Lectura automática de contadores

La lectura automática de medidores ( AMR , por sus siglas en inglés) es la tecnología que recopila automáticamente datos de consumo, diagnóstico y estado de los medidores de agua o de los dispositivos de medición de energía (gas, electricidad) y transfiere esos datos a una base de datos central para la facturación, la resolución de problemas y el análisis. Esta tecnología ahorra principalmente a los proveedores de servicios públicos el gasto de viajes periódicos a cada ubicación física para leer un medidor. Otra ventaja es que la facturación puede basarse en el consumo casi en tiempo real en lugar de en estimaciones basadas en el consumo pasado o previsto. Esta información oportuna junto con el análisis puede ayudar tanto a los proveedores de servicios públicos como a los clientes a controlar mejor el uso y la producción de energía eléctrica, el uso de gas o el consumo de agua .

Las tecnologías AMR incluyen tecnologías portátiles, móviles y de red basadas en plataformas de telefonía (cableadas e inalámbricas), radiofrecuencia (RF) o transmisión por línea eléctrica.

En el caso de los AMR táctiles, el lector de medidores lleva una computadora portátil o un dispositivo de recolección de datos con una varilla o sonda. El dispositivo recolecta automáticamente las lecturas de un medidor al tocar o colocar la sonda de lectura cerca de una bobina de lectura incluida en el panel táctil. Cuando se presiona un botón, la sonda envía una señal de interrogación al módulo táctil para recolectar la lectura del medidor. El software del dispositivo compara el número de serie con uno de la base de datos de ruta y guarda la lectura del medidor para descargarla más tarde a una computadora de facturación o recolección de datos. Dado que el lector de medidores todavía tiene que ir al sitio del medidor, a esto a veces se lo denomina AMR "in situ". Otra forma de lector de contacto utiliza un puerto infrarrojo estandarizado para transmitir datos. Los protocolos están estandarizados entre fabricantes mediante documentos como ANSI C12.18 o IEC 61107 .

El alojamiento de AMR es una solución de back-office que permite al usuario realizar un seguimiento de su consumo de electricidad , agua o gas a través de Internet. Todos los datos se recopilan casi en tiempo real y se almacenan en una base de datos mediante un software de adquisición de datos. El usuario puede ver los datos a través de una aplicación web y analizarlos mediante diversas herramientas de análisis en línea, como la elaboración de gráficos de perfiles de carga, el análisis de componentes de tarifas y la verificación de su factura de servicios públicos.

La AMR basada en radiofrecuencia puede adoptar muchas formas. Las más comunes son las soluciones portátiles, móviles, satelitales y de red fija. Existen sistemas de RF bidireccionales y sistemas de RF unidireccionales en uso que utilizan bandas de RF con y sin licencia.

En un sistema bidireccional o de "activación", normalmente se envía una señal de radio al número de serie exclusivo de un medidor AMR, instruyendo a su transceptor para que se encienda y transmita sus datos. Tanto el transceptor del medidor como el transceptor de lectura envían y reciben señales de radio. En un sistema unidireccional de tipo "burbuja" o transmisión continua , el medidor transmite de forma continua y los datos se envían cada pocos segundos. Esto significa que el dispositivo de lectura puede ser solo un receptor y el medidor solo un transmisor. Los datos viajan solo desde el transmisor del medidor hasta el receptor de lectura. También existen sistemas híbridos que combinan técnicas unidireccionales y bidireccionales, utilizando comunicación unidireccional para la lectura y comunicación bidireccional para las funciones de programación.

La lectura de medidores basada en radiofrecuencia generalmente elimina la necesidad de que el lector de medidores ingrese a la propiedad o al hogar, o que ubique y abra un pozo subterráneo para el medidor. La empresa de servicios públicos ahorra dinero al aumentar la velocidad de lectura, tiene menos responsabilidad por ingresar a propiedades privadas y tiene menos lecturas perdidas por no poder acceder al medidor.

