Paskutinėje serijoje...
Maždaug prieš metus aš apie miesto apšvietimo valdymą viename iš mūsų miestų. Ten viskas buvo labai paprasta: pagal grafiką lempų maitinimas buvo įjungiamas ir išjungiamas per SHUNO (išorinio apšvietimo valdymo spinta). SHUNO buvo estafetė, kurios nurodymu buvo įjungta šviesų grandinė. Galbūt vienintelis įdomus dalykas yra tai, kad tai buvo padaryta per LoRaWAN.
Kaip pamenate, iš pradžių buvome pastatyti ant SI-12 modulių (1 pav.) iš Vega kompanijos. Net bandomajame etape iš karto turėjome problemų.
1 pav. — Modulis SI-12
- Mes priklausėme nuo LoRaWAN tinklo. Rimti trukdžiai eteryje arba serverio gedimas ir turime problemų dėl miesto apšvietimo. Mažai tikėtina, bet įmanoma.
- SI-12 turi tik impulsų įvestį. Prie jo galite prijungti elektros skaitiklį ir iš jo nuskaityti srovės rodmenis. Tačiau per trumpą laiką (5–10 minučių) neįmanoma stebėti suvartojimo šuolio, kuris atsiranda įjungus šviesas. Žemiau paaiškinsiu, kodėl tai svarbu.
- Problema rimtesnė. SI-12 moduliai nuolat užšaldavo. Maždaug kartą per 20 operacijų. Kartu su Vega bandėme pašalinti priežastį. Pilotinio bandymo metu buvo išleistos dvi naujos modulių programinės įrangos ir nauja serverio versija, kur buvo ištaisytos kelios rimtos problemos. Galų gale moduliai nustojo kabėti. Ir vis dėlto mes nuo jų nutolome.
Ir dabar...
Šiuo metu mes sukūrėme daug pažangesnį projektą.
Jis pagrįstas IS-Industry moduliais (2 pav.). Techninę įrangą sukūrė mūsų užsakovas, programinę įrangą parašėme patys. Tai labai protingas modulis. Priklausomai nuo į jį įkeltos programinės įrangos, ji gali valdyti apšvietimą arba apklausti matavimo prietaisus su dideliu parametrų rinkiniu. Pavyzdžiui, šilumos skaitikliai arba trifaziai elektros skaitikliai.
Keletas žodžių apie tai, kas buvo įgyvendinta.
2 pav. — IS-Industry modulis
1. Nuo šiol IS-Industry turi savo atmintį. Naudojant lengvą programinę-aparatinę įrangą, į šią atmintį nuotoliniu būdu įkeliamos vadinamosios strategijos. Iš esmės tai yra SHUNO įjungimo ir išjungimo grafikas tam tikram laikotarpiui. Mes nebepriklausome nuo radijo kanalo jį įjungdami ir išjungdami. Modulio viduje yra grafikas, pagal kurį jis veikia nepriklausomai nuo nieko. Kiekvieną vykdymą būtinai lydi komanda serveriui. Serveris turi žinoti, kad mūsų būsena pasikeitė.
2. Tas pats modulis gali apklausti elektros skaitiklį SHUNO. Kas valandą iš jo gaunamos pakuotės su suvartojimu ir visa krūva parametrų, kuriuos gali pagaminti skaitiklis.
Bet ne tai esmė. Praėjus dviem minutėms po būsenos pakeitimo, siunčiama nepaprasta komanda su momentiniais skaitiklio rodmenimis. Iš jų galime spręsti, ar šviesa iš tikrųjų įsijungė arba išjungė. Arba kažkas nutiko. Sąsaja turi du indikatorius. Jungiklis rodo esamą modulio būseną. Lemputė yra susieta su vartojimo nebuvimu arba buvimu. Jei šios būsenos prieštarauja viena kitai (modulis išjungtas, bet vartojamas ir atvirkščiai), tada linija su SHUNO paryškinama raudonai ir sukuriamas aliarmas (3 pav.). Rudenį tokia sistema mums padėjo rasti užstrigusią starterio relę. Tiesą sakant, problema nėra mūsų, mūsų modulis veikė tinkamai. Bet mes dirbame kliento interesais. Todėl jie turi parodyti jam visus nelaimingus atsitikimus, dėl kurių gali kilti problemų dėl apšvietimo.
3 pav. — Sunaudojimas prieštarauja relės būsenai. Štai kodėl linija paryškinta raudonai
Grafikai sudaromi remiantis valandiniais rodmenimis.
Logika tokia pati kaip ir praeitą kartą. Įjungimo faktą stebime didindami elektros sąnaudas. Stebime vidutinį suvartojimą. Sunaudojimas žemiau medianos reiškia, kad kai kurie žibintai perdegė, o aukščiau – iš stulpo pavagiama elektra.
3. Standartiniai paketai su informacija apie suvartojimą ir kad modulis tvarkingas. Jie ateina skirtingu metu ir nesukuria minios eteryje.
4. Kaip ir anksčiau, bet kada galime priversti SHUNO įsijungti arba išjungti. Pavyzdžiui, greitosios pagalbos ekipažui reikia ieškoti grandinėje perdegusios lempos.
Tokie patobulinimai žymiai padidina atsparumą gedimams.
Šis valdymo modelis dabar bene populiariausias Rusijoje.
Ir taip pat...
Ėjome toliau.
Faktas yra tas, kad galite visiškai atsiriboti nuo SHUNO klasikine prasme ir valdyti kiekvieną lempą atskirai.
Tam reikia, kad žibintuvėlis palaikytų pritemdymo protokolą (0-10, DALI ar kokį kitą) ir turėtų Nemo-socket jungtį.
