L`esperienza del gruppo HERA nella valutazione degli smart meter

SmartMetering:esperienzeaconfronto
Ilmondodellamisuraelegrandiu/litydiscutonodi
smartmetering,innovazionetecnologicaecybersecurity
L’esperienzadelgruppoHERAnellavalutazionedeglismartmetergas
Ing.M.Bondesan
Bologna,SedeUnindustria,24Maggio2016
HeraSpa–DirezioneRe/Energia
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Ilproge)odicara)erizzazionemetergas-acquadel
GruppoHERA
Il progetto si è posto l’obiettivo di analizzare il comportamento di meter gas /
acqua abilitati alla telelettura in una serie di condizioni di esercizio critiche ed
evidenziarne i punti di forza e quelli di debolezza in funzione delle specificità e
delle situazioni rivenibili nelle reti distributrici nella condizioni di effettivo
esercizio.
I test hanno verificato che, alle condizioni critiche individuate, siano comunque
garantiti:
•  Le prestazioni metrologiche
•  La fruibilità del dispositivo (leggibilità, display, tenuta valvola, ecc.)
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Gas:ise)oridiindagineele<pologiedimisura
Attualmente il mercato propone contatori diverse tecnologie di misura:
Meccanica
Termomassica
• 
tecnologia consolidata;
• 
tecnologia nuova;
• 
soggetto ad usura;
• 
contatore statico;
• 
dimensioni superiori agli
attuali contatori.
• 
dimensioni compatte.
Ultrasonica
• 
tecnologia nuova (per
l’Italia);
• 
contatore statico;
• 
dimensioni compatte.
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Gas:ilfluidomisurato
Misura
meccanica
Misura
termomassica
Misura
ultrasonica
Gas «reale»
Polveri
Umidità
Provenienza
Condizionamento
(Italia, Nordafrica,
Russia, Europa, …)
(potere calorifico)
Gas naturale
Sono state preparate miscele
sintetiche con presenza al 100%,
75%, 50% e 25% di biometano.
Biometano
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Gas:l’interazioneconlarete
La rete non è statica. Il suo normale funzionamento indice delle fluttuazioni di
pressione che potrebbero influire sulla misura.
Misura
meccanica
La rete di distribuzione
Oscillazioni della pressione, tipiche
delle reti di distribuzione del gas
(«respiro della rete»)
Misura
termomassica
Misura
ultrasonica
Impianto d’utenza
Bruschi aumenti di portata (avvio
caldaie)
Regolazioni on-off con valvole
lamellari
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Gas:isi<diposa
Il sito di posa non sempre protegge il contatore come dovrebbe dagli agenti atmosferici.
Temperature: le norme prevedono un range di temperature di esercizio da -10 a + 40 °C. Tutti i meter in
prova sono certificati per funzionare da -25 a + 55 °C, con meter e gas alla stessa temperatura
Presenza di umidità in rete: situazione che si verifica prevalentemente in presenza di reti in fibrocemento
Sostituzione o
installazione
Temperature
estreme
(meter e gas)
Umidità
Display
Dimensioni
Involucro
Urti, cadute
Porta ottica
Torsioni
Misura
Misura
Raggi UV
Salsedine
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Gas:itenta<vidifrode…
Conosciamo i tentativi di frode applicabili sui contatori tradizionali, ma non sappiamo nulla su
quelli nuovi.
Magnete: anche se gli attuali smart meter rilevano e registrano
la presenza di un campo magnetico applicato, il test prevede
l’applicazione di un magnete al neodimio (facilmente reperibile),
sopra, davanti e dietro il contatore.
