バッテリ駆動のガス・メーターと水道メーターの接続

コネクテッド・メーターの導入は当初電気から開始されましたが、流量計市場 (ガス、水道、暖房) での自動メーター読み取り (AMR) とスマート・メーターの採用も勢いを増しています。

機械的故障の低減、精度の向上、さらなるインテリジェンスの獲得のために、ガス / 水道メーターは以下を利用します。

• 高精度と低エネルギー消費を実現する超音波流量測定。
• 有線の絶縁型および非絶縁型通信によるデータと障害のリアルタイム監視と通信。
• 長距離通信を実現し、コネクティビティを確保したり、既存のネットワーク・インフラに接続できるワイヤレス通信機能。
• 効率を最大化し、10 年以上のバッテリ寿命を実現するインテリジェントなパワー・マネージメント。

電力計への電力供給は言うまでもありません。電力線から測定する場所には電力計があるからです。ただし、バッテリ駆動技術はガス / 水道計測の標準であり、電力バジェットがかなり低いため、より困難な課題になります。また、商業的な課題もあります。多くの地域では、電力供給業者より小規模な事業体がガスや水を取り扱います。同じ地域で、電力計ネットワークを所有する組織は 1 つだけである一方、水を供給する会社が複数ある場合があります。

さらに、AMR 機能を追加しようとする水道やガスの公共事業者は、既存のメーターすべてを置き換えるか、電子アドオン・モジュールを設置して流量を正確に測定し、結果をワイヤレスで送信するかを選択できます。このようなアドオン・モジュールは、CC1350 SimpleLink ワイヤレス MCU が実現する誘導性センシングを使用した低消費電力の水流量測定のリファレンス・デザインに示すように、AMR 機能を消費者に提供するための安価なソリューションを提供します。

ガスまたは水道メーター・ネットワークでは、スマート・メーターは使用データを収集し、上流の制御ノードに報告するセンサです。高精度の超音波測定は、機械的故障の低減に役立ち、システムの信頼性向上につながります。超音波測定は、機械部品を使用しない半導体センサ・アーキテクチャを使用することで、機械的な磨耗や破損を排除します。超音波流量測定システム・オン・チップ (SoC) の導入により、このテクノロジーへの移行コストが大幅に削減されました。

テキサス・インスツルメンツの業界をリードする、スマート・ガス、水道、電気メーター向け、IC およびリファレンス・デザインは、OEM (Original Equipment Manufacturers) の設計上の課題を解決し、超低消費電力の有線および無線の豊富なインターフェイス・デバイスを通じて、測定精度の向上とバッテリ寿命の延長を可能にします。

超音波センシング水道メーター・フロントエンドのリファレンス・デザインは、超音波センシング用の統合型アナログ・フロント・エンド (AFE) を使用した超音波水道メーター・サブシステムの開発に役立ちます。AFE は、低消費電力で最大の統合を実現する高性能計測機能を提供します。このデザイン は、MSP430FR6047 超音波センシング SoC をベースにしています。この SoC は、統合型の超音波センシング・サブシステム AFE を提供します。この AFE は、波形キャプチャベースのアプローチを通じて、幅広い流量に対して高精度を実現します。また、このデバイスは最大限に統合されており、ごく少数の外付け部品しか必要としないため、超低消費電力の計量と、システム・コストの低減を達成できます。

同様に、バッテリ駆動スマート流量メーターのバッテリおよびシステム状態監視のリファレンス・デザインは、高精度の電力測定とバッテリ寿命を予測する健全性状態予測を可能にします。監視サブシステムは、バッテリ寿命の大幅な短縮につながる過電流状況からの保護を行います。