ES2311412B1 - Sistema de control del consumo de energia electrica en las instalaciones de usuarios. - Google Patents
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Abstract
Sistema de control del consumo de energía
eléctrica en las instalaciones de usuarios, formado por un equipo
que registra periódicamente los datos relacionados con el consumo
eléctrico de una instalación y de las líneas parciales componentes
de la misma, comprendiendo un microcontrolador (1) que interactúa
con un módulo (3) de medidas eléctricas para tomar los datos de
control, y con un módulo (2) de comunicaciones inalámbricas, a
través del cual se establece comunicación bidireccional con un
equipo remoto que procesa los datos para ponerlos a disposición del
usuario de la instalación sometida a control.
Description
Sistema de control del consumo de energía
eléctrica en las instalaciones de usuarios.
La presente invención está relacionada con el
control del consumo eléctrico en las instalaciones de usuarios,
proponiendo un sistema de control que permite el suministro de
datos relativos a los consumos tanto globales como parciales de una
instalación, con acceso del usuario consumidor a dichos datos.
El sector eléctrico ha venido sufriendo en los
últimos años grandes cambios regulatorios, en consecuencia de
Normas como la Directiva CE/92/96 aprobada en 1996 por el Consejo
de la Unión Europea, cuya transposición al ordenamiento español fue
materializada en la Ley 54/1997, en relación con las bases de un
modelo energético que pasó de un esquema completamente regulado de
sistema público, a un sistema mixto de actividades reguladas y no
reguladas.
La aplicación de dicha Ley 54/1997 en un plazo
transitorio de diez años, ha tenido como fin adaptar a sistemas de
libre mercado las estructuras de monopolio existentes hasta
entonces. Pero sin embargo, en el control del consumo de la energía
eléctrica, aún existe la rémora de los sistemas fuertemente
regulados, en donde el control del consumo energético solo se
realiza con objetivos puramente recaudatorios, en el sentido de
que el distribuidor pueda conocer el consumo de los usuarios, para
emitir la facturación correspondiente.
Por ello, en el desarrollo de los contadores del
consumo eléctrico se han venido teniendo en cuenta únicamente las
necesidades del distribuidor, centrándose en ofrecer tecnologías
que minimizaran los costes de lectura de los consumos a facturar,
ya que esto tradicionalmente ha supuesto un cuello de botella para
los distribuidores eléctricos; y en tal sentido se han desarrollado
tecnologías de acceso remoto a los contadores, por vía de protocolo
TCP/IP, mediante redes de fibra óptica, o por tecnología PLC (Power
Line Comunications) que utiliza los propios cables eléctricos como
medios de transmisión de datos.
Con las técnicas actuales el usuario consumidor
es en todo caso un actor totalmente pasivo, que debe asumir la
veracidad de los datos del consumo que se le facturan, ya que los
contadores van generalmente instalados en un recinto cerrado fuera
del alcance de dicho usuario consumidor, de modo que éste no cuenta
con informaciones que le permitan adoptar soluciones para
optimizar su consumo.
De acuerdo con la invención se propone un
sistema que permite obtener múltiples datos, tanto totales como
parciales, sobre el consumo eléctrico de las instalaciones de
usuario, con acceso del consumidor a las informaciones, de manera
que éste puede controlar las variables del consumo para gestionarlo
de la forma que estime más favora-
ble.
ble.
El sistema se materializa en un equipo
registrador periódico de los datos de consumo de diversas líneas
integrantes de una instalación eléctrica de usuario, permitiendo el
control del consumo total de la instalación, así como del consumo
individual de las líneas parciales, con posibilidad de establecer
selectivamente el control de las líneas parciales que se desee.
Dicho equipo registrador de datos consta de un
microcontrolador que interactúa con un módulo de medida para
recoger datos del consumo de energía de la instalación eléctrica, y
con un puerto de comunicación inalámbrica, a través del cual se
establece comunicación bidireccional con un equipo remoto que
procesa los datos para ponerlos a disposición del usuario.
En relación con el microcontrolador se dispone
un visualizador alfanumérico, en el cual se muestran los datos que
suministra el equipo; y un indicador luminoso, mediante el que se
muestran escalas de valores a las que corresponden los datos de las
medidas realizadas.
En relación con el microprocesador se dispone
igualmente una memoria, en la cual se almacenan los datos de las
mediciones que realiza el sistema; y un reloj que identifica los
datos respecto del tiempo (fecha y hora) en el que son adquiridos;
incluyéndose además un sensor de temperatura que garantiza la
seguridad del equipo contra sobrecalentamientos.
Entre el microcontrolador y el puerto de
comunicación inalámbrica se incluye un módulo TCP/IP, por medio del
cual se garantiza la transmisión de datos sin errores y sin
pérdidas.
