У мінулай серыі…
З год таму я пра кіраванне гарадскім асвятленнем у адным з нашых гарадоў. Там усё было вельмі проста: па раскладзе ўключалі і выключалі харчаванне свяцілень праз Шуно (шафа кіравання вонкавым асвятленнем). У Шуно стаяла рэле, па камандзе якога ўключаўся ланцужок ліхтароў. З цікавага, мабыць, толькі тое, што рабілася гэта праз LoRaWAN.
Як вы памятаеце, першапачаткова мы будаваліся на модулях СІ-12 (мал. 1) ад кампаніі Вега. Яшчэ на этапе пілота ў нас адразу з'явіліся праблемы.
Малюнак 1. - Модуль СІ-12
- Мы залежалі ад сеткі LoRaWAN. Сур'ёзная перашкода ў эфіры ці падзенне сервера і ў нас бяда з гарадскім асвятленнем. Малаверагодна, але магчыма.
- СІ-12 мае толькі імпульсны ўваход. Да яго можна падлучыць электралічыльнік і счытваць з яго бягучыя паказанні. Але на кароткім прамежку часу (5-10 хвілін) немагчыма адсачыць скачок спажывання, які адбываецца пасля ўключэння ліхтароў. Ніжэй растлумачу, чаму гэта важна.
- Бяда больш сур'ёзны. Модулі СІ-12 стабільна завісалі. Прыкладна адзін раз на 20 спрацовак. У звязку з Вегой мы спрабавалі ўхіліць чыннік. За час пілота было выпушчана дзве новыя прашыўкі модуля і новая версія сервера, дзе пафіксілі некалькі сур'ёзных праблем. Пад канец, модулі віснуць перасталі. І ўсё ж ад іх мы адышлі.
І вось зараз…
Цяпер мы пабудавалі куды больш прасунуты праект.
Ён грунтуецца на модулях IS-Industry (мал. 2). Жалеза распрацавана нашым аўтсорсерам, прашыўку пісалі самі. Гэта вельмі разумны модуль. У залежнасці ад прашыўкі, якая на яго загружана, ён можа кіраваць асвятленнем ці апытваць прыборы ўліку з вялікім наборам параметраў. Напрыклад, цеплалічыльнікі або трохфазныя лічыльнікі электраэнергіі.
Некалькі слоў аб тым, што рэалізавана.
Малюнак 2. - Модуль IS-Industry
1. З гэтага часу, IS-Industry мае ўласную памяць. З прашыўкай для святла ў гэтую памяць выдалена загружаюцца так званыя стратэгіі. Па сутнасці - гэта графік ўключэння-выключэння Шуно на пэўны перыяд. Больш мы не залежым ад радыёканала пры ўключэнні-выключэнні. Унутры модуля ёсць расклад па якім ён адпрацоўвае незалежна ні ад чаго. Кожная адпрацоўка абавязкова суправаджаецца камандай на сэрвер. Сервер павінен ведаць, што ў нас змяніўся стан.
2. Гэты ж модуль умее апытваць электралічыльнік у Шуно. Кожную гадзіну ад яго прыходзяць пакеты са спажываннем і цэлай кучай параметраў, якія можа выдаваць прыбор уліку.
Але соль не ў гэтым. Праз дзве хвіліны пасля змены стану адсылаецца пазачарговая каманда з імгненнымі сведчаннямі лічыльніка. Па іх мы можам судзіць аб тым, што святло сапраўды ўключылася ці выключылася. Або нешта пайшло не так. У інтэрфейсе ёсць два індыкатары. Пераключальнік паказвае бягучы стан модуля. Лямпачка завязана на адсутнасць або наяўнасць спажывання. Калі гэтыя станы супярэчаць адзін аднаму (модуль выключаны, але спажыванне ідзе і наадварот), то радок з Шуно падсвятляецца чырвоным і ствараецца аварыя (мал. 3). Увосень, такая сістэма дапамагла нам знайсці якое заклінавала рэле-пускальнік. Па сутнасці праблема не ў нас, наш модуль адпрацаваў карэктна. Але мы працуем у інтарэсах заказчыка. Таму мусяць паказваць яму любыя аварыі, з-за якіх могуць быць праблемы з асвятленнем.
Малюнак 3. - Спажыванне супярэчыць стану рэле. Таму радок падсветлены чырвоным.
Па гадзінных паказаннях будуюцца графікі.
Логіка такая ж, як і ў мінулы раз. Адсочваем факт уключэння ростам спажывання электраэнергіі. Адсочваем медыяну спажывання. Спажыванне ніжэй медыяны - перагарэла частка ліхтароў, вышэй - крадуць электраэнергію са слупа.
