Sistema para la lectura y telegestión de

NETMETRIC
Sistema para la lectura y telegestión
de contadores de fluidos
Aqua ver 2-01Domestic
¿Qué es NETMETRIC?
Sistema destinado a la lectura y gestión remota de
contadores de fluidos (gas natural, agua, electricidad.)
Es modular, de implementación sencilla y fácilmente
expandible.
Adicionalmente permite integrar sensores y actuadores
‡6HQVRUHVGHKXPRJDVRLQXQGDFLyQ
‡6HQVRUHVGHVHJXULGDGLQWUXVLyQ«
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¿Qué es NETMETRIC?
Características
‡ Se basa en una Red inalámbrica de sensores distribuidos
‡ Consumo de energía muy reducido
‡ Utiliza protocolos estándar de comunicaciones (Zigbee 802.15.4,GPRS/UMTS ,Tcp/IP)
‡ Cada nodo dispone de capacidad de emisión / recepción
‡ Fácilmente escalable y ampliable sin limitaciones
‡ Compatible con los actuales contadores mediante módulo de adquisición de datos y
con los nuevos que incorporen tecnologías de Radio Frecuencia.
‡ El sistema de medición se basa en el envió de lecturas por periodos predeterminados
de tiempo. (1h ± 24 h).
¿Qué es NETMETRIC?
Componentes
Nodo de adquisición de datos:
‡ Cuenta los pulsos del contador, los almacena y los transmite vía radio (ZigBEE) hacia el Colector.
‡ Capaz de retransmitir bidireccionalmente los datos que le llegan .
‡ Tiene capacidad de almacenamiento de registros.
Colector
‡5HFLEHORVGDWRVGHORVQRGRVYtDUDGLR5)ORVSURFHVD\ORVUHWUDQVPLWHYtD
GPRS/UMTS/WIMAX hacia el Sistema de Gestión y Control de Datos centralizado.
‡&RRUGLQDODUHGORFDOGHVSOHJDGDHQFDGD]RQDGHLQIOXHQFLD
‡'LVSRQHGHXQVHUYLGRU:(%TXHDOPDFHQD\JHVWLRQDODRSHUDWLYDGHORVQRGRV
‡8WLOL]DFRPRHVWDQGDUWHFQRORJtD=LJ%((GH5)VLHQGRRSFLRQDOHVORVLQWHUIDFHVSDUD
otras tecnologias de RF (LonWorks, Z-wave ,MBUs etc..)
‡*HVWLRQDODVSHWLFLRQHVQRSODQLILFDGDV\ODVLQFLGHQFLDVGHVX³GRPLQLR´
Plataforma de comunicaciones
‡Interface entre la red de Nodos y el sistema de Gestión y Control de Datos.
Centro de Control y Gestión de Datos
‡5HFLEHORVGDWRVGHO*HVWRUGH&RPXQLFDFLRQHV/RVSUHVHQWDDOPDFHQDJHVWLRQD\
distribuye a los distintitos departamentos permitiendo:
‡ Toma de decisiones
‡ Generación de informes
‡ Planificación de estrategias de control, distribución y comercialización.
¿Qué es NETMETRIC?
Arquitectura distribuida
Cada nodo es un repetidor, que
permite que las señales lleguen
desde cualquier Nodo de medida
hasta el Colector y desde ahí a la
plataforma de comunicaciones y el
centro de control.
Arquitectura distribuida
¿Qué es NETMETRIC?
Operativa
¿Qué es NETMETRIC?
Operativa
La zona de actuación es un área Metropolitana MAN (Metropolitan Area Network)
¿Qué es NETMETRIC?
Operativa
Los nodos de adquisición se sitúan en cada uno de los contadores ubicados en las
viviendas de cada abonado.ó cuartos de contadores específicos
¿Qué es NETMETRIC?
Operativa
Los nodos contadores de cada edificio se enlaza mediante una red DAN (Domestic
Area Network). La interconexión de estos nodos permite el despliegue de una extensa
red distribuida.
¿Qué es NETMETRIC?
Operativa
Los Nodos Colectores enlazan las diferentes DAN con el centro de Control.
¿Qué es NETMETRIC?
Operativa
Los Nodos colectores se distribuyen de tal manera que aseguren la cobertura de todas
las zonas del area metropolitana a controlar.
NETMETRIC
Escenarios de Distribución
ESCENARIOS DE DISTRIBUCIÓN
&DVR³*HQHUDO´&RQWDGRUHV'LVWULEXLGRV
Uniformemente
/D³'$1´VHKDGHFRQILJXUDUGHPRGRTXHQRGRDFW~H
como repetidor de los mensajes del resto de nodos.
