Es ist einfacher, ein Projekt für eine kommerzielle Organisation zu erstellen als für eine Regierungsorganisation. In den letzten anderthalb Jahren haben wir mehr als zwanzig LoRa-Aufgaben implementiert, aber diese wird uns noch lange in Erinnerung bleiben. Denn hier mussten wir mit einem konservativen System arbeiten.
In diesem Artikel erzähle ich Ihnen, wie wir das Management der Stadtbeleuchtung vereinfacht und im Verhältnis zu den Tageslichtstunden genauer gemacht haben. Ich werde uns loben und unsere nationale Identität schelten. Ich werde auch erzählen, warum wir Kabel zugunsten eines Funknetzes aufgegeben haben und wie ein weiterer arbeitsloser Ingenieur zur Welt kam.
Zuerst erzähle ich Ihnen, was wir gemacht haben. Dann – wie wir es geschafft haben und welche Schwierigkeiten wir überwunden haben.
Wir haben ein intelligentes städtisches Lichtsteuerungssystem in einer regionalen Stadt geschaffen. Es funktioniert über LoRaWAN. An das Funkmodul werden Befehle gesendet, um das Licht ein- und auszuschalten. Wir haben Geräte der Klasse C verwendet, da das System über eine konstante Leistung verfügt.
Für alle Fälle möchte ich Sie daran erinnern, dass das Funkmodul der Klasse C ständig auf Sendung ist und auf einen Serverbefehl wartet.
Wir haben einen Zeitplan zum Senden von Befehlen und einen Mechanismus zum Melden von Fehlern. Außerdem erfolgt eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Funkmoduls selbst.
Das ist alles. Hier können Fragen auftauchen: Was haben Sie gemacht, das so revolutionär war? Die Lichter der Stadt funktionierten ohne dich: Sie gingen abends an und gingen morgens aus. Welchen Wert hat das Projekt?
Gegenfrage: Ist Ihnen aufgefallen, dass die Stadtbeleuchtung nicht immer pünktlich einschaltet? Draußen kann es ziemlich dunkel sein, aber die Straßenlaternen sind nicht an. Dies macht sich besonders in Übergangszeiten bemerkbar, wenn die Tageslichtstunden aktiv abnehmen oder zunehmen. In der Uralregion macht sich dies im Oktober-November bemerkbar.
So gehen wir reibungslos zu den Schwierigkeiten und Besonderheiten des Projekts über.
Unsere Erfahrung oder wie man das städtische Lichtmanagement verbessert
Der Kunde ist eine staatliche Organisation.
Die Lichtsteuerung funktioniert nach dem Kettenprinzip. Dabei handelt es sich um Laternenpfähle mit einer gemeinsamen Stromversorgung. In einer Kette können mehrere bis mehrere Dutzend solcher Säulen vorhanden sein. Es hängt von der Größe der Website ab.
Jeder Stromkreis verfügt über einen eigenen Schaltschrank; er enthält einen Stromzähler und ein Ein-/Aus-Relais mit der Hauptstromversorgung. Ich kann kein Foto des Schranks anhängen, da der Kunde die Ausstellung verboten hat. Ehrlich gesagt sieht er mittelmäßig aus.
Tagsüber gibt es an den Masten keinen Strom. Daher ist es nicht möglich, an jeder Lampe einen Lichtsensor oder ein persönliches Relais zu installieren.
Insgesamt: Wir haben ein veraltetes Kettensystem für die Stadtbeleuchtung, das verbessert und „modernisiert“ werden muss.
Hier sind die offensichtlichen Nachteile eines solchen Systems:
1) Ein Timer dient zur Regulierung der Ein- und Ausschaltzeit der Lichter.
Doch mit den Tageslichtstunden kann das Gerät nicht mithalten. Der Techniker trägt es manuell ein. Er tut dies nicht jeden Tag, aber mit einer bestimmten Häufigkeit. Dementsprechend liegt immer ein Fehler vor.
2) In einem solchen System erfolgt keine Störungsmeldung. Es ist ein Fehler aufgetreten und der Kunde hat keine zeitnahe Nachricht erhalten. Und das ist sehr kritisch. Denn solche Verstöße können erhebliche Bußgelder und Strafen nach sich ziehen. Dennoch ist es ein städtisches Problem.
3) Es gibt keine automatische Korrektur des Energieverbrauchs basierend auf den Tageslichtstunden. Daher die Situation, wenn es draußen bereits dunkel ist und das Licht nicht an ist.
4) Es gibt keine Informationen über einen ungewöhnlichen Energieverbrauch in der Region.
Jemand hat sich an die Lampe angeschlossen und Energie gestohlen, aber der Kunde sieht es nicht. Solche Präzedenzfälle kommen übrigens häufig in regionalen Städten mit privaten Gebäuden vor.
