Skraldebilsmodellen

Innovativ radioaflæsning af varmemålere udnytter eksisterende infrastruktur.

Mobil radioaflæsning af mere end 60.000 varmemålere
Fjernvarme Fyn begyndte i 2004 at udskifte samtlige ca. 60.000 varmemålere og samtidig supplere med en intelligent løsning til fjernaflæsning.

I den trinvise proces udskiftes årligt 5.000 målere. Indtil videre er flere end 25.000 nye målere blevet installeret.

Under den første installationsperiode i Odense blev forskellige løsninger til automatisk fjernaflæsning og dataoverførsel diskuteret. De gængse systemløsninger svarede dog ikke helt til Fjernvarme Fyns behov. For på den ene side ville en fuldt udbygget radionetværksløsning stille energiselskabet over for en kæmpe opgave med at skulle forarbejde en overflod af data; og på den anden side forkastedes modellen med automatisk aflæsning direkte ved måleren som værende alt for kostbar med hensyn til mandskab. Mandskabet ville i det tilfælde være fuldtidsbeskæftiget med at indsamle data.

Man søgte et koncept for automatisk måleraflæsning i stor skala, som samtidig kunne tilgodese fjernvarmeværkets behov for datamateriale. Løsningen skulle på en gang være simpel og omkostningsbevidst uden at gå på kompromis med datasikkerheden. Dette talte for en individuelt tilpasset løsning.

Resultatet er en mobil radioaflæsning – i princippet en halvautomatisk løsning, hvor den kostbare og sikkerhedsrisikable menneskelige faktor er skåret ud.

Effektiv dataindsamling
Forholdsvis tidligt opstod ideen om at benytte i forvejen eksisterende infrastrukturer. Først blev renovationsbilerne nævnt mest i spøg, men det stod snart klart for alle, at her forelå en ægte mulighed for effektiv dataindsamling. Renovationsbilerne kører ikke blot regelmæssigt, men kommer også ud til hver eneste husstand.

Man kunne altså så at sige udnytte den automatik, der ligger i bilernes rutine, ved at udstyre bilen med en transceiver, som formidler dataoverførslen fra måleren til varmeværket.

Fjernvarme Fyn kontaktede de ansvarlige myndigheder for at præsentere konceptet, som snart gik under navnet ’Skraldebilsmodellen’. Kommunen gav straks tilladelse til at gennemføre projektet. En af de udslagsgivende faktorer var, at Kamstrup som systemleverandør kunne garantere, at føreren af bilen ville være upåvirket af strålingen og desuden ugeneret ville kunne udføre sit arbejde.

Systemet kræver ingen manuel betjening og ingen foreskreven procedure for at fungere. Aflæsningen sker automatisk, når renovationsbilerne kører deres daglige rute.

Den mobile datamodtager i renovationsbilen kan modtage forbrugsdata fra vand- og varmemålere i forbifarten. En gang i døgnet sendes de høstede data til Fjernvarme Fyn via mobilnettet. 

Varmemålerne leveres fra fabrikken med radiomoduler; og i bilerne installeres direkte bag førersædet en transceiverboks, som både indeholder en datamodtager i form af en radiokoncentrator og et GSM-modem. GSM-modemmet sørger for den efterfølgende datatransport til forsyningsselskabet, hvor den centrale software bearbejder de indkomne data.

Dataeksport på et sekund
Når bilerne kører rundt i området, kalder transceiveren per radio målerne op, som så sender deres id-nummer sammen med de lagrede data til koncentratoren. Denne dataeksport varer fra opkaldet ikke mere end et sekund. Tidsoptimeringen af radiokommunikationen er afgørende, da dataene ikke kun skal indsamles, mens bilen holder stille, men også skal kunne opfanges under forbikørslen.

Det var klart fra starten, at varmeværk og systemleverandør skulle tilpasse sig infrastrukturen og ikke omvendt. Renovationsarbejderne skal på ingen måde generes af at skulle aflæse målere.

