BR112013003660B1

BR112013003660B1 - Sistema de instalação de energia central

Info

Publication number: BR112013003660B1
Application number: BR112013003660-5A
Authority: BR
Inventors: Ruchacli Dodderi; Pankaj Ghanshyam Ingle; Hrishikesh Ravindra Dok; Vijaykumae Marotirao Mahajan; Manish Lalwani
Original assignee: Accenture Global Services Limited
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2021-09-21

Abstract

SISTEMA DE INSTALAÇÃO DE ENERGIA CENTRAL. A presente invenção refere-se a uma autoridade de gerenciamento central para um sistema, tal como um sistema de utilidade de energia que é descrita. A autoridade de gerenciamento central se comunica com uma pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor e com uma pluralidade de sistemas headend, os sistemas de gerenciamento de dados de medidor gerando comandos e os sistemas headend se comunicando com um ou mais medidores (tal como um ou mais medidores inteligentes). A autoridade de gerenciamento central inclui uma camada de circuito de acesso e uma camada núcleo. A camada de circuito de acesso inclui uma pluralidade de rotinas de conector de entrada para comunicar com cada um dentre a pluralidade de sistemas fonte e uma pluralidade de rotinas de conector de saída para comunicar com cada um dentre a pluralidade de sistemas alvo. A camada núcleo inclui uma pluralidade de adaptadores núcleo, com os adaptadores núcleo realizando uma translação de um para um das comunicações a partir de sistemas de gerenciamento de dados de medidor gerando comandos para a pluralidades de sistemas headend.

Description

Referência a Pedido Depositado Anteriormente

[001] Esse pedido reivindica os benefícios da data de depósito do pedido de patente indiano No. 2171/CHE/2010, depositado em 30 de julho de 2010, a descrição do qual é incorporada, em sua totalidade, por essa referência.

Antecedentes Campo da Invenção

[002] A presente invenção se refere geralmente a um sistema e método para o gerenciamento de uma rede de industrial, e mais particularmente a um sistema e método para a coleta de dados de e/ou direcionamento de dados para gerenciar uma instalação de energia. Técnica Relacionada

[003] Uma instalação de energia pode incluir um ou todos os seguintes: geração de eletricidade, transmissão de energia elétrica, e distribuição de eletricidade. A eletricidade pode ser gerada utilizando-se estações geradoras, tal como uma instalação de energia de fogo com carvão, uma instalação de energia nuclear, etc. Para fins de eficiência, a energia elétrica gerada é aumentada para uma voltagem muito alta (tal como 345K volts) e transmitida através de linhas de transmissão. As linhas de transmissão podem transmitir a energia por longas distâncias, tal como através de linhas estaduais ou através de limites internacionais, até que alcance seu cliente atacadista, que pode ser uma companhia proprietária da rede de distribuição local. As linhas de transmissão podem terminar em uma subestação de transmissão, que pode reduzir a voltagem muito alta para uma voltagem intermediária (tal como 138K volts). De uma subestação de transmissão, linhas de transmissão menores (tal como as linhas de subtransmissão) transmitem a voltagem intermediária para as subestações de distribuição. Nas subestações de distribuição, a voltagem intermediaria pode ser novamente reduzida para uma voltagem “média” (tal como de 4K volts a 23K volts). Um ou mais circuitos de alimentação podem emanar das subestações de distribuição.

[004] Por exemplo, de quatro a dez circuitos de alimentação podem emanar da subestação de distribuição. O circuito de alimentação é um circuito de 3 fases compreendendo 4 fios (três fios para cada uma das três fases e um fio para o neutro). Os circuitos de alimentação podem ser direcionados acima do solo (em postes) ou debaixo do solo. A voltagem dos circuitos de alimentação pode ser removida periodicamente utilizando-se transformadores de distribuição, que reduzem a voltagem da “voltagem média” para a voltagem de consumo (tal com 120V). A voltagem de consumidor então pode ser utilizada pelo consumidor.

[005] Uma ou mais companhias de energia podem gerenciar a instalação de energia, incluindo falhas de gerenciamento, manutenção, e atualizações relacionadas com a instalação de energia. No entanto, o gerenciamento da instalação de energia é frequentemente ineficiente e caro. Por exemplo, a companhia de energia que gerencia a rede de distribuição local pode gerenciar as falhas que ocorrem nos circuitos de alimentação, nos chamados circuitos laterais que ramificam a partir dos circuitos de alimentação. O gerenciamento da rede de distribuição local frequentemente se baseia em chamadas telefônicas de consumidores quando uma interrupção ocorre ou se baseia em funcionários de campo analisando a rede de distribuição local.

[006] As companhias de energia tentaram atualizar a instalação de energia utilizando tecnologia digital, algumas vezes chamada de “instalação inteligente”. Por exemplo, medidores mais inteligentes (algumas vezes chamados de “medidores inteligentes”) são um tipo de medidor avançado que identifica o consumo em maiores detalhes do que um medidor convencional. O medidor inteligente pode então comunicar essa informação através de alguma rede de volta para a instalação local para o monitoramento e para fins de cobrança (telemedição).

[007] Mesmo com esses avanços na instalação de energia, a parte analítica e de comunicação para a instalação de energia são complexas. Uma companhia de energia pode ter múltiplos sistemas, tal como um sistema de gerenciamento de energia (que pode analisar o compartilhamento de carga, e emitir comandos de acordo), sistema de gerenciamento de interrupção (que pode analisar interrupções, e emitir comandos de acordo), sistema de resposta de demanda, sistema de cobrança, etc. Esses múltiplos sistemas podem interagir um com o outro, complicando o gerenciamento da instalação de energia. Adicionalmente, esses múltiplos sistemas podem agir como múltiplas fontes que emitem comandos para vários alvos dentro da instalação de energia. Os múltiplos sistemas frequentemente comunicam em diferentes formatos, complicando a comunicação. Portanto, existe a necessidade de se gerenciar melhor a parte analítica e de comunicação de múltiplos sistemas dentro da instalação de energia.

Breve Sumário

[008] Uma autoridade de gerenciamento central para um sistema, tal como um sistema de instalação de energia, é descrita. A autoridade de gerenciamento central se comunica com uma pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor e com uma pluralidade de sistemas headend, os sistemas de gerenciamento de dados de medidor gerando comandos e os sistemas headend se comunicando com um ou mais medidores (tal como um ou mais medidores inteligentes). Um exemplo de uma arquitetura que inclui a autoridade de gerenciamento central e que pode gerenciar uma grade inteligente é a Arquitetura de Referência Empresarial de Dados de Rede Inteligente (doravante, INDE).

[009] A autoridade de gerenciamento central inclui uma camada de porta e uma camada núcleo. A camada de porta compreende uma pluralidade de rotinas de conector de entrada e uma pluralidade de rotinas de conector de saída. A pluralidade de rotinas de conector de entrada compreende pelo menos uma rotina de conector de entrada separada para comunicação com cada um dentre a pluralidade de sistemas fonte que enviam dados para a autoridade de gerenciamento central (tal como os sistemas de gerenciamento de dados de medidor que enviam comandos de conexão/desconexão a partir da autoridade de gerenciamento central). A pluralidade de rotinas de conector de saída compreende pelo menos uma rotina de conector de saída separada para comunicação com cada um dentre a pluralidade de sistemas alvo que recebem dados enviados a partir da autoridade de gerenciamento central (tal como os sistemas headend que recebem os comandos de conexão/desconexão da autoridade de gerenciamento central).

[010] A camada núcleo da autoridade de gerenciamento central compreende uma pluralidade de adaptadores núcleo, com os adaptadores núcleo realizando uma translação de um para um das comunicações da pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor gerando comandos para a pluralidade de sistemas headend.

[011] Outros sistemas, métodos, características e vantagens serão, ou se tornarão, aparentes aos versados na técnica mediante exame das figuras a seguir e descrição detalhada. Pretende-se que todos os ditos sistemas adicionais, métodos, características e vantagens sejam incluídos nessa descrição, estejam dentro do escopo da invenção, e sejam protegidos pelas reivindicações em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos

[012] A figura 1 ilustra um exemplo de uma Arquitetura INDE de alto nível;

[013] A figura 2 ilustra um fluxograma de alto nível entre o Sistema MDM, Núcleo INDE, e Sistemas HeadEnd;

[014] A figura 3 é um exemplo de um fluxograma detalhado para Solicitação de Desconexão ou Reconexão;

[015] A figura 4 é um exemplo de um fluxograma detalhado para a Leitura Periódica de Medidor;

[016] A figura 5 é um exemplo de um fluxograma detalhado para uma Solicitação de Leitura de Medidor Sob Demanda;

[017] As figuras de 6a a 6c é um diagrama em bloco de um exemplo da arquitetura geral para uma instalação de energia.

Descrição Detalhada dos Desenhos e Modalidades Atualmente Preferidas

[018] Por meio de visão geral, as modalidades preferidas descritas abaixo se referem a um método e sistema para o gerenciamento de uma instalação de energia. Determinados aspectos se referem às capacidades estruturais e/ou funcionais do gerenciamento central da instalação de energia. A Empresa de Dados de Rede Inteligente (INDE) é uma plataforma de integração de Instalação Inteligente, como descrito no pedido de patente U.S. No. 12/378.102 (publicado como pedido de patente U.S. No. 2009-0281674A1), no pedido de patente U.S. No. 12/378.091 (publicado como pedido de patente U.S. No. 2009- 0281673A1), e pedido de patente PCT No. PCT/US2009/000888 (publicado como WO 2009/136975), INDE fornece uma solução de integração de aplicação configurável, e altamente escalonável e possui processos comerciais de Instalação Inteligente embutidos no núcleo, tal como Infraestrutura de Medição Avançada, Resposta à Demanda, Inteligência para Falha & Interrupção, Parte Analítica de Subestação, etc. que podem ser utilizados amplamente por uma companhia de serviços públicos.

[019] A Arquitetura INDE é dividida em camadas Núcleo e de Porta, com o Núcleo INDE fornecendo determinados serviços, tal como, direcionamento de serviço inteligente, chamadas de serviço sincronizadas e assíncronas, transformação de dados, e capacidades de auditoria, e com a Porta INDE fornecendo serviços de conector de aplicativo, que podem ser embutidos com protocolos de comunicação de indústria amplamente utilizados. Por exemplo, a Porta INDE pode incluir uma pluralidade de rotinas de conector de entrada e uma pluralidade de rotinas de conector de saída, a pluralidade de rotinas de conector de entrada incluindo uma rotina de conector separada para comunicação com cada um dentre a pluralidade de Sistemas de Gerenciamento de dados de Medidor (MDM), e a pluralidade de rotinas de conector de saída incluindo rotinas de conector de saída separadas para comunicação com cada um dentre a pluralidade de Sistemas HeadEnd.

