Lịch sử phát triển của thiết bị đo năng lượng điện có thể coi là lịch sử phát triển công nghiệp thu nhỏ. Các công ty công tơ điện truyền thống từng tập trung vào sản xuất cơ khí thuần túy, sản xuất công tơ cảm ứng dựa vào cảm ứng điện từ để dẫn động chuyển động quay của các bánh răng cơ khí. Các doanh nghiệp hàng đầu hiện nay đã chuyển đổi hoàn toàn và dấn thân vào con đường “sản xuất thông minh” do đổi mới công nghệ thúc đẩy. Con đường chuyển đổi này không chỉ đơn giản là thay thế thiết bị mà là sự thay đổi khái niệm công nghệ sâu sắc bao gồm sự tích hợp toàn diện của công nghệ điện tử chính xác, công nghệ truyền thông, công nghệ dữ liệu và công nghệ sản xuất thông minh, xác định lại vai trò và giá trị của đồng hồ đo điện trong thế giới năng lượng.
Từ bánh răng cơ khí đến thuật toán chip: bước nhảy vọt cơ bản trong công nghệ đo lường
Bước đổi mới công nghệ diễn ra trong quá trình đo lường cốt lõi của công tơ điện. Đồng hồ cơ truyền thống dựa vào sự quay của đĩa nhôm trong từ trường để đo năng lượng điện và độ chính xác của chúng dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài, sự hao mòn và lão hóa cũng như góc lắp đặt. Các công ty sản xuất công tơ điện hiện đại đã giải quyết triệt để những vấn đề này bằng việc áp dụng công nghệ đo đếm điện tử tiên tiến. Cốt lõi của nó là nhúng một chip đo lường chuyên dụng (SoC) tích hợp cao bên trong đồng hồ điện, chip này có thể lấy mẫu ngay lập tức tín hiệu điện áp và dòng điện trong lưới điện ở tần số cực cao, sau đó thực hiện các phép tính chính xác thông qua thuật toán xử lý tín hiệu số (DSP) tích hợp. Công nghệ này không chỉ có thể đo chính xác năng lượng tác dụng và phản kháng mà còn tính toán đồng thời hàng chục thông số công suất như điện áp, dòng điện, công suất, hệ số công suất, tần số, v.v. Mức độ chính xác đã được cải thiện theo bậc độ lớn. Quan trọng hơn, đo lường điện tử mang lại cho đồng hồ đo khả năng "nhận biết" thế giới điện năng phong phú hơn, đặt nền tảng dữ liệu vững chắc cho các ứng dụng thông minh tiếp theo. Bước nhảy vọt này đã biến đồng hồ đo điện từ một công cụ đo đơn giản thành một thiết bị đầu cuối đa chức năng để cảm nhận các thông số nguồn điện.
Từ thiết bị biệt lập đến nút mạng: cuộc cách mạng kết nối của công nghệ truyền thông
Nếu đo lường chính xác là “bộ não” của đồng hồ thông minh thì công nghệ truyền thông là “bó dây thần kinh” không thể thiếu của nó. Cốt lõi của con đường "sản xuất thông minh" của các công ty công tơ điện nằm ở việc trang bị cho mỗi công tơ khả năng kết nối, biến nó từ một thiết bị biệt lập phân tán thành một nút quan trọng trong Internet vạn vật năng lượng rộng lớn. Sự thay đổi này đã thúc đẩy sự phát triển đa dạng của công nghệ truyền thông. Để đáp ứng nhu cầu của các tình huống ứng dụng khác nhau, Công ty Đồng hồ Điện Hiện đại đã phát triển và tích hợp nhiều giải pháp truyền thông khác nhau, bao gồm mạng công cộng dựa trên mạng không dây NB IoT, công nghệ 4G/5G, để đạt được phạm vi phủ sóng sâu trên diện rộng; Sử dụng bus RS-485 có dây để cung cấp liên lạc cục bộ ổn định và đáng tin cậy; Tận dụng phương thức liên lạc sóng mang PLC của các đường dây điện hiện có để tránh rắc rối khi đi dây lại; Và xây dựng mạng trong nhà linh hoạt bằng cách sử dụng các công nghệ như mạng không dây công suất thấp, LoRa và Zigbee cho mạng cục bộ. Thông qua các công nghệ này, dữ liệu công tơ điện có thể được truyền theo thời gian thực, hai chiều và an toàn đến nền tảng dữ liệu, đạt được các chức năng nâng cao như đọc công tơ từ xa, quản lý kiểm soát chi phí, giám sát lỗi và nâng cấp phần mềm, tái cấu trúc hoàn toàn chế độ tương tác giữa nhà điều hành điện và người dùng.
Từ ghi dữ liệu đến hiểu biết thông minh: Giá trị thăng hoa của phân tích dữ liệu
Sản xuất tạo ra các sản phẩm phần cứng, trong khi sản xuất thông minh tạo ra giá trị dữ liệu. Khi hàng triệu đồng hồ thông minh được kết nối với mạng và liên tục truyền lượng dữ liệu khổng lồ, sự đổi mới công nghệ của các công ty đồng hồ đo sẽ bước vào một cấp độ sâu hơn - chuyển từ cung cấp thiết bị sang cung cấp thông tin chi tiết và dịch vụ dựa trên dữ liệu. Các công ty đồng hồ tiên tiến không còn chỉ bán phần cứng mà còn cam kết phát triển các nền tảng phần mềm và thuật toán phân tích dữ liệu mạnh mẽ. Các nền tảng này có thể khai thác và phân tích sâu dữ liệu tiêu thụ điện được thu thập, tạo ra các đường cong phụ tải được tinh chỉnh, xác định các điểm bất thường về điện, chẩn đoán và dự đoán mức tiêu thụ năng lượng, thậm chí phân tích mô hình hành vi tiêu thụ điện của người dùng. Đối với các công ty điện lực, những hiểu biết sâu sắc này có thể giúp đạt được hoạt động tối ưu hóa mạng lưới phân phối, đáp ứng nhu cầu và phân tích hành vi trộm cắp điện; Đối với người dùng công nghiệp, thương mại và hộ gia đình, có thể cung cấp các khuyến nghị tiết kiệm năng lượng và kế hoạch quản lý năng lượng rõ ràng. Tại thời điểm này, vai trò của đồng hồ đo điện đã phát triển từ một máy ghi thụ động thành một "nhà tư vấn năng lượng" tích cực và dữ liệu đã trở thành nhiên liệu mới thúc đẩy cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.
Nhìn vào con đường đổi mới công nghệ của các công ty công tơ điện, đó là sự nâng cấp toàn diện từ phần cứng đến phần mềm, từ cách ly đến kết nối, từ dữ liệu đến trí tuệ. Nó đánh dấu rằng ngành công nghiệp truyền thống này đã hoàn toàn thoát khỏi những hạn chế của sản xuất đơn lẻ và phát triển thành một lĩnh vực đổi mới công nghệ tích hợp công nghệ điện tử tiên tiến, truyền thông mạng, khoa học dữ liệu và công nghệ sản xuất tiên tiến. Các công ty đo điện trong tương lai sẽ tiếp tục cung cấp hỗ trợ cốt lõi để xây dựng một hệ sinh thái năng lượng kỹ thuật số xanh an toàn hơn, hiệu quả hơn và thông qua khả năng "sản xuất thông minh" của họ.