Datamodtageren (transceiver) er diskret placeret bag førersædet. 

Det er derfor en forudsætning, at målerne er netdrevne, fordi de dermed ikke behøver nogen opkaldstid. Batteridrevne målere står på stand-by, når de ikke kommunikerer, og behøver derfor længere tid til at vækkes.

Indstiksmodulet i forbrugsmåleren sender i den korte periode, hvor aflæsningen pågår, med en effekt på 10mW. Den stråling, som dermed udgår fra måleren, svarer til strålingen fra en babyalarm eller en fjernbetjening. I sammenligning hermed har en mobiltelefon en sendeeffekt på 2000mW.

Målere, som ikke er integreret i systemet, men som alligevel opfanges, sorteres fra af centralsoftwaren, når id-nummeret ikke genkendes i databasen. En allerede opfanget måler kan ikke opkaldes igen den næste halve time.

Transceiveren i bilen har en kapacitet på 2800 aflæsninger, hvilket typisk svarer til læsninger for fire dage. Lagerkapaciteten er dermed fuldt ud tilstrækkelig, da bilen en gang om dagen kl. 20.00 ringes op af varmeværket for at iværksætte dataoverførslen.   Dette opkald genereres automatisk af centralcomputeren via et GSM master modem.   Den mobile datamodtager med koncentrator og GSM-modem.

På grund af tidsfaktoren kan der kun foretages en fast defineret aflæsningsopgave. Derfor skal den fra måleren afsendte datapakke fyldes bedst muligt op med data. Helt konkret aflæses af den en og samme datapakke en blanding af aktuelle data og skæringsdata, som alle gemmes i en kundefil og eksporteres til energiforsyningen.

Dataloggerens skæringstidspunkt er den sidste dag i måneden kl. 23.59.59. De på dette tidspunkt lagrede data anvendes til afregning, intern analyse og forsyningsprognoser. Helt uafhængigt af om renovationsbilen først kommer forbi en gang i den efterfølgende måned, sikrer de gemte data, at forsyningsværket får afregningsdata fra nøjagtig samme tidspunkt fra hele forsyningsområdet. De aktuelle data er for eksempel timetæller og lækageovervågning, som anvendes til driftsoptimering af fjernvarmenettet.

Siden systemet blev taget i drift, er den mobile koncentrator en gang blevet opdateret med ny software via GSM for at redefinere datapakken.

100 % succesrate
Kommunikationsmodulet i den enkelte måler er et radiorouter-modul, som i princippet kan videresende en anden målers radiosignal. I skraldebils-modellen sender hver måler sine data direkte til transceiveren. Men på grund af det allerede indbyggede radiorouter-modul er systemet forberedt til en opgradering til et egentligt radionetværk. Da al hardware allerede er installeret, er der kun brug for en opdatering af softwaren for at give systemet ubegrænsede muligheder for automatisk dataoverførsel.

I netværksløsningen kan hver måler fungere som router for 70 andre målere. Op til 300 sammenhængende målere kommunikerer indbyrdes og gruppevis med den fast monterede koncentrator. Netværksmodellen giver dermed adgang til uendeligt mange data og yder samtidig en performance på ca. 100 %. Målernes routerfunktion bevirker, at hver måler kan nås ad flere veje, hvis radiosignalet af forskellige årsager skulle blive svækket.

Det fuldt udbyggede radionetværk undgår dermed den kritiske tidsfaktor, da måleren på ethvert tidspunkt kan nås fra forsyningsselskabet. Derudover kan der udføres et uendeligt antal aflæsningsopgaver, helt uafhængigt af dataenes art.

Den månedlige aflæsning, som Fjernvarme Fyn kræver, nås uden problemer, da der afhentes affald i Odense to gange om måneden. Skulle opkaldet til måleren af den ene eller anden grund forblive resultatløs, forsøges et nyt opkald 14 dage senere, hvilket sikrer aflæsningseffektiviteten yderligere. I gennemsnit leverer radiokommunikationen en performance på over 99%.

