في الحلقة الاخيرة...
منذ حوالي سنة أنا حول إدارة الإضاءة الحضرية في إحدى مدننا. كان كل شيء بسيطًا جدًا هناك: وفقًا للجدول الزمني، تم تشغيل وإيقاف تشغيل المصابيح من خلال SHUNO (خزانة التحكم في الإضاءة الخارجية). كان هناك مرحل في الشونو، الذي تم تشغيل سلسلة الأضواء بناءً على أمره. ولعل الشيء الوحيد المثير للاهتمام هو أن هذا تم عبر LoRaWAN.
كما تتذكر، لقد بنينا في البداية على وحدات SI-12 (الشكل 1) من شركة Vega. حتى في المرحلة التجريبية، واجهنا مشاكل على الفور.
الشكل 1. — الوحدة SI-12
- لقد اعتمدنا على شبكة LoRaWAN. تداخل خطير على الهواء أو تعطل الخادم ولدينا مشكلة في إضاءة المدينة. من غير المرجح، ولكن من الممكن.
- يحتوي SI-12 على مدخل نبضي فقط. يمكنك توصيل عداد كهربائي به وقراءة قراءات التيار منه. ولكن على مدى فترة زمنية قصيرة (5-10 دقائق) من المستحيل تتبع القفزة في الاستهلاك التي تحدث بعد تشغيل الأضواء. أدناه سأشرح سبب أهمية ذلك.
- المشكلة أكثر خطورة. ظلت وحدات SI-12 متجمدة. مرة واحدة تقريباً كل 20 عملية. بالتعاون مع Vega، حاولنا القضاء على السبب. أثناء الإصدار التجريبي، تم إصدار اثنتين من البرامج الثابتة الجديدة للوحدة وإصدار جديد من الخادم، حيث تم إصلاح العديد من المشكلات الخطيرة. وفي النهاية، توقفت الوحدات عن التعليق. ومع ذلك ابتعدنا عنهم.
و الأن...
في الوقت الحالي قمنا ببناء مشروع أكثر تقدمًا.
يعتمد على وحدات IS-Industry (الشكل 2). تم تطوير الأجهزة بواسطة الاستعانة بمصادر خارجية لدينا، وتم كتابة البرامج الثابتة بأنفسنا. هذه وحدة ذكية جدًا. اعتمادًا على البرنامج الثابت الذي تم تحميله عليه، يمكنه التحكم في الإضاءة أو استجواب أجهزة القياس بمجموعة كبيرة من المعلمات. على سبيل المثال، عدادات الحرارة أو عدادات الكهرباء ثلاثية الطور.
بضع كلمات حول ما تم تنفيذه.
الشكل 2. — وحدة صناعة IS
1. من الآن فصاعدا، تتمتع صناعة IS بذاكرتها الخاصة. باستخدام البرامج الثابتة الخفيفة، يتم تحميل ما يسمى بالاستراتيجيات عن بعد في هذه الذاكرة. في جوهرها، هذا جدول زمني لتشغيل وإيقاف SHUNO لفترة معينة. لم نعد نعتمد على قناة الراديو عند تشغيلها وإيقافها. يوجد داخل الوحدة جدول زمني يعمل بموجبه بغض النظر عن أي شيء. كل تنفيذ يكون مصحوبًا بالضرورة بأمر إلى الخادم. يحتاج الخادم إلى معرفة أن حالتنا قد تغيرت.
2. يمكن لنفس الوحدة فحص عداد الكهرباء في SHUNO. كل ساعة، يتم استلام حزم الاستهلاك ومجموعة كاملة من المعلمات التي يمكن أن ينتجها العداد.
