Du relevé de compteurs en voiture à un réseau connecté : AMR ou AMI, lequel choisir pour le comptage intelligent ?

Tous les services publics dépendent de données de consommation précises. Les fournisseurs d'eau, de gaz, d'électricité et de chauffage urbain doivent déterminer la consommation de chaque client afin de pouvoir facturer, surveiller la demande, détecter les problèmes et planifier les infrastructures. 

Pour un petit service public, la collecte de ces informations peut être gérable. En revanche, pour une grande ville, des centaines de milliers de compteurs peuvent être répartis entre les habitations, les bâtiments commerciaux, les installations industrielles, les regards souterrains, les locaux techniques et les sites isolés. 

Les entreprises de services publics utilisent généralement l'une des deux architectures de comptage suivantes : 

• Relevé automatisé des compteurs, ou AMR 

• Infrastructure de comptage avancée, ou AMI 

Ces deux systèmes réduisent la nécessité d'inspecter manuellement les compteurs. La principale différence réside dans la manière dont les données parviennent au fournisseur d'énergie. 

L'AMR nécessite toujours la présence d'un employé ou d'un véhicule à proximité du compteur. L'AMI utilise un réseau de communication déployé en permanence pour collecter automatiquement les données. 

Pour les petites entreprises ou celles disposant d'une faible densité de population, la technologie AMR peut constituer une première étape économique vers une transition en douceur vers la relève manuelle. Pour une grande ville gérant des centaines de milliers de compteurs, l'AMI offre généralement une plus grande valeur opérationnelle et financière à long terme. 

Les passerelles et capteurs LoRaWAN® de TEKTELIC pour le comptage intelligent constituent des éléments de base pratiques pour l'AMI, aidant les services publics à connecter les compteurs, à détecter les fuites, à améliorer la couverture et à transférer les données des bâtiments et des quartiers vers des applications centrales.

Qu'est-ce que le comptage intelligent ? 

Le comptage intelligent utilise des dispositifs électroniques pour mesurer et enregistrer la consommation de ressources telles que : 

• Électricité 

• Gaz 

• Eau 

• Chauffage et refroidissement urbains 

• Autres services publics facturés au compteur 

Les compteurs traditionnels ne sont relevés qu'une fois par mois. Les compteurs intelligents, quant à eux, collectent les données plus fréquemment et les transmettent électroniquement. 

Cela permet une facturation plus précise, une meilleure gestion de la demande, une identification plus précoce des consommations anormales et une meilleure connaissance des habitudes de consommation. 

Selon le système, les compteurs intelligents peuvent également prendre en charge la communication bidirectionnelle. Les fournisseurs d'énergie peuvent utiliser cette fonctionnalité pour la configuration à distance, la détection des pannes, la gestion de la charge, les programmes de tarification et les notifications aux clients. 

Le comptage intelligent modifie donc la finalité des données de comptage. Au lieu de servir uniquement à la facturation, ces informations peuvent également être utilisées pour l'exploitation, la gestion des ressources, le service client et la planification des infrastructures. 

AMR : Automatiser la lecture, pas le parcours 

La relève automatisée des compteurs est généralement un système de communication unidirectionnel. 

Chaque compteur est équipé d'un module radio. Un employé du service public parcourt la zone de desserte en voiture ou à pied avec un récepteur mobile. Lorsque le récepteur se trouve à portée, il collecte des informations telles que : 

• Identification du compteur 

• Consommation cumulée 

• État du compteur 

• Informations d'alarme limitées 

Les données sont stockées dans un système portable ou embarqué, puis transférées vers la plateforme de facturation ou de gestion des compteurs du fournisseur d'énergie. Certains systèmes transmettent les données en continu via le réseau cellulaire, tandis que d'autres le font une fois le trajet terminé. 

Un système AMR typique comprend un compteur, un module radio, un récepteur mobile, un logiciel de gestion d'itinéraire et une interface avec le système de facturation. 

Comparé au relevé manuel, le système AMR améliore l'efficacité et la sécurité. Les employés n'ont plus besoin d'entrer dans chaque propriété ni de vérifier chaque compteur. 

Cependant, le véhicule doit encore effectuer le trajet. 

C’est là la principale limite de l’AMR : elle automatise le relevé des compteurs mais ne supprime pas le trajet pour effectuer ce relevé. 

