萊姆電子技術降低能源成本
發布時間：2010-06-22 www.xstr.xyz
我們生活在技術進步的時代。在這個時代，我們已經掌握了過上舒適生活所需的基本技術。我們的直接環境可能很舒適，但不可否認全球環境存在令人擔憂的問題；因此，開發減少環境影響的方法便成為當下極其重要的事情。盡管各國政府仍在爭議國際間必須采取什么行動，但有遠見的公司已在采用解決方案，以期更好地了解我們能做些什么。
提高能效是件雙贏的事情；從每個角度講，降低能耗等同于降低能源成本。阻礙我們進一步關注能源問題的是認知；從一國來看，我們可能意識到存在能源問題，但信息的缺乏會妨礙我們采取直接行動改善這種狀況。如果知識就是力量，這意味著我們掌握的關于能源使用的知識越多，就越有利于我們采取積極行動減少電力消耗。
公用事業公司提供電表是為了監控用電情況，但安裝的電表往往僅提供用電的粗略數據，目的是使公用事業公司能向客戶收費。輔助計量（sub-metering）是電力行業相對較晚采取的計量方法，使公司和用電大戶能夠更精確地監控能源使用狀況，為它們提供降低能耗以及這些能源的直接和間接成本的必要信息。
不過，這些知識是有代價的。目前，公用事業公司并不向所有最終用戶提供輔助計量，因此須由能源用戶負擔最初的投資。可以通過節省的錢來衡量這筆投資的回報，可是投資越大，回報期就越長。安裝的輔助計量表大多面臨這種實際情況：安裝和調試不僅復雜，而且必須停工。
LEM把握無線遙測技術的發展趨勢，開發出遠遠超越傳統輔助計量工具的系列產品；提供完整的能源管理解決方案，不僅易于安裝，而且幾乎不需要調試，同時由于采用無線自動組網技術，便于擴展和維護。
LEM以領先的傳感器技術聞名于世，這些傳感器用于多種應用場合的數據獲取形式，包括電信、醫療和工業應用領域。LEM通過這項專門技術開發出一系列的監控裝置，不僅測量能源使用的精確度超過目前有售的其他解決方案，并且以無線方式傳送這些信息。這降低成本，減少安裝的不便 —— 后者正是安裝輔助計量解決方案時考慮的重要因素。
無線電能表（Wi-LEM）解決方案由多個節點，最低配置必須有一個測量點（EMN）和一個網關。EMN采集數據并與網關無線相連，而網關提供與個人計算機接口用于儲存和處理采集的數據。
EMN既測量電壓也測量電流，并且由被測電路直接供電，這意味著不需要另外安裝電源。由于采用新型的開合式電流互感器（見下方）測量電流，用于測量電壓的接線連接是裝置中唯一需要“播入”的鏈接。EMN的功率只有2瓦，能通過電壓和電流互感器測量有功、無功和視在功率，然后把這些數據無線傳送到網關進行處理。
測量有功能耗是公用事業公司采用的主要計費方法，因此也是最重要的方法。能夠清楚測量自身的有功能耗，可以改進電力管理，并且由于測量精確，能夠提高計費的精確度。由于有功能耗測量實際上使最終用戶能夠采用全面的節能方案，因此將來會繼續占有重要地位。無功能耗可以根據功率因數精確地判定用電地點。隨著各類用電裝置陸續上線運行，這種情況將發生改變，許多公用事業公司現已根據功率因數計費，從而意味著用戶必須知道自己的能源使用何時達到公用事業公司設定的限值。采用傳統的計量儀表很難做到這一點。
EMN能源計量的精確度符合IEC 62053-21標準，同時它在額定功率10%的情況下，實際上超過1%的最低精確率。LEM的測算表明，EMN在僅為額定功率1%的情況下，測量精確率達到1%。
輔助計量解決方案現在面臨的限制之一是其通信方式。測量結果一般通過采用有線連接的系統傳輸，這會增加安裝的成本和不便。Wi-LEM采用最新的無線網組技術處理所有的通信。
通常的工業應用環境下，構建可靠的無線網絡是一項重大挑戰，無線網組（Mesh network）技術卻可輕松應對。網狀網絡采用多個自發現節點運行，因此如果兩個節點之間的通道不暢——例如由于安裝了新的金屬柜，網絡本身將自動重組以找到替代路線。這種方法已經成為IEEE 802.15.4協議規定的標準，但被更普遍——但往往錯誤地——稱作ZigBee。盡管ZigBee采用IEEE 802.15.4標準，但二者并不排斥。事實上，現在采用這一標準的多數無線網組（Mesh network）沒有采用ZigBee協議棧。Wi-LEM也是如此，LEM采用了在IEEE 802.15.4網絡運行的MODBUS協議，并在其頂部采用LEM自有的棧，以確保Wi-LEM節點間的通信安全。這么做能夠保證Wi-LEM網絡內部的可靠和安全性，同時利用行業標準的MODBUS協議的優勢，并且充分利用IEEE 802.15.4網狀網絡標準的自發現和自修復特性。數據到達網關時已經符合MODBUS標準，然后通過標準的RS232/422 MODBUS RTU連接輸送到個人計算機，使個人計算機能夠在數據庫中存儲數據并進行必要的分析。
為了使網狀網絡盡量可靠，LEM還生產網絡中繼：無需配置的簡單無線中斷器。通電之后，它們自動加入網絡，在電磁干擾較強的區域作為輔助的信號路由通道，例如使用鋼筋混凝土建造的或者包含大量金屬柜的樓房。
Wi-LEM的一個重要優勢是新型的開合式電流互感器。通過謹慎精密的機械和電子設計，克服了這些互感器的一個主要不足：精確度。從本質上講，不精確的原因是難以精確地安裝開合式電流互感器。專門開發的成套解決方案和用于開合式互感器的電子處理電路消除這個問題，簡化安裝工作，能夠精確處理互感器探測到的幾個µV。這項突破使EMN和Wi-LEM能夠進行更精確的測量，從而為節能方案管理者提供必不可少的信息。
除EMN、Mesh node和Mesh gate以外，Wi-LEM輔助計量解決方案還包括Wi-Pulse和Wi-Zone接口。現今的氣表和水表大多提供標準化的符合國際標準的脈沖輸出，接入Wi-Pulse接口后能夠為節能方案管理者提供必不可少的信息。W-Zone節點采用相同的無線技術提供溫度和相對溫度等環境信息，也能幫助了解能源使用情況。
Wi-LEM是較晚興起的輔助計量行業的新一代產品，突顯這一能源管理領域日益增加的重要性，也反映最終能耗大戶為積極降低能耗所采取的步驟。