NETMETRIC
Escenarios de Distribución
ESCENARIOS DE DISTRIBUCIÓN
Caso Contadores distribuidos erráticamente.
Muy habitual en viviendas antiguas y en reformas.
El despliegue de la red ha de ser más cuidadoso ya que
+D\TXHFRPSUREDUH[SOtFLWDPHQWHTXH³WRGRV´ORVQRGRV
tengan dentro de su alcance otro nodo.
Puede ser necesaria la instalación de algún nodo
repetidor no ubicado necesariamente en un contador.
Los programas ubicados en el colector gestionan el
correcto despliege de la Red.
NETMETRIC
Escenarios de Distribución
ESCENARIOS DE DISTRIBUCIÓN
Cuarto de Contadores.
Muchas viviendas de nueva construcción ubican sus
contadores en los áticos o sótanos centralizando la
medición de los mismos.
El caso de los sótanos presenta el problema de que en
muchos casos no disponen de cobertura GPRS siendo
necesario alcanzar una zona con ella para poder enviar
los datos de los contadores.
(QHVWHFDVRVHGHVSOLHJDXQGLVSRVLWLYR³HVSHFLDO´TXH
dispone de un amplificador de señal que opera a una
frecuencia más baja que permite a la señal llegar hasta
el Nodo Colector ubicado en el tejado.
NETMETRIC Componentes
COMPONENTES DEL SISTEMA DAN
Nodo Sensor. Sistema integrado de Microcontrolador y Transceiver
ZigBee.
Nodo Repetidor.Retransmite la señal de nodos sensores ampliando el
alcance.
Nodo Colector (GPRS).Sistema embebido de alta disponibilidad
Nodo especial (CUARTO CONTADORES).
Nodo capaz de gestionar las lecturas de un cuarto de completo de
contadores y retransmitirlas hasta el colector de datos en caso de que no
exista la cobertura intrínseca de la RED demandada (GPRS/UMTS/Etc. )
NETMETRIC Componentes
NODO SENSOR
Sistema integrado de Microcontrolador y Transceiver ZigBEE.
Sistema integrado de Microcontrolador y Transceiver ZigBEE de bajo consumo .
Incluye el STACK ZigBEE PRO al completo.
Operación a 2.4 Ghz.
Firmware actualizable a la nueva especificación.
Máxima integración con sistema especial de inmunidad a las interferencias.
Modos de operación de bajo consumo, con contadores latentes que permiten el contaje de
pulsos con el sistema de procesado y transmisión en hibernación.
Permite ciclos de operación de hasta 7 años con una sola batería.
Reguladores de voltaje integrados para la gestión de baterías de ión-litio.
NETMETRIC Componentes
ROUTER COLECTOR
Sistema embebido de alta disponibilidad.
Gestiona las comunicaciones con las distintas DAN , almacena los datos y los retransmite hacia
el centro de control mediante GPRS/ GSM/UMTS/WIMAX.
Posibilidad de incluir interfaces para DAN basadas sistemas RF no basadas en protocolo ZigBEE
Gestionable mediante servidor WEB embebido.
Incluye programas de gestión que permiten una fácil configuración y mantenimiento de la
operativa de la red DAN.
Sistema de alimentación auxiliar basado en paneles solares.
Incluye sensores climatológicos y de irradiación solar.
Unidos al sistema de posicionamiento permiten una gestión integral del entorno ofreciendo una
correlación entre los consumos de gas de una zona y sus datos atmosféricos concretos.
NETMETRIC Componentes
NODO CUARTO CONTADORES
Nodo especial capaz de gestionar las lecturas de un
cuarto de completo de contadores y retransmitirlas vía
radio hasta el colector de datos.
NETMETRIC Instalación y Mantenimiento
INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO
Dispositivo portátil (PDA) que permita la conexión con la RED de Nodos ZigBEE e
introducir los Datos del contador mediante teclado ó lectura del código de barras del
mismo.
-Se lee los códigos de barras que identifican al chip de RF y al contador creándose un vinculo
entre ellos. El del chip se puede leer también por RF.
-Se actualiza el valor del contador en caso de sustitución.
-El software residente en el colector detecta el nuevo dispositivo y lo configura con los
parámetros de red adecuados.
-Cuando llega el momento dado , transmite sus primeros datos al sistema.
CB
ZigBee
NETMETRIC Topologías
Topologías de RED aplicables.
La Red de nodos permite cualquier topología existente:
Linea, peer-to-peer, arbol, estrella o malla (Mesh).