La tecnología basada en RF no es aceptada fácilmente en todas partes. En varios países asiáticos, la tecnología se enfrenta a una barrera de regulaciones vigentes relacionadas con el uso de la radiofrecuencia de cualquier potencia radiada. Por ejemplo, en la India, la frecuencia de radio que generalmente está en la banda ISM no se puede utilizar libremente ni siquiera para radio de baja potencia de 10 mW . La mayoría de los fabricantes de medidores de electricidad tienen dispositivos de radiofrecuencia en la banda de frecuencia de 433/868 MHz para su implementación a gran escala en los países europeos. La banda de frecuencia de 2,4 GHz se puede utilizar ahora en la India para aplicaciones tanto en exteriores como en interiores, pero pocos fabricantes han mostrado productos dentro de esta banda de frecuencia. En esos países, se están llevando a cabo iniciativas en materia de AMR de radiofrecuencia ante los reguladores donde el costo de la licencia supera los beneficios de la AMR.

En el AMR portátil, el lector de medidores lleva una computadora portátil con un receptor/transceptor incorporado o adjunto (radiofrecuencia o táctil) para recopilar lecturas de medidores compatibles con AMR. A esto a veces se lo denomina lectura de medidores "caminando", ya que el lector de medidores pasa por los lugares donde están instalados los medidores a medida que realiza su ruta de lectura. Las computadoras portátiles también se pueden usar para ingresar lecturas manualmente sin el uso de tecnología AMR como alternativa, pero esto no admitirá datos exhaustivos que se puedan leer con precisión utilizando la lectura del medidor electrónicamente.

La lectura de medidores móvil o "desde el vehículo" es aquella en la que se instala un dispositivo de lectura en un vehículo. El lector de medidores conduce el vehículo mientras el dispositivo de lectura recopila automáticamente las lecturas del medidor. A menudo, para la lectura de medidores móvil, el equipo de lectura incluye funciones de navegación y mapeo proporcionadas por GPS y software de mapeo. Con la lectura de medidores móvil, el lector normalmente no tiene que leer los medidores en un orden de ruta en particular, sino que simplemente conduce por el área de servicio hasta que se lean todos los medidores. Los componentes a menudo consisten en una computadora portátil o patentada, software, receptor/transceptor de RF y antenas externas del vehículo .

Los transmisores para satélites de recolección de datos se pueden instalar en el campo junto a los medidores existentes. Los dispositivos AMR satelitales se comunican con el medidor para obtener lecturas y luego envían esas lecturas a través de una red satelital fija o móvil. Esta red requiere una vista despejada del cielo para el transmisor/receptor satelital, pero elimina la necesidad de instalar torres fijas o enviar técnicos de campo, por lo que es particularmente adecuada para áreas con baja densidad geográfica de medidores.

• Banda estrecha (frecuencia de radio fija única)
• Espectro expandido
  • Espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS)
  • Espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS)

También existen medidores que utilizan AMR con tecnologías de RF como los sistemas de datos de telefonía celular, Zigbee , Bluetooth , Wavenis y otros. Algunos sistemas operan con frecuencias autorizadas por la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC) y otros bajo la Parte 15 de la FCC , que permite el uso de frecuencias de radio sin licencia.

WiSmart es una plataforma versátil que puede ser utilizada por una variedad de electrodomésticos para proporcionar comunicación TCP/IP inalámbrica utilizando el protocolo 802.11 b/g.

Dispositivos como el termostato inteligente permiten a una empresa de servicios públicos reducir el consumo de energía de una casa para ayudar a gestionar la demanda de energía.

La ciudad de Corpus Christi se convirtió en una de las primeras ciudades de los Estados Unidos en implementar Wi-Fi en toda la ciudad , que había sido gratuito hasta el 31 de mayo de 2007, principalmente para facilitar la AMR después de que un lector de medidores fuera atacado por un perro. ^[1] Hoy en día, muchos ^{[¿ cuáles? ]} medidores están diseñados para transmitir mediante Wi-Fi, incluso si no hay una red Wi-Fi disponible, y se leen utilizando un receptor de mano Wi-Fi local.

