স্মার্ট মিটার কিভাবে ডেটা প্রেরণ করে? RS485 এবং গ্লোবাল ইন্টারফেস/প্রোটোকলের জন্য একটি সম্পূর্ণ গাইড

বিস্তৃত স্মার্ট গ্রিডের আজকের যুগে, বৈদ্যুতিক মিটারগুলি আর শুধু "পাওয়ার-ট্র্যাকিং মেটাল বাক্স" নয়-এগুলি বিদ্যুতের ডেটা সংগ্রহের মূল নোড, এবং স্মার্ট মিটার ইন্টারফেস প্লাস মিটার কমিউনিকেশন প্রোটোকল হল মিটারের "ডাটা ভাষাতে উচ্চারণ করা" এবং উচ্চারণ করা নিশ্চিত করার চাবিকাঠি। এই নিবন্ধটি বিশ্বব্যাপী মূলধারার মিটার ইন্টারফেস, Modbus-আরটিইউ প্রোটোকল অ্যাপ্লিকেশন, এবং কেন RS485 মিটার যোগাযোগের জন্য সেরা পছন্দ তা ভেঙে দেয়।

মিটারের জন্য "ডেটা ট্রান্সমিশন ইম্পেরেটিভ"

ইলেক্ট্রিসিটি মিটারিং ইকুইপমেন্টের মেরুদন্ড হিসাবে, মিটারগুলিকে শুধুমাত্র বিদ্যুতের ব্যবহার সুনির্দিষ্টভাবে রেকর্ড করতে হবে না বরং রিমোট মিটার রিডিং সিস্টেম এবং পাওয়ার মনিটরিং প্ল্যাটফর্মে নির্ভরযোগ্যভাবে ডেটা সরবরাহ করতে হবে{0}}যেমন একটি প্যাকেজের "ডেলিভারি রুট" এবং "ঠিকানার নিয়ম" উভয়ই প্রয়োজন৷ একটি মিটারের RS485 ইন্টারফেস হল ডেটার জন্য "ভৌতিক রুট", যখন Modbus প্রোটোকল হল মিথস্ক্রিয়া করার জন্য "ডিজিটাল নিয়ম"।

যদি ইন্টারফেসগুলি "শহর" এর মত হয়, প্রোটোকল হল "সেখানে কথিত ভাষা": শুধুমাত্র যখন উভয় পক্ষ একই মিটার ইন্টারফেস এবং প্রোটোকল ব্যবহার করে ডেটা সঠিকভাবে সনাক্ত এবং পার্স করা যায়। বিশ্বব্যাপী, মিটার ইন্টারফেস এবং প্রোটোকলগুলি মূলধারার মানগুলিতে রূপান্তরিত হয়েছে, স্মার্ট মিটারগুলির জন্য RS485 গ্রহণের ক্ষেত্রে অগ্রণী, এবং প্রোটোকলগুলি "ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইউনিভার্সাল" এবং "পাওয়ার-নির্দিষ্ট" বিভাগের মধ্যে বিভক্ত।

গ্লোবাল মেইনস্ট্রিম মিটার ইন্টারফেস: কেন RS485 হল "গো-চয়েস"

মিটার ইন্টারফেস ডিজাইনকে অবশ্যই স্থিতিশীলতা, বিরোধী-হস্তক্ষেপ, খরচ এবং সামঞ্জস্যের ভারসাম্য রাখতে হবে। আজকের গ্লোবাল স্মার্ট মিটার ইন্টারফেসগুলি বিভিন্ন বিভাগে পড়ে, এবং RS485 ইন্টারফেসগুলি 70% এর বেশি স্থাপনার জন্য দায়ী-এগুলিকে অবিসংবাদিত "প্রধান বিকল্প" করে তোলে৷

RS485 ইন্টারফেস: মিটারের জন্য "ইউনিভার্সাল চ্যানেল"

RS485 হল বিশ্বব্যাপী সর্বাধিক ব্যবহৃত মিটার ইন্টারফেস-বিশেষ করে চীনে, যেখানে এটি স্মার্ট মিটারের জন্য সবচেয়ে জনপ্রিয় তারযুক্ত ইন্টারফেস, যা আবাসিক এবং শিল্প মিটারের 90% জুড়ে রয়েছে৷