ولكن هذا ليس نقطة. وبعد دقيقتين من تغيير الحالة، يتم إرسال أمر استثنائي مع قراءات عداد فورية. منهم يمكننا أن نحكم على أن الضوء قيد التشغيل أو الإيقاف بالفعل. أو حدث خطأ ما. هناك مؤشران في الواجهة. يُظهر المفتاح الحالة الحالية للوحدة. المصباح الكهربائي مرتبط بغياب أو وجود الاستهلاك. إذا كانت هذه الحالات تتعارض مع بعضها البعض (يتم إيقاف تشغيل الوحدة، ولكن الاستهلاك مستمر والعكس صحيح)، فسيتم تمييز الخط مع SHUNO باللون الأحمر ويتم إنشاء إنذار (الشكل 3). في الخريف، ساعدنا هذا النظام في العثور على مرحل بداية محشور. في الواقع، المشكلة ليست مشكلتنا؛ فوحدتنا تعمل بشكل صحيح. لكننا نعمل من أجل مصلحة العميل. لذلك يجب عليهم أن يوضحوا له أي حوادث قد تسبب مشاكل في الإضاءة.
الشكل 3. - الاستهلاك يتعارض مع حالة التتابع. ولهذا السبب تم تمييز الخط باللون الأحمر
يتم إنشاء الرسوم البيانية على أساس قراءات كل ساعة.
المنطق هو نفس المرة السابقة. نحن نراقب حقيقة التشغيل عن طريق زيادة استهلاك الكهرباء. نحن نتتبع الاستهلاك المتوسط. الاستهلاك تحت المتوسط يعني أن بعض الأضواء قد احترقت، والأعلى منه يعني سرقة الكهرباء من العمود.
3. الحزم القياسية التي تحتوي على معلومات حول الاستهلاك وأن الوحدة سليمة. إنهم يأتون في أوقات مختلفة ولا يخلقون حشدًا على الهواء.
4. كما كان من قبل، يمكننا إجبار SHUNO على التشغيل أو الإيقاف في أي وقت. ومن الضروري، على سبيل المثال، أن يقوم طاقم الطوارئ بالبحث عن مصباح محترق في سلسلة.
مثل هذه التحسينات تزيد بشكل كبير من التسامح مع الخطأ.
ربما يكون نموذج الإدارة هذا هو الأكثر شعبية الآن في روسيا.
و أيضا...
مشينا أبعد.
الحقيقة هي أنه يمكنك الابتعاد تمامًا عن SHUNO بالمعنى الكلاسيكي والتحكم في كل مصباح على حدة.
للقيام بذلك، من الضروري أن يدعم المصباح بروتوكول التعتيم (0-10 أو DALI أو أي بروتوكول آخر) ويحتوي على موصل Nemo-Socket.
Nemo-socket هو موصل قياسي ذو 7 سنون (في الشكل 4)، والذي يستخدم غالبًا في إضاءة الشوارع. يتم إخراج جهات اتصال الطاقة والواجهة من المصباح إلى هذا الموصل.
الشكل 4. — مقبس نيمو
0-10 هو بروتوكول التحكم في الإضاءة المعروف. لم يعد صغيرا، ولكن ثبت جيدا. بفضل الأوامر التي تستخدم هذا البروتوكول، لا يمكننا تشغيل المصباح وإيقاف تشغيله فحسب، بل يمكننا أيضًا تحويله إلى وضع التعتيم. ببساطة، قم بإطفاء الأضواء دون إطفائها بالكامل. يمكننا تعتيمها بنسبة مئوية معينة. 30 أو 70 أو 43.
يعمل مثل هذا. تم تثبيت وحدة التحكم الخاصة بنا أعلى مقبس Nemo. تدعم هذه الوحدة بروتوكول 0-10. تصل الأوامر عبر LoRaWAN عبر قناة راديو (الشكل 5).
الشكل 5. — مصباح يدوي مع وحدة التحكم
ماذا يمكن أن تفعل هذه الوحدة؟
يمكنه تشغيل المصباح وإيقافه، وتعتيمه إلى حد معين. ويمكنه أيضًا تتبع استهلاك المصباح. في حالة التعتيم، هناك انخفاض في الاستهلاك الحالي.