[020] A separação de Núcleo INDE e Porta INDE fornece vários benefícios, incluindo, sem limitação, uma maior adaptação da Arquitetura INDE a sistemas conhecidos e desconhecidos, melhor capacidade de escalonamento e melhor segurança. Um exemplo da arquitetura de alto nível 50 é descrito na figura 1. Como ilustrado na figura 1, o Núcleo INDE 50 e separado da Porta INDE 60. Adicionalmente, a Porta INDE 60 fornece a interface entre o Núcleo INDE 50, e os Sistemas Fonte (tal como o Sistema Fonte 1 (65) e o Sistema Fonte 2 (70)) e os Sistemas Alvo (tal como o Sistema Alvo 1 (75) e o Sistema Alvo 2 (80). A figura 1 ilustra dois Sistemas Fonte e dois Sistemas Alvo. No entanto, menos ou mais Sistemas Fonte e Sistemas Alvo são contemplados. Como discutido em maiores detalhes abaixo, a Porta INDE inclui a camada de conector que conecta os vários sistemas fonte e alvo.

[021] O sistema fonte envia uma solicitação por informação ou um comando de ação, e os sistema alvo responde à solicitação por informação ou age no comando. Um exemplo de um comando pode incluir uma ação de desconexão/reconexão em um medidor, que pode ser gerada por um Sistema MDM. O Sistema MDM pode incluir a funcionalidade por um ou mais dos seguintes: sistemas de coleta e comunicação de dados (incluindo a leitura de medidor automatizada (AMR) e infraestrutura de medição avançada (AMI)); e gerenciamento de dados de medidor e aplicativos de software relacionados. Em um sistema de instalação típico, pode haver múltiplos Sistemas MDM de modo que um dos vários Sistemas MDM diferentes possa agir como o sistema fonte. Exemplos de Sistemas MDM comerciais incluem LodeStar e Itron. E, os diferentes Sistemas MDM podem originar de diferentes vendedores e seguir diferentes formatos. Dessa forma, os dados dentro do comando podem conter informação similar (tal como ID para o Medidor Inteligente e o comando para conexão/desconexão), mas em formatos diferentes.

[022] Por exemplo, o comando pode ser enviado com base em um dos vários protocolos de rede diferentes, tal como um protocolo de transferência de arquivo (FTP), serviço de mensagem Java (JMS) e protocolo de transferência de hipertexto (HTTP). FTP é um protocolo de rede padrão que pode ser utilizado para copiar um arquivo de um hospedeiro para outro através de uma rede com base em TCP/IP, tal como a Internet. FTP é embutido em uma arquitetura de cliente-servidor e utiliza controle separado e conexões de dados entre os aplicativos de cliente e servidor, que solucionam os problemas de diferentes configurações de hospedeiro final (isso é, Sistemas Operacionais, nomes de arquivo). FTP é utilizado com autenticação de senha com base em usuário ou com acesso a usuário anônimo. API JMS é uma API de Middleware Orientado por Mensagem Java (MOM) para o envio de mensagens entre dois ou mais clientes. JMS é uma parte da Plataforma Java, Edição Empresarial, e é definido por uma especificação desenvolvida sob Java Community Process como JSR 914. É um padrão de envio de mensagem que permite que os componentes de aplicativo com base na Plataforma Java 2, Edição Empresarial (J2EE) crie, envie, receba e leia mensagens. Permite que a comunicação entre diferentes componentes de um aplicativo distribuído seja acoplada de forma solta, confiável e assíncrona. Finalmente, HTTP é um protocolo de Camada de Aplicativo para sistemas de informação de hipermídia distribuídos e colaborativos.

[023] O comando (enviado através de qualquer um dos diferentes protocolos de rede) pode ser direcionado para um Sistema HeadEnd, que transmite a ação de desconexão/reconexão para um medidor instalado em uma rede de área doméstica (HAN). Novamente, no sistema de utilizada típico, pode haver múltiplos Sistemas HeadEnd, tal como Seguro e Atual, de modo que um dos vários Sistemas HeadEnd diferentes possa agir como o sistema alvo.

[024] Diferentes Sistemas HeadEnd podem se comunicar com diferentes categorias de medidores. Por exemplo, os medidores podem ser categorizados com base no seguinte: medidor industrial, medidor doméstico, medidor residencial, medidor relacionado com o veículo, etc. As diferentes categorias de medidores podem ser manuseadas por diferentes Sistemas HeadEnd (tal como um Sistema HeadEnd Industrial, um Sistema HeadEnd Residencial, e um Sistema HeadEnd para Veículos). O comando é enviado para o Sistema HeadEnd respectivo, que, por sua vez, envia o comando de conexão/desconexão para o Medidor Inteligente.

[025] Os vários Sistemas HeadEnd podem variar em vários aspectos, incluindo formatos diferentes, tipos diferentes de cargas gerenciadas (por exemplo, Sistema HeadEnd de alta densidade X Sistema HeadEnd de baixa densidade). Como discutido em maiores detalhes abaixo, as múltiplas conexões de saída podem compensar os diferentes Sistemas HeadEnd utilizados.

[026] O comando de medidor pode ser publicado em um barramento, tal como um dos barramentos descritos nas figuras 6a a c. Por exemplo, pode haver um “editor” e múltiplos assinantes para o comando. Como outro exemplo, pode haver múltiplos editores e múltiplos assinantes. Com base no presente desenho, não existe limitação quanto à tecnologia específica. E, o presente desenho permite a personalização de qualquer editor ou assinante. Como discutido com relação à figura 3, não há necessidade de o editor e os assinantes conhecerem um “formato comum”. Ao invés disso, a Porta INDE pode personalizar a comunicação para cada combinação de editor/assinante, eliminando a necessidade para pelo menos algum tipo de formato comum.

[027] Adicionalmente, o modelo de editor-assinante como descrito atualmente pode funcionar de várias formas. Por exemplo, o modelo de editor-assinante pode operar como uma “impulsão”, onde o editor “empurra” os dados (tal como um comando) e o assinante “puxa” os dados. Como outro exemplo, o modelo de editor-assinante permite a “impulsão” e “retração” para ambos o editor e o assinante. Em particular, os um ou mais conectores na Porta INDE podem ser configurados para “puxar” os dados e/ou “empurrar” os dados. Por exemplo, um conector GMS (ou um conector FTP) pode ser configurado para “puxar” os dados a partir do sistema fonte. Ou, um dos conectores na Porta INDE pode ser configurado como um serviço de rede de modo que o sistema fonte possa invocar o serviço da rede e empurrar os dados. Adicionalmente, ambos o conector de entrada e conector de saída podem suportar ambas a metodologia de impulsão e retração simultaneamente.

[028] Outro exemplo de um comando pode compreender uma Leitura de Medidor Sob Demanda. Um Sistema MDM, tal como LodeStar, Itron, pode enviar uma solicitação para informação de medidor para um dos vários Sistemas HeadEnd diferentes, tal como Seguro ou Atual.

[029] O sistema fonte também pode enviar informação para um sistema alvo. Um exemplo disso é uma Leitura Periódica de Medidor. Um Sistema HeadEnd, tal como Seguro ou Atual, pode enviar dados de medidor para um dos vários Sistemas MDM.

[030] Dessa forma, o presente desenho pode superar os múltiplos sistemas fonte e os múltiplos sistemas alvo que complicam a formatação e direcionamento do comando. A Porta INDE, tanto em termos de sua separação do Núcleo INDE quanto sei desenho, permite que o direcionamento/formatação complicado e permite a personalização de diferentes sistemas fonte ou alvo. Para Sistemas MDM que agem como sistemas fonte e Sistemas HeadEnd que agem como sistemas alvo, a Porta INDE pode personalizar os conectores (tal como os conectores de entrada que se comunica, cada um, com uma pluralidade de sistemas alvo). De modo que, a Porta INDE possa incluir múltiplos conectores de entrada para cada um dentre a pluralidade de Sistemas MDM e possa incluir múltiplos conectores de saída para cada um dentre a pluralidade de Sistemas HeadEnd, como discutido em maiores detalhes nas figuras 3 e 5. Para os Sistemas HeadEnd que agem como sistemas fonte e Sistemas MDM que agem como sistemas alvo, a Porta INDE pode personalizar os conectores (tal como os conectores de entrada que se comunicam, cada um, com a pluralidade de sistemas alvo). Dessa forma, a Porta INDE pode incluir múltiplos conectores de entrada para cada um dentre a pluralidade de Sistemas HeadEnd e pode incluir múltiplos conectores de saída para cada um dentre a pluralidade de Sistemas MDM, como discutido em maiores detalhes na figura 4. E, para um sistema no qual uma parte do tempo o Sistema MDM age como um sistema fonte e uma parte do tempo age como um sistema alvo, e onde uma parte do tempo o Sistema HeadEnd age como um sistema fonte e uma parte do tempo age como um sistema alvo, a Porta INDE pode incluir ambos os tipos de conectores descritos nas figuras 3 e 5, como descrito na figura 4. Mais especificamente, a Porta INDE pode incluir múltiplos conectores de entrada e múltiplos conectores de saída para cada um dentre a pluralidade de Sistemas MDM, e pode incluir múltiplos conectores de entrada e múltiplos conectores de saída para cada um dentre a pluralidade de Sistemas HeadEnd.

[031] O Núcleo INDE pode, da mesma forma, personalizar suas operações, tal como personalizar seus adaptadores de núcleo, como discutido em maiores detalhes abaixo. Por exemplo, para Sistemas MDM que agem como sistemas fonte e Sistemas HeadEnd que agem como sistemas alvo, o Núcleo INDE pode incluir adaptadores núcleo que transladam de cada um dos Sistemas MDM para cada um dos Sistemas HeadEnd. Por meio de exemplo, em um sistema com um primeiro Sistema MDM e um segundo Sistema MDM, e um primeiro Sistema HeadEnd e um segundo Sistema HeadEnd, pode haver quatro adaptadores núcleo para realizar a translação de um para um. Em particular, pode haver os seguintes adaptadores núcleo: translação do primeiro Sistema MDM para o primeiro Sistema HeadEnd; translação do primeiro Sistema MDM para o segundo Sistema HeadEnd; translação do segundo Sistema MDM para o primeiro Sistema HeadEnd; e translação do segundo Sistema MDM para o segundo Sistema HeadEnd.

[032] Como outro exemplo, para Sistemas HeadEnd que agem como sistemas fonte e Sistemas MDM que agem como sistemas alvo, o Núcleo INDE pode incluir adaptadores núcleo que transladam de cada um dos Sistemas HeadEnd para cada um dos Sistemas MDM. Por exemplo, em um sistema com um primeiro Sistema HeadEnd e um segundo Sistema HeadEnd, e um primeiro Sistema MDM e um segundo Sistema MDM, pode haver quatro adaptadores núcleo para realizar a translação de um para um. Em particular, pode haver os seguintes adaptadores núcleo: translação do primeiro Sistema de HeadEnd para o primeiro Sistema MDM; translação do primeiro Sistema de HeadEnd para o segundo Sistema MDM; translação do segundo Sistema de HeadEnd para o primeiro Sistema MDM; e translação do segundo Sistema HeadEnd para o segundo Sistema MDM.

