BR112015019138B1

BR112015019138B1 - Método de monitorar e controlar uma operação de um medidor eletricamente conectado entre a fonte de energia e uma carga, aparelho eletricamente conectado entre a fonte de energia e a carga, meio de armazenamento não transitório, e medidor eletricamente conectado entre a fonte de energia e a carga

Info

Publication number: BR112015019138B1
Application number: BR112015019138-0A
Authority: BR
Inventors: Michael R. Brown; William R. Mazza Jr.; Andrew Dudding
Original assignee: Sensus Usa Inc
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2022-11-29
Also published as: EP2943754A4; CA2899394A1; EP2943754A1; BR112015019138A2; EP2943754B1; WO2014126614A1; TW201443444A; TWI596347B; MX350596B; CA2899394C; US20140225737A1; MX2015010057A; US8854217B2

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA OPERAR UM MEDIDOR DE ELETRICIDADE. A presente invenção refere-se a um método e aparelho que monitora e controla a operação de um medidor de eletricidade, e modifica pelo menos um limiar de temperatura para determinar quando uma mensagem de alarme deve ser transmitida ou uma conexão elétrica no medidor deve ser desconectado. O método e aparelho inclui a pluralidade de sensores que detecta as temperaturas em vários locais dentro do medidor de eletricidade. O método e aparelho compara pelo menos uma temperatura detectada em pelo menos um limiar, e opera um alarme ou uma chave quando a temperatura detectada excede o limiar. O método e aparelho determina uma média de coeficiente de mudança para pelo menos uma temperatura de acordo com a média de temperatura a curto prazo sobre um primeiro número de amostras de uma temperatura, e a temperatura média a longo prazo sobre um segundo número de amostras da temperatura. O segundo número de amostras é diferente a partir do primeiro número de amostras. O método e aparelho reduz o limiar quando a média do coeficiente de mudança excede a predeterminada quantidade.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método e aparelho que monitora um coeficiente de mudança em temperatura e a diferença de temperatura entre diferentes locais dentro de um medidor de eletricidade, e ajusta o alarme e os limiares de desconexão de acordo para aprimorar a resposta do medidor de eletricidade para condições de temperatura potencialmente altas.

ANTECEDENTES

[0002] Medidores de eletricidade convencionais incluem uma conexão elétrica entre uma fonte de energia e uma carga. Medidores de eletricidade convencionais detectam a temperatura dentro de um medidor, e pode enviar alertas e desconectar a fonte de energia a partir da carga quando uma temperatura detectada alcança limiares predeterminados ajustados.

SUMÁRIO

[0003] Um objetivo do método e aparelho descrito aqui é de monitorar a operação de um medidor de eletricidade e implementar medidas antecipadamente das ocorrências das várias condições de operação.

[0004] Um objetivo adicional do método e do aparelho é de modificar os limiares de operação para o envio de um alarme ou desconectar uma conexão elétrica, em resposta às condições de operação atuais que indiquem que os limiares de operação possam ser excedidos.

[0005] Outro objetivo do método e aparelho é de enviar um alarme ou desconectar uma conexão elétrica em limiares mais baixos de modo a responder mais cedo às condições de operação que se prolongaram, pode arriscar a operação continuada do medidor.

Breve descrição dos desenhos

[0006] Uma apreciação mais completa dos aspectos da presente invenção e muitas das vantagens da mesma serão prontamente obtidas por referência à descrição detalhada a seguir quando considerada em conexão com os desenhos em anexo, em que: As figuras 1A e 1B cada uma das quais proporciona um diagrama de bloco para um sistema que inclui um aparelho para monitorar e controlar a operação de um medidor que inclui uma conexão elétrica entre a fonte de energia e a carga; A figura 2 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para operar um medidor de eletricidade; A figura 3 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para o envio de um alarme para uma condição de alta temperatura; A figura 4 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para desconectar um medidor de eletricidade; A figura 5 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para atualizar limiares de operação; A figura 6 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para determinar a diferença de temperatura; A figura 7 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para avaliar e atualizar os limiares de temperatura; e A figura 8 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para calibrar valores limiares para um medidor de eletricidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0007] De acordo com um aspecto da presente descrição, é proporcionado um sistema que inclui um medidor (medidor de eletricidade ou outro dispositivo de medição de energia), e um método para monitorar e controlar a operação do medidor, e modificar limiares para o envio de um alarme ou desconectar uma conexão elétrica no medidor. O método inclui periodicamente detectar uma primeira temperatura de um primeiro local com um primeiro sensor e uma segunda temperatura de um segundo local com um segundo sensor. Pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura são comparadas a um primeiro limiar para a transmissão de um alarme e um segundo limiar para operar uma chave de desconexão remota. A primeira temperatura é comparada segunda temperatura para determinar uma primeira diferença de temperatura. Uma média de temperatura a curto prazo de pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura é determinada para um primeiro número de amostras, e a média de temperatura a longo prazo é determinada para um segundo número de amostras da temperatura que foi usada para a média de curto prazo. O método inclui determinar uma média do coeficiente de mudança com base na média de temperatura a curto prazo e a média de temperatura a longo prazo. O método inclui modificar pelo menos um do primeiro limiar e o segundo limiar quando a primeira diferença de temperatura é igual a ou maior do que um terceiro limiar e a média do coeficiente de mudança é igual a ou maior do que um quarto limiar.