Los medidores instalados en Corpus Christi no están habilitados directamente para Wi-Fi, sino que transmiten telemetría de banda estrecha en ráfagas en la banda de 460 MHz. Esta señal de banda estrecha tiene un alcance mucho mayor que el Wi-Fi, por lo que la cantidad de receptores necesarios para el proyecto es mucho menor. Luego, las estaciones receptoras especiales decodifican las señales de banda estrecha y reenvían los datos a través de Wi-Fi.

La mayoría de los medidores automáticos de servicios públicos instalados en el área de Corpus Christi funcionan con baterías. La tecnología Wi-Fi no es adecuada para el funcionamiento a largo plazo con baterías.

El PLC es un método en el que los datos electrónicos se transmiten a través de líneas eléctricas hasta la subestación y luego se retransmiten a una computadora central en la oficina principal de la empresa de servicios públicos. Esto se consideraría un tipo de sistema de red fija (la red es la red de distribución que la empresa de servicios públicos ha construido y mantiene para suministrar energía eléctrica). Estos sistemas se utilizan principalmente para la lectura de medidores eléctricos. Algunos proveedores han interconectado medidores de gas y agua para alimentar un sistema de tipo PLC.

En 1972, Theodore George "Ted" Paraskevakos , mientras trabajaba con Boeing en Huntsville, Alabama , desarrolló un sistema de monitoreo de sensores que utilizaba transmisión digital para sistemas de seguridad, alarmas médicas y contra incendios, así como capacidades de lectura de medidores para todos los servicios públicos. Esta tecnología fue una derivación del sistema de identificación automática de líneas telefónicas, ahora conocido como identificador de llamadas .

En 1974, Paraskevakos obtuvo una patente estadounidense por esta tecnología. ^[2] En 1977, fundó Metretek, Inc. ^[3] , que desarrolló y produjo el primer sistema de gestión de carga y lectura remota de medidores totalmente automatizado y disponible comercialmente. Dado que este sistema se desarrolló antes de Internet, Metretek utilizó la minicomputadora IBM serie 1. Paraskevakos y Metretek obtuvieron múltiples patentes por este enfoque. ^[4]

El principal impulsor de la automatización de la lectura de medidores no es reducir los costos laborales, sino obtener datos que son difíciles de obtener. ^{[ cita requerida ]} Por ejemplo, muchos medidores de agua se instalan en lugares que requieren que la empresa de servicios públicos programe una cita con el propietario para obtener acceso al medidor. En muchas áreas, los consumidores han exigido que su factura mensual de agua se base en una lectura real, en lugar de (por ejemplo) un uso mensual estimado basado en una sola lectura real del medidor realizada cada 12 meses. Los primeros sistemas AMR a menudo consistían en AMR de paso y de paso en automóvil para clientes residenciales, y AMR basado en teléfono para clientes comerciales o industriales. Lo que alguna vez fue una necesidad de datos mensuales se convirtió en una necesidad de lecturas diarias e incluso horarias de los medidores. En consecuencia, las ventas de AMR de paso en automóvil y por teléfono han disminuido en los EE. UU., mientras que las ventas de redes fijas han aumentado. La Ley de Política Energética de EE. UU. de 2005 solicita que los reguladores de servicios eléctricos consideren el apoyo a un "... programa de tarifas basado en el tiempo (para) permitir que el consumidor eléctrico administre el uso y el costo de la energía a través de tecnología avanzada de medición y comunicaciones ". ^[5]

La tendencia actual es considerar el uso de medidores avanzados como parte de una infraestructura de medición avanzada .