Se obtiene así un sistema que permite al usuario
controlar el consumo de su instalación eléctrica, tanto en
términos globales para comprobar la facturación, como en lo que se
refiere a los consumos parciales de las líneas componentes de la
instalación, como la línea de alumbrado, la línea de calefacción,
las líneas de electrodomésticos, etc., teniendo una señalización de
la escala de valores tarifarios a la que corresponde el consumo en
cada momento, con lo cual el usuario tiene una información que le
permite poder adaptar sus consumos de la forma más ventajosa.
Además de la información relativa a los consumos
en la instalación eléctrica, el equipo del sistema permite
asimismo, merced a la comunicación con el equipo remoto, otras
funcionalidades que pueden ser de interés para los usuarios, como
verificación de facturas, valoración de ofertas eléctricas,
estadísticas de consumo de energía activa y reactiva, estadísticas
de precios, gestión de la calidad del sistema, estudios de
eficiencia, etc.
Por todo ello, dicho sistema objeto de la
invención resulta de unas características ciertamente ventajosas,
adquiriendo vida propia y carácter preferente para la función de
aplicación a la que se halla destinado.
La figura 1 muestra un esquema en bloques del
equipo componente del sistema preconizado.
El objeto de la invención se refiere a un
sistema destinado para controlar el consumo de las instalaciones
eléctricas de usuarios, con mediciones del consumo de las líneas
parciales componentes de la instalación de aplicación y suministro
de información accesible para el usuario correspondiente.
El sistema consiste en un equipo registrador
periódico (por ejemplo cada cuarto de hora) de los consumos
eléctricos de diferentes líneas componentes de una instalación,
como por ejemplo la línea de alumbrado, la línea de calefacción,
las líneas de electrodomésticos, etc., permitiendo realizar el
control del consumo total de la instalación, así como el consumo
individual de las líneas parciales componentes, sobre las cuales se
puede determinar selectivamente el control según se desee.
El equipo mencionado se instala de manera
accesible para el consumidor, disponiéndose con una conexión de
acceso inalámbrico a Internet para la operatividad funcional del
sistema.
Dicho equipo integrante del sistema comprende un
microcontrolador (1), el cual interactúa con un puerto (2) de
comunicaciones inalámbricas y con un módulo (3) de medidas de
potencia y energía eléctricas, yendo además en relación con el
microprocesador (1) una memoria (4) almacenadora de datos y un
reloj (5) de identificación de los datos en el tiempo, así como un
visualizador alfanumérico (6) y un indicador luminoso (7), en tanto
que un sensor de temperatura (8) garantiza la seguridad contra el
calentamiento, yendo entre el microprocesador (1) y el puerto (2)
de comunicaciones un módulo TCP/IP (9) que garantiza la transmisión
de la comunicación de datos entre ambos.
El microcontrolador (1) es el núcleo central del
sistema, capaz de interactuar con cada uno de los demás
componentes, de manera que recibe y procesa estímulos de los
módulos que capturan magnitudes del exterior, como temperatura,
tensión, corriente, potencia y energía activa y reactiva, asociados
a una identificación en el tiempo, generando las salidas adecuadas
para el visualizador alfanumérico (6) y el indicador luminoso (7),
a la vez que coordina las comunicaciones de tipo bidireccional, por
medio del módulo TCP/IP (9), a través del puerto (2) de
comunicaciones inalámbricas, en relación con un dispositivo remoto
de cualquier tipo (ordenador, pda, teléfono móvil, etc.) que sea
capaz de soportar el protocolo de comunicaciones de Internet
IP.
El puerto (2) de comunicaciones inalámbricas es
un módulo capaz de recibir y enviar datos en formato digital
binario, y emitirlos mediante radiofrecuencia, efectuándose las
comunicaciones mediante tramas de carácter bidireccional, de manera
que la función principal de este módulo es transferir las tramas de
comunicación hasta un encaminador de red, para que éste a su vez
las transmita hasta un equipo remoto encargado de gestionar y
tramitar las informaciones.
El módulo (3) de medida de potencia y energía
realiza la medida de potencia activa y potencia reactiva
instantáneas, integrando las mismas a lo largo del tiempo para
hallar la energía consumida por la carga de la instalación
eléctrica de aplicación, o cualquiera de las líneas parciales de la
misma, a partir del muestreo de las magnitudes características de
la tensión de la línea y corriente demandada.
La memoria (4) sirve como copia de seguridad del
sistema, garantizando de forma redundante que ningún dato obtenido
se pierda antes de que se dé confirmación de su llegada al equipo
remoto; actuando además dicha memoria (4) como histórico de
medidas, ya que conserva la información, de modo que ésta puede ser
solicitada desde el equipo remoto cuando exista alguna posible
anomalía en la explotación.