[0008] De acordo com outro aspecto da presente descrição, é proporcionado um sistema que inclui um medidor (medidor de eletricidade ou outro dispositivo de medição de energia, e um aparelho para monitorar e controlar a operação de medidor. O aparelho modifica os limiares para o envio de um alarme ou desconectar uma conexão elétrica no medidor. O aparelho inclui um primeiro circuito, um segundo circuito, uma chave de desconexão remota, e uma pluralidade de sensores de temperatura. A pluralidade de sensores inclui um primeiro sensor próximo a o primeiro circuito e detecta uma primeira temperatura próxima o primeiro circuito, e um segundo sensor próximo ao segundo circuito e detecta uma segunda temperatura próxima do segundo circuito. O aparelho inclui pelo menos um processador configurado para receber a primeira temperatura a partir do primeiro sensor e a segunda temperatura a partir do segundo sensor, e comparar pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a um primeiro limiar. O processador opera a chave de desconexão remota ou envia a um alarme quando a pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o primeiro limiar. O processador determina uma média coeficiente de mudança com base em a média de temperatura a curto prazo de pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um primeiro número de amostras, e a média de temperatura a longo prazo da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um segundo número de amostras. O processador modifica o limiar quando a diferença entre a primeira temperatura e segunda temperatura é maior do que o segundo limiar, e a média do coeficiente de mudança excede um terceiro limiar.

[0009] Deve ser observado que, como usado na especificação e nas reivindicações em anexo, as formas singulares "o", "a", "um", e "uma" incluem as referentes plurais a não ser que o contexto indique claramente de outro modo.

[00010] Com referência agora aos desenhos, em que números de referência similares designam partes idênticas ou correspondentes através das diversas vistas. A figura 1A é um diagrama de bloco de um medidor de eletricidade 100 que inclui uma conexão elétrica 101 em uma linha 103 que conecta um fornecimento de energia 105 a uma carga elétrica 107. A conexão elétrica 101 é proporcionada em uma linha 103 pelo contato entre os elementos de contato 109 do medidor de eletricidade 100 e os elementos de contato 111 de um painel de força 113. Os elementos de contato 111 do painel de força 113 proporcionam um soquete de medidor que recebe os elementos de contato 109 do medidor de eletricidade 100. Um recinto 117 do medidor de eletricidade 100 aloja um controlador 115 (ECU), uma primeira IC 123, e uma segunda IC 125.

[00011] A primeira IC 123 recebe informação a partir de vários sensores (não mostrados) e transmite a informação a partir dos vários sensores para o controlador 115. O controlador 115 pode operar a chave de desconectar 131 para abrir com base na informação transmitida a partir da primeira IC 123. A segunda IC 125 transmite e recebe informação operacional a partir de uma tela de usuário 127 e o controlador 115. O controlador 115 transmite dados operacionais a uma placa de comunicações 129 que transmite informação a partir do controlador 115 a uma extremidade traseira 133. A extremidade traseira 133 sendo parte de uma rede (não mostrada) que se comunica com múltiplos medidores de eletricidade 100.

[00012] A chave de desconectar 131 é proporcionada em uma linha interna 103 dentro do medidor de eletricidade 100. A chave de desconectar 131 pode ser operada para desconectar o fornecimento de energia 105 a partir da carga elétrica 107. Ademais, o medidor de eletricidade 100 é proporcionado com uma conexão de força auxiliar 135, de modo que quando a chave de desconectar 131 é aberta e o fornecimento de energia 105 é desconectado a partir da carga elétrica 107, o medidor de eletricidade 100, e assim o controlador 115, é ainda proporcionado com energia. A chave de desconectar 131 pode ser operada a distância.

[00013] O medidor de eletricidade 100 é também proporcionado com um primeiro sensor de temperatura 137 localizado em uma primeira IC 123 adjacente à conexão elétrica 101. O primeiro sensor 137 detecta a temperatura de pelo menos uma fase da conexão elétrica 101. Em um medidor polifásico, um primeiro sensor de temperatura 137 transmite a temperatura mais alta entre as fases, ou uma temperatura média para todas as fases, para o controlador 115. O medidor de eletricidade 100 é também proporcionado com um segundo sensor de temperatura 139 localizado na segunda IC 125. O segundo sensor de temperatura 139 faz a leitura da temperatura da segunda IC 125 e transmite a temperatura para o controlador 115.

[00014] Na modalidade de um medidor de eletricidade 100’ da figura 1B, o controlador 115 é combinado com a primeira IC 123, e o segundo sensor de temperatura 139 transmite as leituras de temperatura para a segunda IC 125. A segunda IC 125 é configurada para receber a leitura de temperatura a partir do segundo sensor de temperatura 139, transmitir a leitura para o controlador 115, e enviar um alarme de alta temperatura para a placa de comunicações 129 e a tela de usuário 127. O controlador 115 recebe leituras de temperatura a partir de um primeiro sensor de temperatura 137 e da segunda IC 125, opera a chave de desconectar 131, transmite a temperatura detectada por um primeiro sensor de temperatura 137 a uma segunda IC 125, e se comunica com a placa de comunicações 129. A segunda IC 125 é configurada para enviar a mensagem de alarme de alta temperatura para a placa de comunicações 129 e a tela de usuário 127, quando a temperatura detectada por um primeiro sensor de temperatura 137, e transmitida pelo controlador 115, excede a limiar de temperatura.

