U poslednjoj epizodi...
Prije otprilike godinu dana I o upravljanju urbanom rasvjetom u jednom od naših gradova. Tamo je sve bilo vrlo jednostavno: prema rasporedu, napajanje svjetiljki se uključivalo i gasilo preko SHUNO-a (upravljački ormar za vanjsko osvjetljenje). U SHUNO-u je postojao relej, na čiju komandu se palio lanac svjetala. Možda je jedina zanimljiva stvar da je to urađeno preko LoRaWAN-a.
Kao što se sjećate, u početku smo bili izgrađeni na modulima SI-12 (slika 1) kompanije Vega. Čak i u pilot fazi, odmah smo imali problema.
Slika 1. — Modul SI-12
- Ovisili smo o LoRaWAN mreži. Ozbiljne smetnje u eteru ili pad servera i imamo problem sa gradskom rasvjetom. Malo vjerovatno, ali moguće.
- SI-12 ima samo impulsni ulaz. Na njega možete priključiti električni brojilo i očitati trenutna očitanja s njega. Ali u kratkom vremenskom periodu (5-10 minuta) nemoguće je pratiti skok potrošnje koji se javlja nakon paljenja svjetla. U nastavku ću objasniti zašto je ovo važno.
- Problem je ozbiljniji. Moduli SI-12 su se stalno smrzavali. Otprilike jednom na svakih 20 operacija. U saradnji sa Vegom pokušali smo da otklonimo uzrok. Tokom pilot-programa puštena su dva nova firmvera modula i nova verzija servera, gdje je otklonjeno nekoliko ozbiljnih problema. Na kraju su moduli prestali da vise. A ipak smo se udaljili od njih.
I sada...
Trenutno smo izgradili mnogo napredniji projekat.
Zasnovan je na modulima IS-Industry (Sl. 2). Hardver je razvio naš autsorser, firmver smo sami napisali. Ovo je veoma pametan modul. Ovisno o firmveru koji je na njega učitan, može kontrolisati rasvjetu ili ispitivati mjerne uređaje s velikim skupom parametara. Na primjer, brojila toplinske energije ili trofazna brojila električne energije.
Nekoliko riječi o tome šta je implementirano.
Slika 2. — Modul IS-Industry
1. Od sada, IS-Industrija ima svoje pamćenje. Sa laganim firmverom, takozvane strategije se daljinski učitavaju u ovu memoriju. U suštini, ovo je raspored za uključivanje i isključivanje SHUNO-a na određeni period. Više ne zavisimo od radio kanala kada ga uključujemo i isključujemo. Unutar modula postoji raspored po kojem radi bez obzira na sve. Svako izvršenje je obavezno praćeno naredbom serveru. Server mora znati da se naše stanje promijenilo.
2. Isti modul može ispitivati brojilo električne energije u SHUNO-u. Svaki sat od njega se primaju paketi sa potrošnjom i gomila parametara koje brojilo može proizvesti.
Ali to nije poenta. Dvije minute nakon promjene stanja šalje se vanredna komanda sa trenutnim očitanjima brojača. Po njima možemo zaključiti da se svjetlo zaista palilo ili gasilo. Ili je nešto pošlo po zlu. Interfejs ima dva indikatora. Prekidač prikazuje trenutno stanje modula. Sijalica je vezana za odsustvo ili prisustvo potrošnje. Ako su ova stanja u suprotnosti (modul je isključen, ali potrošnja traje i obrnuto), tada je linija sa SHUNO označena crvenom bojom i stvara se alarm (slika 3). U jesen nam je takav sistem pomogao da pronađemo zaglavljeni relej startera. Zapravo, problem nije naš, naš modul je radio ispravno. Ali radimo u interesu kupaca. Stoga mu moraju pokazati sve nezgode koje mogu uzrokovati probleme s rasvjetom.
Slika 3. — Potrošnja je u suprotnosti sa stanjem releja. Zbog toga je linija istaknuta crvenom bojom
Grafikoni su konstruisani na osnovu očitavanja po satu.
Logika je ista kao i prošli put. Činjenicu uključivanja pratimo povećanjem potrošnje električne energije. Pratimo srednju potrošnju. Potrošnja ispod medijane znači da su neka svjetla pregorjela, iznad nje znači da se struja krade sa stuba.