نحن الآن لا نتتبع سلسلة من الفوانيس فحسب، بل ندير ونتتبع كل فانوس. وبطبيعة الحال، لكل من الأضواء يمكن أن نحصل على خطأ معين.
بالإضافة إلى ذلك، يمكنك تعقيد منطق الاستراتيجيات بشكل كبير.
على سبيل المثال. نقول للمصباح رقم 5 أنه يجب تشغيله عند 18-00، عند 3-00 معتم بنسبة 50 بالمائة إلى 4-50، ثم تشغيله مرة أخرى عند مائة بالمائة وإيقافه عند 9-20. يتم تكوين كل هذا بسهولة في واجهتنا ويتم تشكيله في استراتيجية تشغيل مفهومة للمصباح. يتم تحميل هذه الإستراتيجية على المصباح ويعمل بها حتى وصول الأوامر الأخرى.
كما هو الحال في وحدة SHUNO، ليس لدينا أي مشاكل مع فقدان الاتصال اللاسلكي. حتى لو حدث شيء بالغ الأهمية لها، ستستمر الإضاءة في العمل. بالإضافة إلى ذلك، ليس هناك اندفاع على الهواء في الوقت الحالي عندما يكون من الضروري إضاءة، على سبيل المثال، مائة مصباح. يمكننا أن نلتف حولها بسهولة واحدًا تلو الآخر، ونأخذ القراءات ونعدل الاستراتيجيات. بالإضافة إلى ذلك، يتم تكوين حزم الإشارة على فترات زمنية معينة للإشارة إلى أن الجهاز حي وجاهز للاتصال.
لن يتم الوصول غير المجدول إلا في حالة الطوارئ. ولحسن الحظ، في هذه الحالة لدينا ترف الطعام الثابت ويمكننا تحمل تكلفة الفئة C.
سؤال مهم سأطرحه مرة أخرى. في كل مرة نقدم نظامنا، يسألونني - ماذا عن مرحل الصور؟ هل يمكن ثمل تتابع الصورة هناك؟
من الناحية الفنية البحتة، لا توجد مشاكل. لكن جميع العملاء الذين نتواصل معهم حاليًا يرفضون بشكل قاطع أخذ المعلومات من أجهزة استشعار الصور. يطلبون منك العمل فقط بجدول زمني وصيغ فلكية. ومع ذلك، فإن الإضاءة الحضرية أمر بالغ الأهمية وهام.
والآن الشيء الأكثر أهمية. اقتصاد.
العمل مع SHUNO عبر وحدة الراديو له مزايا واضحة وتكلفة منخفضة نسبيًا. يزيد من التحكم في وحدات الإنارة ويبسط عملية الصيانة. كل شيء واضح هنا والفوائد الاقتصادية واضحة.
ولكن مع التحكم في كل مصباح يصبح الأمر أكثر صعوبة.
هناك العديد من المشاريع المماثلة المكتملة في روسيا. ويعلن القائمون على التكامل معهم بكل فخر أنهم حققوا وفورات في الطاقة من خلال التعتيم، وبالتالي دفعوا تكاليف المشروع.
تظهر تجربتنا أنه ليس كل شيء بهذه البساطة.
أقدم أدناه جدولًا يحسب الاسترداد من التعتيم بالروبل سنويًا وبالأشهر لكل مصباح (الشكل 6).
الشكل 6. — حساب التوفير من التعتيم
يُظهر عدد الساعات التي تضاء فيها الأضواء يوميًا، بمتوسط شهري. نحن نعتقد أن ما يقرب من 30 بالمائة من الوقت يضيء المصباح بقدرة 50 بالمائة و30 بالمائة أخرى بقدرة 30 بالمائة. والباقي بكامل طاقته. مقربًا لأقرب جزء من عشرة.