এর মূল সুবিধাগুলি কেন্দ্রীভূত মিটার রিডিং সিস্টেমের পরিস্থিতিতে পুরোপুরি ফিট করে:

• দীর্ঘ ট্রান্সমিশন দূরত্ব: 1200 মিটার পর্যন্ত পৌঁছানোর জন্য ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং ব্যবহার করে, সহজেই সম্পূর্ণ আবাসিক ভবন বা বড় কারখানায় মিটার ক্লাস্টারগুলিকে কভার করে৷
• শক্তিশালী বিরোধী-হস্তক্ষেপ: পাওয়ার সিস্টেমে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং সাধারণ-মোড হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ করে, এমনকি জটিল বৈদ্যুতিক পরিবেশেও স্থিতিশীল মিটার ডেটা ট্রান্সমিশন নিশ্চিত করে।
• মাল্টি-ডিভাইস সামঞ্জস্য: একটি একক বাস 128 মিটার (মাল্টি-ড্রপ ক্ষমতা) পর্যন্ত সংযোগ করে, যা স্মার্ট গ্রিড মিটার রিডিং সিস্টেমের জন্য তারের খরচ মারাত্মকভাবে হ্রাস করে৷
• খরচ-কার্যকর: পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং কম হার্ডওয়্যার খরচ এটি আদর্শ চবা বড়- মিটার স্থাপনা।

এই বৈশিষ্ট্যগুলি RS485 কে "অনুকূল সমাধান করে তোলেআবাসিক সম্প্রদায় মিটারিং এবং শিল্প মিটার ডেটা সংগ্রহের জন্য"-এর জন্য eউদাহরণ, একটি একক RS485 বাস একটি আবাসিক ভবনের কয়েক ডজন মিটার থেকে ডেটা সংগ্রহ করতে পারে।

ইথারনেট থেকে RS485 কনভার্টার

ইথারনেট থেকে RS485 কনভার্টার M50114-RSB

অন্যান্য মিটার ইন্টারফেস প্রকার

RS485 এর বাইরে, মিটার বিশেষ প্রয়োজনের জন্য অন্যান্য ইন্টারফেস ব্যবহার করে:

• ইনফ্রারেড (IrDA): একটি "এর জন্য নমনীয় পছন্দছোট-পরিসীমা মিটার রিডিং, সাধারণত একটি মড্যুলেটেড ইনফ্রারেড ইন্টারফেস যা সাইটের হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইসগুলির জন্য-একক-মিটার ডেটা পড়ুনঅথবা সেটিংস কনফিগার করুন (যেমন, স্থানীয়ভাবে ডেটা সংগ্রহ করতে একটি টার্মিনাল ব্যবহার করে সম্পত্তি কর্মীরা)।
• ইথারনেট (RJ45): স্মার্ট গ্রিডের জন্য "হাই-স্পিড চ্যানেল", শুধুমাত্র অন্তর্ভুক্তউচ্চ-এন্ড নেটওয়ার্কযুক্ত পাওয়ার মিটার. এটি TCP/IP সমর্থন করে, লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্কের সাথে সরাসরি সংযোগ করে এবং মিলিসেকেন্ড-লেভেল হাই-স্পিড ট্রান্সমিশন-এর জন্য আদর্শশিল্প শক্তি পর্যবেক্ষণ সিস্টেমকঠোর বাস্তব-সময়ের প্রয়োজনীয়তার সাথে।

1. ওয়্যারলেস ইন্টারফেস: দূরবর্তী মিটার স্থাপনের জন্য সমাধান (দূরবর্তী/বিক্ষিপ্ত অবস্থান):

   NB-IoT/LoRa:কম-শক্তি, প্রশস্ত-কভারেজ, এবং নেটওয়ার্ক-স্বাধীন; ব্যাটারি-চালিত ইউনিটগুলি বছরের পর বছর ধরে কাজ করে, গ্রামীণ স্মার্ট মিটার বা স্ট্রিটলাইট মিটারের জন্য উপযুক্ত (বিক্ষিপ্ত, শক্ত-থেকে-তারের এলাকা)।

