Lectura automática de contadores de energía en muchas instalaciones

Un vistazo

Concepto	Respuesta habitual
Problema	El consumo solo se conoce por las facturas mensuales y por lecturas manuales ocasionales, por lo que el desperdicio, las penalizaciones por demanda y los contadores averiados se detectan con semanas de retraso.
Qué se conecta	El contador eléctrico principal de cada centro, sus subcontadores, los contadores de gas y agua con salidas de pulsos y una temperatura exterior, leídos por una pasarela homologada por centro.
Quién lo usa	El responsable de energía, los responsables de centro e instalaciones, finanzas y la contrata de medida.
Alcance inicial típico	Entre cinco y diez centros del mismo tipo, como sucursales o tiendas, con el contador principal y los subcontadores más grandes.
Tiempo hasta la primera pantalla	Normalmente, el día en que la primera pasarela lee su contador. Prevea de cuatro a seis semanas para un piloto cuyos totales diarios coincidan con las cifras de la compañía suministradora.

La situación

Una organización con decenas o cientos de centros, como una cadena minorista, una red de sucursales, un operador de telecomunicaciones o una cartera inmobiliaria, paga una factura energética por centro y apenas ve nada entre facturas. Algunos centros tienen contadores multifunción con un puerto Modbus que nadie lee; en otros solo hay el contador fiscal de la compañía suministradora y un contador de gas mecánico en un armario.

La calefacción dejada en modo día durante un fin de semana festivo aparece en la factura del mes siguiente. Un centro supera su potencia contratada durante una ola de calor y la penalización se descubre en la regularización trimestral. Un subcontador deja de funcionar y el reparto de costes a los inquilinos se estima durante medio año. Los proyectos de energía se aprueban con suposiciones y después nadie puede demostrar lo que ahorraron. Hoy el vacío se cubre con fotografías de contadores y hojas de cálculo. El objetivo son lecturas que lleguen por sí solas, lo bastante finas para ver un consumo base nocturno o un pico de demanda, y una alarma cuando un contador deja de enviar datos.

Objetivos y medidas

• Consumo por centro y periodo = incremento del registro de energía durante el día, la semana o el mes. Hermetry lo calcula a partir del registro almacenado con la agregación increase; ningún dispositivo de campo calcula nada.
• Intensidad energética = kWh del periodo ÷ superficie útil, con la superficie guardada como atributo del centro. Ordenar los centros del mismo tipo por kWh/m² indica por dónde empezar.
• Ratio de consumo base = potencia media con el centro cerrado (por ejemplo, de 01:00 a 04:00) ÷ potencia media en horario de apertura. En una tienda, un ratio superior al 30 al 40 % suele indicar iluminación, climatización o refrigeración que nunca descansan; acuerde la referencia para cada tipo de centro.
• Demanda punta = potencia media de 15 minutos más alta del mes frente a la potencia contratada, a partir del registro de demanda del contador cuando lo tiene.
• Calefacción normalizada por clima = kWh de gas ÷ grados-día de calefacción según la temperatura exterior del centro.
• Completitud de datos = lecturas recibidas ÷ lecturas esperadas; un registro de 15 minutos da 96 al día, y la agregación count da el número recibido.

Hermetry conserva agregados por minuto, por hora y por día (sum, count, minimum, maximum, last) de cada clave. Los gráficos y la API de series piden avg, min, max, last, sum, count o increase por intervalo; increase trata un valor que baja como reinicio del contador y cuenta desde cero.

Arquitectura

Cada centro tiene una pasarela homologada con Hermetry Edge junto al cuadro de distribución principal. Lee el contador principal y los subcontadores por Modbus RTU en una línea RS485, o por Modbus TCP cuando los contadores están en la red del centro, y publica por MQTT con TLS en una única conexión saliente; nada en el centro acepta conexiones desde internet. Las salidas de pulsos de los contadores de gas y agua van a las entradas digitales de la pasarela si su modelo cuenta pulsos; si no, un contador de pulsos LoRaWAN con batería junto al contador los cuenta, que además es la solución más económica para contadores en un sótano o una arqueta. Véase Hermetry Edge y los dispositivos licenciados.

