SMC ECIL

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Sistema de Medição Concentrada em Baixa Tensão e de Baixo Custo S. de A. Santos, ECIL; P. Andreus, ECIL;R. Rufini, BANDEIRANTE Resumo- Este artigo descreve o funcionamento de um sistema de medição concentrada (SMC) de baixo custo e de rápida im- plantação, voltado à medição residencial e comercial de peque- no porte. O sistema utiliza tecnologia wireless, padrão ZigBee, na interligação os módulos concentradores, e deste, às unidades consumidoras. Permite corte e religamento remoto, bem como diminuir as perdas comerciais resultantes de ligações clandes- tinas. Este novo sistema engloba um software capaz de parame- trizar e ler a quantidade de energia total gasta, ou de um de- terminado período, criando perfis de consumo, permitindo o estudo de casos e melhorando o planejamento estratégico. Palavras-chave—Medição Concentrada, Rádio Freqüência, Telemetria, Zigbee. I. INTRODUÇÃO A base deste projeto foi a exteriorização e concentração da medição de energia em baixa tensão, em bairros residen- ciais e comerciais, mantendo a utilização de medidores con- vencionais dotados de saídas ópticas, capazes de sinalizar um número de pulsos proporcional à energia consumida em KW/h. O sistema é dotado de um módulo concentrador, que ge- rencia 8 medidores, responsável pela coleta de pulsos e tota- lização da informação de consumo. Foi disponibilizado para o usuário final um display digital que permite visualizar o consumo total ou mensal e acrescentar informações sobre aumento de tarifa ou qualquer outra mensagem relevante. Espera-se com este projeto reduzir significativamente as perdas comerciais resultantes de ligações clandestinas, que transpassam o medidor residencial [4]. Almeja-se facilitar o trabalho do leiturista, evitando que seja necessária a entrada no interior das residências, aumentar a comodidade, a confi- abilidade e o controle dos gastos para o consumidor final [5]. II. SISTEMA DE MEDIÇÃO Primeiramente foram estabelecidos critérios de desenvol- vimento de Hardware, desde o número de entradas à méto- dos de comunicação, incluindo neste estágio os procedimen- tos de instalação e métodos de medição. 1 A. Hardware O Hardware foi dividido em quatro partes: y Módulo Concentrador y Módulo de Corte y Módulo Display y Módulo Fonte Este trabalho foi realizado como parte do programa de Pesquisa e Desen- volvimento da Bandeirante Energia S.A. – empresa do grupo Energias do Brasil. O Módulo Concentrador é o responsável pela soma dos pulsos e pelo envio da informação aos módulos Display e Corte. A interligação entre os módulos pode ser visualizada na figura 1. Figura 1. Diagrama Modular do sistema. Onde: - F1,F2 e F3 representam as fases de um sistema trifásico. - RL de 1 a 8 representam os relês de acionamento de ca- da residência. - Med de 1 a 8 representam as entradas de pulsos vindas dos medidores optoacoplados. O hardware do concentrador é dotado e uma antena Om- ni, que envia e recebe comandos para o display ou para ou- tros concentradores e permite a parametrização via software remoto. O sistema de comunicação ZigBee necessita de uma placa especial com 4 camadas, com um custo de fabricação eleva- do quando comparado a uma PCI comum, por este motivo foi fabricada uma placa separada que pode ser “espetada” ao módulo Concentrador e ao módulo Display. A placa em questão, utiliza um transcever da freescale (motorola), o MC13191, e um sistema de amplificação que permite ampli- ar o alcance do link [1]. Um modelo semelhante ao mostrado na figura 2 foi utili- zado, apresentando ótimos resultados para pequenas distân- cias (<600m) [4]. Figura 2. Modelo de comunicação RF padrão ZigBee utilizado no SMC.

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Sistema de Medio Concentrada em Baixa Tenso e de Baixo Custo S. de A. Santos, ECIL; P. Andreus, ECIL;R. Rufini, BANDEIRANTE Resumo-Esteartigodescreveofuncionamentodeumsistema de medio concentrada (SMC) de baixo custo e de rpida im-plantao, voltado medio residencial e comercial de peque-noporte.Osistemautilizatecnologia wireless, padro ZigBee, na interligao os mdulos concentradores, e deste, s unidades consumidoras.Permitecorteereligamentoremoto,bemcomo diminuirasperdascomerciaisresultantesdeligaesclandes-tinas. Este novo sistema engloba um software capaz de parame-trizareleraquantidadedeenergiatotalgasta,oudeumde-terminadoperodo,criandoperfisdeconsumo,permitindoo estudo de casos e melhorando o planejamento estratgico. Palavras-chaveMedioConcentrada,RdioFreqncia, Telemetria, Zigbee. I.INTRODUO A base deste projeto foi a exteriorizao e concentrao da medio de energia em baixa tenso, em bairros residen-ciais e comerciais, mantendo a utilizao de medidores con-vencionaisdotadosdesadaspticas,capazesdesinalizar um nmero de pulsos proporcional energia consumida em KW/h. O sistema dotado de um mdulo concentrador, que ge-rencia 8 medidores, responsvel pela coleta de pulsos e tota-lizao da informao de consumo. Foi disponibilizado para o usurio final um display digital que permite visualizar o consumototaloumensaleacrescentarinformaessobre aumento de tarifa ou qualquer outra mensagem relevante. Espera-se com este projeto reduzir significativamente as perdas comerciais resultantes de ligaes clandestinas, que transpassam o medidor residencial [4]. Almeja-se facilitar o trabalho do leiturista, evitando que seja necessria a entrada no interior das residncias, aumentar a comodidade, a confi-abilidadeeocontroledosgastospara o consumidor final [5]. II.SISTEMA DE MEDIO Primeiramente foram estabelecidos critrios de desenvol-vimento de Hardware, desde o nmero de entradas mto-dos de comunicao, incluindo neste estgio os procedimen-tos de instalao e mtodos de medio.1A.Hardware O Hardware foi dividido em quatro partes: Mdulo Concentrador Mdulo de CorteMdulo DisplayMdulo Fonte

Este trabalho foi realizado como parte do programa de Pesquisa e Desen-volvimento da Bandeirante Energia S.A. empresa do grupo Energias do Brasil. O Mdulo Concentrador o responsvel pela soma dos pulsos e pelo envio da informao aos mdulos Display e Corte. A interligao entre os mdulos pode ser visualizada na figura 1. Figura 1. Diagrama Modular do sistema. Onde:- F1,F2 e F3 representam as fases de um sistema trifsico.- RL de 1 a 8 representam os rels de acionamento de ca-da residncia. - Med de 1 a 8 representam as entradas de pulsos vindas dos medidores optoacoplados. O hardware do concentrador dotado e uma antena Om-ni, que envia e recebe comandos para o display ou para ou-tros concentradores e permite a parametrizao via software remoto.O sistema de comunicao ZigBee necessita de uma placa especial com 4 camadas, com um custo de fabricao eleva-do quando comparado a uma PCI comum, por este motivo foi fabricada uma placa separada que pode ser espetada ao mduloConcentradoreaomduloDisplay.Aplacaem questo,utilizaumtransceverdafreescale(motorola),o MC13191, e um sistema de amplificao que permite ampli-ar o alcance do link [1]. Um modelo semelhante ao mostrado na figura 2 foi utili-zado, apresentando timos resultados para pequenas distn-cias (