   ওয়াই-ফাই:দ্রুত ট্রান্সমিশন কিন্তু উচ্চ শক্তি খরচ, বাণিজ্যিক বিল্ডিং মিটারের জন্য উপযুক্ত (স্থিতিশীল শক্তি, ছোট-পরিসীমা)।

   4G:বিস্তৃত কভারেজ এবং রিয়েল টাইম রিমোট মিটার রিডিং-, শহরতলির বিক্ষিপ্ত মিটারের জন্য আদর্শ মোবাইল ক্যারিয়ার নেটওয়ার্কের সুবিধা দেয়৷

• কুলুঙ্গি ইন্টারফেস:

  আরএস২৩২: 15-মিটার পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট ট্রান্সমিশনে সীমাবদ্ধ; মূলত RS485 দ্বারা প্রতিস্থাপিত, শুধুমাত্র এর জন্য ব্যবহৃতউত্তরাধিকার মিটার ডিবাগিং.

  ইউএসবি: জন্যস্থানীয় তথ্য রপ্তানিবা কনফিগারেশন-নাদূরবর্তী পড়ার জন্য।

গ্লোবাল মেইনস্ট্রিম মিটার প্রোটোকল: ডেটা ট্রান্সমিশনের "সাধারণ ভাষা"

ইন্টারফেসগুলি হল "চ্যানেল", কিন্তু প্রোটোকল হল "ভাষা"-এমনকি মিলিত ইন্টারফেসগুলির সাথে, অমিলমিটার যোগাযোগ প্রোটোকলডেটাকে "বিবেচনা" এ পরিণত করুন। আজকেরগ্লোবাল স্মার্ট মিটার প্রোটোকল"ইন্ডাস্ট্রিয়াল সার্বজনীন" এবং "শক্তি-নির্দিষ্ট" প্রকারে বিভক্ত।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইউনিভার্সাল প্রোটোকল: ক্রস-ডিভাইস সামঞ্জস্যের জন্য "বেস ল্যাঙ্গুয়েজ"

এই প্রোটোকলগুলি মিটারগুলিকে শিল্প সরঞ্জামগুলির (PLC, মনিটরিং সিস্টেম) সাথে যোগাযোগ করতে দেয়মডবাস প্রোটোকল পরিবারবিশ্ব নেতা হিসাবে।

মডবাস-আরটিইউ: RS485 এর "গোল্ড পার্টনার"

মোডবাস-আরটিইউ হল বিশ্বব্যাপী সর্বাধিক ব্যবহৃত মিটার প্রোটোকল-আরএস485-এর জন্য প্রায় একটি "স্ট্যান্ডার্ড ম্যাচ"৷ এই জুটি বিশ্বব্যাপী মিটার যোগাযোগের বাজারের 70% এরও বেশি ধারণ করে।

এর মূল সুবিধা:

• সরল গঠন:পরিষ্কার ডেটা ফ্রেম মিটার ডেটা পার্সিং সহজ করে তোলে।
• উন্মুক্ত-উৎস এবং বিনামূল্যে:লাইসেন্সিং ফি নেই; সমস্ত মিটার রিডিং ডিভাইস, PLC, এবং পর্যবেক্ষণ সিস্টেম দ্বারা সমর্থিত।
• উচ্চ সামঞ্জস্যতা:প্রায় সমস্ত RS485-সজ্জিত গার্হস্থ্য বা আমদানি করা স্মার্ট মিটারের সাথে কাজ করে।
• মধ্য-নিম্ন গতির জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে:পাওয়ার ব্যবহারের ডেটা সংগ্রহ বা পরামিতি পড়ার জন্য উপযুক্ত (কোন ব্যান্ডউইথ অপচয় নেই)।

 

উদাহরণস্বরূপ, আবাসিক কেন্দ্রীভূত মিটার রিডিং সিস্টেমগুলি "RS485 বাস + Modbus-RTU" ব্যবহার করে এক লাইনের মাধ্যমে কয়েক ডজন মিটার থেকে ডেটা সংগ্রহ করতে।

মডবাস-টিসিপি: ইথারনেট মিটারের জন্য "উচ্চ-গতির ভাষা"