Le système AMR peut convenir aux petites entreprises de distribution d'électricité, aux réseaux peu denses, aux relevés mensuels seulement, aux compteurs existants pouvant être modernisés ou aux budgets limités pour un réseau fixe. Il peut également constituer une solution transitoire utile en vue de la mise en place d'un système AMI. 

Toutefois, les coûts récurrents de main-d'œuvre et de véhicule demeurent. Les transmissions manquées peuvent nécessiter une autre visite, et les conditions météorologiques, la circulation, l'état des routes ou les restrictions d'accès peuvent perturber la collecte. 

Le manque de données limite également la visibilité pour le fournisseur d'énergie. Une fuite qui débute juste après le relevé mensuel peut persister pendant des semaines avant d'apparaître sur la facture suivante. Les fuites intermittentes, les consommations nocturnes inhabituelles, les reflux et les variations soudaines de consommation peuvent également être difficiles à identifier. 

AMI : un réseau de comptage connecté en permanence 

L'infrastructure de comptage avancée utilise un réseau de communication fixe pour connecter les compteurs au réseau électrique. 

Au lieu d'attendre le passage d'un camion de collecte, les compteurs intelligents transmettent automatiquement les données aux passerelles ou aux collecteurs. Ces passerelles acheminent ensuite les informations via un réseau cellulaire, Ethernet, fibre optique ou toute autre connexion de transport vers le serveur réseau et les applications du fournisseur d'énergie. 

Un système AMI comprend généralement : 

• Compteurs intelligents ou dispositifs d'interface de compteur 

• modules de radiocommunication 

• Passerelles fixes 

• connectivité de liaison de retour 

• Logiciel de gestion de réseau 

• Systèmes de gestion des données de compteurs 

• Applications de facturation, d'analyse et de service client 

Pour les compteurs d'eau et de gaz alimentés par batterie, la radio n'a pas besoin de rester active en permanence. Un compteur peut mesurer la consommation fréquemment, stocker les informations et transmettre des messages concis à intervalles réguliers. 

Par exemple, un compteur d'eau pourrait effectuer quatre relevés par jour au lieu d'un par mois. 

Cela transforme les données de comptage, initialement utilisées pour la facturation périodique, en une source d'informations opérationnelles opportunes. 

Comment fonctionne le système de comptage intelligent TEKTELIC ? 

Un déploiement de compteurs intelligents peut utiliser la technologie LoRaWAN® pour connecter les compteurs et les capteurs dans les bâtiments résidentiels, les propriétés commerciales, les installations de fabrication ou une ville entière. 

Le processus comporte quatre étapes principales. 

Tout d'abord, les compteurs et capteurs intelligents collectent des informations. Celles-ci peuvent concerner la consommation d'eau, de gaz, d'électricité ou d'énergie thermique, ainsi que l'humidité, la qualité de l'air, la température, le dioxyde de carbone, l'occupation des lieux, l'éclairage ou l'état des équipements. 

Deuxièmement, les appareils LoRaWAN® transmettent des messages radio compacts. Cette technologie est conçue pour les communications longue portée à faible consommation et convient parfaitement aux appareils qui envoient des quantités de données relativement faibles. 

Troisièmement, les passerelles TEKTELIC reçoivent les messages et les transmettent de manière sécurisée au serveur réseau. Plusieurs passerelles peuvent recevoir la même transmission, ce qui améliore la couverture et la fiabilité du réseau. 

Enfin, le serveur réseau transmet les informations aux applications du fournisseur d'énergie ou du client. Les utilisateurs peuvent consulter l'historique de consommation, les alarmes, les tendances d'utilisation, l'état du compteur, la demande du secteur et les rapports sur ordinateur ou appareil mobile. 

La valeur de l'AMI dépend donc non seulement de la collecte des données, mais aussi de leur conversion en informations utiles. 

COMFORT v2 : Combinaison de la relève des compteurs et de la détection des fuites 

Les données de consommation peuvent indiquer une fuite, mais un capteur dédié peut fournir une preuve plus directe. 

Cela rend COMFORT v2 utile dans les locaux techniques, les immeubles d'habitation, les propriétés commerciales, les installations de fabrication, les chaufferies, les sous-sols résidentiels et autres endroits où les dégâts d'eau constituent un problème. 

