Smart Water Meters. I misuratori intelligenti dell’acqua nella prospettiva di servizi integrati.

In the introductory chapter of this thesis work we briefly described the concept of smart metering, the needs that induced its development and its most important characteristics. Starting from the idea of “smart grid”, we after focused on the possibility of developing its characteristics into a multi-utilities network, which could exploit its benefits not only regarding electricity (in this field the smart technologies are already widespread), but also regarding the concept of AMI (Advanced Metering Infrastructure) integration. After that, we focused on describing the Smart Water Network, which represents the concept of smart metering applied on water meters. In the second chapter we concentrated on the description of the current set of rules applied on smart metering. The description begins with European regulations and then focuses on the set of Italian rules, born to satisfy European needs. After the Italian situation, there is a description of the European general situation and the situation in some other part of the world outside Europe. The third chapter concentrate on the study of the “state of the art”, regarding different components characterizing a Smart Water Network, beginning with the technologies for the measurements, by way of the description of the architecture’s main components, like the transmission technologies, the communication protocols, or the different frequency bands, exploitable for data transmission, to arrive to a short description of the integration possibilities between different utilities, with the possibility of giving an energy management as much complete as possible. In the last part of this thesis we discuss the experimental tests, done with some water meters (given by Diehl) which can be used in the Smart Water Network. These tests mainly regard data transmission and comparison of behavior in different conditions of load.

Nel capitolo introduttivo di questo lavoro di tesi si è descritto brevemente il concetto di smart metering, le esigenze che hanno portato al suo sviluppo e le sue principali caratteristiche. Partendo dall’idea di “rete intelligente” ci si è successivamente concentrati sulla possibilità di sviluppare le sue caratteristiche in una rete multi utilities, che possa quindi sfruttare i propri vantaggi non solo nel campo dell’elettricità (dove l’implementazione delle tecnologie “smart” ha già avuto una buona diffusione), ma che possa svilupparsi all’interno del concetto di integrazione AMI (Advanced Metering Infrastructure). Si è poi passati alla descrizione dello Smart Water Network, che riguarda lo sviluppo del concetto di smart metering applicato al campo dei contatori dell’acqua. Nel secondo capitolo ci si è concentrati sulla descrizione del quadro normativo attuale. La descrizione parte dalle normative europee, per concentrarsi poi sullo stato legislativo in Italia, sviluppatosi in risposta alle esigenze europee stesse. Oltre alla situazione italiana si è poi fatta una descrizione della situazione generale europea e della situazione di alcune parti del mondo al di fuori dell’Europa. Il terzo capitolo si concentra sullo studio dello stato dell’arte riguardante le diverse componenti che caratterizzano una Smart Water Network, a partire dalle tecnologie utilizzate per la misura vera e propria, passando per gli elementi che caratterizzano l’architettura della rete, quali le tecnologie di trasmissione, i protocolli che permettono la comunicazione dei diversi elementi della rete o le diverse bande di frequenza utilizzabili per la trasmissione dati, fino ad arrivare ad una breve descrizione sulle possibilità di integrazione tra le reti di diverse utilities, con la possibilità di fornire un quadro energetico il più completo possibile. Nell’ultima parte della tesi sono descritte le prove sperimentali svolte su alcuni contatori per l’acqua (forniti da Diehl) utilizzabili negli Smart Water Network. Tali prove riguardano principalmente la trasmissione dati e il confronto delle misure per diversi livelli di carico.