এই ইথারনেট-সামঞ্জস্যপূর্ণ Modbus ভেরিয়েন্টটি RJ45 ইন্টারফেস এবং TCP/IP এর সাথে কাজ করে, উচ্চ-স্পিড ট্রান্সমিশন সক্ষম করে-স্মার্ট গ্রিড রিয়েল টাইম মনিটরিং সিস্টেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ-যার মিলিসেকেন্ড-লেভেল মিটার ডেটা প্রয়োজন৷

পাওয়ার-নির্দিষ্ট প্রোটোকল: মিটারের জন্য "বিশেষ ভাষা"

শিল্প প্রোটোকল সার্বজনীনতায় উৎকৃষ্ট, কিন্তু পাওয়ার পরিস্থিতির অনন্য প্রয়োজন (বিলিং, ইভেন্ট লগিং), তাই অঞ্চলগুলি পাওয়ার-নির্দিষ্ট মিটার প্রোটোকল তৈরি করেছে:

• DL/T 645 এবং DL/T 698: চীনের বাধ্যতামূলক মান

  এই জাতীয় মানগুলি গার্হস্থ্য স্মার্ট মিটারগুলির জন্য প্রয়োজন, "বিদ্যুৎ পরিমাপ," "খরচ নিয়ন্ত্রণ," এবং "ইভেন্ট লগিং" এর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে৷

  এগুলি চাইনিজ পাওয়ার অপারেশনগুলির জন্য তৈরি করা হয়েছে (যেমন, টায়ার্ড মূল্য, প্রিপেমেন্ট কাটঅফ, ফল্ট অ্যালার্ট) এবং প্রায়শই RS485 + Modbus-RTU এর সাথে যুক্ত করা হয়: মিটারগুলি বিদ্যুতের কাজের জন্য অভ্যন্তরীণভাবে DL/T 645 ব্যবহার করে, তারপর মিটার রিডিং সিস্টেমের সাথে যোগাযোগ করে{5} Modbus এর মাধ্যমে৷

• IEC 62056: ইউরোপের "ওপেন প্রোটোকল"

  "DLMS/COSEM"ও বলা হয়, এই ইউরোপীয় মানকটি উন্মুক্ততাকে অগ্রাধিকার দেয়-এটি একাধিক ইন্টারফেস (RS485, ইনফ্রারেড, ইথারনেট) সমর্থন করে এবং বিভিন্ন মিটার ব্র্যান্ড/প্রকারের সাথে কাজ করে, এটিকে ক্রস-বর্ডার পাওয়ার প্রকল্প মিটার যোগাযোগের জন্য আদর্শ করে তোলে (যেমন, ইউরোপীয় ক্রস-গ্রিড ডেটা শেয়ারিং)।

• M-BUS: মাল্টি-মিটার সিস্টেমের জন্য "নেটওয়ার্ক প্রোটোকল"

  M-BUS নেটওয়ার্ক জল, বৈদ্যুতিক, এবং তাপ মিটার, 1000-মিটার ট্রান্সমিশন সমর্থন করে। RS485 এর সাথে যুক্ত, এটি "কমিউনিটি মাল্টি-মিটার ইন্টিগ্রেটেড রিডিং সিস্টেম" (যেমন, সম্পত্তি কর্মীরা একটি সিস্টেমের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক/জলের ডেটা সংগ্রহ করে) ক্ষমতা দেয়।

• IEC 61850: স্মার্ট গ্রিডের জন্য "হাই-এন্ড প্রোটোকল"

  সাবস্টেশন এবং উচ্চ-ভোল্টেজ মিটারের জন্য একটি কোর স্মার্ট গ্রিড প্রোটোকল, এটি "রিয়েল-টাইম হাই-ভলিউম ডেটা ট্রান্সমিশন" এবং "ডিভাইস-কে-ডিভাইস অটোমেশন"-যেমন, একটি ত্রুটিপূর্ণ সাবস্টেশন মিটারকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম করে। এটি প্রিমিয়াম স্মার্ট মিটারের জন্য ভবিষ্যতের "উচ্চ{10}}প্রোটোকল দিকনির্দেশ"।