3. Штатныя пакеты з інфармацыяй аб спажыванні і аб тым, што модуль у парадку. Прыходзяць у розны час і не ствараюць таўкучку ў эфіры.
4. Як і раней, мы можам прымусова ўключыць або выключыць Шуно ў любы час. Неабходна, дапусцім, для пошуку згарэлага ліхтара ў ланцужку аварыйнай брыгадай.
Падобныя паляпшэнні ў разы павялічваюць адмоваўстойлівасць.
Дадзеная мадэль кіравання зараз, мабыць, самая запатрабаваная ў Расіі.
А яшчэ...
Мы хадзілі і надалей.
Справа ў тым, што можна наогул адысці ад Шуно ў класічным разуменні і кіраваць кожным ліхтаром паасобку.
Для гэтага неабходна, каб ліхтар падтрымліваў пратакол дымавання (0-10, DALI ці нейкі іншы) і меў раздым Nemo-socket.
Nemo-socket - гэта стандартны 7-пінавы раз'ём (на мал 4), які часта выкарыстоўваюць у вулічным асвятленні. З ліхтара на гэты раз'ём выводзіцца харчаванне і інтэрфейсныя кантакты.
Малюнак 4. – Nemo-socket
0-10 - гэта шматлікім вядомы пратакол кіравання асвятленнем. Ужо не малады, але добра сябе зарэкамендаваўшы. Дзякуючы камандам па гэтым пратаколе мы можам не проста ўключыць-выключыць свяцільню, але яшчэ і перавесці яе ў рэжым дыміравання. Прасцей кажучы, прыглушыць святло, не выключаючы яго зусім. Прыглушыць можам на вызначанае значэнне ў працэнтах. 30 ці 70 ці 43.
Працуе гэта так. Зверху ў Nemo-socket усталёўваецца наш модуль кіравання. Гэты модуль падтрымлівае працу з пратаколам 0-10. Каманды прыходзяць праз LoRaWAN па радаканале (мал. 5).
Малюнак 5. - Ліхтар з модулем кіравання
Што можа гэты модуль?
Ён умее ўключаць і выключаць свяцільню, дыміраваць яго на пэўную велічыню. А яшчэ ён умее адсочваць спажыванне свяцільні. У выпадку диммирования, назіраецца падзенне спажыванага току.
Цяпер мы адсочваем не проста ланцужок з ліхтароў, мы кіруем і адсочваем КОЖНЫ ліхтар. І, зразумела, па кожным з ліхтароў можам атрымаць пэўную памылку.
Акрамя таго, можна значна ўскладніць логіку стратэгіі.
Напрыклад. Мы паведамляем свяцільні №5, што ён павінен уключацца ў 18-00, у 3-00 дыміравацца на 50 працэнтаў да 4-50, далей зноў уключыцца на сто працэнтаў і выключыцца ў 9-20. Усё гэта лёгка наладжваецца ў нас у інтэрфейсе і фармуецца ў зразумелую для свяцільні стратэгію працы. Гэтая стратэгія заліваецца на свяцільню і ён працуе па ёй да паступлення іншых каманд.
Як і ў выпадку з модулем для Шуно, у нас няма праблем з знікненнем радыёсувязі. Нават калі з ёй здарыцца нешта крытычнае, асвятленне працягне працаваць. Акрамя таго, няма таўкучкі ў эфіры ў момант, калі трэба запаліць, скажам, сто свяцілень. Мы можам спакойна абыходзіць іх па чарзе здымаючы паказанні і карэктуючы стратэгіі. Акрамя таго, з вызначанай перыядычнасцю наладжаныя сігнальныя пакеты аб тым, што прылада жыва і гатова выходзіць на сувязь.
Пазапланавы зварот будзе толькі ў выпадку аварыі. Добра, што ў дадзеным выпадку ў нас ёсць такая раскоша, як сталае харчаванне і мы можам дазволіць сабе клас С.
Важнае пытанне, якое я зноў падыму. Кожны раз, калі мы прэзентуем нашу сістэму, мяне пытаюцца - а фотарэле? Фотарэле можна туды прыкруціць?
Чыста тэхнічна - праблем няма. Але ўсе заказчыкі, з якімі мы зараз маем зносіны, катэгарычна адмаўляюцца браць інфармацыю з фотадатчыкаў. Просяць аперыраваць толькі раскладам і астранамічнымі формуламі. Усёткі гарадское асвятленне - гэта крытычна і важна.
А зараз самае галоўнае. Эканоміка.
Праца з Шуно праз радыёмодуль мае відавочныя перавагі, адносна нізкі кошт. Падвышае ўзровень кантролю над свяцільнямі і спрашчае абслугоўванне. Тут усё зразумела і эканамічная выгада відавочная.
