Thiết bị quản lý năng lượng thông minh cho các tòa nhà
Thiết bị Cloud Energy do nhóm tác giả ở Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Công nghệ - Trường Đại học Bách khoa TPHCM chế tạo, giúp quản lý năng lượng thông minh cho các tòa nhà và các hệ thống điện năng lượng mặt trời.
Phần lớn các ứng dụng của công nghệ công nghệ vô tuyến diện rộng công suất thấp LPWAN là dành cho công tơ nước và công tơ điện tử. LPWAN bao gồm hai công nghệ chủ đạo là LoRaWAN và NB-IoT. Trong đó, LoRaWAN là công nghệ với tiêu chuẩn mở, được đưa ra bởi các tổ chức uy tín thuộc liên minh công nghệ phi lợi nhuận (LoRaWAN Alliance). Đặc điểm của LoRaWAN là phủ sóng rất rộng, băng thông thấp, kích thước gói tin nhỏ và tuổi thọ pin dài. Mỗi cổng thu sóng LoRaWAN có khả năng phủ sóng với diện tích có bán kính tối đa 2km trong khu đô thị; bán kính 8km ngoài đô thị và lên đến 15km ở khu vực trống không có vật che khuất. Tốc độ truyền nhận dữ liệu đạt lên đến 50kbps.
Thiết bị quản lý năng lượng. Ảnh: NNC
NB-IoT là công nghệ IoT băng hẹp, phục vụ các ứng dụng IoT thông lượng thấp, có thể cùng hoạt động với mạng GSM (hệ thống thông tin toàn cầu) và LTE (mạng di động cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao và kết nối ổn định), dưới dải tần số đăng ký sử dụng.
Nhằm góp phần xây dựng thành phố thông minh, nhóm tác giả ở Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Công nghệ thuộc Trường Đại học Bách khoa TPHCM đã thực hiện đề tài “Cloud Energy - Thiết bị quản lý năng lượng thông minh”.
Theo đó, nhóm nghiên cứu chế tạo thiết bị với các tần số cụ thể, phù hợp với tiêu chí kết nối LPWAN tại Việt Nam; và nghiên cứu thiết kế/chế tạo mô-đun NB-IoT RS485 có khả năng kết nối công tơ điện. Bên cạnh đó, nhóm còn xây dựng giao diện lập trình ứng dụng API, lưu trữ dữ liệu và website dành cho người quản lý, người dùng. Đồng thời, nhóm cũng xây dựng phương pháp phân tích dữ liệu thành các báo cáo về năng lượng và hệ thống cảnh báo sự cố (mất điện, quá tải cục bộ).
Tích hợp thiết bị trên các công tơ điện. Ảnh: NNC
Theo nhóm tác giả, thiết bị có thể kết nối nhiều loại công tơ điện và các loại đồng hồ nước với nhau qua cổng xung. Với mô hình tòa nhà thông minh, ban quản lý tòa nhà chỉ cần kết nối thiết bị vào đồng hồ điện tổng loại điện tử tại các tầng, đồng hồ nước tổng của các tầng, là có được dữ liệu điện, nước mỗi giờ, mỗi ngày. Đồng thời, tính được lượng điện nước sinh hoạt và điện nước khu công cộng.
Ngoài ra, ban quản lý được cảnh báo về các bất thường (rò rỉ, thất thoát, mất điện, mất kết nối) ngay trên phần mềm. Khi sử dụng thiết bị này, ban quản lý tòa nhà còn được cung cấp các dữ liệu về tiêu thụ năng lượng giữa các tầng, các khu vực trong tòa nhà. Từ đó, ra các quyết định nhằm tiết kiệm điện tại các khu vực không cần thiết.
Phần mềm giúp cảnh báo sự cố. Ảnh: NNC
Nhóm nghiên cứu đã triển khai áp dụng giải pháp cho một số tòa nhà tại TPHCM như Tòa nhà The Lancaster (22 - 22 bis Lê Thánh Tôn, Bến Nghé, Quận 1); Tòa nhà Dreamplex 195 (195 Điện Biên Phủ, Phường 15, quận Bình Thạnh); Khu biệt thự Lancaster Eden (39 Trần Lựu, Phường An Phú - An Khánh, TP Thủ Đức), với hơn 100 thiết bị dành cho cả điện và nước.
Đề tài của nhóm tác giả đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu, đạt kết quả.