ওয়্যারলেস-নির্দিষ্ট প্রোটোকল: রিমোট মিটারের জন্য "এক্সক্লুসিভ ভাষা"

ওয়্যারলেস মিটার ডেডিকেটেড প্রোটোকল ব্যবহার করে:

• এমকিউটিটি: NB-IoT/LoRa-এর জন্য একটি হালকা IoT প্রোটোকল; কম-শক্তি এবং কমপ্যাক্ট, এর জন্য নিখুঁতদূরবর্তী মিটার রিডিং(ব্যাটারি-চালিত ইউনিট)।
• 4G প্রোটোকল: উচ্চ-থ্রুপুট, রিয়েল-টাইম ট্রান্সমিশন-এর জন্য আদর্শের জন্য মোবাইল TCP/UDP ব্যবহার করেদূরবর্তী এলাকার স্মার্ট মিটারডাটা লাইভ আপলোড করতে।

UTP মিটার ইন্টারফেস এবং প্রোটোকল: অনুশীলনে মূলধারার সমাধান

একটি গার্হস্থ্য মিটার প্রস্তুতকারক হিসাবে, UTP-এর ইন্টারফেস/প্রটোকল পছন্দগুলি বিশ্বব্যাপী স্মার্ট মিটার মানগুলির সাথে সারিবদ্ধ:

মূল ইন্টারফেস হিসাবে RS485: এর পরিপক্কতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং কম খরচ এটিকে UTP এর তারযুক্ত স্মার্ট মিটারের জন্য ডিফল্ট করে তোলে।

দৃশ্যকল্প-উপযুক্ত প্রোটোকল:

• ঘরোয়া এসি মিটার: DL/T 645/698 (প্লাস Modbus-RTU) এর জন্যগার্হস্থ্য শক্তি অপারেশন.
• গার্হস্থ্য ডিসি মিটার (ইন্টিগ্রেটেড শান্ট): DL/T 645/698 (প্রায় সমস্ত Modbus সমর্থন করে{{2}RTU)।
• ওভারসিজ ডিসি মিটার (ইন্টিগ্রেটেড শান্ট): SLIP প্রোটোকল (বিদেশী অভিযোজিতনেটওয়ার্ক পরিবেশ).
• বিদেশী এসি মিটার: মডবাস-আরটিইউ (এর সাথে সঙ্গতিপূর্ণবিশ্বব্যাপী সার্বজনীন মিটার যোগাযোগ মান).

আরএস485 + মডবাস-আরটিইউ-এর আধিপত্য

আজকের গ্লোবাল স্মার্ট মিটার মূলধারার কনফিগারেশন হল RS485 + Modbus-RTU-এই জুটির "স্থায়িত্ব, কম খরচ এবং উচ্চ সামঞ্জস্য" এটিকে বিশ্ব বাজারের 70% এর বেশি দেয়, আবাসিক বা শিল্প মিটার সেক্টরে স্বল্পমেয়াদী প্রতিস্থাপন ছাড়াই-।

ভবিষ্যতের প্রবণতাগুলি "দ্বৈত-ট্র্যাক করবে":

• তারযুক্ত দিক: RS485 + Modbus-RTU/IEC 62056 ঐতিহ্যগত কেন্দ্রীভূত পাঠ এবং শিল্প পর্যবেক্ষণের জন্য প্রভাবশালী রয়ে গেছে।
• বেতার দিক:NB-IoT/LoRa + MQTT বা 4G রিমোট এরিয়া মিটার এবং নতুন কমিউনিটি মিটারের জন্য সেরা পছন্দ হিসাবে উঠছে, "ওয়্যারলেস, বুদ্ধিমান" মিটার আপগ্রেডগুলি চালাচ্ছে৷

ইন্টারফেস থেকে প্রোটোকল পর্যন্ত, মিটার যোগাযোগ "নির্ভরযোগ্যতা, দক্ষতা এবং কম খরচে" -এই ছোট প্রযুক্তিগত বিবরণগুলি স্থিতিশীল পাওয়ার সিস্টেম অপারেশন এবং সঠিক ডেটা ট্রান্সমিশনের মেরুদণ্ড।