[00015] O controlador 115 nas modalidades das figuras 1A e 1B pode enviar e receber informação a partir da extremidade traseira 133, que inclui os valores atualizados para os valores limiares e tabelas de observação usadas no exemplo dos processos. Os valores limiares podem ser atualizados de modo dinâmico em resposta à detecção de determinados parâmetros de operação, ou condições externas que podem ser determinadas por um usuário ou uma utilidade. Em particular, as temperaturas detectadas pelos primeiro e segundo sensores de temperatura 135, 137 podem ser usadas individualmente ou juntas, para determinar o grau no qual os valores limiares para o envio de um alarme ou desconectar a conexão elétrica 101 têm que ser mudados. Um ou mais sensores de temperatura adicionais em diferentes locais dentro do medidor podem também ser usados para comparação com uma ou ambas as temperaturas detectadas pelos primeiro e segundo sensores de temperatura 135, 137.

[00016] As modalidades descritas aqui incluem sensores de temperatura proporcionados nas primeira e segunda ICs. Ademais, unidades de leitura de temperatura independentes separadas, que incluem termistores, termopares, ou dispositivos de leitura de infravermelho podem ser montados em porções interiores de um recinto, ou a outros componentes em um medidor de eletricidade. Por exemplo, um ou mais sensores de temperatura podem ser dispostos em ou próximos a barramento de uma conexão elétrica.

[00017] Tabelas de observação usadas para determinar os coeficientes de referência de mudança em temperatura, podem ser atualizadas de modo dinâmico em resposta à detecção dos parâmetros de operação de um medidor de eletricidade, ou às condições externas que podem ditar os diferentes coeficientes de permissão nos quais a temperatura pode mudar. As atualizações podem ser proporcionadas através de uma rede comunicação ou através de manutenção em campo do medidor de eletricidade 100.

[00018] Um controlador 115 pode incluir um ou mais processadores ou equivalentes dos mesmos, tal como uma unidade de processamento central (CPU) e/ou pelo menos um processador de aplicação específica (ASP). Um processador pode incluir um ou mais circuitos ou ser a circuito que utiliza um meio capaz de ser lido por computador, tal como um circuito de memória (por exemplo, ROM, EPROM, EEPROM, memória flash, memória estática, DRAM, SDRAM, e seus equivalentes), configurado para controlar o processador para realizar e/ou controlar os processos e sistemas da descrição. O processador pode ser um dispositivo separado ou um único mecanismo de processamento. Ademais, a presente descrição pode se beneficiar a partir de capacidades de processamento paralelas de uma CPU de multicores.

[00019] A figura 2 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para operar o medidor de eletricidade de acordo com as modalidades das figuras 1A e 1B e para determinar uma primeira temperatura em um primeiro local, armazenar a primeira temperatura separadamente para cada iteração do processo, comparar a primeira temperatura ao alarme de alta temperatura e aos limiares de desconexão do medidor, e atualizar os limiares. Em uma alternativa, uma segunda temperatura em um segundo local pode ser armazenada separadamente para cada iteração e ser comparada ao alarme de alta temperatura e aos limiares de desconexão do medidor que são diferentes a partir dos limiares que são comparadas à primeira temperatura do primeiro local.

[00020] Como ilustrado na figura 2, durante a etapa de detecção de temperatura 201 para um medidor polifásico de acordo com as figuras 1A e 1B, a temperatura de pelo menos duas fases da conexão elétrica 101 são medidas pelo sensor 137 na primeira IC 123. Uma vez detectada, a temperatura (TΦ1) de uma primeira fase, e a temperatura (TΦ2) da segunda fase são comparadas na etapa 203. Uma primeira temperatura T1 é ajustada para a temperatura da primeira fase (TΦ1) na etapa 205 se a temperatura da primeira fase (TΦ1) for mais alta do que a temperatura da segunda fase (TΦ2). A primeira temperatura (T1) é ajustada para a temperatura da segunda fase (TΦ2) na etapa 207 se a temperatura da segunda fase (TΦ2) é determinada ser mais alta do que a temperatura da primeira fase (TΦ1). Na alternativa a primeira temperatura pode ser uma média da primeira fase temperatura (TΦ1) e a temperatura da segunda fase (TΦ2). A primeira temperatura (T1) é armazenada como (T1(s)) na unidade de memória do controlador 115 na etapa 209 para cada iteração (s) incrementada do processo de figura 2.

[00021] O processo 200 ilustrado na figura 2, é aplicado a um medidor que inclui múltiplas fases. O exemplo de processo 200 para operar um medidor de eletricidade pode ser aplicado a um único ou medidor polifásico. Em um medidor com uma única fase, a primeira temperatura (T1) é a temperatura em torno de uma única fase da conexão elétrica 101. Em um medidor polifásico, a temperatura em cada fase pode ser detectada. Ademais, a primeira temperatura (T1) pode ser ajustada a uma temperatura mais alta detectada de fases individuais, ou uma média de temperaturas individuais para todas as fases. Em um medidor de duas fases, a primeira fase ou a segunda fase pode ser conectada à fase A, B, ou C de uma conexão de três fases.

[00022] No exemplo de processo ilustrado na figura 2 para operar um medidor de eletricidade, a primeira temperatura (T1) é referida a um processo para o envio de um alarme para uma condição de alta temperatura.

[00023] A figura 3 é um gráfico de fluxo que ilustra a Operação de Alta Temperatura 300 para o envio de um alarme para uma condição de alta temperatura de acordo com a presente descrição. O controlador 115 da figura 1A ou a segunda IC 125 na figura 1B, irá determinar se um alarme de alta temperatura deve ser transmitido para a placa de comunicações 129 por comparar a primeira temperatura (T1) a um primeiro limiar (TT-max) para o envio de um alarme de uma condição de alta temperatura na etapa 301. Quando a primeira temperatura (T1) é maior do que ou igual ao primeiro limiar (TT-max), pelo menos uma mensagem de alarme de temperatura é transmitida para a placa de comunicações 129 na etapa 303. A pelo menos uma mensagem de alarme (ou um número de mensagens, por exemplo, 6 mensagens) é enviada para a placa de comunicações 129, que transmite a mensagem a uma extremidade traseira 133 na etapa 303. Quando a primeira temperatura (T1) não é maior do que ou igual ao primeiro limiar (TT-max), nenhuma mensagem de alarme é enviada.