[033] E, para um sistema no qual uma parte do tempo o Sistema MDM age como um sistema fonte e uma parte do tempo age como um sistema alvo, e onde uma parte do tempo o Sistema HeadEnd age como um sistema fonte e uma parte do tempo age como um sistema alvo, o Núcleo INDE pode incluir ambos os tipos de adaptadores descritos nas figuras 3 e 5, e descrito na figura 4. Mais especificamente, o Núcleo INDE pode ser ambos uma translação de um apara um a partir de cada uma dentre a pluralidade de Sistemas MDM para cada um dentre a pluralidade de Sistemas HeadEnd, e a translação de um para um a partir de cada um dentre a pluralidade de Sistemas HeadEnd para cada um dentre a pluralidade de Sistemas MDM.

[034] Com referência à figura 2, é ilustrado um fluxograma de alto nível relacionado com uma solicitação de desconexão ou reconexão. O Sistema MDM envia uma solicitação de desconexão ou reconexão para o Núcleo INDE. O Núcleo INDE recebe a solicitação, transforma a solicitação e envia a solicitação transformada para um dos Sistemas HeadEnd, como discutido em maiores detalhes abaixo. O Sistema HeadEnd recebe a solicitação transformada, executa a ação solicitada e envia um aviso de recebimento para o Núcleo INDE. O Núcleo INDE, por sua vez, recebe o aviso de recebimento, transforma o aviso de recebimento e envia o aviso de recebimento transformado para o Sistema MDM.

[035] Com referência à figura 3, é ilustrado um fluxograma detalhado para as 7 camadas relacionadas com uma solicitação de desconexão ou reconexão. Para a solicitação de desconexão/reconexão, o sistema fonte é o Sistema MDM. Como discutido acima, exemplos comerciais de Sistemas MDM incluem, mas não estão limitados a LodeStar e Itron. Da mesma forma, para a solicitação de desconexão/reconexão, o sistema alvo é o Sistema HeadEnd. Como discutido acima, o sistema de utilidade pública pode ter um dentre os vários tipos de Sistemas HeadEnd, tal como Seguro e Atual.

[036] A camada de Serviços de Conector de Exportação/Impor- tação inclui os conectores que conectam a um ou mais sistemas fonte e um ou mais sistemas alvo. Esses conectores podem ser criados utilizando-se qualquer tipo de linguagem executável para especificação das interações com os Serviços da Rede (tal como Linguagem de Execução de Processo Comercial (BPEL)).

[037] Como ilustrado na figura 3, a camada de Serviços de Conector Exportação/lmportação possui Conectores de Entrada (tal como IPConnectorl para lPConnector6) e Conectores de Saída (tal como OPConnectorl para OPConnector6) para sistemas fonte e alvo, respectivamente. IIPC_DisconnectReconnect_LodeStar_FTP (ilustrado em IPConnectorl) pode ser utilizado para pegar a solicitação de um local FTP do sistema LodeStar e enviar para a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE). IPC_DisconnectReconnect_LodeStar_HTTP (ilustrado em IPConnector 3) pode ser utilizado para recolher a solicitação no protocolo HTTP de um sistema LodeStar e enviar para Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE). IPC_DisconnectReconnet_Lo- deStar_JMS (ilustrado em IPConnector2) pode ser utilizado para pegar a solicitação da fila JMS do sistema LodeStar e enviar para a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE). De forma similar, IPC_Disconnec- tReconnect_Itron_FTP (ilustrado em IPConnector 4) pode ser utilizado para pegar a solicitação de um local FTP do sistema Itron e enviar para a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE). IPC_DisconnectRe- connect_Itron_HTTP (ilustrado em IPConnector6) pode ser utilizado para pegar a solicitação no protocolo HTTP de um sistema Itron e enviar para a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE). IPC_DisconnectReco- nnect_ltron_JMS (ilustrado em IPConnector5) pode ser utilizado para pegar a solicitação da fila JMS do sistema Itron e enviar para a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE).

[038] OPC_DisconnectReconnect_Secure_FTP (ilustrado em OPConnector2) recebe os dados de solicitação de Desconexão/Reco- nexão do Serviço de Conector OSB e envia para o Sistema Seguro em um local FTP configurado. OPC_DisconnectReconnect_Secure_HTTP (ilustrado em OPConnector1) recebe os dados de solicitação de Desconexão/Reconexão do Serviço de Conector OSB e envia para o Sistema Seguro através de HTTP. OPC_DisconnectReconnect_Secu- re_JMS (ilustrado em OPConnector3) recebe a solicitação de Desconexão/Reconexão do Serviço de Conector OSB e envia para o Sistema Seguro em uma fila JMS. Da mesma forma, OPC_DisconnectRe- connect_Current_FTP (ilustrado em OPConnector5) recebe os dados de solicitação de Desconexão/Reconexão do Serviço de Conector OSB e envia para o Sistema Atual em um local FTP configurado. OPC_DisconnectReconnect_Current_HTTP (ilustrado no OPConnector4) recebe a solicitação de Desconexão/Reconexão do Serviço de Conector OSB e envia para o Sistema Atual através de HTTP. OPC_DisconnectReconnect_Current_JMS (ilustrado no OPConnector6) recebe a solicitação de Desconexão/Reconexão do Serviço de Conector OSB e envia para o Sistema Atual em uma fila JMS.

[039] Como ilustrado na figura 3, para cada sistema de extremidade (incluindo ambos os sistemas fonte e alvo), a camada de Serviços de Conector de Exportação/Importação pode fornecer múltiplos tipos de conectores. Por exemplo, a figura 3 ilustra que a camada de Serviços de Conector de Exportação/Importação inclui três conectores diferentes suportando três protocolos diferentes, isso é, HTTP, FTP e JMS. Nessa interface, o sistema MDM pode enviar o arquivo através de um dentre vários protocolos diferentes. No exemplo apresentado na figura 3, o sistema MDM envia o arquivo através do protocolo FTP. Dessa forma, os outros dois conectores são ilustrados de forma desvanecida. E, no exemplo apresentado na figura 3, o sistema alvo (Sistema Alvo 1 (Atual)) espera os dados no formato HTTP. Dessa forma, OPConnector4 utilizando HTTP é destacado, e os outros conectores são ilustrados desvanecidos. Esses conectores são capazes de verificar a estrutura de dados dos dados de entrada recebidos. Com erro, invoca o serviço de manuseador de erro. Visto que a funcionalidade da camada de Serviços de Conector de Exportação/Im- portação reside na Porta INDE e é separado do Núcleo INDE, a camada de Serviços de Conector de Exportação/lmportação pode ser configurada ou personalizada em uma dentre várias formas, dependendo das exigências do cliente.

[040] A camada de Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE) compreende o componente de núcleo que invoca o serviço OSB. Com erro, invoca o serviço de manuseio de erro. Devido ao desenho (com a separação dos componentes de Núcleo INDE da porta INDE), a camada de Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE) não precisa ser modificada com base na exigência do cliente.

[041] A camada OSB (Núcleo INDE) se refere ao arquivo lookup.config para decidir a transformação adequada com base nos sistemas finais. Depois da transformação, a camada Núcleo INDE OSB envia os dados para o Despachante. O Despachante despacha de forma assíncrona os dados a serem enviados para os sistemas alvo. Com erro, invoca o serviço de manuseador de erro.

[042] A camada OSB (Núcleo INDE) compreende componentes núcleo OSB que contêm o serviço proxy para realizar a transformação dos dados com base no formato de mensagem do sistema alvo. PS_AMI_DisconnectReconnect pode compreender um serviço proxy que aceita o registro da Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE) e configura pelo menos um parâmetro de direcionamento (tal como um cabeçalho de direcionamento da solicitação de entrada para “Desconectar/Reconectar”. No caso de uma solicitação, PS_AMI_Dis- connectReconnect passa adicionalmente o parâmetro de direcionamento para PS_Foundation_TransformAndDispatch_Sync. No caso de solicitação, PS_AMI_DisconnectReconnect passa o parâmetro de direcionamento para a interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE).

[043] PS_Foundation_TransformAndDispatch_Sync pode compreender um Serviço proxy que recebe uma solicitação de PS_AMI- ConnectDisconnect e com base no cabeçalho de orientação de solicitação e AMI_Lookup.config, realiza uma transformação. A transformação pode incluir, por exemplo, LodeStar para HeadEnd, HeadEnd para Itron, etc. Os dados transformados podem ser enviados para PS_Foundation_SynchronousRouter juntamente com um ou mais cabeçalhos, tal como dois cabeçalhos viz. “routingservice” e “invokingoperation” para a atividade de direcionamento dinâmico no Direcionador de PS_Foundation_SynchronousRouter.

[044] PS_Foundation_SynchronousRouter recupera o nome “routingservice” e o nome “invokingoperation” dos cabeçalhos de usuário configurados em PS_Foundation_TransformAndDispatch_Sync. PS_Foundation_Synchrounous_Router então direciona dinamicamente para o serviço comercial como especificado no cabeçalho de routingservice.

[045] A camada OSB (Núcleo INDE) inclui um ou mais Adaptadores de Núcleo INDE. Como ilustrado na figura 3, os Adaptadores de Núcleo INDE são listados para diferentes sistemas fonte para diferentes transformações de sistema alvo. Em particular, a figura 3 ilustra uma transformação XQuery do Sistema Fonte 1 para Sistema Alvo 1 como Src1_to_tgt1.xq. A transformação XQuery específica é selecionada com base em AMI_Lookup.config. Por exemplo, LodeStar_To_Secure.xq é uma transformação do formato de Solicitação LodeStar para o formato de Solicitação Segura. Secure_To_LodeStar.xq é uma transformação do formato de Resposta Segura para o formato de Resposta LodeStar. Itron_To_Secure.xq é uma transformação do formato de Solicitação Itron para o formato de Solicitação Segura. Secure_To_Itron.xq é uma transformação do formato de Resposta Segura para o formato de Resposta Itron. LodeStar_To_Current é uma transformação do formato de Solicitação LodeStar para o formato de Solicitação Atual. Current_To_LodeStar é uma transformação do formato de Resposta Atual para o formato de Resposta LodeStar. Itron_To_Currente é uma transformação do formato de Solicitação Itron para o formato de Solicitação Atual. Current_To_Itron.xq é uma transformação do formato de Resposta Atual para o formato de Resposta Itron. Em adição às transformações de diferentes sistemas fonte para diferentes sistemas alvo, os adaptadores núcleo personalizados podem ser incluídos para transformação adicional além do Núcleo INDE. Por exemplo, CustomXquery_Req.xq pode compreender um arquivo Xquery de solicitação que realiza o mapeamento de um para um a partir da entrada para a saída e pode ser desenvolvido para a camada de Extensão INDE. CustomXquery_Res.xq pode compreender um arquivo Xquery de resposta que realiza o mapeamento de um para um a partir da entrada para a saída e pode ser desenvolvido para a camada de Extensão INDE.