Componente	Función	Notas
Pasarela homologada con Edge	Lee los contadores y publica telemetría	Una por centro. Identidad de fábrica, se reclama escaneando su código.
Contador multifunción principal	Energía, potencia, tensión, corriente, factor de potencia, demanda	En la acometida. El contador fiscal precintado de la compañía suministradora se mantiene tal cual.
Subcontadores	Energía por uso final: climatización, iluminación, refrigeración, inquilinos, cargadores de vehículos eléctricos	Misma línea RS485, con su propia dirección Modbus cada uno.
Contadores de gas y agua	Volumen a partir de pulsos	Registre el peso del pulso, por ejemplo 0,01 m³ por pulso.
Contadores de pulsos LoRaWAN y pasarela	Contadores alejados del cuadro	Servidor de red LoRaWAN propio de Hermetry; la biblioteca de códecs incluye sensores de pulsos, de entradas digitales y de transformadores de intensidad.
Router 4G homologado	Enlace ascendente independiente de la red del centro	Su propia tarjeta SIM por ahora; la gestión de eSIM está en desarrollo en Hermetry Connect.
Hermetry	Almacenamiento, agregados, alarmas, reglas, cuadros, API	Región UE, EE. UU. o Turquía, o en sus propios servidores.

Los dispositivos licenciados se autentican con un certificado X.509 de la autoridad propia de la plataforma; los dispositivos de terceros, con un token de acceso o un usuario y contraseña, y el perfil puede exigir TLS y restringir las redes de origen. Registre cada contador como dispositivo hijo de la pasarela, con sus propias claves, historial y alarmas a través de la única conexión de la pasarela: los contadores se sustituyen y se reasignan a inquilinos de forma independiente a la pasarela.

Lista de puntos

Un contador principal, de cuatro a seis subcontadores, gas y agua. Las direcciones de registro dependen del modelo de contador; tómelas del manual con el tipo de dato y el orden de palabras. Los intervalos son valores iniciales.

Punto	Clave de telemetría	Unidad	Origen	Intervalo	Notas
Energía activa importada	import_kwh	kWh	Registro del contador principal	15 min	Origen de todas las cifras de consumo.
Energía activa exportada	export_kwh	kWh	Contador principal	15 min	Centros con solar o generador.
Registros de tarifa	import_kwh_t1, import_kwh_t2	kWh	Contador principal	15 min	Si el contador mantiene registros por tramo horario.
Energía reactiva	import_kvarh	kvarh	Contador principal	15 min	Para los cargos por energía reactiva.
Potencia activa	p_kw	kW	Contador principal	60 s	Perfil de carga y consumo base.
Factor de potencia	pf		Contador principal	60 s	La convención de signos varía según el modelo.
Demanda, periodo actual	demand_kw	kW	Contador principal	60 s	Ventana de 15 minutos tal como la calcula el contador.
Demanda máxima de este mes	max_demand_kw	kW	Contador principal	15 min	Reiniciada por el contador en su fecha de facturación.
Tensiones de fase	u_l1_v, u_l2_v, u_l3_v	V	Contador principal	60 s
Corrientes de fase	i_l1_a, i_l2_a, i_l3_a	A	Contador principal	60 s	Muestra el desequilibrio entre fases.
Energía y potencia de subcontadores	kwh, p_kw	kWh, kW	Cada subcontador, un dispositivo hijo cada uno	5 min	Las mismas claves en todos los subcontadores.
Volumen de gas	gas_m3	m³	Pulsos × peso del pulso	15 min	Guarde el total acumulado.
Volumen de agua	water_m3	m³	Pulsos × peso del pulso	15 min	Un caudal nocturno en un centro cerrado indica una fuga.
Temperatura exterior	outdoor_temp_c	°C	Sensor	15 min	Para los grados-día.
Comunicación del contador	meter_comm_ok	bool	Estado Modbus de la pasarela por contador	5 min	Pasarela en línea, contador sin responder.
Alimentación del centro	mains_ok	bool	Entrada de la pasarela	al cambiar	Distingue un corte de suministro de un enlace roto.

Declare cada clave en la pestaña Claves de telemetría del perfil con etiqueta, unidad, decimales y rango; los indicadores usan el rango como escala.

