In die laaste episode...
Ongeveer 'n jaar gelede het ek oor die bestuur van stedelike beligting in een van ons stede. Alles was baie eenvoudig daar: volgens 'n skedule is die krag na die lampe deur SHUNO (eksterne beligtingsbeheerkas) aan- en afgeskakel. Daar was 'n aflos in die SHUNO, op wie se bevel die ketting van ligte aangeskakel is. Miskien is die enigste interessante ding dat dit via LoRaWAN gedoen is.
Soos jy onthou, is ons aanvanklik gebou op SI-12-modules (Fig. 1) van die Vega-maatskappy. Selfs in die loodsfase het ons dadelik probleme gehad.
Figuur 1. — Module SI-12
- Ons was afhanklik van die LoRaWAN-netwerk. Ernstige inmenging op die lug of 'n bedienerongeluk en ons het 'n probleem met stadsbeligting. Onwaarskynlik, maar moontlik.
- SI-12 het slegs 'n polsinvoer. Jy kan 'n elektriese meter daaraan koppel en stroomlesings daaruit lees. Maar oor 'n kort tydperk (5-10 minute) is dit onmoontlik om die sprong in verbruik na te spoor wat plaasvind nadat die ligte aangeskakel is. Hieronder sal ek verduidelik hoekom dit belangrik is.
- Die probleem is ernstiger. SI-12-modules het bly vries. Ongeveer een keer elke 20 operasies. In samewerking met Vega het ons probeer om die oorsaak uit te skakel. Tydens die loods is twee nuwe module-firmware en 'n nuwe weergawe van die bediener vrygestel, waar verskeie ernstige probleme opgelos is. Op die ou end het die modules ophou hang. En tog het ons wegbeweeg van hulle af.
En nou...
Op die oomblik het ons 'n baie meer gevorderde projek gebou.
Dit is gebaseer op IS-Industry modules (Fig. 2). Die hardeware is deur ons uitkontrakteur ontwikkel, die firmware is self geskryf. Dit is 'n baie slim module. Afhangende van die firmware wat daarop gelaai is, kan dit beligting beheer of meettoestelle met 'n groot stel parameters ondervra. Byvoorbeeld, hittemeters of driefase-elektrisiteitsmeters.
'n Paar woorde oor wat geïmplementeer is.
Figuur 2. — IS-Industry module
1. Van nou af het IS-Industry sy eie geheue. Met die ligte firmware word sogenaamde strategieë op afstand in hierdie geheue gelaai. In wese is dit 'n skedule om SHUNO vir 'n sekere tydperk aan en af te skakel. Ons is nie meer afhanklik van die radiokanaal wanneer ons dit aan- en afskakel nie. Binne die module is daar 'n skedule waarvolgens dit werk ongeag enigiets. Elke uitvoering gaan noodwendig gepaard met 'n opdrag aan die bediener. Die bediener moet weet dat ons toestand verander het.
2. Dieselfde module kan die elektrisiteitsmeter in SHUNO ondervra. Elke uur word pakkies met verbruik en ’n hele klomp parameters wat die meter kan produseer daaruit ontvang.
Maar dit is nie die punt nie. Twee minute na die toestandsverandering word 'n buitengewone bevel gestuur met onmiddellike toonbanklesings. Aan die hand van hulle kan ons oordeel dat die lig eintlik aan of afgeskakel is. Of iets het verkeerd geloop. Die koppelvlak het twee aanwysers. Die skakelaar wys die huidige toestand van die module. Die gloeilamp is gekoppel aan die afwesigheid of teenwoordigheid van verbruik. As hierdie toestande mekaar weerspreek (die module is afgeskakel, maar verbruik gaan aan en omgekeerd), dan word die lyn met SHUNO in rooi uitgelig en 'n alarm word geskep (Fig. 3). In die herfs het so 'n stelsel ons gehelp om 'n vasgesteekte aansitter-aflos te vind. Trouens, die probleem is nie ons s'n nie; ons module het reg gewerk. Maar ons werk in die belang van die kliënt. Daarom moet hulle hom enige ongelukke wys wat probleme met beligting kan veroorsaak.
Figuur 3. — Verbruik weerspreek die aflostoestand. Daarom word die lyn in rooi uitgelig
Grafieke word saamgestel op grond van uurlikse lesings.