3. Standardni paketi sa podacima o potrošnji i da je modul ispravan. Dolaze u različito vrijeme i ne stvaraju gužvu u eteru.
4. Kao i prije, možemo prisiliti SHUNO da se uključi ili isključi u bilo kojem trenutku. Potrebno je, na primjer, da hitna ekipa traži pregorjelu lampu u lancu.
Takva poboljšanja značajno povećavaju toleranciju na greške.
Ovaj model upravljanja je sada možda najpopularniji u Rusiji.
I takođe...
Išli smo dalje.
Činjenica je da se možete potpuno odmaknuti od SHUNO-a u klasičnom smislu i kontrolirati svaku lampu pojedinačno.
Za to je potrebno da lampa podržava protokol zatamnjivanja (0-10, DALI ili neki drugi) i da ima Nemo-socket konektor.
Nemo-socket je standardni 7-pinski konektor (na slici 4), koji se često koristi u uličnoj rasvjeti. Kontakti za napajanje i interfejs izlaze iz baterijske lampe na ovaj konektor.
Slika 4. — Nemo-utičnica
0-10 je dobro poznati protokol kontrole rasvjete. Više nije mlad, ali dobro dokazan. Zahvaljujući naredbama koje koriste ovaj protokol, ne samo da možemo uključiti i isključiti lampu, već je i prebaciti u način zatamnjivanja. Jednostavno rečeno, prigušite svjetla bez potpunog gašenja. Možemo ga zatamniti za određeni procenat. 30 ili 70 ili 43.
Radi ovako. Naš kontrolni modul je instaliran na vrhu Nemo-utičnice. Ovaj modul podržava 0-10 protokol. Komande stižu preko LoRaWAN-a preko radio kanala (slika 5).
Slika 5. — Lampa sa upravljačkim modulom
Šta ovaj modul može?
Može paliti i gasiti lampu, prigušivati je na određenu količinu. Takođe može pratiti potrošnju lampe. U slučaju zatamnjenja dolazi do pada potrošnje struje.
Sada ne pratimo samo niz lampiona, mi upravljamo i pratimo SVAKI fenjer. I, naravno, za svako od svjetala možemo dobiti određenu grešku.
Osim toga, možete značajno zakomplicirati logiku strategija.
Npr. Kažemo lampi br. 5 da treba da se upali u 18-00, u 3-00 zatamni za 50 posto do 4-50, zatim se ponovo upali na 9 posto i ugasi u 20-XNUMX. Sve se to lako konfiguriše u našem interfejsu i formira se u operativnu strategiju koja je razumljiva za lampu. Ova strategija se učitava u lampu i radi prema njoj dok ne stignu druge komande.
Kao iu slučaju modula za SHUNO, nemamo problema sa gubitkom radio komunikacije. Čak i ako mu se nešto kritično dogodi, rasvjeta će nastaviti raditi. Osim toga, nema žurbe u eteru u trenutku kada je potrebno upaliti, recimo, stotinu lampi. Lako ih možemo obilaziti jednu po jednu, očitavajući i prilagođavajući strategije. Osim toga, signalni paketi se konfigurišu u određenim intervalima koji pokazuju da je uređaj živ i spreman za komunikaciju.
Neplanirani pristup će se desiti samo u slučaju nužde. Srećom, u ovom slučaju imamo luksuz stalne hrane i možemo sebi priuštiti klasu C.
Važno pitanje koje ću ponovo pokrenuti. Svaki put kada predstavimo naš sistem, pitaju me - šta je sa foto relejem? Može li se tu zašrafiti foto relej?
Čisto tehnički, nema nikakvih problema. Ali svi kupci sa kojima trenutno komuniciramo kategorički odbijaju da uzimaju informacije sa foto senzora. Od vas traže da radite samo sa rasporedom i astronomskim formulama. Ipak, urbana rasvjeta je kritična i važna.
A sada najvažnija stvar. Ekonomija.
Rad sa SHUNO-om preko radio modula ima jasne prednosti i relativno nisku cijenu. Povećava kontrolu nad svetiljkama i pojednostavljuje održavanje. Ovdje je sve jasno i ekonomske koristi su očigledne.