Modelo de activos

• Región (tipo libre) con regional_manager.
• Tienda (Site) con ubicación, zona horaria, floor_area_m2, contract_kw, opening_hours, store_format.
• Cuadro principal (Area) con incomer_rating_a y ct_ratio.
• Uso final (tipo libre: HVAC, Lighting, Refrigeration, Tenant) con tenant_code cuando proceda.

Coloque la pasarela en la tienda, el contador principal en el cuadro principal y cada subcontador en su uso final, y añada relaciones Feeds desde el contador principal hacia sus subcontadores. Las relaciones evitan que los subcontadores anidados se cuenten dos veces y definen la parte no medida: el incremento del principal menos la suma de los incrementos de los subcontadores. Un salto en esa parte suele indicar un subcontador parado o una nueva carga aguas arriba de él.

El estado de un sitio es el peor de sus dispositivos, así que la tabla de sitios se pone en rojo cuando cualquier contador de allí esté desconectado o en alarma. La zona horaria de la tienda decide cómo se dibuja su día; las reglas escritas en una región llegan a todas las tiendas que contiene; una política de acceso en una región limita cada cuadro y lista de alarmas a sus tiendas. Escriba los límites por sitio, como contract_kw, en el sitio para las personas, y como atributo de servidor en el contador principal para las reglas de alarma.

Configuración de dispositivos

Perfiles. Un perfil para la pasarela del sitio, uno por modelo de contador (por ejemplo Contador principal, trifásico y Subcontador, carril DIN) y el perfil LoRaWAN integrado para contadores de pulsos. Use la regla online Mensaje reciente con el intervalo de envío y un factor de dos o tres, de modo que una lectura perdida no marque un contador como desconectado.

Aprovisionamiento. El administrador reclama la pasarela escaneando su código, elige su perfil y la coloca en la tienda. Los contadores aparecen como dispositivos hijos la primera vez que la pasarela los envía, así que nómbrelos en la configuración de la pasarela por tienda y contador, como S0142-MAIN. Para cientos de sitios, importe la lista de dispositivos por lotes.

Ajustes. Ajustes remotos del dispositivo en las pasarelas con licencia muestra parámetros serie, direcciones de contadores y mapas de registros, intervalos de sondeo y pesos de pulsos cuando el modelo los tiene. Construya una línea base por formato de tienda, pruébela en una tienda con una ejecución de prueba y después aplíquela con un trabajo masivo que se ejecute en oleadas (1 %, 10 %, el resto) y que se pause solo si aplican menos del 95 % de los dispositivos que responden. Lea los registros cada 15 minutos, la potencia del contador principal cada minuto y los subcontadores cada cinco. Si el modelo de pasarela admite banda muerta, úsela para las tensiones; si no, un bloque Solo cambios con una banda muerta en el flujo raíz del perfil descarta pequeñas variaciones antes del almacenamiento. Nunca aplique banda muerta a los registros de energía: el ritmo fijo es lo que hace medible la completitud.

Hora y almacenamiento en búfer. Sincronice los relojes de las pasarelas para que los valores de 15 minutos coincidan entre sitios; un dispositivo sin reloj fiable omite la marca de tiempo y Hermetry registra la hora de llegada. Las pasarelas con licencia conservan las lecturas durante una caída del enlace, con una capacidad que depende del modelo, y las envían después con sus marcas de tiempo originales. Se almacenan en sus propios periodos, de modo que el total del día se completa, y las reglas de alarma las evalúan como un relleno, marcado como Rellenado, sin avisar a nadie por el pasado.

Firmware. El firmware firmado de la pasarela se despliega desde el perfil en oleadas, con un tiempo de espera y una pausa automática ante fallos. Las pasarelas con datos móviles esperan hasta que se permitan las descargas con coste.

Paneles

Panel	Público	Widgets y lo que muestran
Cartera	Gestor de energía, dirección	Mapa de tiendas por estado; gráfico de barras de los kWh de ayer por tienda usando increase; tabla con kWh acumulados del mes, kWh/m², demanda máxima frente al contrato y alarmas abiertas, descargable a Excel; indicador con tendencia frente al periodo anterior.
Tienda	Responsables de tienda e instalaciones	Estadísticas de los kWh de hoy, potencia actual y pico del mes; gráfico de líneas de siete días de p_kw, donde se ven con claridad la hora de cierre y la carga base nocturna; mapa de calor de potencia por hora y día; kWh diarios por uso final; indicador de demanda frente a contract_kw.
Gas y agua	Responsables de instalaciones	Gas diario frente a grados día como gráfico de dispersión; caudal de agua nocturno por tienda.
Estado de los contadores	Equipo de energía, contratista	Tabla de dispositivos con estado de conexión y última conexión; número de lecturas de ayer por contador frente a 96; tabla de alarmas filtrada por alarmas de desconexión y de comunicación.

