Az utolsó epizódban...
Körülbelül egy éve I a városi világítás kezeléséről valamelyik városunkban. Ott minden nagyon egyszerű volt: ütemterv szerint a lámpák áramellátását a SHUNO-n (külső világítási vezérlőszekrény) keresztül kapcsolták be és le. A SHUNO-ban volt egy relé, amelynek parancsára felkapcsolták a fényláncot. Talán az egyetlen érdekesség az, hogy ez a LoRaWAN-on keresztül történt.
Ahogy emlékszel, kezdetben a Vega cég SI-12 moduljaira építettünk (1. ábra). Már a kísérleti szakaszban is azonnal problémáink voltak.
1. ábra – SI-12 modul
- A LoRaWAN hálózattól függtünk. Súlyos interferencia az éterben vagy szerver leállás, és problémánk van a városi világítással. Valószínűtlen, de lehetséges.
- Az SI-12-nek csak impulzusbemenete van. Rá lehet kötni egy villanyórát, és le lehet olvasni belőle az áramerősséget. De rövid időn belül (5-10 perc) lehetetlen nyomon követni a fogyasztás ugrását, amely a világítás felkapcsolása után következik be. Az alábbiakban elmagyarázom, miért fontos ez.
- A probléma komolyabb. Az SI-12 modulok folyamatosan lefagytak. Körülbelül 20 műveletenként egyszer. A Vegával közösen megpróbáltuk megszüntetni az okot. A pilot során két új modul firmware-t és egy új szerververziót adtak ki, ahol több komoly probléma is kijavításra került. Végül a modulok leálltak. És mégis eltávolodtunk tőlük.
És most...
Jelenleg egy sokkal fejlettebb projektet építettünk fel.
Az IS-Industry modulokon alapul (2. ábra). A hardvert kihelyezőnk fejlesztette, a firmware-t magunk írtuk. Ez egy nagyon okos modul. A rátöltött firmware-től függően számos paraméterrel vezérelheti a világítást vagy lekérdezheti a mérőeszközöket. Például hőmérők vagy háromfázisú villamosenergia-mérők.
Néhány szó a megvalósult dolgokról.
2. ábra – IS-Industry modul
1. Ezentúl az IS-Industry saját memóriával rendelkezik. A könnyű firmware segítségével az úgynevezett stratégiák távolról töltődnek be ebbe a memóriába. Lényegében ez a SHUNO be- és kikapcsolásának ütemezése egy bizonyos időszakra. Már nem függünk a rádiócsatornától, amikor be- és kikapcsoljuk. A modulon belül van egy ütemezés, amely szerint mindentől függetlenül működik. Minden végrehajtást szükségszerűen kísér egy parancs a szervernek. A szervernek tudnia kell, hogy az állapotunk megváltozott.
2. Ugyanaz a modul le tudja kérdezni a SHUNO-ban lévő villanyórát. Óránként érkeznek belőle csomagok fogyasztással és egy csomó paraméterrel, amit a mérő képes előállítani.
De nem ez a lényeg. Két perccel az állapotváltozás után rendkívüli parancsot küldünk azonnali számlálóleolvasással. Ezek alapján meg tudjuk ítélni, hogy a lámpa valóban fel- vagy kikapcsolt. Vagy valami elromlott. Az interfésznek két jelzője van. A kapcsoló a modul aktuális állapotát mutatja. A villanykörte a fogyasztás hiányához vagy meglétéhez van kötve. Ha ezek az állapotok ellentmondanak egymásnak (a modul ki van kapcsolva, de a fogyasztás folyik, és fordítva), akkor a SHUNO-t jelző sor piros színnel kiemelésre kerül és riasztás jön létre (3. ábra). Ősszel egy ilyen rendszer segített megtalálni az elakadt indítórelét. Valójában a probléma nem a miénk, a modulunk megfelelően működött. De mi a megrendelő érdekében dolgozunk. Ezért minden olyan balesetet meg kell mutatniuk neki, amely világítási problémákat okozhat.
3. ábra – A fogyasztás ellentmond a relé állapotának. Ezért van a vonal pirossal kiemelve
A grafikonok az óránkénti leolvasások alapján készülnek.
A logika ugyanaz, mint legutóbb. A bekapcsolás tényét az áramfogyasztás növelésével figyeljük. A medián fogyasztást követjük. A medián alatti fogyasztás azt jelenti, hogy a lámpák egy része kiégett, felette pedig azt, hogy az áramot ellopják az oszlopról.