[00024] No exemplo de processo ilustrado na figura 2 para operar um medidor de eletricidade, a primeira temperatura (T1) é referida a um processo para desconectar um medidor (100, 100’) após a Operação de Alta Temperatura 300.

[00025] A figura 4 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para a Operação de Desconexão para desconectar um medidor de eletricidade com base em uma primeira temperatura (T1). Na Operação de Desconexão, a chave de desconexão 131 do medidor de eletricidade 100 ilustrado na figura 1, é operada para desconectar a conexão elétrica 101 com base em uma primeira temperatura (T1).

[00026] Como observado acima a primeira temperatura (T1) corresponde à temperatura mais alta entre pelo menos duas fases de uma conexão elétrica 101 (como observado acima, em uma alternativa (T1) pode ser a média das temperaturas de todas as fases). Na Operação de Desconexão, é determinado se a operação com base em temperatura da chave de desconectar foi desabilitada na etapa 401. Quando um segundo limiar (TS-max) é igual a zero, é determinada se a operação com base em temperatura da chave de desconectar foi desabilitada e a Operação de Desconexão 400 é terminada. O segundo limiar (TS-max) corresponde a uma segunda condição de alta temperatura da conexão elétrica 101, que pode danificar o medidor (100, 100’) se a carga 105 não for desconectada a partir da fonte de energia 107.

[00027] Quando o segundo limiar (TS-max) não é igual a zero, é determinado se a chave de desconexão remota 131 deve ser aberta para desconectar a conexão elétrica 101 por comparar a primeira temperatura (T1) a um segundo limiar (TS-max) na etapa 403. O segundo limiar (TS-max) corresponde à segunda condição de alta temperatura da conexão elétrica 101, que pode afetar a operação normal do medidor (100, 100’) se a carga 105 não for desconectada a partir da fonte de energia 107. Quando a primeira temperatura (T1) é maior do que ou igual ao segundo limiar (TS-max) por um período de tempo (t1) maior do que ou igual a um predeterminado número (x) de segundos (por exemplo, 5 segundos), a chave de desconectar 131 é operada para ser aberta na etapa 403. A mensagem de conhecimento de chave de desconectar aberta é transmitida na etapa 407. Pelo menos uma mensagem de conhecimento de chave de desconectar aberta (ou mais, por exemplo, 6 mensagens) é enviada para a placa de comunicações 129, que transmite a mensagem para a extremidade traseira 133 na etapa 407.

[00028] Quando a chave de desconectar 131 é aberta, um primeiro contador (y) é reajustado a zero na etapa 409. Como discutido abaixo o primeiro contador (y) é incrementado para indicar um número de vezes que a chave de desconectar 131 não foi aberta corretamente. A posição da chave de desconectar 131 e um sensor de corrente 141 são monitorados, para determinar se a conexão elétrica 101 foiadequadamente desconectado na etapa 411. A corrente medida (I) é comparada a uma máxima corrente permitida (Imax) (por exemplo, 5 A) que pode ser presente quando a conexão elétrica 101 é desconectada.

[00029] Quando a posição da chave de desconectar é fechada ou a corrente medida (I) é maior do que a máxima corrente permitida (Imax), o primeiro contador (y) é aumentado por 1 na etapa 413. É determinada se a chave de desconectar 131 falhou para abrir o máximo número de vezes por comparar o primeiro contador (y) à contagem máxima (ymax) na etapa 415 (isto é, o máximo número de tentativas falhas para abrir a chave de desconectar 131, tal como uma ou seis tentativas). Quando o valor do contador (y) é menor do que a contagem máxima (ymax), um período de (u) segundos (por exemplo, 10 segundos) é permitido decorrer, e a chave de desconectar 131 é operada na etapa 417, e etapa 411 é repetida. Se o contador (y) tiver aumentado a (ymax), mensagem de falha da operação da chave de desconectar é transmitida na etapa 419. Quando é determinado que a posição da chave de desconectar 131 é aberta ou a corrente medida (I) é menor do que a máxima corrente permitida (Imax) na etapa 411, o primeiro contador (y) não é aumentado e a mensagem de falha da operação da chave de desconectar não é enviada.

[00030] No exemplo de processo ilustrado na figura 2 para operar um medidor de eletricidade 100, 100’, a primeira temperatura (T1) é referida a um processo para atualizar limiares de operação após a Operação de Desconexão 400.

[00031] A figura 5 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para uma Atualização do Limiar 500 para atualizar limiares de operação. Na atualização do Limiar 500, a segunda temperatura que corresponde à temperatura da segunda IC 125 é avaliada no processo 600, Avaliar Temperaturas Locais (T2).

[00032] A figura 6 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para determinar uma primeira diferença de temperatura de acordo com o Avaliar Temperaturas Locais (T2). O segundo sensor 139 é usado para determinar a segunda temperatura (T2) na etapa 601. Como um resultado, a segunda temperatura (T2) corresponde à temperatura em um segundo local dos medidores 100, 100’ ilustrados na figura 1A e 1B. Uma bandeira de sinalização (z) é lida na etapa 603. Quando é determinado que a bandeira de sinalização (z) é igual a 1, um terceiro limiar (ΔTloc) para a primeira diferença de temperatura entre o primeiro local onde a primeira IC 123 é localizado, e o segundo local onde a segunda IC 125 é localizada, é determinado na etapa 611 a partir de T1 - T2. O valor de bandeira de sinalização (z) não sendo igual a 1, indica que o primeiro limiar (TT-max) e o segundo limiar (TS-max ) não são modificados a partir dos respectivos valores originais.