من أجل التبسيط، أعتقد أنه في وضع الطاقة بنسبة 50 بالمائة، يستهلك الضوء نصف ما يستهلكه عند 100 بالمائة. وهذا أيضًا غير صحيح بعض الشيء، نظرًا لوجود استهلاك للسائق، وهو ثابت. أولئك. ستكون مدخراتنا الحقيقية أقل مما هي عليه في الجدول. ولكن لسهولة الفهم فليكن الأمر كذلك.
لنفترض أن سعر الكيلووات الواحد من الكهرباء هو 5 روبل، وهو متوسط السعر للكيانات القانونية.
في المجموع، في عام واحد يمكنك توفير من 313 روبل إلى 1409 روبل على مصباح واحد. كما ترون، فإن الفائدة ضئيلة جدًا على الأجهزة منخفضة الطاقة، ولكن مع المصابيح القوية يكون الأمر أكثر إثارة للاهتمام.
ماذا عن التكاليف؟
تبلغ الزيادة في سعر كل مصباح يدوي عند إضافة وحدة LoRaWAN إليه حوالي 5500 روبل. هناك الوحدة نفسها تبلغ حوالي 3000، بالإضافة إلى تكلفة Nemo-Socket على المصباح وهي 1500 روبل أخرى، بالإضافة إلى أعمال التثبيت والتكوين. لا آخذ في الاعتبار حتى الآن أنه بالنسبة لهذه المصابيح عليك دفع رسوم اشتراك لمالك الشبكة.
اتضح أن استرداد النظام في أفضل الأحوال (مع أقوى مصباح) يكون أقل بقليل من أربع سنوات. تسديد. لفترة طويلة.
ولكن حتى في هذه الحالة، سيتم إبطال كل شيء من خلال رسوم الاشتراك. وبدونها، ستظل التكلفة تشمل صيانة شبكة LoRaWAN، وهي أيضًا ليست رخيصة.
هناك أيضًا وفورات صغيرة في عمل أطقم الطوارئ، الذين يخططون الآن لعملهم على النحو الأمثل. لكنها لن تنقذ.
اتضح أن كل شيء عبثا؟
لا. في الواقع، الجواب الصحيح هنا هو هذا.
يعد التحكم في كل مصابيح الشوارع جزءًا من المدينة الذكية. هذا الجزء الذي لا يوفر المال حقًا، والذي يتعين عليك دفع مبلغ إضافي مقابله. ولكن في المقابل نحصل على شيء مهم. في مثل هذه البنية، لدينا طاقة مضمونة ثابتة على كل قطب على مدار الساعة. ليس فقط في الليل.
لقد واجه كل مزود تقريبًا هذه المشكلة. نحن بحاجة إلى تثبيت خدمة الواي فاي في الساحة الرئيسية. أو المراقبة بالفيديو في الحديقة. الإدارة تعطي الضوء الأخضر وتخصص الدعم. لكن المشكلة أن هناك أعمدة إنارة والكهرباء متوفرة هناك فقط في الليل. علينا أن نفعل شيئًا صعبًا، مثل سحب طاقة إضافية على طول الدعامات، وتركيب البطاريات وأشياء غريبة أخرى.
وفي حالة التحكم في كل فانوس، يمكننا بسهولة تعليق شيء آخر على العمود مع الفانوس وجعله "ذكيًا".
وهنا مرة أخرى مسألة الاقتصاد وقابلية التطبيق. في مكان ما على مشارف المدينة، شونو يكفي للعيون. في المركز يكون من المنطقي بناء شيء أكثر تعقيدًا وقابلية للإدارة.
الشيء الرئيسي هو أن هذه الحسابات تحتوي على أرقام حقيقية، وليس أحلامًا حول إنترنت الأشياء.
PS وعلى مدار هذا العام، تمكنت من التواصل مع العديد من المهندسين المشاركين في صناعة الإضاءة. وأثبت لي البعض أنه لا يزال هناك اقتصاد في إدارة كل مصباح. أنا منفتح على المناقشة، حساباتي محددة. إذا كنت تستطيع إثبات خلاف ذلك، سأكتب بالتأكيد عن ذلك.
المصدر: www.habr.com