Ali sa kontrolom svake lampe postaje sve teže.
U Rusiji postoji nekoliko sličnih završenih projekata. Njihovi integratori s ponosom izvještavaju da su postigli uštedu energije kroz zatamnjenje i tako platili projekat.
Naše iskustvo pokazuje da nije sve tako jednostavno.
U nastavku dajem tabelu koja izračunava isplativost zatamnjenja u rubljama godišnje iu mesecima po lampi (slika 6).
Slika 6. — Proračun uštede od zatamnjivanja
Pokazuje koliko sati dnevno su svjetla uključena, u prosjeku po mjesecu. Vjerujemo da otprilike 30 posto ovog vremena lampa svijetli sa 50 posto snage i još 30 posto sa 30 posto snage. Ostalo je u punom kapacitetu. Zaokruženo na najbližu desetinu.
Radi jednostavnosti, smatram da u režimu snage od 50 posto svjetlo troši polovinu onoga što radi na 100 posto. Ovo je takođe malo netačno, jer postoji potrošnja vozača, koja je konstantna. One. Naša stvarna ušteda će biti manja nego u tabeli. Ali radi lakšeg razumijevanja, neka bude tako.
Uzmimo da je cijena po kilovatu električne energije 5 rubalja, što je prosječna cijena za pravna lica.
Ukupno, za godinu dana zapravo možete uštedjeti od 313 rubalja do 1409 rubalja na jednoj lampi. Kao što vidite, na uređajima male snage korist je vrlo mala; sa snažnim iluminatorima je zanimljivija.
Šta je sa troškovima?
Povećanje cijene svake baterijske lampe, kada joj se doda LoRaWAN modul, iznosi oko 5500 rubalja. Tamo je sam modul oko 3000, plus cijena Nemo-Socketa na lampi je još 1500 rubalja, plus instalacijski i konfiguracijski radovi. Još ne uzimam u obzir da za takve lampe morate platiti pretplatu vlasniku mreže.
Ispostavilo se da je isplativost sistema u najboljem slučaju (sa najjačom lampom) nešto manje od četiri godine. Payback. Za dugo vremena.
Ali čak i u ovom slučaju, sve će biti poništeno pretplatom. A bez toga, trošak će i dalje morati uključivati održavanje LoRaWAN mreže, što također nije jeftino.
Male uštede su i u radu hitnih ekipa, koje sada mnogo optimalnije planiraju svoj rad. Ali ona neće spasiti.
Ispada da je sve uzalud?
br. Zapravo, tačan odgovor ovdje je ovaj.
Kontrola svakog uličnog svjetla dio je pametnog grada. Taj dio koji baš i ne štedi novac, a za koji čak morate i malo doplatiti. Ali zauzvrat dobijamo važnu stvar. U takvoj arhitekturi imamo konstantnu zagarantovanu snagu na svakom stubu XNUMX sata. Ne samo noću.
Skoro svaki provajder se susreo sa problemom. Moramo da instaliramo wi-fi na glavnom trgu. Ili video nadzor u parku. Administracija daje zeleno svjetlo i dodjeljuje podršku. Ali problem je što postoje stubovi za rasvjetu, a struja ima samo noću. Moramo napraviti nešto lukavo, povući dodatnu snagu duž nosača, ugraditi baterije i druge čudne stvari.
U slučaju upravljanja svakim fenjerom, lako možemo okačiti nešto drugo na stup sa fenjerom i učiniti ga “pametnim”.
I ovdje je opet pitanje ekonomije i primjenjivosti. Negdje na periferiji grada, SHUNO je dovoljan za oči. U centru ima smisla izgraditi nešto složenije i upravljivije.
Glavna stvar je da ovi proračuni sadrže stvarne brojeve, a ne snove o Internetu stvari.
PS Tokom ove godine, mogao sam komunicirati sa mnogim inženjerima uključenim u industriju rasvjete. A neki su mi dokazali da i dalje postoji ekonomičnost u upravljanju svakom lampom. Otvoren sam za diskusiju, dati su moji proračuni. Ako možete dokazati suprotno, svakako ću pisati o tome.
izvor: www.habr.com