Die logika is dieselfde as die vorige keer. Ons monitor die feit om aan te skakel deur elektrisiteitsverbruik te verhoog. Ons volg mediaanverbruik. Verbruik onder die mediaan beteken van die ligte het uitgebrand, bo dit beteken elektrisiteit word van die paal gesteel.
3. Standaardpakkette met inligting oor verbruik en dat die module in orde is. Hulle kom op verskillende tye en skep nie 'n skare op die lug nie.
4. Soos voorheen kan ons SHUNO enige tyd dwing om aan of af te skakel. Dit is byvoorbeeld nodig dat 'n noodpersoneel na 'n uitgebrande lamp in 'n ketting soek.
Sulke verbeterings verhoog fouttoleransie aansienlik.
Hierdie bestuursmodel is nou miskien die gewildste in Rusland.
En ook...
Ons het verder gestap.
Die feit is dat jy heeltemal kan wegbeweeg van SHUNO in die klassieke sin en elke lamp individueel kan beheer.
Om dit te doen, is dit nodig dat die flitslig die verduisteringsprotokol (0-10, DALI of 'n ander) ondersteun en 'n Nemo-sok-aansluiting het.
Nemo-sok is 'n standaard 7-pen koppelaar (in Fig. 4), wat dikwels in straatbeligting gebruik word. Krag- en koppelvlakkontakte word vanaf die flitslig na hierdie aansluiting uitgestuur.
Figuur 4. — Nemo-sok
0-10 is 'n bekende beligtingsbeheerprotokol. Nie meer jonk nie, maar goed bewys. Danksy opdragte wat hierdie protokol gebruik, kan ons nie net die lamp aan en af skakel nie, maar dit ook oorskakel na verduistering. Eenvoudig gestel, verdof die ligte sonder om dit heeltemal af te skakel. Ons kan dit met 'n sekere persentasie waarde verdof. 30 of 70 of 43.
Dit werk so. Ons beheermodule is bo-op die Nemo-sok geïnstalleer. Hierdie module ondersteun 0-10 protokol. Opdragte kom via LoRaWAN via 'n radiokanaal (Fig. 5).
Figuur 5. — Flitslig met beheermodule
Wat kan hierdie module doen?
Hy kan die lamp aan- en afskakel, dit tot 'n sekere hoeveelheid verdof. En hy kan ook die verbruik van die lamp dop. In die geval van verduistering is daar 'n daling in huidige verbruik.
Nou volg ons nie net 'n string lanterns nie, ons bestuur en volg ELKE lantern. En natuurlik kan ons vir elkeen van die ligte 'n sekere fout kry.
Daarbenewens kan jy die logika van strategieë aansienlik bemoeilik.
Bv. Ons sê vir lamp nr. 5 dat dit om 18-00 moet aanskakel, by 3-00 verdof met 50 persent tot 4-50, dan weer op honderd persent aanskakel en by 9-20 afskakel. Dit alles word maklik in ons koppelvlak gekonfigureer en word gevorm in 'n bedryfstrategie wat vir die lamp verstaanbaar is. Hierdie strategie word na die lamp opgelaai en dit werk daarvolgens totdat ander opdragte arriveer.
Soos in die geval van die module vir SHUNO, het ons geen probleme met verlies aan radiokommunikasie nie. Selfs as iets krities daarmee gebeur, sal die beligting aanhou werk. Daarbenewens is daar geen haas op die lug op die oomblik wanneer dit nodig is om byvoorbeeld honderd lampe aan te steek nie. Ons kan maklik een vir een om hulle gaan, lesings neem en strategieë aanpas. Boonop word seinpakkette met sekere tussenposes gekonfigureer wat aandui dat die toestel lewendig is en gereed is om te kommunikeer.
Ongeskeduleerde toegang sal slegs plaasvind in die geval van 'n noodgeval. Gelukkig het ons in hierdie geval die luukse van konstante kos en kan ons klas C bekostig.
'n Belangrike vraag wat ek weer sal opper. Elke keer as ons ons stelsel aanbied, vra hulle my - wat van die foto-aflos? Kan 'n foto-aflos daar geskroef word?
Suiwer tegnies is daar geen probleme nie. Maar al die kliënte met wie ons tans kommunikeer, weier kategories om inligting van fotosensors af te neem. Hulle vra jou om slegs met 'n skedule en astronomiese formules te werk. Stedelike beligting is steeds krities en belangrik.
En nou die belangrikste ding. Ekonomie.
