلاعاتی خاص را صادر كرده و يا می پذيرد.
  • Analog input : اطلاعات آنالوگ ورودی براس استفاده CPU از طريق اين قسمت به سيستم وارد می شود.
  • Digital input : از اين قسمت اطلاعات ديجيتال، جهت استفاده CPU وارد می شوند.
  • Analog output : در اين قسمت اطلاعات ديجيتال خروجی از CPU، به آنالوگ تبديل می گردد.
  • Digital output : خروجی اطلاعات ديجيتال پردازش شده در CPU، می باشد.

انواع كنتورهای هوشمند

انواع كنتور های برق هوشمند با ويژگی های مختلف ساده تا پيچيده وجود دارد. علاوه بر آن اين صنعت برای گسترش ارتباطات بيسيم در ساير بخش ها نظير آب و گاز نيز فعال بوده و امروزه انواع كنتورها برای ساير اشكال انرژی به وجود آمده و در بسياری از كشورها مورد استفاده قرار گرفته است.

تكنولوژی توليد كنتورهای هوشمند

همانگونه كه قبلاً گفته شد تكنولوژی انتخاب شده در اين مطالعه تكنولوژی كنتورهای هوشمند به وسيله كابل های برق می باشد.

مواد اوليه مورد نياز و محل تامين آن

به دليل پيچيدگی محصولات، صنعت تولید کنتور برق هوشمند (الکترونیکی) مواد اوليه متنوعی شامل انواع قطعات الكترونيكی و برد مدار چاپی و غيره دارد كه فهرست برخی از آنها شامل موارد زير است :

  • انواع قطعات الكتريكی
  • برد مدار چاپی
  • كاور
  • نرم افزار
  • و غيره

در صورتی كه كارخانه بخواهد می تواند مواد فوق را از خارج و يا داخل كشور تهيه نمايد.

جهت سفارش طرح توجیهی تولید کنتور برق الکترونیکی ، لوازم و قطعات الکترونیکی با شماره: 09056370500 تماس بگیرید.

نگارش انواع طرح توجیهی با نرم افزار کامفار در کلیه زمینه ها طبق اصول استاندارد و ضمانت اصلاح تا مرحله اخذ وام با 22 سال سابقه کار در تهیه و تدوین طرح

لطفا به این مطلب امتیاز دهید:

امتیاز کاربر: 4.35 ( 3 نتایج)
گردآورنده
تی توجیهی
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
0