Un capteur d'impulsions permet de relever les données d'un compteur d'eau compatible. Des sondes ou des cordons détecteurs de fuites peuvent être installés à proximité des canalisations, des réservoirs, des pompes, des vannes ou des équipements sensibles à l'eau. 

En cas de détection d'humidité anormale, le système peut générer une alerte. Lorsqu'un dispositif d'arrêt automatique est installé, l'intervention peut aller au-delà de la simple notification en contribuant à isoler l'alimentation en eau. 

Ceci démontre un avantage important de l'AMI : le réseau ne se contente pas de collecter les données de facturation. Il peut également connecter des dispositifs qui réduisent le gaspillage d'eau, limitent les dégâts matériels et permettent une intervention plus rapide. 

Ce que permet l'AMI au-delà de la facturation 

Un réseau AMI correctement conçu peut prendre en charge : 

• Plusieurs mises à jour de compteurs par jour 

• Détection en flux continu 

• Alarmes de fuite et d'humidité 

• Avertissements de flux inverse 

• Alertes de sabotage 

• Facturation en temps opportun 

• relevés d'emménagement et de déménagement sans visites sur le terrain 

• Portails d'utilisation client 

• Notifications de forte consommation 

• Prévision de la demande 

• Analyse de la consommation au niveau du district 

• Programmes d'eau non payants 

• Configuration à distance lorsque prise en charge 

• Capteurs de pression, de débit et de qualité de l'eau 

• Surveillance environnementale des bâtiments intelligents 

• Amélioration de la gestion des ordres de travail et des actifs 

Le même réseau peut commencer par des compteurs d'eau et prendre en charge ultérieurement des compteurs de gaz, des capteurs environnementaux, des moniteurs de pression, des détecteurs de fuites ou d'autres appareils LoRaWAN®. 

L'AMI devient donc une plateforme numérique partagée plutôt qu'un système de relevé de compteurs à usage unique. 

Comparaison entre AMR et AMI 

Exemple de coût dans une grande ville 

Prenons l'exemple d'une ville avec : 

• 850 kilomètres carrés de territoire 

• 1.4 millions de résidents 

• 5 500 compteurs d'eau 

• Collecte mensuelle AMR 

• Une équipe de lecture de 12 personnes 

• Un taux horaire de main-d'œuvre chargé de 90 $ 

• 150 passerelles KONA Macro 

• Quatre mises à jour de compteurs par jour 

• Une période d'évaluation de dix ans 

Supposons que l'équipe AMR travaille 2 080 heures par personne et par an. 

Le coût annuel de la main-d'œuvre pour la réparation des maladies auto-immunes est de : 

12 × 2,080 × 90 = 2,246,400 XNUMX $ 

Plus de dix ans : 

$22,464,000 

Cela équivaut à 56.16 $ par mètre sur dix ans. 

Ce devis comprend uniquement la main-d'œuvre. Les véhicules, le carburant, l'assurance, l'entretien, le logiciel de planification d'itinéraires, la supervision, les heures supplémentaires et les visites répétées augmenteraient le coût réel du système AMR. 

Pour AMI, supposons que chaque passerelle coûte 1 000 $, l’installation coûte 2 000 $ et les coûts d’exploitation annuels 1 000 $. 

Le coût initial d'installation de 150 passerelles est de : 

150 × 3,000 $ = 450,000 XNUMX $ 

Le fonctionnement de la passerelle sur dix ans est : 

150 × 1,000 × 10 = 1,500,000 

Le coût total du réseau AMI sur dix ans est de : 

$1,950,000 

Cela équivaut à environ 4.88 $ par mètre sur dix ans. 

Sous ces hypothèses : 

• Main-d'œuvre AMR : 22.464 millions de dollars 

• Réseau de passerelles AMI : 1.95 millions de dollars 

• Différence estimée : 20.514 millions de dollars 

Le réseau AMI modélisé coûte environ 91 % de moins que le modèle de main-d'œuvre AMR. 

La différence de coûts d'exploitation annuels s'élève à environ 2.1 millions de dollars. En se basant uniquement sur le réseau, l'investissement initial de 450 000 $ dans la passerelle serait amorti en 2.6 mois environ grâce aux économies réalisées sur la main-d'œuvre. 