[00033] Quando é determinado que a bandeira de sinalização (z) é igual a 1, a primeira temperatura T1 é comparada a segunda T2 na etapa 607. O valor da bandeira de sinalização (z) sendo igual a 1, indica que o primeiro limiar TT -max e o segundo limiar TS -max foram modificados a partir dos respectivos valores originais (do mesmo modo que com a iteração anterior da atualização do Limiar 500). Quando é determinado que T1 diminuiu a partir de um nível anterior que necessitou uma mudança nos limiares, a menos do que a segunda temperatura T2, o primeiro limiar (TT -max ) e o segundo limiar (TS -max ) são reajustados aos respectivos valores originais na etapa 609. A primeira diferença de temperatura (ΔTloc) entre o primeiro local onde a primeira IC 123 é localizada, e o segundo local onde a segunda IC 125 é localizada, é determinada as T1 - T2 na etapa 611 após etapa 609.

[00034] No exemplo de processo ilustrado na figura 5 para atualizar limiares de operação com o processo de atualização do Limiar 500, a primeira diferença de temperatura (ΔTloc) determinada no processo de Avaliar Temperaturas Locais 600 é comparada à máxima diferença de temperatura (ΔTmax) na etapa 503. Se a primeira diferença de temperatura (ΔTloc) não é maior do que ou igual a máxima diferença de temperatura (ΔTmax), a bandeira de sinalização (z) é ajustada para igual a zero na etapa 505b e o processo de atualização do Limiar 500 termina. Entretanto, se a primeira diferença de temperatura (ΔTloc) é maior do que ou igual a máxima diferença de temperatura (ΔTmax), a bandeira de sinalização (z) é ajustada igual a 1 na etapa 505a. Isso indica que há uma grande diferença de temperatura entre os diferentes locais dentro do medidor, e a temperatura da conexão elétrica 101 pode estar aumentando muito rapidamente. Quando a bandeira de sinalização é ajustada igual a 1, a primeira temperatura (T1) é referida a um Processo de avaliação do Limiar 700.

[00035] A figura 7 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para avaliar e atualizar limiares de temperatura. No Processo de avaliação do Limiar 700, uma média das amostras mais recentes (n) de (T1) é determinada como a média de temperatura a curto prazo (Tr) na etapa 701. A média de temperatura a longo prazo (TAve(s)) é calculada na etapa 703. A média de temperatura a longo prazo (TAve(s)) corresponde a uma média de todas as amostras de T1 sobre um período de tempo (t2) (por exemplo, 7 minutos). Preferivelmente o número de amostras na média de temperatura a longo prazo é grande. Quando um número suficiente de amostras é usado para determinar a média de temperatura a longo prazo (TAve(s)), as amostras mais recentes (T1) terão uma pequena influência na média de temperatura a longo prazo (TAve(s)). Assim não é necessário se realizar a etapa de filtrar as amostras mais recentes (T1) a partir de um cálculo da média de temperatura a longo prazo (TAve(s)). Por outro lado quando o número de amostras usadas para determinar a média de temperatura a longo prazo (TAve(s)) não é grande, é preferível se excluir as amostras mais recentes (T1), que podem influenciar/mudar a temperatura a longo prazo (TAve(s)) em uma grande quantidade. Nessa situação é preferível se determinar a média de temperatura a longo prazo (TAve(s)) usando amostras de (T1) que ocorrem sobre o período de tempo (t2), que é imediatamente antes de uma primeira amostra da média de temperatura a curto prazo (Tr).

[00036] Uma média do coeficiente de mudança (TL) é calculada na etapa 705 como a diferença da média de temperatura a curto prazo (Tr) e a média de temperatura a longo prazo (TAve(s)), dividida por uma média de mudança de tempo (ΔtAve).

[00037] A média do coeficiente de mudança (TL) é comparada a um quarto limiar para um primeiro máximo coeficiente de mudança (TL-max1) na etapa 707. A comparação pode também ser determinada por comparar o primeiro máximo coeficiente de mudança (TL-max1) multiplicado pela mudança de tempo média (ΔtAve) com a diferença da média de temperatura a curto prazo (Tr) e a média de temperatura a longo prazo (TAve(s)). Quando a média do coeficiente de mudança (TL) é maior do que ou igual ao primeiro máximo coeficiente de mudança (TL-max1), a média do coeficiente de mudança (TL) é comparada ao segundo máximo coeficiente de mudança (TL-max2) na etapa 709. Quando a média do coeficiente de mudança (TL) não é maior do que ou igual ao segundo máximo coeficiente de mudança (TL-max2), o primeiro limiar (TT-max) para o envio da mensagem de alarme de alta temperatura e o segundo limiar (TS-max) para operar a chave de desconectar 131 são reduzidos pelos respectivos primeiro (q1) e segundo (w1) valores na etapa 711. Uma mensagem de mudança de limiar é enviada para a placa de comunicações 129 pelo controlador 115 na etapa 715. Quando a média do coeficiente de mudança (TL) é maior do que ou igual ao segundo máximo coeficiente de mudança (TL-max2), o primeiro limiar (TT-max) e o segundo limiar (TS-max) são reduzidos pelos respectivos terceiro (q1) e quarto (w1) valores na etapa 713. A mensagem de mudança de limiar é enviada para a placa de comunicações 129 na etapa 715. O terceiro (q2) e quarto (w2) valores são maiores do que o primeiro (q1) e o segundo (w1) valores respectivamente.