Originalmente, los dispositivos AMR solo recopilaban lecturas de medidores electrónicamente y las combinaban con las cuentas. A medida que la tecnología ha avanzado, se pueden capturar, almacenar y transmitir datos adicionales a la computadora principal y, a menudo, los dispositivos de medición se pueden controlar de forma remota. Esto puede incluir alarmas de eventos como manipulación, detección de fugas, batería baja o flujo inverso. Muchos dispositivos AMR también pueden capturar datos de intervalo y registrar eventos de medidor. Los datos registrados se pueden usar para recopilar o controlar datos de tiempo de uso o tasa de uso que se pueden usar para perfiles de uso de agua o energía, facturación de tiempo de uso, pronóstico de demanda, respuesta a la demanda , registro de tasa de flujo , detección de fugas , monitoreo de flujo, aplicación de conservación de agua y energía , apagado remoto, etc. Infraestructura de medición avanzada , o AMI, es el nuevo término acuñado para representar la tecnología de red de sistemas de medidores de red fija que van más allá de AMR hacia la gestión remota de servicios públicos. Los medidores en un sistema AMI a menudo se denominan medidores inteligentes , ya que a menudo pueden usar datos recopilados según la lógica programada.

La Asociación de Lectura Automática de Medidores (AMRA, por sus siglas en inglés) respalda la resolución de la Asociación Nacional de Comisionados Reguladores de Servicios Públicos (NARUC, por sus siglas en inglés) para eliminar las barreras regulatorias a la implementación amplia de la infraestructura de medición avanzada (AMI, por sus siglas en inglés). La resolución, aprobada en febrero de 2007, ^[6] reconoció el papel de la AMI en el apoyo a la implementación de precios dinámicos y los beneficios resultantes para los consumidores. La resolución identificó además el valor de la AMI para lograr ahorros significativos en los costos operativos de las empresas de servicios públicos en las áreas de gestión de cortes de suministro, protección de ingresos y gestión de activos. La resolución también solicitó un análisis de caso de negocios de la AMI para identificar estrategias de implementación rentables, respaldó la recuperación oportuna de costos para los gastos de AMI incurridos con prudencia y realizó recomendaciones adicionales sobre la fijación de tarifas y el tratamiento impositivo de dichas inversiones.

Los sistemas de medición avanzados pueden brindar beneficios a las empresas de servicios públicos, los proveedores minoristas y los clientes. Los beneficios serán reconocidos por las empresas de servicios públicos con una mayor eficiencia, detección de cortes, notificación de manipulación y reducción de costos laborales como resultado de la automatización de lecturas, conexiones y desconexiones. Los proveedores minoristas podrán ofrecer nuevos productos innovadores además de personalizar paquetes para sus clientes. Además, al estar los datos de los medidores disponibles de inmediato, sus clientes tendrían ciclos de facturación más flexibles en lugar de seguir los ciclos de lectura estándar de las empresas de servicios públicos. Con información de uso oportuna disponible para el cliente, los beneficios se verán a través de oportunidades para administrar su consumo de energía y cambiar de un REP a otro con datos de medidores reales. Debido a estos beneficios, muchas empresas de servicios públicos están avanzando hacia la implementación de algunos tipos de soluciones AMR.

En muchos casos, la medición inteligente es requerida por ley (por ejemplo, la Ley 129 (2008) de Pensilvania).

Los beneficios de la medición inteligente para las empresas de servicios públicos. ^{[ cita requerida ]}

• Lectura precisa del medidor, no más estimaciones
• Facturación mejorada
• Clases de perfil y clases de medición precisas, costos reales aplicados
• Seguridad mejorada y detección de manipulaciones para equipos
• Gestión energética mediante gráficos de datos de perfil
• Menos carga financiera corrigiendo errores
• Menos gastos acumulados
• Transparencia de la medición de "costo de lectura"
• Mayor poder de adquisición gracias a datos más precisos: reducción del riesgo de precios
• En casos de escasez, la empresa de servicios públicos podrá gestionar/asignar el suministro.

