先进的计量基础设施

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先进计量基础设施 (AMI) 市场预计将从 2015 年的 44.8 亿美元增长到 2020 年的 91.9 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为 15.5%。

智能电表市场预计将从 2017 年的 127.9 亿美元增长到 2022 年的 199.8 亿美元，2017 年至 2022 年的复合年增长率为 9.34%。

资料来源： 市场和市场

停电管理系统市场预计将从 2016 年的 4 亿美元增长到 2021 年的 14.8 亿美元，复合年增长率为 18.4%。

资料来源： 市场与市场

2016 年全球智能电表市场规模估计为 295.8 亿美元，预计 2018 年至 2025 年间复合年增长率为 5.9%。

资料来源： 大观研究

高级计量基础设施 (AMI) 如何影响组织的绩效？

对于部署 AMI 系统的政府和公用事业公司，主要价值来自四个功能。首先，AMI 可以实现预定读数的自动化，而无需派遣人员前往仪表。这是一项劳动密集型且成本高昂的工作，可以完全自动化。其次，操作员可以实时远程打开或关闭仪表。第三，数据收集使运营商能够更好地了解用户行为并优化整个电网的效率。最后，固件可以无线升级，通过软件升级以低成本实现持续改进。

对于最终用户（公民和企业）而言，价值主要来自收集有关能源消耗趋势的实时数据以提高效率的能力。在高峰时段，还可以向最终用户发送消息，要求他们在一段时间内限制使用，以换取即时的经济利益。用户可以在非高峰时段计划高能耗活动，例如运行洗碗机，以降低能源费用。最终用户对数据的访问被称为“路径 B”，并不总是提供，因为最终用户并不总是在为他们提供数据访问所需的基础设施上拥有合理的投资回报率。

电力监控有助于识别重要的电能质量问题，如电压骤降和骤升、中断、谐波和高频噪声，这些问题在工业和商业电网应用中一直存在。解决这些问题需要使用能够有效定位问题并确定解决方案的监测仪器对电能质量进行准确测量和分析。

如何衡量 AMI 系统的性能？

最常见的测量是“可靠”（准确和准时）的总读数的百分比。如果可靠读数的比例低于指定阈值，系统运营商或供应商可能会被罚款。然而，数据的可靠性可能难以量化。

AMI 系统的典型功能是什么？

AMI 系统支持公用事业和客户之间的双向通信。它们提供了一系列功能，例如远程测量用电量、连接和断开服务以及监控电压。如果 AMI 与消费者技术一起使用，它还可以使公用事业公司提供新的基于时间的费率计划，鼓励消费者减少能源消耗和能源账单。

一个常见的功能是峰值需求计量。电力需求表的工作原理是，在高峰需求爆发期间需要更高或更密集服务水平的客户应该为该服务的可用性支付更多费用。

电流以电流流动。它无法存储。不可能提前四五天削减电力以备电以应对高峰需求。需求计量器根据住宅或商业客户可能需要的最高服务水平计算计费。

对于电力服务，对电网提出要求的家庭或企业（例如，运行能源密集型大型计算机）在用电高峰期需要的电网容量比需要的家庭或企业要多。没有这么耗能的设备。即使是总体上使用更多电力的企业或家庭也不会对电网提出同样的需求，因为大多数电力系统都能够处理客户的正常需求负载。

哪些组织、部门或个人通常会为高级计量基础设施 (AMI) 系统做出投资决策并分配预算？

AMI 部署通常规模大、成本高且对许多利益相关者有影响。因此，决策过程通常涉及多个部门。一个项目的某些部分由不同的部门决定是很常见的（例如，IT 部门可能会选择软件系统，而运营将决定硬件）。在较小的部署中，市政府可以将项目外包给系统集成商，他们将代表城市运行提案请求流程并管理集成。在这些情况下，技术选择决策通常由系统集成商与技术合作伙伴的现有关系驱动。

哪些组织、部门或个人负责操作和维护 AMI 系统？

与技术选择一样，不同的部门通常负责系统的硬件、软件和连接组件的操作和维护。

谁是 AMI 系统的常规用户？

根据应用程序，用户可能会有所不同。通常从公用事业的角度来看，AMI 的常规用户是运营基础设施的公用事业公司或政府机构的员工。公用事业公司可以提供对技术的系统访问，以使家用显示器和可编程恒温器等设备成为 AMI 系统的用户。制造商和其他工业最终用户也越来越积极地部署 AMI 系统或与他们的公用事业合作以访问 AMI 数据，以优化他们的能源使用。

哪些外部利益相关者将从 AMI 数据中获益最多？

由于隐私问题，数据通常不会与外部利益相关者共享。然而，许多初创公司和投资者试图根据公用事业或个人设施数据创建市场，作为能源价格趋势的领先指标。如果这些数据准确及时，可能有助于做出投资决策。