[046] A camada de Serviços de Conector OSB (Porta INDE) compreende os Serviços Comerciais OSB. Essa camada recebe dados do Despachante e envia para os Conectores de Saída (tal como OPConnector1 a OPConnector6). Como apresentado na figura 3, existe um serviço comercial por conector de saída. Por exemplo, os Serviços de Conector OSB (Porta INDE) inclui BS_AMI_DisconnectReconnect_Secure_FTP, que pode compreender um serviço comercial que recebe uma chamada do Despachante (dependendo do cabeçalho da mensagem) e invoca OPC_DisconnectReconnect_Secure_FTP (apresentado nos Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE)). BS_AMI_Dis- connectReconnect_Secure_HTTP pode compreender um serviço comercial que recebe uma chamada do Despachante (dependendo do cabeçalho da mensagem) e invoca OPC_DisconnectReco- nnect_Secure_HTTP (apresentado nos Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE)). BS_AMI_DisconnectReco- nnect_Secure_JMS é um serviço comercial que recebe uma chamada do Despachante (dependendo do cabeçalho da mensagem) e invoca OPC_DisconnectReconnect_Secure_JMS (apresentado nos Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE)). BS_AMI_Dis- connectReconnect_Current_FTP é um serviço comercial que recebe uma chamada do Despachante (dependendo do cabeçalho da mensagem) e invoca OPC_DisconnectReconnect_Current_FTP (apresentado nos Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE)). BS_AMI_DisconnectReconnect_Current_HTTP é um serviço comercial que recebe uma chamada do Despachante (dependendo do cabeçalho da mensagem) e invoca OPC_Discon- nectReconnect_Current_HTTP (apresentado nos Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE)). BS_AMI_Disco- nnectReconnect_Current_JMS é um serviço comercial que recebe uma chamada do Despachante (dependendo do cabeçalho de mensagem) e invoca OPC_DisconnectReconnect_Current_JMS (apresentado nos Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE)). Finalmente, BS_AMI_DisconnectReconnect_Extn pode chamar um conector de saída (tal como OPConnector4) para a Base de Dados Remota (DB), que pode ser a base de dados de camada de extensão.

[047] A Camada OSB (Extensão INDE) fornece a transformação personalizada para os sistemas finais com formatos de mensagem desconhecidos. Essa capacidade pode conectar a uma base de dados remota, como ilustrado na figura 3. PS_AMI_DisconnectRecon- nect_Extn pode compreender um serviço proxy da Camada OSB (Extensão INDE). PS_AMI_DisconnectReconnect_Extn pode aplicar múltiplas pesquisas, tal como duas Xqueries personalizadas, que são projetadas para pesquisar as coleções de dados XML. As duas Xqueries personalizadas podem ser para solicitação e para resposta. Por exemplo, pela aplicação da solicitação Xquery, PS_AMI_Discon- nectReconnect_Extn pode enviar a solicitação transformada para o serviço comercial da camada de extensão, por exemplo, BS_AMI_DisconnectReconnect_Extn.

[048] O serviço de manuseador de erro pode compreender um processo separado que pode ser invocado por outros processos em diferentes camadas para manusear várias exceções.

[049] A figura 3 ilustra um exemplo de fluxo. Na etapa 1, os serviços de conector de Exportação/Importação (Porta INDE) recebe a solicitação de desconexão e reconexão de um sistema MDM, tal como o Sistema Fonte 1 ou o Sistema Fonte 2, através do protocolo FTP. Na etapa 2, a solicitação é enviada pelo IPConnector para a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE). Na etapa 3, a Interface de Serviços de Conector (Núcleo INDE) invoca OSB (Núcleo INDE). Na etapa 4, OSB (Núcleo INDE) realiza uma consulta. Na etapa 5, OSB (Núcleo INDE) transforma, utilizando os Adaptadores de Núcleo INDE, de acordo com o sistema HeadEnd alvo. Na etapa 6, OSB (Núcleo INDE) despacha para os Serviços de Conector OSB (Porta INDE). Na etapa 7, os Serviços de Conector OSB enviam a transmissão para os serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE). Na etapa 8, os serviços de Conector de Exportação/lmportação (Porta INDE) envia para o Sistema HeadEnd, tal como Seguro ou Atual, para execução da ação (tal como desconexão ou reconexão). Depois da desconexão/reconexão bem sucedida, uma resposta é enviada na forma inversa (etapa 7 até etapa 1) para o sistema MDM através de todos os processos mencionados acima.

[050] A figura 4 ilustra um fluxograma detalhado relacionado com uma leitura de medidor periódico. Nesse caso, o sistema fonte compreende um dos sistemas HeadEnd, tal como Atual ou Seguro, e o sistema alvo compreende um dos sistemas MDM, tal como LodeStar ou ltron.

[051] Similar à figura 3, a camada de Serviços de Conector de Exportação/lmportação (Porta lNDE) inclui diferentes rotinas no lado de entrada para diferentes tipos de sistemas fonte e formatos diferentes, tal como IPC PeriodicMeterRead Secure HTTP, IPC PeriodicMeter- REad_Secure_JMS, IPC_PeriodicMeterRead_Secure_FTP, IPC_Peri- odicMeterRead_Current_HTTP, IPC_PeriodicMeterRead_Current_JMS, e IPC_PeriodicMeterRead_Current_FTP. Adicionalmente, a camada de Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE) inclui diferentes rotinas no lado de saída para diferentes tipos de sistemas alvo e diferentes formatos, tal como OPC PeriodicMeterRead LodeStar HTTP; OPC_PeriodicMeterRead_LodeStar_JMS; OPC_PeriodicMeter- Read_LodeStar_FTP, OPC_PeriodicMeterRead_Itron_HTTP,OPC_PeriodicMeterRead_Itron_JMS e OPC_PeriodicMeter- Read_Itron_FTP.

[052] A camada de Interface de Serviços de Conexão (Núcleo INDE) recebe a entrada da camada de Serviços de Conector de Exportação/Importação (Porta INDE) e invoca OSB (Núcleo INDE). Especificamente, BP_AMI_PeriodicMeterRead invoca OSB, verifica se existe um indicador de sincronização. Se for esse o caso, é determinado se existe um ID de Dispositivo duplicado. Se não existir, a Base de Dados INDE (DB) é atualizada pela inserção do ID de Dispositivo dentro do DB INDE.

[053] A camada OSB (Núcleo INDE) e os Serviços de Conector OSB (Porta INDE) na figura 4 operam de forma similar à camada OSB (Núcleo INDE) e os serviços de Conector OSB (Porta INDE) discutidos na figura 3.

[054] A figura 5 ilustra um fluxograma detalhado referente a uma leitura de medidor Sob Demanda. Nesse caso, o sistema fonte compreende um dos sistemas MDM, tal como LodeStar ou Itron e o sistema alvo compreende um dos sistemas HeadEnd, tal como Atual ou Seguro.

[055] As figuras 6a a 6c representam diagramas em bloco de um exemplo da arquitetura geral para uma instalação de energia. A arquitetura, incluindo o Núcleo INDE 55 em combinação com a Porta INDE 60, permite a funcionalidade que pode ser importante para uma instalação inteligente, e pode incluir: (1) processos de coleta de dados; (2) processos de categorização e persistência de dados; e (3) processos de observação. Como discutido em maiores detalhes abaixo, a utilização desses processos permite que se “observe” a instalação, análise os dados e derive a informação sobre a instalação.

[056] A arquitetura representada nas figuras 6a a c é meramente para fins ilustrativos e pode servir como modelo de referência que fornece a coleta de extremidade para extremidade, transporte, armazenamento e gerenciamento de dados de instalação inteligente, também pode fornecer a parte analítica e o gerenciamento analítico, além da integração do acima aos processos e sistemas da instalação. Dessa forma, pode ser observada como a arquitetura ampla empresarial. Determinados elementos, tal como o gerenciamento operacional e os aspectos da instalação propriamente dita, são discutidos em maiores detalhes abaixo.

[057] A arquitetura apresentada nas figuras 6a a c pode incluir até quatro barramentos de dados e integração: (1) um barramento de dados de sensor de alta velocidade 146 (que pode incluir dados operacionais e não operacionais); (2) um barramento de processamento de evento dedicado 147 (que pode incluir dados de evento); (3) um barramento de serviço de operações 130 (que pode servir para fornecer informação sobre a instalação inteligente para os aplicativos de escritório da instalação); e (4) um barramento de serviço empresarial para os sistemas IT de escritório (ilustrados nas figuras 6a a 6c como o barramento de ambiente de integração empresarial 114 para servir o IT empresarial 115). Os barramentos de dados separados podem ser alcançados de uma ou mais formas. Por exemplo, dois ou mais barramentos de dados, tal como o barramento de dados de sensor de alta velocidade 146 e o barramento de processamento de evento 147, podem ser segmentos diferentes em um único barramento de dados. Especificamente, os barramentos podem ter uma estrutura ou plataforma segmentada. Como discutido em maiores detalhes abaixo, hardware e/ou software, tal como um ou mais comutadores, podem ser utilizados para direcionar dados em diferentes segmentos de barramento de dados.

[058] Como outro exemplo, dois ou mais dos barramentos de dados podem estar em barramentos separados, tal com barramentos físicos separados em termos de hardware necessário para transportar dados nos barramentos separados. Especificamente, cada um dos barramentos pode incluir cabeamento separado um do outro. Adicionalmente, alguns ou todos os barramentos separados podem ser do mesmo tipo. Por exemplo, um ou mais dos barramentos podem compreender uma rede de areal local (LAN), tal como a Ethernet® através de cabeamento de par torcido não protegido e Wi-Fi. Como discutido em maiores detalhes abaixo, hardware e/ou software, tal como um roteador, pode ser utilizado para direcionar os dados para um barramento dentre os diferentes barramentos físicos.

[059] Como outro exemplo adicional, dois ou mais dos barramentos podem estar em segmentos diferentes em uma estrutura de barramento única e um ou mais barramentos podem estar em barramentos físicos separados. Especificamente, o barramento de dados de sensor de alta velocidade 146 e o barramento de processamento de evento 147 podem ser segmentos diferentes em um único barramento de dados, enquanto o barramento de ambiente de integração empresarial 114 pode estar em um barramento fisicamente separado.

[060] Apesar de as figuras 6a a 6c apresentarem quatro barramentos, menos ou mais barramentos podem ser utilizados para portar os quatro tipos listados de dados. Por exemplo, um único barramento não segmentado pode ser utilizado para comunicar os dados de sensor e os dados de processamento de evento (somando um número total de barramentos para três), como discutido abaixo. E, o sistema pode operar sem o barramento de serviço de operações 130 e/ou o barramento ambiental de integração empresarial 114.

