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Dang Sanlei, Yao Zhicong, Zhang Yongwang, Zhao Binghui, Zhao Wen
Los medidores de energía, que se utilizan tradicionalmente en entornos residenciales, comerciales e industriales para medir y registrar el consumo de energía eléctrica, desempeñan un papel fundamental en la facturación y la gestión energética. En el ámbito de los deportes, donde las instalaciones suelen abarcar una variedad de actividades de alto consumo energético, que van desde la iluminación de grandes estadios hasta el suministro de energía a equipos de entrenamiento de alta intensidad, la gestión energética eficiente se vuelve crucial tanto para la sostenibilidad operativa como para la viabilidad financiera. Este estudio explora la adopción de un medidor de energía inteligente equipado con tecnología de Internet de las cosas (IoT), diseñado específicamente para las demandas energéticas únicas de las instalaciones deportivas. El medidor de energía inteligente avanzado utiliza una Transformada rápida de Fourier mejorada (IFFT) para gestionar y supervisar el consumo de energía de forma más eficaz en entornos deportivos. Este enfoque incluye el cálculo de la distorsión armónica total (THD) y la medición del voltaje cuadrático medio (RMSV), que son fundamentales para determinar con precisión los valores de Vrms y THD. Estas mediciones precisas son esenciales para que las instalaciones deportivas eviten el desperdicio de energía y garanticen la fiabilidad de sistemas críticos como la iluminación del campo y los controles climáticos, que afectan directamente al rendimiento atlético y la experiencia de los espectadores. Además, la integración del método de la ventana de Hanning (HW) reduce la fuga de espectro, mejorando la fiabilidad del análisis armónico. Esto es especialmente importante en los complejos deportivos, donde los cambios repentinos en el uso de energía (como los que se producen durante eventos o partidos importantes) pueden provocar fluctuaciones significativas. Un análisis armónico fiable ayuda a mantener una calidad de energía constante, protegiendo los equipos de entrenamiento sensibles de posibles daños causados por irregularidades en la energía. Mediante Node-RED, una plataforma basada en la nube, el medidor de energía inteligente facilita la recopilación, gestión y transferencia segura de datos de energía, lo que permite a los administradores de instalaciones deportivas realizar un seguimiento en tiempo real y tomar decisiones informadas sobre el uso de energía. Un análisis comparativo con los métodos tradicionales de transformada discreta de Fourier (DFT) y transformada rápida de Fourier (FFT) destaca la superioridad del enfoque IFFT en entornos deportivos, demostrando sus capacidades mejoradas en la gestión de la calidad de la energía y la eficiencia operativa. En conclusión, la implementación de la tecnología de medidores de energía inteligentes en instalaciones deportivas no solo mejora la eficiencia energética y reduce los costos, sino que también desempeña un papel crucial en la optimización del rendimiento y la sostenibilidad de las operaciones deportivas. Esta tecnología respalda los objetivos más amplios de gestión ambiental y económica en la industria del deporte, garantizando que las instalaciones puedan cumplir con los altos estándares requeridos tanto para la competición como para el entrenamiento.
Energy meters, traditionally used in residential, commercial, and industrial settings to measure and record electrical energy usage, play a critical role in billing and energy management. Inthe realm of sports, where facilities often encompass a variety of high-energy-consuming activities ranging from lighting vast stadiums to powering high-intensity training equipment, efficient energy management becomes crucial for both operational sustainability and financial viability. This study explores the adoption of a smart energy meter equipped with Internet of Things (IoT) technology, specifically tailored for the unique energy demandsof sports facilities.The advanced smart energy meter utilizes an Improved Fast Fourier Transform (IFFT) to manage and monitor energy usage more effectively in sports environments. This approach includes Total Harmonic Distortion (THD) Computing and Root Mean Square Voltage (RMSV) Measurement, which are critical for accurately determining Vrms and THD values. Such precise measurements are essential for sports facilities to prevent energy waste and ensure the reliability of critical systems like field lighting and climate controls, which directly affect athletic performance and spectator experience.Furthermore, the integration of the Hanning Window (HW) method reduces spectrum leakage, enhancing the reliability of harmonic analysis. This is particularly important in sports complexes where sudden changes in energy use—such as those occurring during major events or games—can lead to significant fluctuations. Reliable harmonic analysis helps in maintaining consistent power quality, protecting sensitive training equipment from potential damage caused by power irregularities.Using Node-RED, a cloud-based platform, the smart energy meter facilitates the secure collection, management, and transfer of energy data, enabling sports facility managers to perform real-time monitoring and make informed decisions regarding energy use. A comparative analysis against traditional Discrete Fourier Transform (DFT) and Fast Fourier Transform (FFT) methods highlights the superiority of the IFFT approach in sports settings, demonstrating its enhanced capabilities in power quality management andoperational efficiency.In conclusion, the implementation of smart energy meter technology in sports facilities not only enhances energy efficiency and reduces costs but also plays a crucial role in optimizing the performance and sustainability of sports operations. This technology supports the broader goals of environmental stewardship and economic management in the sports industry, ensuring that facilities can meet the high standards required for both competition and training