El panel de tienda toma una tienda como parámetro de entidad, y un clic en una fila de tabla o en un marcador del mapa lo abre para esa tienda, de modo que un solo panel sirve a todo el parque. Un script de cálculo corto en una tarjeta puede convertir la potencia horaria en un único ratio de carga base; describa esos scripts en una tarjeta de texto, porque las cifras que la gente cita salen de ellos.

Pantallas SCADA

Normalmente basta una vista de unifilar por formato de tienda. Dibújela con los símbolos unifilares del Power pack (barra colectora, interruptor automático, transformador de potencia, analizador de potencia, carga, batería de condensadores) más los símbolos de contador inteligente, cargador de VE y cogeneración donde un sitio los tenga. Véase la biblioteca SCADA.

• Cada analizador de potencia muestra p_kw e import_kwh; cada carga muestra la potencia de su subcontador.
• Una regla pone en gris un contador cuyo meter_comm_ok es falso, de modo que los valores obsoletos nunca parecen en vivo, y pinta un alimentador en ámbar por encima del 80 % de su carga nominal, leída de un atributo.
• Asocie el plano como vista al perfil de la pasarela: cada tienda tiene su propia vista, y Asociar todo propone un contador para cada símbolo sin asignar. Limpie la pestaña Problemas antes de aplicar.

Reglas y alarmas

Las reglas de alarma se sitúan en los perfiles de contador; los límites por tienda proceden de atributos del dispositivo, como contract_kw y demand_warn_kw.

Alarma	Condición	Retardo e histéresis	Gravedad	Notificado	Escalado
Demanda cercana al contrato	demand_kw >= atributo demand_warn_kw	2 muestras; histéresis 5 kW	Mayor	Responsable de tienda, push y en la app	Pasa a Crítica en la misma regla cuando demand_kw >= contract_kw, lo que vuelve a notificar
Demanda contratada superada	demand_kw >= atributo contract_kw	2 muestras	Crítica	Responsable de energía y de tienda, SMS y push	Recordatorio cada 15 min hasta que se reconozca
Contador principal desconectado	Inactividad, 45 min		Mayor	Equipo de energía, correo y en la app	Recordatorio cada 4 h
Subcontador desconectado	Inactividad, 60 min		Aviso	Equipo de energía, en la app	Ninguno
Contador sin respuesta	meter_comm_ok == false	3 muestras	Menor	Contratista, correo	Recordatorio cada 24 h
Pérdida de suministro del sitio	mains_ok == false	30 s	Mayor	Responsable de instalaciones, SMS	Recordatorio cada 30 min
Factor de potencia bajo	pf < 0.90	900 s; histéresis 0.02	Aviso	Gestor de energía, en la app	Ninguno
Carga base nocturna alta	Tarjeta de reglas: p_kw por encima del límite de la tienda, se mantiene 60 min, solo de 23:00 a 05:00		Aviso	Responsable de tienda, push	Ninguno
El registro retrocede	Flujo: delta negativo en import_kwh		Menor	Equipo de energía, correo	Ninguno

Una alarma se abre cuando su condición se mantiene durante el antirrebote, la reconoce quien la atiende (rol Usuario) y se resuelve sola cuando la condición desaparece; resolver a mano, silenciar y editar reglas requieren Admin. Queda abierta una alarma por dispositivo y tipo, que cuenta las ocurrencias, de modo que una tienda que toca su límite cada tarde muestra una sola alarma con un contador. Ponga las instrucciones de desconexión de cargas para el personal de tienda en el texto de runbook de la regla.