El reloj (5) es un dispositivo
horario/calendario, que actúa como identificador en el tiempo
(fecha y hora) de los datos que recoge el sistema del exterior,
permitiendo así el control de dichos datos en cualquier momento,
con perfecta ubicación de cuando fueron adquiridos.
El visualizador alfanumérico (6) es un
dispositivo de información para el usuario, que muestra de manera
visual en una pantalla los datos correspondientes a la potencia y
energía consumidas, u otros, según sean solicitados por medio de un
selector.
El indicador luminoso (7) es un dispositivo con
indicadores luminosos tipo LED o similar, que interactúa en
relación con los intervalos de la escala de valores tarifarios
establecidos para la instalación en la que se aplica el sistema
(por ejemplo con intervalos barato, intermedio y caro), permitiendo
mostrar el intervalo en el que se halla el consumo de la
instalación, para que el usuario pueda saber de una forma visual
rápida ese factor.
El sensor de temperatura (8) es un dispositivo
que controla la temperatura del sistema, interactuando con el
microcontrolador (1) para garantizar la seguridad del equipo contra
sobrecalentamientos.
El módulo TCP/IP (9) garantiza por su parte que
los datos que se transmiten, en una dirección y otra, entre el
microcontrolador (1) y el puerto (2) de comunicaciones
inalámbricas, estén libres de errores y pérdidas, para que los
resultados en base a los mismos se obtengan con seguridad.
Con todo ello el sistema permite obtener datos
de energía activa, energía reactiva, factor de potencia,
variaciones de tensión, fallos en el suministro eléctrico, etc.,
sobre la instalación de aplicación y las líneas parciales
componentes de la misma, con lecturas rápidas de los parámetros (en
tiempos inferiores al segundo), para interpolar y enviar los datos
periódicamente (por ejemplo cada quince minutos) a una plataforma
de gestión ubicada en el equipo remoto.
El sistema permite almacenar durante un amplio
periodo de tiempo (por ejemplo un año) los datos de consumo de la
instalación de aplicación, permitiendo así garantizar la integridad
de dichos datos ante cualquier problema en la transmisión de los
mismos, volcando todos los datos en una plataforma informática, en
donde se procesan para proporcionar al usuario las informaciones
derivadas de ellos.
La explotación de las informaciones relacionadas
con los datos obtenidos del perfil de consumo de la instalación de
aplicación, se puede realizar por cualquier medio de transmisión de
comunicaciones, por ejemplo a través de una Web de acceso
individual, por medio de un teléfono móvil, por vía Internet, o por
peticiones de servicios SMS o MMS mediante una PDA o por medio de
un televisor mediante un sistema de acceso con el mando numérico del
mismo.
Claims (4)
1. Sistema de control del consumo de energía
eléctrica en las instalaciones de usuarios, destinado para
suministrar al usuario de una instalación eléctrica informaciones
relacionadas con los consumos energéticos de dicha instalación,
caracterizado porque consta de un equipo registrador
periódico de los datos relacionados con el consumo eléctrico,
comprendiendo un microcontrolador (1) que interactúa con un módulo
(3) de medidas de potencia y energía eléctricas, y con un módulo
(2) de comunicaciones inalámbricas, a través del cual se establece
comunicación bidireccional con un equipo remoto en el que se
procesan los datos para ponerlos a disposición del usuario,
incluyéndose en relación con el microcontrolador (1) una memoria
(4) que almacena los datos adquiridos por el sistema, un reloj (5)
que identifica los datos en el tiempo, un visualizador alfanumérico
(6) en el que se muestran visualmente para el usuario los
resultados que se obtienen a partir de los datos captados por el
sistema, y un indicador luminoso que proporciona indicaciones
relacionadas con la escala de valores tarifarios del consumo
eléctrico sometido a control.
2. Sistema de control del consumo de energía
eléctrica en las instalaciones de usuarios, de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque entre el
microcontrolador (1) y el puerto (2) de comunicaciones inalámbricas
se incluye un módulo TCP/IP (9), el cual garantiza las
transmisiones de datos con seguridad.
3. Sistema de control del consumo de energía
eléctrica en las instalaciones de usuarios, de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque en relación con
el conjunto funcional se dispone un sensor de temperatura (8), el
cual interactúa con el microcontrolador (1) en una función de
seguridad contra sobrecalentamientos en el equipo.
4. Sistema de control del consumo de energía
eléctrica en las instalaciones de usuarios, de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque la captación de
datos del consumo eléctrico se establece en relación con el
conjunto de la instalación de aplicación y selectivamente respecto
de las líneas parciales componentes de dicha instalación.
Priority Applications (2)
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| ES200702007A ES2311412B1 (es) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Sistema de control del consumo de energia electrica en las instalaciones de usuarios. |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
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2007
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