3. Szabványos csomagok a fogyasztásról és a modul megfelelőségéről. Különböző időpontokban jönnek, és nem hoznak létre tömeget a levegőben.
4. Ahogy eddig is, a SHUNO-t bármikor rákényszeríthetjük a be- vagy kikapcsolásra. Szükséges például, hogy egy mentőszolgálat láncban keressen egy kiégett lámpát.
Az ilyen fejlesztések jelentősen növelik a hibatűrést.
Ez az irányítási modell ma talán a legnépszerűbb Oroszországban.
És még...
Tovább sétáltunk.
A helyzet az, hogy teljesen eltávolodhat a klasszikus értelemben vett SHUNO-tól, és minden lámpát külön-külön vezérelhet.
Ehhez az szükséges, hogy a zseblámpa támogassa a fényerő-szabályozási protokollt (0-10, DALI vagy más), és rendelkezzen Nemo-socket csatlakozóval.
A Nemo-socket egy szabványos 7 tűs csatlakozó (a 4. ábrán), amelyet gyakran használnak közvilágításban. A tápellátás és az interfész érintkezői a zseblámpából erre a csatlakozóra kerülnek.
4. ábra – Nemo-socket
A 0-10 egy jól ismert világításvezérlő protokoll. Már nem fiatal, de jól bevált. Az ezt a protokollt használó parancsoknak köszönhetően a lámpát nem csak be- és kikapcsolhatjuk, hanem tompítási módba is kapcsolhatjuk. Egyszerűen fogalmazva: tompítsa el a lámpákat anélkül, hogy teljesen lekapcsolná őket. Egy bizonyos százalékos értékkel tompíthatjuk. 30 vagy 70 vagy 43.
Ez így működik. Vezérlőmodulunk a Nemo-socket tetejére van felszerelve. Ez a modul támogatja a 0-10 protokollt. A parancsok a LoRaWAN-on keresztül érkeznek egy rádiócsatornán keresztül (5. ábra).
5. ábra – Zseblámpa vezérlőmodullal
Mit tud ez a modul?
A lámpát fel- és kikapcsolhatja, bizonyos mértékig tompíthatja. És nyomon tudja követni a lámpa fogyasztását is. Tompítás esetén az áramfelvétel csökken.
Most már nem csak egy sor lámpást követünk nyomon, hanem MINDEN lámpást kezelünk és nyomon követünk. És természetesen mindegyik lámpánál kaphatunk egy bizonyos hibát.
Ezenkívül jelentősen bonyolíthatja a stratégiák logikáját.
Például. Az 5-ös lámpának azt mondjuk, hogy 18-00-kor kapcsoljon be, 3-00-nál halványítsa el 50 százalékkal 4-50-re, majd kapcsoljon újra száz százalékra, és 9-20-kor kapcsoljon ki. Mindez egyszerűen konfigurálható felületünkön, és a lámpa számára érthető működési stratégiává formálódik. Ez a stratégia feltöltődik a lámpára, és aszerint működik, amíg más parancsok meg nem érkeznek.
A SHUNO modulhoz hasonlóan nálunk sincs probléma a rádiókommunikáció megszakadásával. Még ha valami kritikus dolog történik is vele, a világítás továbbra is működik. Ráadásul nincs rohanás a levegőben abban a pillanatban, amikor mondjuk száz lámpát kell meggyújtani. Könnyedén megkerülhetjük őket egyenként, leolvasva és módosítva a stratégiákat. Ezenkívül bizonyos időközönként jelzőcsomagokat állítanak be, jelezve, hogy az eszköz életben van és készen áll a kommunikációra.
A nem tervezett hozzáférés csak vészhelyzet esetén történik. Szerencsére ebben az esetben megvan az a luxus, hogy állandóan táplálkozzunk, és megengedhetjük magunknak a C osztályt.
Egy fontos kérdés, amit újra fel fogok vetni. Valahányszor bemutatjuk a rendszerünket, megkérdezik tőlem – mi a helyzet a fotórelével? Oda lehet fotórelét csavarni?
Tisztán technikailag nincs probléma. De az összes vásárló, akivel jelenleg kommunikálunk, kategorikusan megtagadja, hogy információt vegyen a fotóérzékelőktől. Azt kérik, hogy csak menetrenddel és csillagászati képletekkel működjön. Ennek ellenére a városi világítás kritikus és fontos.
És most a legfontosabb. Gazdaság.
A SHUNO-val rádiómodulon keresztül végzett munka egyértelmű előnyökkel és viszonylag alacsony költséggel jár. Növeli a lámpatestek irányítását és leegyszerűsíti a karbantartást. Itt minden világos, és a gazdasági előnyök nyilvánvalóak.