[00038] Reduzir o primeiro limiar (TT-max) para o envio da mensagem de alarme de alta temperatura, e o segundo limiar (TS-max) para operar a chave de desconectar 131 é vantajoso pelo fato de que uma elevação contínua na temperatura no medidor 100, 100’ pode ser reconhecida antes que mais altos limiares de temperatura que colocam a continuidade de operação adequada em risco são alcançados.

[00039] O processo de atualização do Limiar 500 termina após ser determinado que a média do coeficiente de mudança (TL) não é maior do que ou igual ao primeiro máximo coeficiente de mudança (TL-max1), ou a mensagem de manter a mudança de limiar é enviada na etapa 715. Como ilustrado na figura 2, o contador (s) é incrementado por 1 na etapa 211 uma vez que o processo de atualização do Limiar 500 é completo.

[00040] A figura 8 é um gráfico de fluxo que ilustra um exemplo de processo para calibrar valores limiares para um medidor de eletricidade. Um medidor elétrico é ligado na etapa 801 e a uma calibragem de tempo do segundo limiar (TS-max), onde o segundo limiar é ajustado a um segundo limiar do sensor de temperatura 139 para a segunda IC 125 na etapa 801. É determinado se o medidor 100, 100’ está em alinhamento de tempo na etapa 803. Se o medidor 100, 100’ não está em alinhamento de tempo, a bandeira de sinalização (f) é ajustada a zero na etapa 805, e um período de tempo (o) é permitido passar na etapa 807 (por exemplo, 24 horas - ou um período de tempo comparável necessário para o medidor estar em alinhamento de tempo) antes da calibragem temporária ocorrer na etapa 811. Se o medidor 100, 100’ está em alinhamento de tempo, a bandeira de sinalização (f) é ajustada em 1 na etapa 809, e a calibragem temporária ocorre na etapa 811. A bandeira de sinalização (f) é lida na etapa 813, e se a bandeira de sinalização (f) é igual a zero o alinhamento de tempo do medidor 100, 100’ é determinado de novo na etapa 803.

[00041] Se o valor de a bandeira de sinalização (f) não é igual a 0, é determinado se o Tempo atual é igual ao Tempo 1 (por exemplo, 2:00 AM) na etapa 815. Se o Tempo é igual o Tempo 1, na etapa 821 o primeiro limiar (TS-max) e o segundo limiar (TT-max) são permanentemente calibrados. Se o Tempo atual não é igual ao Tempo 1 (por exemplo, 2:00 AM), é determinado se o Tempo atual é mais tarde do que o Tempo 2 (por exemplo, 1:00 AM) na etapa 817. Quando é determinado que o Tempo atual não é mais tarde do que o Tempo 2, é determinada se o medidor 100, 100’ está em alinhamento de tempo na etapa 803 em uma subsequente iteração do processo de calibragem 800 da figura 8. Quando o Tempo atual é mais tarde do que Tempo 2, a corrente (I) é comparada à corrente de calibragem (Ical) (por exemplo, 100 A) na etapa 819. Quando a corrente (I) é menos do que a corrente de calibragem (Ical), o medidor 100, 100’ é permanentemente calibrado na etapa 821. De outro modo é determinado se o medidor 100, 100’ está em alinhamento de tempo na etapa 803 em uma subsequente iteração do processo de calibragem 800 da figura 8.

[00042] O processo de calibragem 800 proporciona calibragem durante vezes onde a calibragem não será afetada por cargas solares e gradientes de temperatura pelo aquecimento normal do barramento da conexão elétrica 101. O processo de calibragem pode também resultar em emissão de um alarme de alta temperatura mensagem quando a calibragem resulta em desvios maiores do que mais ou menos 30o C.

[00043] Assim, a discussão anterior descreve e ilustra meramente exemplos de modalidades da presente invenção. Como será entendido por aqueles versados na técnica, a presente invenção pode ser incorporada em outras formas especificas sem se desviar a partir do espírito e das características essenciais da mesma. De acordo, a presente descrição da presente invenção pretende ser apenas ilustrativa, mas não limitante do âmbito da presente invenção, assim como de outras reivindicações. A presente descrição, que inclui quaisquer variantes prontamente discerníveis dos ensinamentos aqui, define, em parte, o âmbito da terminologia da reivindicação de modo que nenhum assunto da invenção é dedicado ao público.