[061] O ambiente IT pode ser compatível com SOA. A Arquitetura Orientada por Serviço (SOA) é um estilo arquitetônico de sistemas de computador para a criação e utilização de processos comerciais, empacotados como serviços, por todo o seu ciclo de vida. SOA também define e fornece a infraestrutura IT para permitir que diferentes aplicativos para permutar dados e participação nos processos comerciais. Apesar disso, o uso de SOA e do barramento de serviço empresarial serem opcionais.

[062] As figuras ilustram diferentes elementos dentro da arquitetura geral, tal como o seguinte: (1) Núcleo INDE 55; (2) Subestação INDE 180; e (3) Dispositivo INDE 188. Essa divisão dos elementos dentro da arquitetura geral é para fins de ilustração apenas. Outra divisão de elementos pode ser utilizada. A arquitetura INDE pode ser utilizada para suportar ambas as abordagens distribuída e centralizada para a inteligência da instalação e para fornecer os mecanismos para lidar com a escala nas implementações grandes.

[063] A Arquitetura de Referência INDE é um exemplo de arquitetura técnica que pode ser implementada. Por exemplo, pode ser um exemplo de uma meta-arquitetura, utilizada para fornecer um ponto de partida para o desenvolvimento de qualquer número de arquiteturas técnicas específicas, uma para cada solução de instalação, como discutido abaixo. Dessa forma, a solução específica para uma instalação particular pode incluir um, alguns ou todos os elementos na Arquitetura de Referência INDE. E, a Arquitetura de Referencia INDE pode compreender um ponto de partida padronizado para o desenvolvimento da solução. Discutida abaixo é a metodologia de determinação da arquitetura técnica específica para uma instalação de energia em particular.

[064] A Arquitetura de Referência INDE pode ser uma arquitetura empresarial ampla. Sua finalidade pode ser fornecer uma estrutura de trabalho para o gerenciamento de extremidade para extremidade dos dados de instalação e parte analítica e integração dos mesmos em sistemas e processos de instalação. Visto que a tecnologia de instalação inteligente afeta cada aspecto dos processos comerciais de instalação, deve-se lembrar dos efeitos não apenas nos níveis de instalação, operações e cliente, mas também nos níveis de escritório de suporte e empresa. Consequentemente, a Arquitetura de Referência INDE pode e faz referência ao SOA de nível empresarial, por exemplo, a fim de suportar o ambiente SOA para fins de interface. Isso não deve ser considerado como uma exigência que uma instalação deve converter seu ambiente IT existente em SOA antes de uma instalação inteligente poder ser construída e utilizada. Um barramento de serviço empresarial é um mecanismo útil para facilitar a integração IT, mas não é necessário a fim de se implementar o resto da solução de instalação inteligente. A discussão abaixo foca em diferentes componentes dos elementos de instalação inteligente INDE.

Grupos de Componente INDE

[065] Como discutido acima, os diferentes componentes na Arquitetura de Referência INDE podem incluir, por exemplo: (1) Núcleo INDE 55; (2) Subestação INDE 180; e (3) Dispositivo INDE 188.

[066] O Núcleo INDE 55 é a parte da Arquitetura de Referência INDE que pode residir em um centro de controle de operações, como ilustrado nas figuras 6a a c. O Núcleo INDE 55 pode conter uma arquitetura de dados unificada para o armazenamento de dados de instalação e um esquema de integração para a parte analítica operar nesses dados. Essa arquitetura de dados pode utilizar o Modelo de Informação Comum (CIM) da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) como seu esquema de nível superior. CIM IEC é um padrão desenvolvido pela indústria de energia elétrica que foi oficialmente adotado pelo IEC, tendo por objetivo permitir que o software de aplicativo permute informação sobre a configuração e situação de uma rede elétrica.

[067] Adicionalmente, essa arquitetura de dados pode fazer uso de um middleware de federação 134 para conectar outros tipos de dados de instalação (tal como, por exemplo, dados de medidor, dados operacionais e de histórico, arquivos de log e evento), e arquivos de conectividade e metadados em uma única arquitetura de dados que pode ter um único ponto de entrada para acesso por aplicativos de nível alto, incluindo aplicativos empresariais. Os sistemas em tempo real podem acessar também armazenadores de dados chave através do barramento de dados em alta velocidade e vários armazenadores de dados podem receber dados em tempo real. Diferentes tipos de dados podem ser transportados dentro de um ou mais barramentos na instalação inteligente. Como discutido abaixo na seção de Subestação INDE 180, os dados de subestação podem ser coletados e armazenados localmente na subestação. Especificamente, uma base de dados, que pode ser associada com e estar próxima da subestação, pode armazenar os dados de subestação. A parte analítica pertencente ao nível de subestação também pode ser realizada nos computadores de subestação e armazenada na base de dados de subestação, e todos ou parte dos dados podem ser transportados para o centro de controle.

[068] Os tipos de dados transportados podem incluir dados operacionais e não operacionais, eventos, dados de conectividade de instalação, e dados de localização de rede. Os dados operacionais podem incluir, mas não estão limitados a estado de comutação, estado de alimentação, estado de capacitor, estado de seção, estado de medidor, estado FCI, estado de sensor em linha, voltagem, corrente, energia real, energia de reação, etc. Dados não operacionais podem incluir, mas não estão limitados a qualidade de energia, confiabilidade de energia, saúde do bem, dados de tensão, etc. Os dados operacionais e não operacionais podem ser transportados utilizando-se um barramento de dados operacional/não operacional 146. Os aplicativos de coleta de dados na transmissão de energia elétrica e/ou distribuição de eletricidade da instalação de energia podem ser responsáveis pelo envio de alguns ou todos os dados para o barramento de dados operacional/não operacional 146.Dessa forma, os aplicativos que precisam dessa informação podem ser capazes de obter os dados pela assinatura da informação ou invocação dos serviços que podem tornar esses dados disponíveis.

[069] Eventos podem incluir mensagens e/ou alarmes originários dos vários dispositivos e sensores que são parte da instalação inteligente, como discutido abaixo. Os eventos podem ser gerados diretamente a partir dos dispositivos e sensores na rede de instalação inteligente além de gerados por vários aplicativos analíticos com Bse nos dados medidos a partir desses sensores e dispositivos. Exemplos de eventos podem incluir interrupção de medidor, alarme de medidor, interrupção de transformador, etc. Os componentes de instalação como dispositivos de instalação (sensores de energia inteligentes (tal com um sensor com um processador embutido que pode ser programado para capacidade de processamento digital), sensores de temperatura, etc.), componentes de sistema processamento adicional embutido (RTUs, etc.), redes de medidor inteligente (saúde do medidor, leituras de medidor, etc.), e dispositivos de força de campo móveis (eventos de interrupção, finalização de ordem de serviço, etc.), podem gerar dados de evento, dados operacionais e não operacionais. Os dados de evento gerados dentro da instalação inteligente podem ser transmitidos através de um barramento de evento 147.

[070] Os dados de conectividade de instalação podem definir a apresentação da instalação de serviços públicos. Pode haver uma representação básica que define a representação física dos componentes da instalação (subestações, segmentos, alimentadores, transformadores, comutadores, reclosers, medidores, sensores, postes de fornecimento de serviço público, etc.) e sua interconectividade na instalação. Com base nos eventos dentro da instalação (falhas de componente, atividade de manutenção, etc.), a conectividade de instalação pode mudar de forma contínua. Como discutido em maiores detalhes abaixo, a estrutura de como os dados são armazenados além da combinação de dados permite a recriação histórica da representação da instalação em vários momentos passados. Os dados de conectividade de instalação podem ser extraídos do Sistema de Informação Geográfica (GIS) periodicamente à medida que modificações à instalação de fornecimento de serviços públicos são realizadas e essa informação é atualizada no aplicativo GIS.

[071] Os dados de localização de rede incluem a informação sobre o componente de instalação na rede de comunicação. Essa informação pode ser utilizada para enviar mensagens e informação para o componente de instalação em particular. Os dados de localização de rede podem ser registrados manualmente na base de dados de Instalação Inteligente à medida que novos componentes de Instalação Inteligente são instalados ou são extraídos de um Sistema de Gerenciamento de Bem se essa informação é mantida externamente.

[072] Dados podem ser enviados a partir da vários componentes na instalação (tal como a Subestação INDE 180 e/ou Dispositivo INDE 188). Os dados podem ser enviados para o Núcleo INDE 55 sem fio, ou uma combinação de ambos. Os dados podem ser recebidos pelas redes de comunicações de fornecimento de serviço publico 160, que podem enviar os dados para o dispositivo de direcionamento 190. O dispositivo de direcionamento 190 pode compreender software e/ou hardware para o gerenciamento de direcionamento de dados em um segmento de um barramento (quando o barramento compreende uma estrutura de barramento segmentada) ou em um barramento separado. O dispositivo de direcionamento pode compreender um ou mais comutadores ou um roteador. O dispositivo de direcionamento 190 pode compreender um dispositivo de rede cujo software e hardware direciona e/ou envia os dados para um ou mais dos barramentos. Por exemplo, o dispositivo de direcionamento 190 pode direcionar os dados operacionais ou não operacionais para o barramento de dados operacional/não operacional 146. O roteador pode direcionar também dados de evento para o barramento de evento 147.

[073] O dispositivo de direcionamento 190 pode determinar como direcionar os dados com base em um ou mais métodos. Por exemplo, o dispositivo de direcionamento 190 pode examinar um ou mais cabeçalhos nos dados transmitidos para determinar se direciona os dados para o segmento para o barramento de dados operacional/não operacional 140 ou para o segmento para o barramento de evento 147. Especificamente, um ou mais cabeçalhos nos dados podem indicar se os dados são dados operacionais/não operacionais (de modo que o dispositivo de direcionamento 190 direcione os dados para o barramento de dados operacional/não operacional 146) ou se os dados são dados de evento (de modo que o dispositivo de direcionamento 190 direcione o barramento de evento 147). Alternativamente, o dispositivo de direcionamento 190 pode examinar a carga útil dos dados para determinar o tipo de dados (por exemplo, o dispositivo de direcionamento 190 pode examinar o formato dos dados para determinar se os dados são dados operacionais/não operacionais ou dados de evento).

[074] Um dos armazenadores, tal como um armazenador de dados operacionais (não ilustrado nas figuras 6a a c) que armazena os dados operacionais, pode ser implementado como base de dados distribuída verdadeira. Outro dos armazenadores, o histórico, pode ser implementado como uma base de dados distribuída. As outras “extremidades” dessas duas bases de dados podem ser localizadas no grupo de Subestação INDE 180. Adicionalmente, eventos podem ser armazenados diretamente em qualquer um dentre os vários armazenadores de dados através do barramento de processamento de evento complexo. Especificamente, os eventos podem ser armazenados em log de evento, que podem ser um depósito para todos os eventos que foram publicados para o barramento de evento 147. O log de evento pode armazenar um, alguns ou todos os seguintes: ID de evento; tipo de evento; fonte de evento; prioridade de evento; e tempo de geração de evento. O barramento de evento 147 não precisa armazenar os eventos em longo prazo, fornecendo a persistência para todos os eventos.