Los beneficios de la medición inteligente para el cliente.

• Facturación mejorada y seguimiento del uso.

• Riesgo de pérdida de privacidad: los detalles de uso revelan información sobre las actividades del usuario ^[7]
• Mayor potencial de monitoreo por parte de terceros no autorizados ^[7]
• Fiabilidad potencialmente reducida (medidores más complicados, mayor potencial de interferencias por parte de terceros) ^[7]
• Aumento de los riesgos de seguridad derivados del acceso remoto o a la red ^[7]

Las prácticas de construcción, el clima y la necesidad de información impulsan a las empresas de servicios públicos de distintas partes del mundo a adoptar la tecnología AMR a distintos ritmos. En los EE. UU., se han implementado importantes redes fijas de tecnologías basadas en RF y PLC. ^[8] Algunos países han implementado o planean implementar ^[9] sistemas AMR en todo el país.

Al utilizar una combinación de informes de AMR y análisis de energía, SPAR pudo reducir el consumo de energía en un 20 %. ^[10]

El AMI en Australia surgió a partir de políticas gubernamentales que buscaban corregir las ineficiencias observadas en el mercado y de empresas de distribución que buscaban lograr eficiencias operativas. En julio de 2008, se estaba planificando un programa obligatorio en Victoria para la instalación de 2,6 millones de medidores durante un período de 4 años. La tasa máxima de instalación prevista de medidores AMI era de 5.000 por día en todo Victoria. La gestión del programa estuvo a cargo de un comité directivo de la industria.

En 2009, el Auditor General de Victoria llevó a cabo una revisión del programa y encontró que había "deficiencias significativas" en el asesoramiento al Gobierno y que la gestión del proyecto "no había sido adecuada". ^[11] Posteriormente, el Gobierno de Victoria anunció una moratoria del programa ^[12]

• Informe de la Comisión de Servicios Públicos de Texas de 2006
• Pensilvania, ( Exelon -PECO) 2,2 millones de medidores desplegados
• Misuri, ( Ameren ) 1,7 millones de metros desplegados.

Con la creciente adopción de medidores y sistemas AMI, la AMR ha estado en declive en el sector de servicios públicos de electricidad de EE. UU. ^[13] Sin embargo, en los sectores de gas y agua, donde tiende a ser más costoso y complicado reemplazar los medidores, la AMR sigue prevaleciendo, ^[14] y algunas empresas de servicios públicos continúan invirtiendo en nuevas implementaciones de medidores AMR. ^[15] En el futuro, las empresas de servicios públicos se enfrentan a la opción de reemplazar AMR con AMI, a menudo con un gran gasto y una gran inversión de tiempo, o explorar una estrategia AMx utilizando tecnología moderna de recopilación y procesamiento de señales que permita una recopilación de datos inalámbricos más frecuente de los medidores AMR existentes (en algunos casos hasta cada 30 segundos) al tiempo que ofrece una mayor interoperabilidad con otros medidores (potencialmente más avanzados) en áreas donde pueden ofrecer beneficios incrementales. ^[16] Mientras que es probable que el primer enfoque continúe la disminución gradual de la RAM, el último enfoque podría conducir a un resurgimiento del interés en los medidores de RAM de próxima generación que pueden desbloquear datos casi en tiempo real a un menor costo y con vidas útiles más largas, ^[17] mientras que también eliminan virtualmente la necesidad de que los camiones pasen para la recopilación de datos.

• Codificador receptor transmisor
• Generación distribuida
• Contador de electricidad
• Tarifa de alimentación
• Medidor de gas
• Medición neta
• Monitoreo de carga no intrusivo
• Metro-Bus
• Sistema de medición abierto
• Comunicación por línea eléctrica
• Utilidad pública
• Medidor inteligente
• Submedición de servicios públicos
• Medidor de agua

• Medios relacionados con Lectura automática de contadores en Wikimedia Commons
• ¿Qué es la ‘Red Inteligente’?