Shock elettrico: il test prevede l’applicazione di scariche
elettrostatiche sia sulle parti metalliche che su quelle plastiche
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Gas:parametridiclassificazionedellere<ges<te
(funzionaliallacara)erizzazioneprestazionaledeicontatori)
Condizioni ambientali / sito di installazione
- 
temperature medie/max/min annuali;
- 
installazione in armadietto esterno (temperatura variabile contatore);
- 
installazione in ambiente interno (temperatura costante contatore);
- 
allacciamento interrato (temperatura gas costante);
- 
allacciamento esterno all’abitazione (temperatura gas variabile) - raggi UV - resistenza alle intemperie
- 
vano di installazione (dimensioni, vetustà, rumorosità contatore)
Impianto in cui esercisce (qualità della rete)
- 
presenza di polveri in rete;
- 
presenza di umidità in rete;
- 
miscele di gas (provenienza gas naturale, presenza di biometano);
- 
variazioni di pressione (rumorosità della rete).
Frodabilità
- 
Resistenza a tentativi di tampering (magnete, scariche elettrostatiche, urti).
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Gas:risulta<delleprove
Il giudizio può essere confermato come positivo per tutte le tipologie di apparati. Come
prime evidenze:
APPARATI A MEMBRANA
Comportamento leggermente meno performante qualora si abbia un deltaT tra meter e
gas molto elevato.
Alcune tipologie di apparati hanno evidenziato problemi di rumorosità
Generalmente i test di invecchiamento precoce hanno effetto alle basse portate mentre
alle medie/alte portate gli apparati lavorano in maniera soddisfacente
APPARATI TERMOMASSICI
Nulla da segnalare
APPARATI ULTRASONICI
Nulla da segnalare
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Acqua:ise)oridiindagineele<pologiedimisura
Sono state indagate tre tipologie di apparati: turbina, magnetici, ultrasonici
TEST POTENZIALMENTE DISTRUTTIVI:
-  Test di immersione: Simulazione allagamento pozzetto: 5 ore
-  Test di congelamento:
-  Simulazione criticità a T estreme (-15C per 4 ore)
-  Simulazione criticità prolungata a T rigide (-13C per 20 ore)
-  Test di caduta dall’alto (80 cm)
TEST DI ALTERAZIONE DEL FLUSSO – TURBOLENZA
Test con perturbatori di flusso: a spirale, a dischi forati
Test aria in acqua
Simulazione presenza aria in condotta
PROVE A DIVERSE CONDIZIONI AMBIENTALI
Test con diverse condizioni di installazione e di temperatura
Test in presenza di campo magnetico e prove di pressione
Test di turbolenza e di usura
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Acqua:risulta<delleprove*
APPARATI A TURBINA
Gelo: gli apparati a getto singolo si comportano generalmente meglio degli
apparati a getto multiplo (più favorevole rapporto superficie/volume). Ciò vale
solo per l’integrità, ma le caratteristiche metrologiche sono comunque perdute.
Immersione: tutte positive le prove effettuate.
Installazioni non standard: errori nelle tolleranze
APPARATI MAGNETICI
Gelo: si sono evidenziati problemi anche su questa tipologia di apparati.
Immersione: tutti positive le prove effettuate.
Particolarmente positivo il comportamento nei confronti delle perdite di carico
Installazioni non standard: lievi errori nelle tolleranze
APPARATI ULTRASONICI
Gelo: si sono evidenziati problemi anche su questa tipologia di apparati.
Cadute: rimangono inalterate le caratteristiche metrologiche
Immersione: tutti positive le prove effettuate.
Installazioni non standard: lievi errori nelle tolleranze
*prove non condotte in impiantistica non metrologicamente certificata
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Conclusioni
GAS
Valutazione complessiva: I test hanno confermato la bontà dei
differenti apparati sul mercato anche in condizioni di «stress test»,
ovvero aldifuori delle condizioni teoriche di funzionamento e in
relazione alle condizioni di invecchiamento precoce simulate.
Prospettive: apparati a membrana: ridurre la rumorosità e gli ingombri
ACQUA
Valutazione complessiva: Tutti gli apparati hanno caratteristiche
sufficienti e per quanto riguarda il gelo, si comporta meglio il meter a
getto singolo, ma solo nei confronti dell’integrità dell’apparato.
Prospettive: da indagare ulteriormente la resistenza nei confronti del
gelo, in particolare per i meter di tipo statico
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