Claims

1. Método de monitorar e controlar uma operação de um medidor (100) eletricamente conectado entre a fonte de energia (107) e uma carga (105), caracterizado pelo fato de que compreende: detectar periodicamente uma primeira temperatura de um primeiro local com um primeiro sensor (135) e detectar uma segunda temperatura de um segundo local com um segundo sensor (137); processar a primeira temperatura e a segunda temperatura; comparar pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a um primeiro limiar para a transmissão de um alarme e um segundo limiar para operar uma chave de desconexão remota (131) para desconectar uma conexão elétrica (101) da fonte de energia (107); comparar a primeira temperatura e a segunda temperatura para determinar uma primeira diferença de temperatura; determinar a média de temperatura a curto prazo de pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um primeiro número de amostras; determinar a média de temperatura a longo prazo de pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um segundo número de amostras; determinar uma média de coeficiente de mudança com base na média de temperatura a curto prazo e na média de temperatura a longo prazo; e modificar pelo menos um do primeiro limiar e o segundo limiar quando é determinado que a primeira diferença de temperatura é igual a ou maior do que um terceiro limiar e a média do coeficiente de mudança é igual a ou maior do que um quarto limiar.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende transmitir pelo menos uma mensagem de alarme quando uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura é igual a ou maior do que o primeiro limiar que corresponde a uma primeira alta temperatura.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende operar a chave de desconectar (131) para desconectar a carga (105) a partir de uma fonte de energia (107) e enviar pelo menos uma segunda mensagem de alarme quando uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura é igual a ou maior do que o segundo limiar que corresponde a segunda alta temperatura.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo número de amostras é maior do que o primeiro número de amostras.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro número de amostras inclui a primeira temperatura mais recente no primeiro local e um predeterminado número de amostras da primeira temperatura detectada imediatamente antes de detectar a primeira temperatura mais recente.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo número de amostras ocorre antes de uma primeira amostra do primeiro número de amostras.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o segundo número de amostras da média de temperatura a longo prazo inclui cada amostra de uma primeira temperatura sobre um predeterminado período de tempo antes de detectar a primeira amostra do primeiro número de amostras.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar a média do coeficiente de mudança adicionalmente compreende determinar a diferença entre a média de temperatura a curto prazo e a média de temperatura a longo prazo sobre a mudança em Tempo.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que modificar pelo menos um do primeiro limiar e do segundo limiar compreende reduzir o primeiro limiar e o segundo limiar, e o primeiro limiar é reduzido por uma primeira quantidade e o segundo limiar é reduzido por uma segunda quantidade quando a média do coeficiente de mudança é maior do que o quarto limiar para uma média de coeficiente de mudança de temperatura por um primeiro desvio.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro limiar é reduzido por uma terceira quantidade diferente a partir da primeira quantidade e o segundo limiar é reduzido por uma quarta quantidade diferente a partir da segunda quantidade quando a média do coeficiente de mudança é maior do que o quarto limiar para uma média de coeficiente de temperatura por um segundo desvio.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: determinar periodicamente a segunda diferença de temperatura com o microprocessador entre uma de uma primeira temperatura e pelo menos uma temperatura adicional detectada em um local adicional no medidor (100), e modificar pelo menos um do primeiro limiar e do segundo limiar quando a segunda diferença de temperatura é igual a ou maior do que o terceiro limiar e a média do coeficiente de mudança é igual a ou maior do que o quarto limiar.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro local é adjacente a uma conexão elétrica (101) e a primeira diferença de temperatura é determinada quando a primeira temperatura é maior do que a segunda temperatura do segundo local.

13. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: rearmazenar um do primeiro limiar e do segundo limiar ao respectivo primeiro limiar original e um segundo limiar original após um do primeiro limiar e do segundo limiar ter sido modificado e a primeira temperatura é menor do que a segunda temperatura no segundo local.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: comparar a outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a um quinto limiar para a transmissão de um alarme e um sexto limiar para operar a chave de desconexão remota (131); e determinar a segunda média de temperatura a curto prazo da outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um terceiro número de amostras; determinar uma segunda média de temperatura a longo prazo da outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um quarto número de amostras; determinar uma segunda média de coeficiente de mudança com base na segunda média de temperatura a curto prazo e a segunda média de temperatura a longo prazo; e modificar pelo menos um do quinto limiar e do sexto limiar quando a primeira diferença de temperatura é igual a ou maior do que o terceiro limiar e a segunda média de coeficiente de mudança é igual a ou maior do que o quarto limiar.

15. Aparelho eletricamente conectado entre a fonte de energia (107) e a carga (105), caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro circuito (123) e um segundo circuito (137); uma chave de desconexão remota (131); uma pluralidade de sensores de temperatura, em que um primeiro sensor (135) é próximo ao primeiro circuito (123) e detecta uma primeira temperatura próxima do primeiro circuito (123) e um segundo sensor (137) é próximo ao segundo circuito (137) e detecta uma segunda temperatura próxima do segundo circuito (137); pelo menos um processador configurado para, receber a primeira temperatura a partir do primeiro sensor (135) e a segunda temperatura a partir do segundo sensor (137), comparar pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a um primeiro limiar, operar uma chave de desconexão remota (131) quando a pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o primeiro limiar, determinar uma média de coeficiente de mudança com base em uma média de temperatura a curto prazo de pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um primeiro número de amostras e a média de temperatura a longo prazo da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um segundo número de amostras, e modificar o primeiro limiar quando a diferença entre a primeira temperatura e segunda temperatura é maior do que um segundo limiar e a média do coeficiente de mudança excede um terceiro limiar.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro circuito (123) é próximo de uma conexão elétrica (101) e o processador é configurado para determinar a primeira diferença de temperatura quando a primeira temperatura é maior do que a segunda temperatura.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o segundo número de amostras é maior do que o primeiro número de amostras.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o primeiro número de amostras inclui a primeira temperatura mais recente no primeiro local e um predeterminado número de amostras da primeira temperatura detectada imediatamente antes de detectar a primeira temperatura mais recente.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o segundo número de amostras ocorre antes de uma primeira amostra do primeiro número de amostras.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o segundo número de amostras da média de temperatura a longo prazo inclui cada amostra da primeira temperatura sobre um predeterminado período de tempo antes da primeira amostra do primeiro número de amostras.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a chave de desconexão remota (131) conecta a conexão elétrica (101) entre a fonte de energia (107) a uma carga (105) quando ajustada para o seu estado fechado e desconecta a conexão elétrica (101) quando ajustada ao seu estado aberto, em que o primeiro limiar corresponde a uma condição de alta temperatura no medidor (100), o primeiro circuito (123) está nas vizinhanças da conexão elétrica (101), e o processador é configurado para ajustar a chave de desconexão remota (131) ao seu estado aberto quando a primeira temperatura é igual a ou maior do que o segundo limiar.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado para, comparar a outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a um quarto limiar, operar a chave de desconexão remota (131) quando a outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o quarto limiar, determinar a segunda média de temperatura a curto prazo da outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um terceiro número de amostras, determinar a segunda média de temperatura a longo prazo da outra da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um quarto número de amostras, determinar uma segunda média de coeficiente de mudança com base na segunda média de temperatura a curto prazo e a segunda média de temperatura a longo prazo, e modificar o quarto limiar quando a diferença entre a primeira temperatura e segunda temperatura é maior do que o segundo limiar e a segunda média de coeficiente de mudança excede o terceiro limiar.