А вось з кіраваннем кожнай свяцільняй усё больш складана.
У Расіі ёсць некалькі такіх рэалізаваных праектаў. Іх інтэгратары ганарліва паведамляюць, што за кошт дыміравання ўдалося дасягнуць эканоміі электраэнергіі і такім спосабам акупіць праект.
Наш досвед паказвае, што не ўсё так адназначна.
Ніжэй я прыводжу табліцу з разлікам акупнасці ад дыміявання ў рублях у год і ў месяцах на адну свяцільню (мал. 6).
Малюнак 6. - Разлік эканоміі ад диммирования
У ёй прыведзена, колькі гадзін у дзень гарыць асвятленне, асераднёна па месяцах. Лічым, што прыкладна 30 працэнтаў гэтага часу свяцільня свеціць на 50 працэнтаў магутнасці і яшчэ 30 працэнтаў — на 30 працэнтаў магутнасці. Астатняе на поўнай магутнасці. Акруглена да дзесятых.
Для прастаты я лічу, што ў рэжыме 50 працэнтаў магутнасці свяцільня спажывае палову таго, што спажывае на 100 працэнтах. Гэта таксама трохі няслушна, бо ёсць спажыванне драйвера, якое ўвесь час. Г.зн. рэальная эканомія ў нас атрымаецца менш, чым у табліцы. Але для прастаты ўспрымання, няхай будзе так.
Кошт за кілават электраэнергіі возьмем у 5 рублёў, сярэдні кошт для юрыдычных асоб.
Разам, за год на адной свяцільні рэальна зэканоміць ад 313 рублёў да 1409 руб. Як бачым, на прыладах малой магутнасці выгада зусім малюсенькая, з магутнымі асвятляльнікамі цікавей.
Што з выдаткамі?
Падаражэнне кожнага ліхтара, пры даданні да яго модуля LoRaWAN, складае каля 5500 руб. Тамака сам модуль каля 3000, плюс кошт Nemo-Socket на свяцільні яшчэ 1500 руб, плюс працы па ўсталёўцы і наладзе. Гэта я яшчэ не ўлічваю, што за такія свяцільні трэба плаціць абанплату ўладальніку сеткі.
Атрымліваецца, што акупляльнасць сістэмы складае ў лепшым выпадку (пры самай магутнай свяцільні) крыху менш за чатыры гады. Акупнасць. Доўга.
Але нават у гэтым выпадку, усё на нішто звядзе абанплата. А без яе ў кошт яшчэ давядзецца закладваць падтрыманне сеткі LoRaWAN, што гэтак жа не танна.
Ёсць яшчэ невялікая эканомія ў працы аварыйных брыгад, якія зараз плануюць працу куды аптымальней. Але яна не ўратуе.
Атрымліваецца, усё дарма?
Не. Насамрэч, правільны адказ тут такі.
Кіраванне кожным ліхтаром - гэта частка разумнага горада. Тая частка, якая наўпрост не эканоміць, і за якую нават даводзіцца крыху даплочваць. Але ўзамен мы атрымліваем важную рэч. У такой архітэктуры ў нас з'яўляецца сталае гарантаванае сілкаванне на кожным слупе круглыя суткі. Не толькі ноччу.
Амаль кожны правайдэр сутыкаўся з праблемай. Трэба зрабіць wi-fi на галоўнай плошчы. Або відэаназіранне ў парку. Адміністрацыя дае дабро і выдзяляе апоры. Але вось бяда - апоры асвятляльныя і электраэнергія там ёсць толькі ўначы. Даводзіцца нешта мудрагеліць, цягнуць па апорах дадатковае харчаванне, ставіць акумулятары і іншыя дзіўныя рэчы.
У выпадку кіравання кожным ліхтаром мы на слуп з ліхтаром спакойна можам павесіць нешта яшчэ і зрабіць яго "разумным".
І вось тут зноў пытанне эканомікі і дастасавальнасці. Дзесьці на завуголлі горада Шуно хопіць за вочы. У цэнтры мае сэнс пабудаваць нешта больш складанае і кіраванае.
Галоўнае, каб у гэтых разліках былі пазначаны рэальныя лічбы, а не мары пра Інтэрнэт Рэчаў.
PS За гэты год мне ўдалося пагутарыць з многімі інжынерамі, занятымі ў сферы асвятлення. І некаторыя даказвалі мне, што эканоміка ў кіраванні кожнай свяцільняй усё ж ёсць. Я адкрыты да дыскусіі, мае разлікі прыведзены. Калі зможаце даказаць адваротнае, я абавязкова пра гэта напішу.
Крыніца: habr.com