高级计量基础设施 (AMI) 系统的“边缘”部署在哪里？

AMI 系统的边缘由传感器的部署定义。传感器可以部署在工厂的单台机器上、测量单个公寓的电表或建筑物的集中式电表上。随着“边缘”越来越接近被测量商品的实际使用，数据的粒度会提高，但部署和运营成本也会提高。

哪些传感器通常用于将 AMI 数据提供给 IoT 系统，哪些因素定义了它们的部署？

全球有许多智能电表制造商，他们的技术通常在功能上相似。但是，质量可能是一个重要问题。在许多情况下，使用低质量传感器会导致系统故障，因为大部分传感器发生故障。传感器通常放置在高应力环境中，它们必须在极端温度下在系统的整个生命周期内运行。

哪些系统通常使用 AMI 系统提供的数据？

停电管理系统 (OMS) 是配电系统运营商用来协助恢复电力的计算机系统。现代停电管理系统的核心是配电系统的详细网络模型。公用事业地理信息系统 (GIS) 通常是该网络模型的来源。通过结合来自传感器的中断数据的位置，使用规则引擎来预测中断的位置。

由于配电系统在设计上呈树状或放射状，因此可以推断熔断器下游区域中的所有传感器输入是由传感器上游的单个熔断器或断路器引起的。中断数据传统上由呼叫中心的呼叫人员使用客户信息系统 (CIS) 输入。但是，通过定期访问来自网络上所有传感器的数据，而不是随机访问来自个人的数据，这个过程不能自动化以提高效率和反应时间。

哪些因素定义了用于提供设备到设备和设备到云通信的连接解决方案？

Weightless 等连接技术对于启用 AMI 解决方案至关重要。主要瓶颈是移动数据，而不是收集数据。对无线技术的审查是严格的。关键变量包括：

1. 无线数据传输的可靠性——在特定时间段内可靠地发送了多少数据。

2. 总基础设施成本——一个海湾站可以收集比另一种技术多 10 倍的单位。网状通信显示出前景，但目前可以可靠传输数据的距离太短，无法实现具有竞争力的基础设施设置。

高级计量基础设施 (AMI) 系统如何获取数据？

AMI 数据来自安装在仪表上的传感器。传感器可以通过以太网或无线收发器连接。它们也可以由电缆或电池供电。在能源和连接性方面，有线传感器更稳定，运营成本更低。然而，布线可能需要大量的基础设施投资。在尚未连接电表端点的偏远地区尤其如此。因此，有线传感器最常见于部署在建筑物或其他具有可用电源的基础设施中的仪表上。无线传感器提供了灵活性，可以部署在未连接的端点上。电池技术、低功耗协议和网状网络的进步使无线传感器越来越实用。

系统通常收集哪些数据点？

AMI 系统可用于测量电力、液体燃料、气体、水和其他商品的流量。数据收集是在基础商品上发展起来的。但是，跨系统的常见度量包括消耗率、公用设施基础设施使用情况以及特定设备（如空调、照明或特定机器）的使用比例。收集 AMI 数据点以提供基于时间的费率或激励措施。利用这些数据并提供激励措施的目的是减少高峰需求并降低成本。

AMI 部署的预期数据量是多少？

AMI 部署的规模可以从单个因素到区域公用事业。工厂的小型部署可能包括数百到数千个传感器。公用事业的大型部署可能包括数百万米。一个典型的仪表可能每 15 分钟连续发送 20-40 个字节的数据。但是，根据具体的使用案例和实时数据的价值，可以显着降低或提高数据传输速率。关键的 IT 挑战不是管理数据量，而是管理数据传输的一致性。

还有哪些其他要求定义了 AMI 数据行为？

通信网络和系统必须及时提供准确可靠的数据流。这些网络将智能电表连接到管理智能电表和其他信息系统（包括 MDMS、CIS、OMS 和 DMS）之间的数据的前端系统。低功耗、广域网、5G、网状网络和其他技术有望降低成本并提高 AMI 系统的可靠性

与数据管理系统的集成也很关键。 CIS、OMS 和 DMS 等传统信息和管理系统通常无法处理来自仪表的大量数据。因此，在部署 AMI 系统时，信息和管理系统的集成以及潜在的系统升级是必要的。

哪些业务挑战会影响高级计量基础设施 (AMI) 系统部署？

AMI 系统通常有一个持续 12-18 个月的广泛的尽职调查过程。许多部门是决策过程的一部分，他们可能有相互冲突的要求或目标。项目的每个部分也可以通过由不同部门运行的单独招标进行采购。

哪些因素会影响将此用例技术集成到一个有凝聚力的系统中？

系统集成和部署可以由连接提供商、其他技术提供商或传统承包商实施。通常，技术提供商会支持将在实地部署团队的承包商。而海湾站更有可能由连接提供商部署。

哪些监管挑战会影响 AMI 部署？

法规因地区而异，许多公用事业公司必须遵守当地、地区和国家法规。驾驭监管障碍的难度因国家而异，但在所有情况下都存在。