Estrella
Línea
Malla
La RED es autogestionable, permitiendo redirigir el trafico de red en caso de fallo de uno de los
nodos o necesidades de consumo y tráfico.
El protocolo de Red existente en cada nodo se encarga del enrutado de los mensajes.
NETMETRIC Protocolos
Protocolos de RED.
Los Nodos de Lectura que conforman la Red DAN, se comunican utilizando el protocolo
ZigBEE.
(802.15.4).En casos especiales pueden utilizarse otro tipo de protocolos de red más ligeros.
La comunicación entre los nodos de medida y el colector se realiza igualmente mediante
protocolo ZigBEE.
La comunicación entr los colectores y el sistema de control se basa en el protocolo estandar
TCP/IP. Frente al uso de UDP presenta mejoras en cuanto a fiabilidad y seguridad.
NETMETRIC Protocolos
ZigBee.
Los dispositivos de medición y control distribuidos, no necesitan de un gran ancho de banda
pero si precisan un consumo de energía muy bajo y una baja latencia .
ZigBEE es un estandar inalámbrico creado específicamente para este tipo de dispositivos.
Es una tecnología inalámbrica con velocidades comprendidas entre 20 kB/s y 250 kB/s y rangos de
10 m a 75 m. Puede usar las bandas libres ISM de 2,4 GHz, 868 MHz (Europa) y 915 MHz (EEUU).
Una red ZigBee puede estar formada por hasta 65000 nodos los cuales tienen la mayor parte del
tiempo el transceiver ZigBee dormido con objeto de consumir menos que otras tecnologías
inalámbricas.
La ZigBEE Alliance es un grupo de grandes empresas ( actualmente más de 180) vinculadas de
diferentes formas al mundo de la electrónica , las telecomunicaciones y los sistemas de control que
trabajan juntas garantizando la interoperabilidad de los sistemas certificados por ellas.
NETMETRIC Protocolos
Basada en dispositivos de radio de bajo costo.
3HUPLWHWRGRWLSRGHWRSRORJtDVLQFOXLGDVODV³0HVK1HWZRUNLQJ
3HUPLWHRSHUDUHQODVGLVWLQWDVIUHFXHQFLDV³OLEUHV´HQHOPXQGR*K]HQWRGRHOPXQGR
MHz en Europa y 915 MHz en USA).
El protocolo incluye capacidades de Autodescubrimiento y enrutamiento compensado.
Incluye características de seguridad avanzadas como la encriptación simétrica de 128 bits.
Tiene una excelente relación señal-Ruido.
Implementaciones de sistemas AMR basados en ZigBEE realizadas con éxito en distintas utilities a
nivel nacional de los sectores del suministro de Gas , Agua y Electricidad.
NETMETRIC Protocolos
PROTOCOLO DE LOS MENSAJES
Existencia de protocolo oficial para AMRs
Cabeceras: Magic START
Identificadores Usuario: DNI /Nº Contrato
Identificador GeoPosición: CP /Cod Cord GP / GIS . (permite independencia de vinculaciones
DB, averías y fraudes etc...)
Datos: Valores lecturas contador.
Correción de errores: CRC etc..
Colas: Magic END
NETMETRIC Esquema funcional
NETMETRIC Opciones Centro Control
Centro de Supervisión y Control.
Posibilidad de implentación de un centro de gestión y control de la operativa de
RED.
MONITORIZACIÓN: Permite controlar el estado de toda la red en tiempo
real y avisa en caso de anomalía. Soporte de protocolo SNMP.
INCIDENCIAS: Herramienta que permite gestionar las incidencias de la
red en todo momento.
GESTIÓN DE RED: Permite acceder a todos los componentes de la red
para la configuración de los colectores, diagnósticos, etc.
CONFIGURACIÓN REMOTA DE LOS COLECTORES: Permite múltiples
modos de envío de datos a la plataforma, consiguiendo sincronizar a lo
largo del tiempo los envíos de datos de los distintos colectores para no
colapsar en ningún momento la plataforma. Envíos programados o bajo demanda.
NETMETRIC Opciones Centro Control
Centro de Supervisión y Control.
NETMETRIC Opciones Industrial.
Supervisión de instalación suministro industrial.
Zigbee Telemetría
Zigbee Telemetría
Centro Tecnológico de La Rioja.
Avd Zaragoza 21, 26071
Logroño La Rioja
www.zigbee-tlm.es
jorge.remirez@zigbee-tlm.es
Zigbee Telemetría
JMP Ingenieros SL
Camino San miguel SN
26371 Sotes
La Rioja
www.jmpingenieros.es
eduardo.remirez@jmpingenieros.es