[075] O armazenador de dados pode ser tal que os dados possam estar o mais perto da fonte possível ou praticável. Em uma implementação, isso pode incluir, por exemplo, os dados de subestação sendo armazenados na Subestação INDE 180. Mas, esses dados também podem ser necessários no nível de centro de controle de operações 116 para criar tipos diferentes de decisões que consideram a instalação em um nível muito detalhado. Em conjunto com a abordagem de inteligência distribuída, uma abordagem de dados distribuída pode ser adotada para facilitar a disponibilidade de dados em todos os níveis de solução através do uso de links de base de dados e serviços de dados como aplicável. Dessa forma, a solução para o armazenador de dados de histórico (que pode ser acessível no nível do centro de controle de operações 116) pode ser similar ao do armazenador de dados operacionais. Os dados podem ser armazenados localmente na subestação e links de base de dados configurados no caso de depósito no centro de controle, fornecem acesso aos dados em subestações individuais. A parte analítica da subestação pode ser realizada localmente na subestação utilizando o armazenador de dados local. A parte analítica de histórico/coletiva pode ser realizada no nível de centro de controle de operações 116 pelo acesso aos dados nos casos de subestação local utilizando links de base de dados. Alternativamente, os dados podem ser armazenados centralmente no Núcleo INDE 55. No entanto, de acordo com a quantidade de dados que podem precisar ser transmitidos a partir dos Dispositivos INDE 188, o armazenador de dados nos Dispositivos INDE 188 pode ser preferido. Especificamente, se houver milhares ou dezenas de milhares de subestações (que podem ocorrer em uma instalação de energia), a quantidade de dados que precisa ser transmitida para o Núcleo INDE 55 pode criar um estrangulamento de comunicações.

[076] Finalmente, o Núcleo INDE 55 pode programar ou controlar um, alguns ou todos a Subestação INDE 180 ou o Dispositivo INDE 188 na instalação de energia. Por exemplo, o Núcleo INDE 55 pode modificar a programação (tal como o download de um programa atualizado) ou fornecer um comando de controle para controlar qualquer aspecto da Subestação INDE 180 ou Dispositivo INDE 188 (tal como o controle dos sensores ou parte analítica).

[077] Outros elementos no Núcleo INDE 55 podem incluir vários elementos de integração para suportar essa arquitetura lógica

[078] Tabela 1 descreve os determinados elementos do Núcleo INDE 55.

A tabela 1: Elementos de Núcleo INDE

[079] Como discutido na Tabela 1, o barramento de dados em tempo real 146 (que comunica os dados operacionais e não operacionais) e o barramento de processamento de evento complexo em tempo real 147 (que comunica os dados de processamento de evento) podem ser combinados em um único barramento 346.

[080] Como ilustrado nas figuras 6a a 6c, os barramentos são separados para fins de desempenho. Para processamento CEP, a baixa latência pode ser importante para determinados aplicativos que são submetidos a rajadas de mensagem maiores. A maior parte dos fluxos de dados de instalação, por outro lado, são mais ou menos constantes, com a exceção de arquivos de gravador de falha digital, mas esses podem normalmente ser recuperados de forma controlada, ao passo que as rajadas de evento são assíncronas e aleatórias.

[081] As figuras 6a a c ilustram adicionalmente elementos adicionais no centro de controle de operações 116 separados do Núcleo INDE 66. Especificamente, as figuras 6a a c ilustram adicionalmente Head Ends de Coleta de Dados de Medidor 153, um sistema que é responsável pela comunicação com medidores (tal como a coleta de dados a partir dos mesmos e o fornecimento dos dados coletados para o fornecimento de serviço público). O Sistema de Gerenciamento de Resposta de Demanda 154 é um sistema que se comunica com o equipamento em uma ou mais instalações de cliente que podem ser controladas pelo serviço público. O Sistema de Gerenciamento de Interrupção 155 é um sistema que auxilia um fornecedor de serviço público no gerenciamento de interrupções pelo rastreamento de localização de interrupções, pelo gerenciamento do que está sendo despachado, e por como estão sendo consertados. O Sistema de Gerenciamento de Energia 156 é um sistema de controle de nível de sistema de transmissão que controla os dispositivos nas subestações (por exemplo) na instalação de transmissão. O Sistema de Gerenciamento de Distribuição 157 é um sistema de controle de nível de sistema de distribuição que controla os dispositivos nas subestações e dispositivos de alimentação (por exemplo) para as instalações de distribuição. Os Serviços de Rede IP 158 são uma coleção de serviços operando em um ou mais servidores que suportam as comunicações tipo IP (tal como DHCP e FTP). O Sistema de Dados Móveis de Despacho 159 é um sistema que transmite/recebe mensagens para os terminais de dados móveis no campo. Análise de Circuito & Fluxo de Carga, Planejamento, Análise de Iluminação e Ferramentas de Simulação de Instalação 152 são uma coleção de ferramentas utilizadas por um prestador de serviços públicos no desenho, a análise e planejamento para as instalações. IVR (resposta de voz integrada) e Gerenciamento de Chamada 151 são sistemas para manusear as chamadas de cliente (automatizadas ou por atendentes). As chamadas telefônicas recebidas referentes a interrupções podem ser automaticamente ou manualmente registradas e enviadas para o Sistema de Gerenciamento de Interrupção 155. O Sistema de Gerenciamento de Trabalho 150 é um sistema que monitora e gerencia as ordens de serviço. O Sistema de Informação Geográfica 149 é uma base de dados que contém informação sobre onde os bens estão geograficamente localizados e como os bens são conectados juntos. Se o ambiente possui ruma Arquitetura Orientada por Serviços (SOA), o Suporte SOA de Operações 148 é uma coleção de serviços para suportar o ambiente SOA.

[082] Um ou mais dos sistemas no Centro de Controle de Operações 116 que estão fora do Núcleo INDE 55 são sistemas de produto de legado que um provedor de serviços públicos precisa ter. Exemplos desses sistemas de produto de legado incluem Suporte SOA de Operações 148, Sistema de Informação Geográfica 149, Sistema de Gerenciamento de Trabalho 150, Gerenciamento de chamada 151, Análise de Circuito & Fluxo de Carga, Planejamento, Análise de Iluminação e Ferramentas de Simulação de Instalação 152, Head End(s) de Coleta de Dados de Medidor 153, Sistema de Gerenciamento de Resposta de Demanda 154, Sistema de Gerenciamento de Distribuição 157, Serviços de Rede IP 158, e Sistema de Dados Móveis de Despacho 159. No entanto, esses sistemas de produto de legado podem não ser capazes de processar ou manusear os dados que são recebidos de uma instalação inteligente. O Núcleo INDE 55 pode ser capaz de receber os dados da instalação inteligente, processar os dados da instalação inteligente, e transferir os dados processados para um ou mais sistemas de produto de legado de forma que os sistemas de produto de legado possam utilizar (tal como formatação particular ao sistema de produto de legado). Dessa forma, o Núcleo INDE 55 pode ser observado como um middleware.

[083] O centro de controle de operações 116, incluindo o Núcleo INDE 55, pode se comunicar com o IT Empresarial 115. Em termos gerais, a funcionalidade no IT Empresarial 115 compreende operações de escritório de suporte. Especificamente, o IT Empresarial 115 pode utilizar o barramento de ambiente de integração empresarial 114 para enviar dados para os vários sistemas dentro do IT Empresarial 115, incluindo Armazenador de Dados Comerciais 104, Aplicativos de Inteligência Financeira 105, Planejamento de Recursos Empresariais 106, vários Sistemas Financeiros 107, Sistema de Informação ao Cliente 108, Sistema de Recursos Humanos 109, Sistema de Gerenciamento de Bens 110, Suporte SOA Empresarial 111, Sistema de Gerenciamento de Rede 112, e Serviços de Envio de Mensagens Empresariais 113. O IT Empresarial 115 pode incluir adicionalmente um portal 103 para se comunicar com a Internet 101 através de um firewall 102.

Exemplos específicos da funcionalidade no Núcleo INDE

[084] Como ilustrado nas figuras de 6a a c, várias funcionalidades (representadas por blocos) são incluídas no Núcleo INDE 55, duas das quais podem incluir serviços de gerenciamento de dados de medidor e parte analítica de medição e serviços. Visto que a modularidade da arquitetura, várias funcionalidades, tal como serviços de gerenciamento de dados de medidor e parte analítica de medidor e serviços, podem ser incorporados.

Subestação INDE

[085] A Subestação INDE 180 pode compreender elementos que são na verdade hospedados na subestação 170 em um alojamento de controle de subestação em um ou mais servidores colocalizados com a parte eletrônica da subestação e sistemas.

[086] A Tabela 2 abaixo lista e descreve determinados elementos de grupo de Subestação INDE 180. Os serviços de segurança de dados 171 podem ser parte de um ambiente de subestação, alternativamente, podem ser integrados ao grupo de Subestação INDE 180.

[087] Tabela 2 Elementos de Subestação INDE.

[088] Como discutido acima, diferentes elementos dentro da instalação inteligente podem incluir funcionalidade adicional incluindo capacidade analítica/processamento adicional e recursos de base de dados. O uso dessa funcionalidade adicional dentro de vários elementos na instalação inteligente permite arquiteturas distribuídas com gerenciamento centralizado e administração de aplicativos e desempenho de rede. Por razões de função, desempenho e capacidade de escalonamento, uma instalação inteligente envolvendo milhares a dezenas de milhares de Subestações INDE 180 e dezenas de milhares a milhões de dispositivos de instalação podem incluir o processamento distribuído, gerenciamento de dados, e comunicações de processo.

[089] A subestação INDE 180 pode incluir um ou mais processadores e um ou mais dispositivos de memórias (tal como dados não operacionais de subestação 181 e dados operacionais de subestação 182). Os dados não operacionais 181 e os dados de operação de subestação 182 podem ser associados a e próximos à subestação, tal como localizados em ou na Subestação INDE 180. A subestação INDE 180 pode incluir adicionalmente componentes de instalação inteligente que são responsáveis pela capacidade de observação da instalação inteligente em um nível de subestação. Os componentes de subestação INDE 180 podem fornecer três funções primárias: aquisição e armazenamento de dados operacionais no armazenador de dados operacionais distribuídos; aquisição de dados não operacionais e armazenamento no histórico; e processamento analítico local em tempo real (tal como subsegundo). O processamento pode incluir o processamento de sinal digital de formas de onda de voltagem e corrente, processamento de detecção e classificação, incluindo processamento de sequência de eventos; e comunicações de resultados de processamento para sistemas locais e dispositivos além de sistemas no centro de controle de operações 116. A comunicação entre a Subestação INDE 180 e outros dispositivos na instalação pode ser por meio de fio, sem fio ou uma combinação de com fio e sem fio. Por exemplo, a transmissão de dados a partir da Subestação INDE 180 para o centro de controle de operações 116 pode ser com fio. A subestação INDE 180 pode transmitir dados, tal como dados operacionais/não operacionais ou dados de evento, pra o centro de controle de operações 116. O dispositivo de direcionamento 190 pode direcionar os dados transmitidos para um dos barramento de dados operacionais/não operacionais 146 ou barramento de evento 147.