Werk met SHUNO via 'n radiomodule het duidelike voordele en relatief lae koste. Verhoog beheer oor armature en vergemaklik instandhouding. Alles is hier duidelik en die ekonomiese voordele is ooglopend.
Maar met die beheer van elke lamp word dit al hoe moeiliker.
Daar is verskeie soortgelyke voltooide projekte in Rusland. Hul integreerders rapporteer met trots dat hulle energiebesparings behaal het deur verdowing en dus vir die projek betaal het.
Ons ervaring wys dat alles nie so eenvoudig is nie.
Hieronder verskaf ek 'n tabel wat die terugbetaling van verduistering in roebels per jaar en in maande per lamp bereken (Fig. 6).
Figuur 6. — Berekening van besparings deur verduistering
Dit wys hoeveel ure per dag die ligte aan is, gemiddeld per maand. Ons glo dat die lamp ongeveer 30 persent van hierdie tyd teen 50 persent krag skyn en nog 30 persent teen 30 persent krag. Die res is op volle kapasiteit. Afgerond tot die naaste tiende.
Vir eenvoud dink ek dat die lig by 50 persent kragmodus die helfte verbruik van wat dit teen 100 persent doen. Dit is ook 'n bietjie verkeerd, want daar is bestuurder se verbruik, wat konstant is. Dié. Ons werklike besparings sal minder wees as in die tabel. Maar vir gemak van begrip, laat dit so wees.
Kom ons neem die prys per kilowatt elektrisiteit op 5 roebels, die gemiddelde prys vir regspersone.
In totaal, in 'n jaar kan jy eintlik spaar van 313 roebels tot 1409 roebels op een lamp. Soos u kan sien, is die voordeel op laekragtoestelle baie klein; met kragtige beligters is dit interessanter.
Wat van die kostes?
Die styging in prys van elke flitslig, wanneer 'n LoRaWAN-module daarby gevoeg word, is ongeveer 5500 3000 roebels. Daar is die module self ongeveer 1500, plus die koste van die Nemo-socket op die lamp is nog XNUMX roebels, plus installasie- en konfigurasiewerk. Ek neem nog nie in ag dat jy vir sulke lampe 'n intekenfooi aan die eienaar van die netwerk moet betaal nie.
Dit blyk dat die terugbetaling van die stelsel in die beste geval (met die kragtigste lamp) 'n bietjie minder as vier jaar is. Terugbetaling. Vir 'n lang tyd.
Maar selfs in hierdie geval sal alles deur die intekenfooi ontken word. En daarsonder sal die koste steeds die instandhouding van die LoRaWAN-netwerk moet insluit, wat ook nie goedkoop is nie.
Daar is ook klein besparings in die werk van noodspanne, wat nou hul werk baie meer optimaal beplan. Maar sy sal nie red nie.
Dit blyk dat alles tevergeefs is?
Geen. Trouens, die korrekte antwoord hier is dit.
Die beheer van elke straatlig is deel van 'n slim stad. Daardie deel wat nie regtig geld spaar nie, en waarvoor jy selfs 'n bietjie ekstra moet betaal. Maar in ruil daarvoor kry ons 'n belangrike ding. In so 'n argitektuur het ons konstant gewaarborgde krag op elke paal rondom die klok. Nie net in die nag nie.
Byna elke verskaffer het die probleem teëgekom. Ons moet wi-fi in die hoofplein installeer. Of videobewaking in die park. Die administrasie gee die trekpas en ken steun toe. Maar die probleem is dat daar beligtingspale is en elektrisiteit net saans daar beskikbaar is. Ons moet iets moeilik doen, bykomende krag langs die stutte trek, batterye en ander vreemde dinge installeer.
In die geval van beheer van elke lantern, kan ons maklik iets anders met die lantern aan die paal hang en dit "slim" maak.
En hier is weer 'n kwessie van ekonomie en toepaslikheid. Iewers aan die buitewyke van die stad is SHUNO genoeg vir die oë. In die middel is dit sinvol om iets meer kompleks en hanteerbaar te bou.
Die belangrikste ding is dat hierdie berekeninge werklike getalle bevat, en nie drome oor die Internet van Dinge nie.
PS Deur die loop van hierdie jaar kon ek met baie ingenieurs betrokke by die beligtingsbedryf kommunikeer. En sommige het vir my bewys dat daar steeds 'n ekonomie in die bestuur van elke lamp is. Ek is oop vir bespreking, my berekeninge word gegee. As jy anders kan bewys, sal ek beslis daaroor skryf.
Bron: will.com