Las reglas de alarma de perfil comparan valores y no conocen el reloj, así que la alarma de carga base nocturna es una regla en la tarjeta Reglas de la tienda o de la región. Su espera de 60 minutos se ejecuta con un temporizador y se dispara aunque no llegue ninguna lectura entretanto. Un registro que retrocede o se congela se detecta en el flujo raíz del perfil del contador principal: un bloque Delta envía un delta negativo a una alarma, y un bloque Watchdog dispara una cuando una clave permanece en silencio aunque el dispositivo siga informando.

Silencie un contador durante el trabajo en su cuadro: las alarmas se siguen registrando, nadie es avisado y el silencio termina solo (como máximo 90 días). Un corte de suministro regional deja muchas tiendas desconectadas a la vez; mantenga las alarmas de desconexión y de suministro en Mayor o inferior, y por encima de 20 notificaciones de alarma por minuto Hermetry agrupa el resto en un resumen de cinco minutos.

Automatización e integraciones

• Gestión de energía y control de facturas: extraiga el consumo a través de la API REST con una clave de API de solo lectura, por ejemplo GET /api/telemetry/series con agg=increase y bucket=1h, y sume las horas en el día local de cada tienda en el lado receptor.
• Refacturación a inquilinos: los submedidores de los activos de los inquilinos dan el consumo mensual por inquilino; las tablas se descargan a Excel.
• Envío: el bloque HTTP request de un flujo envía lecturas o eventos a un endpoint que usted elija, o los publica en su propio broker MQTT.
• Tickets: los webhooks firmados alarm.created y alarm.cleared abren y cierran tickets en el sistema de gestión de instalaciones.
• Informes: las cifras mensuales proceden de tablas y descargas a Excel; los informes programados enviados por correo electrónico no están incluidos actualmente.

El diseño es de solo lectura: el corte de carga corresponde al sistema de gestión del edificio o al controlador de la instalación. Para un problema de router, un ingeniero abre el panel web de un router con licencia mediante acceso remoto al router, sin IP fija ni VPN; las sesiones tienen tiempo limitado, se limitan en enlaces medidos y quedan auditadas.

Roles y accesos

Quién	Rol o grupo	Puede
Responsable de energía	Administrador	Perfiles, reglas de alarma, reglas, cuadros, planos, silenciados, claves de API.
Responsable regional	Usuario, política sobre una región	Cuadros y alarmas de la región, reconocer, pasar las reglas de una tienda a Manual.
Responsable de tienda	Usuario, política sobre una tienda	Cuadro de la tienda, reconocer las alarmas de la tienda.
Finanzas	Usuario + grupo de visores IoT	Leer y descargar tablas de consumo.
Contratista de medición	Usuario + grupo de operadores IoT, política sobre los medidores	Estado de los medidores, tablas de dispositivos, reconocer alarmas de comunicación.
Propietario de TI	Propietario	Miembros, inicio de sesión único, política de acceso.

Una empresa de servicios energéticos puede gestionar cada cliente como su propia organización, aislada mediante seguridad a nivel de fila (row-level security), con sus ingenieros con membresía en todas ellas. El registro de auditoría guarda los inicios de sesión, los cambios de rol y de política, las ediciones de reglas, los silenciados y los trabajos de ajustes en una cadena de hash verificable, exportable como CSV o NDJSON.

Dimensionamiento y datos

A modo de orden de magnitud, para 120 tiendas con un medidor principal, seis submedidores, gas, agua y temperatura, contando un mensaje por medidor y por lectura:

• Medidor principal: 1.440 mensajes de potencia más 96 mensajes de registros, unos 1.540 al día.
• Submedidores: 6 × 288 = 1.728 al día. Gas, agua y temperatura: 3 × 96 = 288 al día.
• Unos 3.550 mensajes por tienda y día; 430.000 al día o unos 13 millones al mes para el conjunto. Los mensajes de telemetría y de atributos cuentan para la cuota; las alarmas, los comandos y los eventos de conexión no.
• Valores: unos 20.000 por tienda y día, unos 900 millones al año en total.

Leer la potencia del medidor principal cada cinco minutos en lugar de cada minuto reduce los mensajes por tienda a unos 2.400 al día y los valores almacenados a menos de la mitad, sin cambiar ninguna cifra de energía, porque estas proceden de los registros. Las lecturas en bruto se conservan como máximo 90 días, sea cual sea la clase de retención del plan; las tendencias de varios años leen los agregados horarios y diarios, conservados durante toda la clase. El almacenamiento por valor depende del despliegue, así que pídanos que confirmemos la estimación. El plan avisa al 80 % y al 100 % de la cuota mensual y no detiene los dispositivos. Vea cómo se somete la plataforma a pruebas de carga.