[090] A otimização de resposta de demanda para gerenciamento de perda de distribuição também pode ser realizada aqui. Essa arquitetura está de acordo com o princípio de arquitetura de aplicativo distribuída previamente discutido.

[091] Por exemplo, dados de conectividade podem ser duplicados na subestação 170 e no centro de controle de operações 116, permitindo, assim, que uma subestação 170 opere independentemente mesmo se a rede de comunicação de dados para o centro de controle de operações 116 não for funcional. Com essa informação (conectividade) armazenada localmente, a parte analítica da subestação pode ser realizada localmente mesmo se o link de comunicação para o centro de controle de operações estiver inoperante.

[092] De forma similar, os dados operacionais podem ser duplicados no centro de controle de operações 116 e nas subestações 170. Os dados dos sensores e dispositivos associados com uma subestação em particular podem ser coletados e a última medição pode ser armazenada nesse armazenador de dados na subestação. As estruturas de dados do armazenador de dados operacionais podem ser iguais e, dessa forma, links de base de dados podem ser utilizados para fornecer acesso contínuo aos dados que residem nas subestações através do caso do armazenador de dados operacionais no centro de controle. Isso fornece um número de vantagens incluindo aliviar a duplicação de dados e permitir a parte analítica dos dados de subestação, que é mais sensível a tempo, para que ocorram localmente e sem se basear na disponibilidade de comunicação além da subestação. A parte analítica dos dados no nível de centro de controle de operações 116 pode ser menos sensível a tempo (visto que o centro de controle de operações 116 pode examinar tipicamente os dados de histórico para discernir os padrões que são mais previsíveis, ao invés de reativos) e pode funcionar em torno dos problemas de rede, se houver algum.

[093] Finalmente, os dados de histórico podem ser armazenados localmente na subestação e uma cópia dos dados pode ser armazenada no centro de controle. Ou, os links de base de dados podem ser configurados no depósito no centro de controle de operações 116, fornecendo ao centro de controle de operações acesso aos dados nas subestações individuais. A parte analítica da subestação pode ser realizada localmente na subestação 170 utilizando o armazenador de dados local. Especificamente, a utilização da inteligência adicional e capacidade de armazenamento na subestação permite que a subestação analise a si mesma e se corrija sem registro de uma autoridade central. Alternativamente, a parte analítica de histórico/coletiva também pode ser realizada no nível de centro de controle de operações 116 pelo acesso aos dados nos casos de subestação local utilizando links de base de dados.

[094] Dispositivos INDE.

[095] O Dispositivo INDE 188 pode compreender qualquervariedade de dispositivos dentro da instalação inteligente, incluindo vários sensores dentro da instalação inteligente, tal como vários dispositivos de instalação de distribuição 189 (por exemplo, sensores em linha nas linhas de energia), medidores 163 nas instalações de cliente, etc. O Dispositivo INDE 188 pode compreender um dispositivo adicionado à instalação com funcionalidade particular (tal como uma Unidade de Terminal Remoto (RTU) que inclui programação dedicada) ou pode compreender um dispositivo existente dentro da instalação com funcionalidade adicionada (tal como uma RTU superior de polo de arquitetura aberta existente que já está no lugar na instalação que pode ser programada para criar um sensor de linha inteligente ou dispositivo de instalação inteligente). O Dispositivo INDE 188 pode incluir adicionalmente um ou mais processadores e um ou mais dispositivos de memória.

[096] Os dispositivos de instalação existentes podem não ser abertos do ponto de vista de software, e podem não ser capazes de suportar muito como a rede moderna ou serviços de software modernos. Os dispositivos de instalação existentes podem ter sido projetados para adquirir e armazenar dados para descarga ocasional para algum outro dispositivo tal como um computador laptop, ou para transferir arquivos em batelada através da linha PSTN para um hospedeiro remoto sob demanda. Esses dispositivos podem não ser projetados para operação em um ambiente em rede digital em tempo real. Nesses casos, os dados do dispositivo de instalação podem ser óbitos no nível de subestação 170, ou no nível do centro de controle de operações 116, dependendo de como a rede de comunicações existente foi projetada. No caso de redes de medidores, será normalmente o caso de os dados serem obtidos a partir do motor de coleta de dados de medidor, visto que as redes de medidor são normalmente fechadas e os medidores podem não ser endereçados diretamente. À medida que essas redes evoluem, os medidores e outros dispositivos de instalação podem ser endereçáveis individualmente, de modo que os dados possam ser transportados diretamente para onde são necessários, o que pode não ser necessariamente o centro de controle de operações 116, mas pode ser outro local na instalação.

[097] Os dispositivos tal como os indicadores de circuito com falha podem ser combinados com os cartões de interface de rede sem fio, para conexão através de redes sem fio de velocidade modesta (tal como 100 kbps). Esses dispositivos podem reportar a situação pela exceção e podem realizar funções pré-programadas fixas. A inteligência de muitos dispositivos de instalação pode ser aumentada pela utilização de RTUs inteligentes locais. Ao invés de se ter RTUs de topo de polo que são projetadas como dispositivos de arquitetura fechada e função fixa, RTUs podem ser utilizadas como dispositivos de arquitetura aberta que podem ser programados por terceiras partes e que podem servir como dispositivos de arquitetura aberta que podem ser programados por terceiras partes e que podem servir como um Dispositivo INDE 188 na Arquitetura de Referência INDE. Além disso, os medidores nas instalações de clientes podem ser utilizados como sensores. Por exemplo, os medidores podem medir o consumo (tal como quanta energia é consumida para fins de cobrança) e podem medir a voltagem (para uso na otimização de volt/V Ar).

[098] As figuras 6a a 6c ilustram adicionalmente as instalações de cliente 179, que podem incluir um ou mais Medidores Inteligentes 163, um monitor doméstico 165, um ou mais sensores 166, e um ou mais controles 167. Na pratica, os sensores 166 podem registrar os dados em um ou mais dispositivos nas instalações de cliente 179. Por exemplo, um sensor 166 pode registrar dados em vários eletrodomésticos importantes dentro das instalações do cliente 179, tal como forno, aquecedor de água, condicionador de ar, etc. Os dados de um ou mais sensores 166 podem ser enviados para o Medidor Inteligente 163, que pode empacotar os dados para transmissão para o centro de controle de operações 116 através da rede de comunicação de provedor de serviço público 160. O monitor doméstico 165 pode fornecer ao cliente nas instalações do cliente um dispositivo de saída para visualizar, em tempo real, os dados coletados do Medidor Inteligente 163 e os um ou mais sensores 166. Adicionalmente, um dispositivo de entrada (tal como um teclado) pode ser associado com o monitor doméstico 165 de modo que o cliente possa comunicar com o centro de controle de operações 116. Em uma modalidade, o monitor doméstico 165 pode compreender um computador residente nas instalações de cliente.

[099] As instalações de cliente 165 podem incluir adicionalmente controles 167 que podem controlar um ou mais dispositivos nas instalações de cliente 179. Vários eletrodomésticos nas instalações de cliente 179 podem ser controlados, tal como aquecedor, condicionador de ar, etc., dependendo dos comandos do centro de controle de operações 116.

[0100] Como apresentado nas figuras 6a a c, as instalações de cliente 169 podem se comunicar em uma variedade de formas, tal como através da Internet 168, a rede de telefonia permutada pública (PSTN) 169, ou através de uma linha dedicada (tal como através do coletor 164). Através de qualquer um dos canais de comunicação listados, os dados de uma ou mais instalações de cliente 179 podem ser enviados. Como ilustrado nas figuras 6a a c, uma ou mais instalações de cliente 179 podem compreender uma Rede de Medidor Inteligente 178 (compreendendo uma pluralidade de medidores inteligentes 163), enviando dados para um coletor 164 para transmissão para o centro de controle de operações 116 através da rede de gerenciamento de fornecimento de serviços públicos 160. Adicionalmente, várias fontes de geração de energia distribuída/armazenamento 162 (tal como painéis solares, etc.) podem enviar os dados para um controle de monitoramento 161 para comunicação com o centro de controle de operações 116 através da rede de gerenciamento de serviço público 160.

[0101] Como discutido acima, os dispositivos na instalação de energia fora do centro de controle de operações 116 podem incluir capacidade de processamento e/ou armazenamento. Os dispositivos podem incluir a Subestação INDE 180 e o Dispositivo INDE 188. Em adição aos dispositivos individuais na instalação de energia incluindo inteligência adicional, os dispositivos individuais podem se comunicar com outros dispositivos na instalação de energia, a fim de permutar informação (incluir os dados de sensor e/ou dados analíticos (tal como dados de evento)) a fim de analisar o estado da instalação de energia (tal como determinação de falhas) e a fim de mudar o estado da instalação de informação (tal como correção para as falhas). Especificamente, os dispositivos individuais podem utilizar o seguinte: (1) inteligência (tal como capacidade de processamento); (2) armazenamento (tal como armazenador distribuído discutido acima); e (3) comunicação (tal como o uso de um ou mais barramentos discutidos acima). Dessa forma, os dispositivos individuais na instalação de energia podem se comunicar e cooperar um com o outro sem supervisão do centro de controle de operações 116.

[0102] Por exemplo, a arquitetura INDE descrita acima pode incluir um dispositivo que percebe pelo menos um parâmetro no circuito de alimentador. O dispositivo pode incluir adicionalmente um processador que monitora o parâm tro percebido no circuito de alimentador e que analisa o parâmetro percebido para determinar o estado do circuito alimentador. Por exemplo, a análise do parâmetro de sensor pode compreender uma comparação do parâmetro percebido com um limite predeterminado e/ou pode compreender uma análise de tendência. Um parâmetro percebido pode incluir a percepção de formas de onda e uma análise pode compreender a determinação de se as formas de onda percebidas indicam uma falha no circuito alimentador. O dispositivo pode se comunicar adicionalmente com uma ou mais subestações. Por exemplo, uma subestação particular pode suprir energia para um circuito alimentador particular. O dispositivo pode perceber o estado do circuito alimentador particular, e determina se existe uma falha no circuito alimentador particular. O dispositivo pode se comunicar com a subestação. A subestação pode analisar a falha determinada pelo dispositivo e pode tomar ações corretivas dependendo da falha (tal como reduzindo a energia suprida para o circuito alimentador). No exemplo do dispositivo enviando dados indicando uma falha (com base na análise de forma de onda), a subestação pode alterar a energia suprida para o circuito alimentador sem o registro a partir do centro de controle de operações 116. Ou, a subestação pode combinar os dados indicando a falha com informação de outros sensores para refinar adicionalmente a análise de falha. A subestação pode comunicar adicionalmente com o centro de controle de operações 116, tal como o aplicativo de inteligência de interrupção e/ou aplicativo de inteligência de falha. Dessa forma, o centro de controle de operações 116 pode determinar a falha e pode determinar a extensão do interrupção (tal como o número de casas afetadas pela falha). Dessa forma, o dispositivo de sensor de estado do circuito alimentador pode funcionar de forma cooperativa com a subestação a fim de corrigir uma falha em potencial com ou sem exigir que o centro de controle de operações 116 intervenha.

