Die Entwicklungsgeschichte elektrischer Energiemessgeräte kann als Miniaturgeschichte der industriellen Evolution betrachtet werden. Traditionelle Hersteller von Stromzählern konzentrierten sich einst auf die rein mechanische Fertigung und stellten Induktionszähler her, die auf elektromagnetischer Induktion beruhten, um die Drehung mechanischer Zahnräder anzutreiben. Die führenden Unternehmen von heute haben sich grundlegend verändert und sind auf den Weg der „intelligenten Fertigung“ gegangen, die von technologischen Innovationen angetrieben wird. Bei diesem Transformationspfad handelt es sich nicht nur um einen einfachen Austausch von Geräten, sondern um eine tiefgreifende Änderung des technologischen Konzepts, die die umfassende Integration von Präzisionselektroniktechnologie, Kommunikationstechnologie, Datentechnologie und intelligenter Fertigungstechnologie umfasst und die Rolle und den Wert von Stromzählern in der Energiewelt neu definiert.
Von mechanischen Getrieben zu Chip-Algorithmen: ein grundlegender Sprung in der Messtechnik
Der Schritt der technologischen Innovation erfolgt im Kernmessprozess des Stromzählers. Herkömmliche mechanische Uhren basieren auf der Rotation von Aluminiumscheiben in einem Magnetfeld, um elektrische Energie zu messen, und ihre Genauigkeit wird leicht durch äußere Umgebungen, Abnutzung und Alterung sowie Installationswinkel beeinträchtigt. Moderne Stromzählerunternehmen haben diese Probleme durch den Einsatz fortschrittlicher elektronischer Messtechnologie vollständig gelöst. Sein Kern besteht darin, einen hochintegrierten dedizierten Messchip (SoC) in den Stromzähler einzubetten, der die Spannungs- und Stromsignale im Stromnetz bei extrem hohen Frequenzen sofort abtasten und dann mithilfe des integrierten digitalen Signalverarbeitungsalgorithmus (DSP) präzise Berechnungen durchführen kann. Diese Technologie kann nicht nur Wirk- und Blindenergie genau messen, sondern auch gleichzeitig Dutzende von Leistungsparametern wie Spannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor, Frequenz usw. berechnen. Die Genauigkeit wurde um Größenordnungen verbessert. Noch wichtiger ist, dass die elektronische Messung den Zählern die Fähigkeit verleiht, eine umfassendere Welt der Elektrizität „wahrzunehmen“ und so eine solide Datengrundlage für spätere intelligente Anwendungen schafft. Dieser Sprung hat den Stromzähler von einem einfachen Messgerät zu einem multifunktionalen Terminal zur Erfassung von Leistungsparametern gemacht.
Von isolierten Geräten zu Netzwerkknoten: die vernetzte Revolution der Kommunikationstechnologie
Wenn die präzise Messung das „Gehirn“ von Smart Metern ist, dann ist die Kommunikationstechnik ihr unverzichtbares „Nervenbündel“. Der Kern des Weges der „intelligenten Fertigung“ von Stromzählerunternehmen besteht darin, jeden Zähler mit der Fähigkeit zur Verbindung auszustatten und ihn von einem verteilten, isolierten Gerät in einen Schlüsselknoten im riesigen Energie-Internet der Dinge zu verwandeln. Dieser Wandel hat die vielfältige Entwicklung der Kommunikationstechnologie vorangetrieben. Um den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien gerecht zu werden, hat die Modern Electric Meter Company verschiedene Kommunikationslösungen entwickelt und integriert, darunter drahtlose netzwerkbasierte öffentliche Netzwerke (NB IoT) und 4G/5G-Technologie, um eine weitreichende Abdeckung zu erreichen. Verwendung eines kabelgebundenen RS-485-Busses zur Bereitstellung einer stabilen und zuverlässigen lokalen Kommunikation; Nutzen Sie die SPS-Trägerkommunikation bestehender Stromleitungen, um den Aufwand einer Neuverkabelung zu vermeiden; Und bauen Sie flexible Indoor-Netzwerke mit Technologien wie Low-Power-Wireless, LoRa und Zigbee für lokale Netzwerke auf. Durch diese Technologien können Stromzählerdaten in Echtzeit, bidirektional und sicher an die Datenplattform übertragen werden, wodurch erweiterte Funktionen wie Fernablesung von Zählern, Kostenkontrollmanagement, Fehlerüberwachung und Software-Upgrades erreicht werden und der Interaktionsmodus zwischen Strombetreibern und Nutzern vollständig neu aufgebaut wird.
Von der Datenaufzeichnung zu intelligenten Erkenntnissen: Die Wertsublimation der Datenanalyse
Die Fertigung produziert Hardwareprodukte, während die intelligente Fertigung Datenwerte schafft. Wenn Millionen intelligenter Zähler mit dem Netzwerk verbunden sind und kontinuierlich riesige Datenmengen übertragen, erreicht die technologische Innovation von Zählerherstellern eine tiefere Ebene – sie verlagert sich von der Bereitstellung von Geräten hin zur Bereitstellung datengesteuerter Erkenntnisse und Dienste. Fortgeschrittene Zählerunternehmen verkaufen nicht mehr nur Hardware, sondern engagieren sich für die Entwicklung leistungsstarker Softwareplattformen und Datenanalysealgorithmen. Diese Plattformen können die gesammelten Stromverbrauchsdaten gründlich auswerten und analysieren, verfeinerte Lastkurven erstellen, Stromanomalien identifizieren, den Energieverbrauch diagnostizieren und vorhersagen und sogar die Stromverbrauchsverhaltensmuster der Benutzer analysieren. Für Energieversorger können diese Erkenntnisse dazu beitragen, den Betrieb des Verteilungsnetzes, die Reaktion auf die Nachfrageseite und die Analyse von Stromdiebstahl zu optimieren. Für Industrie-, Gewerbe- und Haushaltsanwender können klare Energiesparempfehlungen und Energiemanagementpläne bereitgestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Rolle des Stromzählers von einem passiven Rekorder zu einem aktiven „Energieberater“ entwickelt, und Daten sind zu einem neuen Treibstoff für die Verbesserung der Energieeffizienz geworden.
Betrachtet man den technologischen Innovationspfad der Stromzählerunternehmen, handelt es sich um ein umfassendes Upgrade von Hardware zu Software, von Isolation zu Vernetzung und von Daten zu Intelligenz. Es zeigt, dass sich dieser traditionelle Industriezweig vollständig von den Beschränkungen der Einzelfertigung befreit und sich zu einem Bereich technologischer Innovation entwickelt hat, der modernste elektronische Technologie, Netzwerkkommunikation, Datenwissenschaft und fortschrittliche Fertigungstechnologie integriert. Künftige Stromzählerunternehmen werden durch ihre „intelligenten Fertigungs“-Fähigkeiten weiterhin wichtige Unterstützung für den Aufbau eines sichereren, effizienteren und umweltfreundlicheren digitalen Energieökosystems leisten.