Es ist schwierig, mit einem Regierungskunden zu sprechen. Weil er bereits an ein System gewöhnt ist, das zu funktionieren scheint, es aber gerne besser wäre. Gleichzeitig müssen wir sicherstellen, dass es einfach zu handhaben ist und dass lokale Handwerker damit umgehen können. Sie können nicht jedes Mal Spezialisten aus dem Regionalzentrum einladen.
Und doch – es soll günstig sein und lange halten.
Was wir gemacht haben:
1) Anstelle von Kabeln wurde ein Funknetzwerk verwendet. Dies ermöglichte es uns, innerhalb des Budgets zu bleiben und das System universell zu machen.
Der Schaltschrank kann sich im Zentrum eines Industriegebiets oder am Stadteingang befinden – die Verkabelung dorthin ist teuer und schwierig und nicht immer möglich. Das Funknetz meistert die Aufgaben perfekt, arbeitet stabil und ist für den Kunden günstiger.
2) Zur Steuerung des Systems verwendeten wir SI-12-Funkmodule von Vega. Sie verfügen über Steuerkontakte, an denen wir ein Stromversorgungsrelais anbringen.
3) Wir haben die Umfrage auf den Stromzähler im Kasten geschraubt. Es gibt Verbrauch – das Licht ist an, es gibt keinen Verbrauch – es ist ausgeschaltet.
Die Umfrage gibt Aufschluss über die korrekte Funktion des Leistungsrelais. Wenn es klemmt, werden wir es sehen.
4) Berechnen Sie den Durchschnittsverbrauch – den Medianverbrauch. Dafür hatten wir technische Parameter und die Anzahl der Benutzer.
So konnten wir Hinweise auf Auffälligkeiten erhalten. Liegt der Verbrauch unter dem Durchschnitt, sind einige Lampen durchgebrannt. Liegt er über dem Durchschnitt, hat sich jemand mit dem Netz verbunden und stiehlt Strom.
5) Wir haben eine Schnittstelle zur Lichtsteuerung erstellt. Obwohl es „roh“ ist, testen wir es und werden es höchstwahrscheinlich fertigstellen.
In der Schnittstelle können Sie:
1. Geräte vom Typ „Schaltschrank“ mit einer bestimmten Adresse hinzufügen
2. Sehen Sie sich den Zustand des Schranks an (ein-aus)
3. Legen Sie einen Zeitplan für ihn fest
4. Befestigen Sie einen Stromzähler am Schrank
5. Schalten Sie das Beleuchtungssystem manuell ein/aus.
Dies ist für Reparaturen notwendig. Die Ingenieure arbeiten tagsüber und das Licht ist während dieser Zeit ausgeschaltet. Der Disponent kann sie jedoch über die Fernbedienung einschalten. In diesem Fall müssen Sie den Schaltvorgang nicht unterbrechen und in den Schrank gehen.
6. Sehen Sie sich die Protokolle eines bestimmten Schranks an. Sie enthalten Daten zum Ein- und Ausschalten, zum Typ (geplant oder manuell) und zum Status der Vorgänge.
Jetzt muss der Kunde keinen Techniker mehr schicken, um den Timer manuell einzustellen. Wir haben die Systemverwaltung verbessert und sie einfacher, stabiler und übersichtlicher gemacht. Wir wissen ehrlich gesagt nicht, was der Ingenieur jetzt tun wird. Wir hoffen aber, dass sich ernstere Aufgaben für ihn finden.
Das System befindet sich derzeit im Test. Daher bin ich für praktische Ratschläge und Fragen dankbar.
Wir werden weiter an dem Projekt arbeiten. Es gibt Überlegungen, vollwertige Steuerungen in Schaltschränke einzubauen. Der Zeitplan wird in ihrem Speicher gespeichert, sodass sie die Beleuchtung ohne Funkkommunikation steuern können.
Wir werden auch das sanfte Einschalten der Lichter konfigurieren. Dann arbeitet die Stadtbeleuchtung mit Einbruch der Dämmerung auf 30 Prozent. Je dunkler es auf der Straße wird, desto heller brennen die Straßenlaternen.
Dafür gibt es bereits fertige Systeme. Sie basieren auf DALI- oder 0-10-Lichtsteuerungsprotokollen. In ihnen können Sie jeder Lampe eine Adresse zuweisen und sie separat steuern. Doch die Infrastruktur vieler russischer Städte ist dafür nicht bereit. Die Modernisierung einer Straßenbeleuchtung ist teuer und niemand hat es eilig.
Wir entwickeln ein eigenes System, das ähnlich funktionieren wird. Mehr dazu in den folgenden Artikeln.
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Source: habr.com