Plan de implantación

Fase	Semanas	Trabajo	Criterios de salida
0. Estudio	1-3	Modelo de medidor, puerto, relación de transformadores de intensidad y peso del pulso por formato de tienda; medidas, límites contractuales y destinatarios de alarmas.	Lista de puntos firmada y mapa de registros por formato.
1. Piloto	4-9	De cinco a diez tiendas: perfiles, líneas base, cuatro cuadros, plano unifilar, alarmas, regla de consumo base nocturno.	Cuatro semanas con integridad superior al 99 %; totales diarios dentro de una tolerancia acordada respecto a los datos de la compañía suministradora; cada alarma probada.
2. Primer formato	10-16	Todas las tiendas de ese formato, región por región; conexión API con el sistema de energía.	Cifras mensuales aceptadas por finanzas; alarmas molestas por debajo de un nivel acordado, por ejemplo dos por tienda al mes.
3. Conjunto	17-30	Otros formatos con sus propias líneas base y planos; LoRaWAN para medidores de difícil acceso.	Todas las tiendas informando; estado de los medidores revisado semanalmente.
4. Proyectos	En curso	Periodos de antes y después para cada proyecto de energía.	Cada proyecto tiene un resultado medido.

Lista de comprobación de puesta en marcha

1. Pasarela reclamada, en su perfil, colocada en su tienda; cada medidor aparece como dispositivo hijo con el nombre y la ubicación acordados.
2. import_kwh en Hermetry coincide con la pantalla del medidor hasta el último dígito mostrado, lo que demuestra el tipo de dato y el orden de palabras.
3. Relación de transformadores aplicada una sola vez, en el medidor o en el mapa de la pasarela; i_l1_a coincide con una pinza amperimétrica.
4. p_kw positivo al importar; export_kwh sigue activo en instalaciones sin generación.
5. Peso del pulso comprobado haciendo circular un volumen conocido, por ejemplo 100 litros que dan +0,1 en water_m3.
6. Una lectura tomada a las 10:15 hora local aparece a las 10:15 en la zona horaria de la tienda.
7. Cada alarma forzada una vez donde sea seguro (un medidor desconectado de RS485, un demand_warn_kw bajado temporalmente); se comprueban la notificación, el reconocimiento y el cierre.
8. Enlace de subida desconectado durante 30 minutos: se abre la alarma de fuera de línea; después, las lecturas almacenadas llenan el gráfico y el total del día.
9. Tras un día completo, 96 lecturas de registro por medidor en el cuadro de estado de medidores.

Errores habituales

• Energía integrada a partir de la potencia. Pierde lo que ocurre entre muestras y se desvía. Lea el registro.
• Escala y orden de palabras. Palabras intercambiadas o un medidor que cambia entre Wh y MWh dan resultados verosímiles pero absurdos. Compare cada modelo con su pantalla.
• Submedidores anidados sumados. Sume solo un nivel de la jerarquía de Feeds.
• Cambios de medidor. Un medidor nuevo que empieza con una lectura menor se interpreta como un reinicio; si empieza con una mayor, su salto parece consumo. Anote ambas lecturas y corrija ese periodo, o registre el nuevo medidor como un dispositivo nuevo.
• Días en UTC. El día de una tienda sigue su zona horaria; sume también los datos horarios en días locales en otros casos.
• Cables de pulsos rotos. Un cero de gas o agua parece una instalación cerrada; compárelo con la potencia antes de fiarse de un cero.

Lo que Hermetry no sustituye

Hermetry recoge, almacena y genera alarmas sobre las lecturas de los medidores; no es un sistema de medición fiscal ni de facturación. El medidor de la compañía suministradora sigue siendo la base de las facturas, y las facturas a inquilinos permanecen en el sistema de facturación. El control de carga, la limitación de demanda y las protecciones permanecen en el sistema de gestión del edificio, en los controladores de la instalación y en la aparamenta, y deben funcionar cuando el enlace o la plataforma no estén disponibles.