[0103] Com outro exemplo, um sensor de linha, que inclui inteligência adicional utilizando a capacidade de processamento e/ou memória, pode produzir dados de estado de instalação em uma parte da instalação (tal como um circuito alimentador). Os dados de estado de instalação podem ser compartilhados com o sistema de gerenciamento de resposta de demanda 155 no centro de controle de operações 116. O sistema de gerenciamento de resposta de demanda 155 pode controlar um ou mais dispositivos nos locais de cliente no circuito alimentador em resposta aos dados de estado de instalação do sensor de linha. Em particular, o sistema de gerenciamento de resposta de demanda 155 pode comandar o sistema de gerenciamento de energia 156 e/ou o sistema de gerenciamento de distribuição 157 a reduzir a carga do circuito alimentador desligando os eletrodomésticos nos locais de cliente que recebem energia do circuito alimentador em resposta ao sensor de linha indicar uma interrupção no circuito alimentador. Dessa forma, o sensor de linha em combinação com o sistema de gerenciamento de resposta por demanda 155 pode mudar automaticamente a carga de um circuito alimentador com falha e então isolar a falha.

[0104] Como outro exemplo adicional, um ou mais retransmissores na instalação de energia podem possuir um microprocessador associado com os mesmos. Esses retransmissores podem se comunicar com outros dispositivos e/ou bases de dados residentes na instalação de energia a fim de determinar uma falha e/ou controlar a instalação de energia.

[0105] Os exemplos acima focam em um aplicativo de fornecimento de energia. A Arquitetura INDE descrita pode ser aplicada a diferentes indústrias também. Por exemplo, a Arquitetura INDE descrita pode ser personalizada e aplicada a uma ou mais indústrias, incluindo sem limitação, indústria de veículos (tal como rede de viagem aérea, rede de viagem ferroviária, rede de viagem em automóveis, rede de viagem em ônibus, etc.), redes de telecomunicações e exploração de energia (tal como rede de poços de óleo, rede de poços de gás natural, etc.).

[0106] Enquanto essa invenção foi ilustrada e descrita com relação às modalidades preferidas, é aparente que determinadas mudanças e modificações em adição às mencionadas acima podem ser feitas a partir das características básicas dessa invenção. Adicionalmente, existem muitos tipos diferentes de software de computador e hardware que podem ser utilizados na prática da invenção, e a invenção não está limitada aos exemplos descritos acima. A invenção foi descrita com referência aos atos e representações simbólicas das operações que são realizadas por um ou mais dispositivos eletrônicos. Como tal, será compreendido que tais atos e operações incluem a manipulação pela unidade de processamento do dispositivo eletrônico de sinais elétricos representando dados em uma forma estruturada. Essa manipulação transforma os dados ou mantém os mesmos nos locais no sistema de memória do dispositivo eletrônico, que reconfigura ou de outra forma altera a operação do dispositivo eletrônico de uma forma bem compreendida pelos versados na técnica. As estruturas de dados onde os dados são mantidos são locais físicos da memória que possuem propriedades particulares definidas pelo formato dos dados. Enquanto a invenção é descrita no contexto acima, não se deseja limitar a mesma, visto que os versados na técnica apreciarão que os atos e operações descritos também podem ser implementados em hardware. De acordo, é a intenção dos requerentes se proteger todas as variações e modificações dentro do escopo válido da presente invenção. Pretende- se que a invenção seja definida pelas reivindicações em anexo incluindo toda as suas equivalências.

Claims

1. Sistema de instalação de energia central para gerenciar pelo menos uma parte de uma instalação de energia e para comunicar com uma pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor e com uma pluralidade de sistemas headend (153), os sistemas de gerenciamento de dados de medidor gerando comandos e os sistemas headend (153) se comunicando com um ou mais medidores (163), caracterizado pelo fato de que o sistema de instalação de energia central compreende: um dispositivo de computação incluindo um processador e uma memória configurada para executar: uma camada de porta (60) compreendendo uma pluralidade de rotinas de conector de entrada e uma pluralidade de rotinas de conector de saída, a pluralidade de rotinas de conector de entrada compreendendo pelo menos uma rotina de conector de entrada separada para se comunicar com cada um dentre uma pluralidade de sistemas fonte (65, 70) que enviam dados para o sistema de instalação de energia central, os sistemas fonte (65, 70) compreendendo a pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor que enviam dados para o sistema de instalação de energia central, a pluralidade de rotinas de conector de saída compreendendo pelo menos uma rotina de conector de saída separada para comunicar com cada um dentre a pluralidade de sistemas alvo (75, 80), os sistemas alvo (75, 80) compreendendo a pluralidade de sistemas de headend que recebem dados a partir do sistema de instalação de energia central; e uma camada núcleo (50) em comunicação com a camada de porta (60) mas sem comunicação com os sistemas fonte (65, 70) e alvo (75, 80), a camada núcleo (50) compreendendo uma pluralidade de adaptadores de núcleo, os adaptadores de núcleo configurados para realizar uma translação de um para um de comunicações recebidas a partir da pluralidade de sistemas fonte (65, 70) pela camada de porta (60) tal como ser adaptado para receber a pluralidade de sistemas alvo (75, 80).

2. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados enviados para o sistema de instalação de energia central compreendem um comando de conexão/desconexão enviado pela pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor.

3. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados enviados para o sistema de instalação de energia central compreendem um comando de leitura de medidor sob demanda enviado pela pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor.

4. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de rotinas de conector de entrada compreende uma pluralidade de rotinas de conector de entrada separadas para comunicação com a pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor; e em que a pluralidade de rotinas de conector de saída compreende uma pluralidade de rotinas de conector de saída separadas para comunicação com a pluralidade de sistemas headend (153).

5. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada um dos sistemas de gerenciamento de dados de medidor é associado com uma pluralidade de rotinas de conector de entrada separadas; e em que cada uma dos sistemas headend (153) é associado com uma pluralidade de rotinas de conector de saída separadas.

6. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de rotinas de conector de entrada separadas associadas com cada um dos sistemas de gerenciamento de dados de medidor compreende diferentes protocolos de rede.

7. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os diferentes protocolos de rede são selecionados a partir do grupo que consiste em protocolo de transferência de arquivo (FTP), serviço de mensagem Java (JMS), e protocolo de transferência de hipertexto (HTTP).

8. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de rotinas de conector de entrada ainda compreende pelo menos uma rotina de conector de entrada separada para comunicação com cada um dentre a pluralidade de sistemas headend (153); e em que a pluralidade de rotinas de conector de saída ainda compreende pelo menos uma rotina de conector de saída para comunicar com cada um dentre a pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor.

9. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que cada um dos sistemas headend (153) é associado com a rotinas de conector de entrada separada; e em que cada um dos sistemas de gerenciamento de dados de medidor é associado com a rotina de conector de saída separada.

10. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada de interface de serviços de conector para interfacear entre a camada de porta (60) e a camada núcleo (50), a camada de interface de serviços de conector invocando a camada núcleo (50) em resposta ao recebimento de uma comunicação pela camada de porta (60).

11. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os adaptadores de núcleo são ainda configurados para realizar uma translação de um para um de comunicações a partir de cada um dentre a pluralidade de sistemas fonte (65, 70) para cada da pluralidade de sistemas alvo (75, 80).

12. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os adaptadores de núcleo são ainda configurados para realizar uma translação de um para um das comunicações a partir de cada um dentre a pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados do medidor para cada da pluralidade de sistemas de headends.

13. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os adaptadores de núcleo são ainda configurados para realizar uma translação de um para um das comunicações a partir de cada um dentre a pluralidade de sistemas de headends para cada da pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados do medidor.

14. Sistema de instalação de energia central para gerenciar pelo menos uma parte de uma instalação de energia e para comunicar com uma pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor e com uma pluralidade de sistemas headend (153), os sistemas de gerenciamento de dados de medidor gerando comandos e os sistemas headend (153) se comunicando com um ou mais medidores (163), caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de computação incluindo um processador e uma memória configurada para executar: uma camada de porta (60) compreendendo uma pluralidade de rotinas de conector de entrada e uma pluralidade de rotinas de conector de saída, a pluralidade de rotinas de conector de entrada compreendendo pelo menos uma rotina de conector de entrada separada para se comunicar com cada um dentre uma pluralidade de sistemas fonte (65, 70) que enviam dados para o sistema de instalação de energia central, os sistemas fonte (65, 70) compreendendo a pluralidade de sistemas de headend que enviam dados para o sistema de instalação de energia central, a pluralidade de rotinas de conector de saída compreendendo pelo menos uma rotina de conector de saída separada para comunicar com cada uma da pluralidade de sistemas alvo (75, 80), os sistemas alvo (75, 80) compreendendo a pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor que recebem dados a partir do sistema de instalação de energia central; e uma camada núcleo (50) em comunicação com a camada de porta (60) mas sem comunicação com os sistemas fonte (65, 70) e alvo (75, 80), a camada núcleo (50) compreendendo uma pluralidade de adaptadores de núcleo, os adaptadores de núcleo configurados para realizar uma translação de um para um de comunicações recebidas a partir da pluralidade de sistemas fonte (65, 70) pela camada de porta (60) tal como ser adaptado para receber a pluralidade de sistemas alvo (75, 80).

15. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada de interface de serviços de conector para interfacear entre a camada de porta (60) e a camada núcleo (50), a camada de interface de serviços de conector invocando a camada núcleo (50) em resposta ao recebimento de uma comunicação pela camada de porta (60).

16. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os adaptadores de núcleo são ainda configurados para realizar uma translação de um para um de comunicações a partir de cada um dentre a pluralidade de sistemas fonte (65, 70) para cada da pluralidade de sistemas alvo (75, 80).

17. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os dados enviados para o sistema de autoridade de instalação de energia central compreendem uma leitura periódica de medidor enviada pela pluralidade de sistemas headend (153).

18. Sistema de instalação de energia central, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de rotinas de conector de entrada compreende uma pluralidade de rotinas de conector de entrada separadas para comunicar com a pluralidade de sistemas headend (153); e em que a pluralidade de rotinas de conector de saída compreende uma pluralidade de rotinas de conector de saída separadas para comunicação com a pluralidade de sistemas de gerenciamento de dados de medidor.