23. Meio de armazenamento não transitório capaz de ser lido por computador que armazena instruções executáveis, que quando executadas por um ou mais processadores, faz com que os um ou mais processadores realizem: detectar periodicamente uma primeira temperatura de um primeiro local e detectar uma segunda temperatura de um segundo local; comparar pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura a um primeiro limiar para a transmissão de um alarme e um segundo limiar maior do que o primeiro limiar para operar uma chave de desconexão remota (131); comparar a primeira temperatura e a segunda temperatura para determinar uma primeira diferença de temperatura; determinar a média de temperatura a curto prazo de pelo menos um de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um primeiro número de amostras; determinar a média de temperatura a longo prazo da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura sobre um segundo número de amostras; determinar uma média coeficiente de mudança com base na média de temperatura a curto prazo e a média de temperatura a longo prazo; e modificar pelo menos um do primeiro limiar e do segundo limiar quando a primeira diferença de temperatura é igual a ou maior do que um terceiro limiar e a média do coeficiente de mudança é igual a ou maior do que um quarto limiar.

24. Medidor (100) eletricamente conectado entre a fonte de energia (107) e a carga (105), caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de sensores que incluem um primeiro sensor (135) que detecta uma primeira temperatura de um primeiro local no medidor (100) e um segundo sensor (137) que detecta uma segunda temperatura de um segundo local no medidor (100); pelo menos um processador configurado para, receber a primeira temperatura e a segunda temperatura, comparar pelo menos um limiar e pelo menos um da primeira temperatura e da segunda temperatura, operar pelo menos um de um alarme e uma chave quando a pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o pelo menos um limiar, determinar uma média de coeficiente de mudança com base em uma média de temperatura a curto prazo com base em um primeiro número de amostras e uma média de temperatura a longo prazo com base em um segundo número de amostras da pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura, e reduzir o pelo menos um limiar quando a diferença entre a primeira temperatura e segunda temperatura é maior do que uma primeira predeterminada quantidade e a média do coeficiente de mudança excede uma segunda predeterminada quantidade.

25. Medidor, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um limiar corresponde a uma condição de alta temperatura no medidor (100), e o processador é configurado para operar o alarme e transmitir um alarme de alta temperatura quando a pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o pelo menos um limiar.

26. Medidor, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um limiar corresponde a uma temperatura de condição de desconexão no medidor (100), e o processador é configurado para operar a chave para desconectar uma conexão elétrica (101) no medidor (100) quando a pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o pelo menos um limiar.

27. Medidor, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o processador compara um segundo limiar que corresponde à temperatura de condição de desconexão no medidor (100) e pelo menos uma da primeira temperatura e da segunda temperatura, e o processador opera a chave para desconectar uma conexão elétrica (101) no medidor (100) quando a pelo menos uma de uma primeira temperatura e uma segunda temperatura excede o segundo limiar

28. Medidor (100) eletricamente conectado entre a fonte de energia (107) e a carga (105), caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro sensor (135) que detecta uma primeira temperatura de um primeiro local no medidor (100); pelo menos um processador configurado para, receber a primeira temperatura a partir do primeiro sensor (135), comparar pelo menos um limiar e a primeira temperatura, operar pelo menos um de um alarme e uma chave quando a primeira temperatura excede o pelo menos um limiar, determinar uma primeira temperatura média da primeira temperatura sobre um número de amostras de curto prazo, determinar uma segunda temperatura média da primeira temperatura sobre um número de amostras de longo prazo, determinar uma média do coeficiente de mudança com base em uma primeira temperatura média e uma segunda temperatura média, e reduzir o pelo menos um limiar quando a média do coeficiente de mudança excede a predeterminada quantidade.

29. Método de monitorar e controlar uma operação de um medidor (100) eletricamente conectado entre a fonte de energia (107) e a carga (105), caracterizado pelo fato de que compreende: detectar periodicamente uma primeira temperatura de um primeiro local com um primeiro sensor; transmitir a primeira temperatura a partir do primeiro sensor (135) a um microprocessador; comparar a primeira temperatura a um primeiro limiar para pelo menos um de transmitir um alarme e operar a chave de desconexão remota (131) para desconectar uma conexão elétrica (101) da fonte de energia (107); determinar uma primeira temperatura média da primeira temperatura sobre um número de amostras a curto prazo; determinar uma segunda temperatura média da primeira temperatura sobre um número de amostras a longo prazo; determinar uma média coeficiente de mudança com base em uma primeira temperatura média e uma segunda temperatura média; e modificar o primeiro limiar quando a média de mudança é igual a ou maior do que a predeterminada quantidade para uma média do coeficiente de mudança de temperatura.