Jednou z oblastí, kde dává použití Internetu věcí (IoT) velký smysl je správa energií. Data dálkově sebraná z měřidel energií jako je voda, plyn, teplo a elektřina, mohou být využita pro řadu scénářů. Od analýzy spotřeby pro její optimalizaci a tím dosažení úspor, přes automatizované rozúčtování nájemcům v bytech, domech či areálech, až po rychlé zjištění a ochranu v případě havárií či neoprávněném odběru. Dálkové odečty jsou k dispozici již řadu let, nicméně až s nástupem IoT technologií jsou dostupnější a využitelnější.
Měříme vodu, plyn, elektřinu, teplo … ale jak?
Tím nejdůležitějším krokem, který otvírá cestu k dalším scénářům optimalizace, úspor a ochrany v oblasti energií, je začít sbírat data o spotřebě. Měřit dokážeme jak spotřebu vody, elektřiny, plynu i tepla. Využívají se k tomu buď speciální vodoměry, elektroměry, plynoměry, případně kalorimetry obsahující rovnou i měřicí část s přímou komunikací/odesíláním dat, nebo je možno většinu aktuálně používaných měřidel doplnit externím odečítacím zařízením. Většina elektroměrů, vodoměrů i plynoměrů totiž disponuje pulsním výstupem, přes který je možné měřit spotřebu. Dalšími možnostmi je pak například optický výstup (často u elektroměrů), případně rozhraní typu ModBus, pomocí kterého je možné nejen odčítat spotřebu, ale například zjišťovat stav počítadla měřidla a u elektroměrů rozlišit například i různé sazby.
Sebrat data je tedy možné a na trhu je řada výrobců, kteří takováto měřidla nabízí a to včetně možnosti zvolit si přenosové rozhraní od méně praktického kabelového či Wi-Fi připojení až po moderní IoT sítě Sigfox, LoRa a NB-IoT. Poslední dobou šla dolů i cena těchto zařízení a jsou tak dostupnější.
Důležité je umět data následně uložit do jednoho prostředí a následně využít. A to bez ohledu na typ energie, typ senzorů či způsob přenosu dat. Často se totiž na trhu setkáváme s řešeními, které míří jen na jednu z energií či typ přenosu. Výhodnější je ale umět aplikovat stejné mechanismy společně na více energií, které v rámci vašeho výrobního, skladového či kancelářského prostředí využíváte.
Co s daty? Analýzou k úsporám v platbách za energie
Představte si o kolik více detailu o vaší spotřebě libovolné energie získáte při měření spotřeby s intervalem například jedné hodiny. Oproti měsíční, nebo roční informaci o spotřebě, můžete zjistit jak se vám spotřeba mění v rámci dne nebo týdne, jak se vyvíjí v souvislosti s počtem lidí přítomných v budově, jaký vliv má počasí, typ aktivit. To vše dokážete jednoduše zobrazit a již na základě těchto dat a analýzy je možné určit oblasti úspory (kdy a co ovlivňuje spotřebu a není nezbytně nutné). Už jen tím, že data začnete sbírat a dávat tomu pozornost, dosáhnete prvních úspor v řádu procent. A ve chvíli, kdy na data pustíte datového analytika a energetika, mohou být úspory již výrazné – z praxe se udává až cca 10% úspory.
Aktivní řízení spotřeby (nejen) elektřiny
Další úrovní optimalizace spotřeby je pak aktivní řízení. Například u elektrické energie se v průmyslové oblasti uplatňuje odběr na základě tzv. čtvrthodinového odběrového maxima. Díky průběžnému měření odběru/spotřeby, dokážete analyzovat a optimalizovat správné nastavení spotřeby (rozložení spouštění technologií/spotřebičů) či kontraktu, včetně zohlednění počtu občasných překročení a jejich vlivu na celkovou platbu. V pokročilejších aplikacích je možné dokonce při blížícím se dosažení čtvrthodinového maxima aktivně odpojovat vybrané technologie/spotřebiče.
Eliminujte chyby při rozúčtování a automatizujte proces až po fakturaci
Častým scénářem využití naměřených dat o spotřebě vody, plynu, tepla či elektrické energie, je rozúčtování nákladů jednotlivých nájemcům (bytových domů, kancelářských prostor, průmyslových či logistických areálů), případně vnitropodnikové rozúčtování na střediska. Díky datům z průběžného měření jste schopni relativně jednoduše nastavit proces automatizovaného vyhodnocení a rozúčtování energií a to včetně přenosu těchto dat až do ekonomického systému jako podklad pro fakturaci/zaúčtování. Díky hierarchickému rozčlenění měřidel, navázání na jednotlivé nájemníky, je možné většinu těchto kroků automatizovat a díky tomu nejen proces zrychlit, ale i optimalizovat, ušetřit pracnost (vlastní odečty, zpracování v tabulkách…) a eliminovat chybovost.
Neteče vám voda z řádu do země? Nebo do zdí?
Na některé havárie vody přijdete rychle – prostě vám teče voda na podlaze, po schodech, ze stropu … ale co když se havárie stane na místě, kde jí nevidíte (technická místnost, sklep, nebo třeba přímo v zemi v areálu), nebo v době, kdy není nikdo přítomen? Ano existují záplavová čidla pro kritická místa (technologické místnosti jako serverovny), ale ta nedáte všude. Díky průběžnému vzdálenému odečtu vodoměru máte však možnost nastavit automatizované hlídání spotřeby a na základě nestandardního odběru pro danou dobu, či třeba počet lidí v budově, aktivovat pokyn pro uzavření konkrétního kohoutu, či zadání požadavku údržbě na prověření situace. Díky tomu můžete zabránit nejen vlastnímu úniku vody a ceně za takto ztracenou vodu, ale i škodám s tím způsobeným (poničení vybavení, budovy, zdržení,…).
Nesvítí někde zbytečně? Netěží někdo kryptoměny za vaše peníze?
Velmi podobným scénářem je pak průběžné hlídání a analýza spotřeba elektrické energie. Systém na základě průběžně sbíraných dat dokáže identifikovat nestandardní odběr, kterým může být neoprávněné využívání zařízení, chod technologií, které jsou v příslušnou dobu zbytečné, případně neoprávněný odběr například pro těžení kryptoměn (bohužel v poslední době relativně častý případ). Systém může využívat i principů umělé inteligence a strojového učení pro určení obvyklé spotřeby v různých dnech, čase či počtu lidí. Identifikace abnormalit tak může být velice efektivní.
Reakce, integrace a automatizace
Řadu výše popsaných scénářů a služeb nabízí řada aplikací a systémů. Co je však důležité pro oblast podnikového využití? Možnost integrace těchto aplikací a dat do stávajícího prostředí, napojení na existující procesy a jejich využití pro správnou a především efektivní reakci na příslušné situace. Zadání požadavku do interního systému pro správu požadavků a řízení procesů je přeci jen výrazně efektivnější než pouhé odeslání emailu či sms.
Začít je jednoduché
Začít s měřením energií není nic složitého. Ať již stavíte nový areál, nebo máte již stávající prostředí, existuje řada různých řešení pro rychlé osazení měřidly, jejich napojení na centrální sběr dat a spuštění prvních procesů a analýz. Díky novým postupům a technologiím můžete začít třeba jen s jednou budovou, nebo i kanceláří, a postupně systém rozšiřovat. A to nejen o sledování energií.
Dalibor Lukeš
Ředitel společnosti iotor, a.s.