車載メーターによる正確なエネルギー記録の確保

鉄道産業が石油やガスといった化石燃料への依存から脱却し、純粋に「環境に優しい」輸送を提供しようとする試みについては、長年にわたって多くのことが議論され、書かれてきた。

しかし、環境に優しい鉄道を実現するには、単に電源を切り替えるだけでは不十分だ。透明性のあるエネルギー請求のために、また、電力生産と電力消費を予測、調整、最適化するために、よりきめ細かくエネルギー消費を測定・評価できるようにすることが重要である。

鉄道アプリケーションでエネルギー消費を管理できるようにするための重要な解決策は、エネルギー計測システム（EMS）と地上ベースのデータ収集システム（DCS）を組み合わせた、列車搭載エネルギー計測を採用することです。これらのシステムを組み合わせることで、鉄道運行会社は、欧州規則（EU）2018/868に基づき、正確かつ制御された測定値にアクセスできるようになり、個々の列車のエネルギーコストを管理できるようになる。

このようなシステムはまた、振動、防火、衝撃、電磁両立性（EMC）などの側面をカバーするあらゆる鉄道規格を満たしながら、極低温や高温などの厳しい環境でも動作できる必要がある。

スイスのLEM社は、電気的パラメーターを測定する装置で市場をリードすることで高い評価を得ており、特に鉄道業界に適した幅広いソリューションを開発してきた。最近では、鉄道輸送におけるエネルギーコストの管理と最適化をより簡単かつ効率的にすることで、鉄道会社が車両とそのネットワークを21世紀に持ち込むための支援に注力している。

これを可能にする最新の製品は、TEMA4Gと呼ばれる新しいプラグアンドプレイのオンボードエネルギー計測ソリューションである。このデバイスは、TEMA4Gのアナログ・デジタル・コンバーターによって実現された超精密エネルギー測定（クラス0.5 R）により、タイムスタンプ付きでローカライズされたエネルギー課金データ（CEBD）を測定し、地上のDCSに送信することを可能にする。EN 50463:2017規格に準拠し、TEMA4GはマルチシステムACまたはDC環境での使用向けに設計されています。

TEMA4Gは、EN 5046:2017規格に準拠しており、マルチシステムACまたはDC環境、および-40°C～+85°Cの幅広い温度範囲で使用できるように設計されています。さまざまな動作条件において、優れた長期安定性が保証されます。

LEMはTEMA4Gメーターのアーキテクチャーを設計し、迅速な改修を可能にするとともに、接続が容易であることが重要な新設計にもこの装置を組み込めるようにしました。つまりこのメーターは、大規模な改修プログラムだけでなく、新規プロジェクトの立ち上げにも関与し、エネルギー監視と管理をよりよく把握したいと考えているあらゆる規模の鉄道運営会社の要件を満たすことができるのです。

TEMA4Gの主な特徴は、電流センサと電圧センサからの測定信号を処理し、エネルギー測定と関連する負荷プロファイルを生成することである。これらは5分間隔（他のタイミングも選択可能）のデータセットに記録され、時刻、日付、位置座標、発生した可能性のあるイベントなどの情報が含まれる。これらの測定されたエネルギー・データセットは、消費プロファイルとしてLEM装置に300日間保存されます。

要求の厳しい鉄道アプリケーションに適したTEMA4Gは、多くの列車で使用されているLEMのEM4TII+オンボード・エネルギー・メーターと、4GおよびGPS接続を提供する産業用モデムを組み合わせたものです。TEMA4Gは、4Gネットワークへの移行を簡素化するように設計されており、そのウェブ・インターフェースにより、ユーザーは詳細な負荷プロファイルや多数のシステム・パラメータにアクセスすることができます。

LEMの目標は、TEMA4Gに十分な汎用性を持たせ、あらゆる種類の列車やプロジェクトに使用できるようにすることでした。TEMA4Gには、特に鉄道アプリケーションの特殊な要件に対応するために、ユニットのイーサネットポートを介して複数のコンフィギュレーションを提供する4つの入力チャンネルや、データ交換セキュリティなどの機能が組み込まれています。

LEMのエネルギー計測ソリューション担当グローバル・プロダクト・マネージャーであるフローラン・バルボーニ氏は、次のように語っている。

「現代の鉄道輸送分野では、より大きなエネルギー管理と最適化が不可欠であり、電気システムの効率を改善する必要性を満たすソリューションの開発が不可欠です。車載センサと組込みソフトウェアを使用した複雑なシステムにおける当社の経験のおかげで、鉄道部門がエネルギー管理の面で直面している最新の課題に対応するTEMA4Gを開発することができました。車載エネルギー計測は、今日の鉄道事業者にとっての未来です。」