De az egyes lámpák vezérlésével ez egyre nehezebbé válik.
Számos hasonló befejezett projekt van Oroszországban. Integrátoraik büszkén számolnak be arról, hogy a fényerő szabályozásával energiamegtakarítást értek el, és így kifizették a projektet.
Tapasztalataink azt mutatják, hogy nem minden ilyen egyszerű.
Az alábbiakban bemutatok egy táblázatot, amely kiszámítja a fényerő-szabályozás megtérülését rubelben évente és hónapokban lámpánként (6. ábra).
6. ábra – A fényerő-szabályozásból származó megtakarítások számítása
Megmutatja, hogy naponta hány órát égnek a lámpák, havi átlagban. Úgy gondoljuk, hogy ennek az időnek körülbelül 30 százaléka 50 százalékos, további 30 százaléka pedig 30 százalékos teljesítménnyel világít. A többi teljes kapacitással. A legközelebbi tizedre kerekítve.
Az egyszerűség kedvéért úgy gondolom, hogy 50 százalékos teljesítmény mellett a fény a felét fogyasztja annak, amit 100 százalékos üzemmódban. Ez egy kicsit helytelen is, mert van sofőr fogyasztás, ami állandó. Azok. Valódi megtakarításunk kisebb lesz, mint a táblázatban. De a könnyebb érthetőség kedvéért legyen így.
Vegyük a villamos energia kilowattonkénti árát 5 rubelnek, ami a jogi személyek átlagos ára.
Összességében egy év alatt 313 rubelről 1409 rubelre takaríthat meg egy lámpát. Mint látható, az alacsony fogyasztású eszközökön az előny nagyon kicsi, az erős megvilágítókkal pedig érdekesebb.
Mi lesz a költségekkel?
Az egyes zseblámpák árának növekedése, ha LoRaWAN modult ad hozzá, körülbelül 5500 rubel. Ott maga a modul körülbelül 3000, plusz a lámpán lévő Nemo-Socket költsége további 1500 rubel, plusz telepítési és konfigurációs munka. Azt még nem számolom, hogy az ilyen lámpákért előfizetési díjat kell fizetni a hálózat tulajdonosának.
Kiderült, hogy a rendszer megtérülése a legjobb esetben (a legerősebb lámpával) valamivel kevesebb, mint négy év. Megtérülés. Hosszú ideje.
De még ebben az esetben is mindent megcáfol az előfizetési díj. Enélkül pedig a költségekbe még bele kell számítani a LoRaWAN hálózat fenntartását, ami szintén nem olcsó.
A sürgősségi személyzet munkájában is van kisebb megtakarítás, akik most sokkal optimálisabban tervezik a munkájukat. De nem fogja megmenteni.
Kiderül, hogy minden hiábavaló?
Nem. Valójában a helyes válasz itt ez.
Minden utcai lámpa vezérlése az okos város része. Az a rész, amivel nem igazán lehet spórolni, és amiért még egy kis pluszt is kell fizetni. De cserébe kapunk egy fontos dolgot. Egy ilyen architektúrában éjjel-nappal minden póluson állandó garantált teljesítmény áll rendelkezésre. Nem csak éjszaka.
Szinte minden szolgáltató találkozott már ezzel a problémával. Wi-fit kell csinálnunk a főtéren. Vagy videó megfigyelés a parkban. Az adminisztráció megadja az utat és kiosztja a támogatásokat. De az a baj, hogy vannak világítóoszlopok, és ott csak éjszaka van áram. Valami trükkös dolgot kell csinálnunk, további áramot kell húznunk a támasztékokon, be kell helyeznünk az akkumulátorokat és egyéb furcsa dolgokat.
Az egyes lámpások vezérlése esetén a lámpával könnyedén akaszthatunk mást is a rúdra, és „okossá” tehetjük.
És itt megint a gazdaságosság és az alkalmazhatóság kérdése. Valahol a város szélén a SHUNO elég a szemnek. A központban érdemes valami bonyolultabbat és kezelhetőbbet építeni.
A lényeg az, hogy ezek a számítások valós számokat tartalmaznak, és nem a dolgok internetével kapcsolatos álmokat.
PS Az év során számos világítástechnikai mérnökkel tudtam kommunikálni. És néhányan bebizonyították számomra, hogy még mindig van gazdaságosság az egyes lámpák kezelésében. Nyitott vagyok a vitára, számításaim adottak. Ha be tudod bizonyítani az ellenkezőjét, mindenképpen írok róla.
Forrás: will.com