Antallet af målepunkter kan udvides i det uendelige uden at svække effektiviteten eller aflæsnings-performance. Hver måler leveres med indbygget radiomodul og sender dermed fra det øjeblik, hvor den tilsluttes. Det sikres med skraldebilsmodellen samtidig, at der altid er en koncentrator i nærheden.

Fra begyndelsen af projektet udtog Kamstrup et fokusområde med 2035 målere, som overvåges tæt med henblik på at optimere performance-effektiviteten. Enkelte målere i dette område viste problemer ved aflæsningen på grund af fjern placering.

Ved hjælp af Microsoft MapPoint-programmet og et GIS-kort kan de problematiske målere nøjagtigt lokaliseres.

Blå punkter markerer aflæste målere. Gule punkter markerer målere, som endnu mangler aflæsning. Kortet kan zoomes ind til den enkelte bygning. 

Ofte handler det om større bygninger som skoler eller svømmehaller, hvor måleren ikke befinder sig i umiddelbar nærhed af renaovationsbilens opsamlingssted. I et samarbejde mellem forsyningsselskab og leverandør indledes derpå en problemløsning. Der kan i de tilfælde gribes til en række løsningsmodeller, for eksempel kan måleren udstyres med et eget GSM-modul. Der kan også monteres en antenne for at forlænge rækkevidden, eller der kan placeres en ekstra koncentrator mellem måler og affaldsdepot.

Perspektiver: multiafregning og øget energibevidsthed
Skraldebilsmodellen har fundet hurtig udbredelse. For tiden installeres ca. 40.000 varme- og vandmålere i et kombineret aflæsningssystem i Esbjerg.

Multiafregning er en åbenlys mulighed ved automatisk aflæsning. Blot bliver tidsfaktoren ekstra kritisk, når der skal aflæses to målere per husstand. Det er derfor ekstra vigtigt at fylde datapakken helt og rigtigt.

Af samme grund integreres der ikke elmålere i det mobile radiosystem. Elselskaber stiller andre krav til datamængde og aflæsningsintervaller end vand- og varmeværker. Et system, der kombinerer tre målere i en automatisk aflæsning, kræver et radionetværk som i Roskilde-Hillerød-projektet. Her er varme-, vand- og elmålere integreret i et fuldt udbygget radionetværk.

Med en mobil radioaflæsning er driftsomkostningerne minimale. Investeringen vil sandsynligvis have betalt sig i løbet af seks til otte år. Hovedårsagen hertil er, at der kan spares både hardware og mandskabstimer.

Ud over den økonomiske fordel høster Fjernvarme Fyn også en betydelig fordel af et meget mere detaljeret overblik over det individuelle husstandsforbrug, så kundeservice og energirådgivning er blevet betragteligt forbedret. Forsyningsproblemer eller et stedvist uregelmæssigt forbrug opdages nu langt tidligere. Desuden giver den mere nøjagtige statistik mulighed for mere præcis styring af load management.

I det hele taget åbner et system til automatisk fjernaflæsning perspektiver i retning af en mere omkostningsbevidst omfordeling af ressourcerne. Tid og mandskab kan flyttes fra den besværlige hjemtagning af data til dataanalyse og forskellige kundeorienterede opgaver.

Energiforsyningsselskaberne får til stadighed pålagt strengere krav fra kunder og det politiske system. Tidligere var kun forsyningssikkerhed på dagsordenen; i dag skal der også tages hensyn til begrænsninger i CO2-udledninger. Energiselskaberne må derfor gribe til en række energispareforanstaltninger dels for at være konkurrencedygtige, dels for at forberede sig på kommende politiske tiltag. En af disse foranstaltninger er at opmuntre kunderne til en mere energibevidst adfærd. Dertil er en nøjagtig forbrugsstatistik et yderst nyttigt redskab.