Ce calcul de retour sur investissement est incomplet. Il exclut les compteurs, les terminaux, les logiciels, le réseau de collecte, la cybersécurité, l'intégration, le stockage des données, les portails clients et autres coûts liés au projet. 

Plus de données à moindre coût de collecte 

Des données fréquentes peuvent révéler une consommation continue, des fuites intermittentes, une utilisation nocturne, des variations soudaines de la demande, un reflux et d'éventuelles tentatives de falsification. 

Lorsque les informations du compteur sont combinées au système de détection de fuites COMFORT v2, le fournisseur d'énergie obtient à la fois des données de consommation et une détection directe de l'humidité. 

Coûts et exigences d'ingénierie 

Une analyse de rentabilité complète doit inclure les coûts omis de la comparaison simplifiée. 

Les coûts potentiels liés aux véhicules mobiles autonomes (AMR) comprennent les véhicules, le carburant, l'entretien, l'assurance, les récepteurs mobiles, le logiciel de planification d'itinéraires, la supervision, la sécurité et les visites répétées. 

Les coûts potentiels des AMI comprennent les compteurs intelligents, les terminaux radio, les capteurs COMFORT v2, les passerelles KONA, les logiciels de serveur réseau, les plateformes de gestion des données de compteurs, le réseau de liaison cellulaire, les services cloud, la cybersécurité, l'intégration, les unités de rechange, les batteries, les portails clients et les équipements de fermeture des vannes. 

La conception du réseau est tout aussi importante. 

L'exemple des grandes villes donne en moyenne environ 2 667 mètres par passerelle, mais les moyennes ne prouvent ni la couverture ni la capacité. 

La conception finale doit prendre en compte les compteurs souterrains, les matériaux de construction, le terrain, la hauteur de l'antenne, les interférences, la taille des paquets, les facteurs d'étalement, les retransmissions, le chevauchement des passerelles, la disponibilité du réseau de liaison et les exigences de livraison. 

La modélisation RF, les études de site, les déploiements pilotes et les essais représentatifs sur le terrain doivent donc être réalisés avant une mise en œuvre à l'échelle de la ville. 

Les performances à long terme d'une infrastructure AMI commencent par le choix de la passerelle appropriée. 

Le choix d'une infrastructure de comptage intelligent (AMI) ne constitue qu'une partie de la décision. Les entreprises de services publics ont également besoin de passerelles adaptées à leur couverture, leur capacité, leur environnement et leurs exigences en matière de maintenance. 

Pour les grands réseaux LoRaWAN® extérieurs, les solutions KONA Macro et KONA Mega de TEKTELIC offrent une fiabilité de niveau opérateur, une surveillance et une gestion à distance, ainsi qu'un matériel robuste conçu pour une longue durée de vie. Leur durabilité permet de réduire les interventions sur site, les opérations de maintenance et les remplacements prématurés de passerelles.

C’est important car les entreprises de services publics s’attendent à ce que leurs infrastructures fonctionnent de manière fiable pendant au moins dix ans. En déployant des passerelles conçues pour un service continu et gérables à distance, elles peuvent réduire le coût total de possession et éviter les interventions répétées sur site. 

L'expérience de TEKTELIC en matière de déploiements LoRaWAN® à grande échelle aide les entreprises de services publics à sélectionner et à exploiter une infrastructure de passerelle adaptée à leurs besoins spécifiques en matière de réseau, et non pas simplement à installer davantage de matériel. 

résumer 

Le choix entre AMR et AMI ne se résume pas à choisir entre deux méthodes de relevé de compteurs. Il s'agit plutôt de collecter les relevés et d'exploiter un réseau interconnecté. 

AMR automatise la lecture. Un module radio remplace l'inspection visuelle, et un trajet qui prenait autrefois des jours peut désormais être effectué en quelques heures. Le trajet lui-même, cependant, reste inchangé. Les véhicules, le carburant, le temps de travail du personnel et les passages répétés restent enregistrés, et les données ne sont transmises qu'à chaque passage du véhicule.

L'AMI supprime le routage. Les passerelles fixes collectent les données en continu, ce qui modifie à la fois l'aspect économique et l'utilité de l'information.

TEKTELIC peut installer et mettre en service votre système de comptage intelligent. Pour plus d'informations, contactez-nous et nous simplifierons la gestion de votre énergie.