Nemo-socket yra standartinė 7 kontaktų jungtis (4 pav.), kuri dažnai naudojama gatvių apšvietimui. Maitinimo ir sąsajos kontaktai iš žibinto išvedami į šią jungtį.
4 pav. - Nemo lizdas
0-10 yra gerai žinomas apšvietimo valdymo protokolas. Nebe jaunas, bet gerai pasiteisinęs. Šį protokolą naudojančių komandų dėka galime ne tik įjungti ir išjungti lempą, bet ir perjungti ją į pritemdymo režimą. Paprasčiau tariant, pritemdykite šviesas jų visiškai neišjungdami. Galime jį pritemdyti tam tikra procentine verte. 30 arba 70 arba 43.
Tai veikia taip. Mūsų valdymo modulis sumontuotas ant Nemo lizdo. Šis modulis palaiko 0-10 protokolą. Komandos ateina per LoRaWAN per radijo kanalą (5 pav.).
5 pav. – Žibintuvėlis su valdymo moduliu
Ką gali padaryti šis modulis?
Jis gali įjungti ir išjungti lempą, pritemdyti iki tam tikro dydžio. Jis taip pat gali stebėti lempos suvartojimą. Pritemdymo atveju sumažėja srovės suvartojimas.
Dabar mes ne tik sekame žibintų eilutę, bet ir valdome ir sekame KIEKVIENĄ žibintą. Ir, žinoma, kiekvienam iš žibintų galime gauti tam tikrą klaidą.
Be to, galite gerokai apsunkinti strategijų logiką.
Pvz. 5 lemputei sakome, kad ji turi įsijungti 18-00, 3-00 šviesti 50 procentų iki 4-50, tada vėl užsidegti šimtu procentų ir išjungti 9-20 val. Visa tai lengvai sukonfigūruojama mūsų sąsajoje ir suformuojama į lempai suprantamą veikimo strategiją. Ši strategija įkeliama į lempą ir ji veikia pagal ją, kol ateina kitos komandos.
Kaip ir SHUNO modulio atveju, mes neturime problemų dėl radijo ryšio praradimo. Net jei su juo atsitiks kažkas kritiško, apšvietimas veiks ir toliau. Be to, tuo metu, kai reikia uždegti, tarkime, šimtą lempų, eteryje nėra skubėjimo. Mes galime lengvai juos apeiti po vieną, skaitydami ir koreguodami strategijas. Be to, tam tikrais intervalais sukonfigūruojami signaliniai paketai, rodantys, kad įrenginys veikia ir pasiruošęs bendrauti.
Neplanuota prieiga įvyks tik nelaimės atveju. Laimei, šiuo atveju turime prabangą nuolat maitintis ir galime sau leisti C klasę.
Svarbus klausimas, kurį iškelsiu dar kartą. Kiekvieną kartą, kai pristatome savo sistemą, manęs klausia – o kaip foto estafetė? Ar ten galima prisukti fotorelę?
Techniškai jokių problemų nėra. Bet visi klientai, su kuriais šiuo metu bendraujame, kategoriškai atsisako imti informaciją iš fotosensorių. Jie prašo veikti tik pagal tvarkaraštį ir astronomines formules. Vis dėlto miesto apšvietimas yra labai svarbus ir svarbus.
O dabar svarbiausia. Ekonomika.
Darbas su SHUNO per radijo modulį turi aiškių privalumų ir santykinai mažą kainą. Padidina šviestuvų kontrolę ir supaprastina priežiūrą. Čia viskas aišku ir ekonominė nauda akivaizdi.
Tačiau su kiekvienos lempos valdymu tampa vis sunkiau.
Rusijoje yra keletas panašių užbaigtų projektų. Jų integratoriai su pasididžiavimu praneša, kad sutaupė energijos naudodami pritemdymą ir taip sumokėjo už projektą.
Mūsų patirtis rodo, kad ne viskas taip paprasta.
Žemiau pateikiu lentelę, kurioje apskaičiuojamas atsipirkimas nuo pritemdymo rubliais per metus ir mėnesiais vienai lempai (6 pav.).
6 pav. — Sutaupytų dydžių apskaičiavimas
Tai rodo, kiek valandų per dieną dega šviesos, vidutiniškai pagal mėnesį. Manome, kad maždaug 30 procentų šio laiko lempa šviečia 50 procentų galia ir dar 30 procentų 30 procentų galia. Likusi dalis yra visu pajėgumu. Suapvalinta iki artimiausios dešimtosios.
Paprastumo dėlei manau, kad esant 50 procentų galios režimui, šviesa sunaudoja pusę to, ką ji naudoja esant 100 procentų. Tai taip pat šiek tiek neteisinga, nes vairuotojo suvartojimas yra pastovus. Tie. Mūsų realios santaupos bus mažesnės nei lentelėje. Bet kad būtų lengviau suprasti, tebūnie taip.
Paimkime, kad elektros energijos kilovato kaina yra 5 rubliai, vidutinė kaina juridiniams asmenims.
Iš viso per metus vienoje lempoje iš tikrųjų galite sutaupyti nuo 313 rublių iki 1409 rublių. Kaip matote, mažos galios įrenginiuose nauda yra labai maža, o su galingais apšvietimais tai įdomiau.
O kaip dėl išlaidų?
Kiekvieno žibintuvėlio kaina, pridedant prie jo LoRaWAN modulį, yra apie 5500 rublių. Ten pats modulis yra apie 3000, plius Nemo-Socket lempos kaina yra dar 1500 rublių, plius montavimo ir konfigūravimo darbai. Dar neatsižvelgiu į tai, kad už tokias lempas reikia mokėti abonentinį mokestį tinklo savininkui.
Pasirodo, sistemos atsipirkimas geriausiu atveju (su galingiausia lempa) yra kiek mažiau nei ketveri metai. Atsipirkimas. Ilgam laikui.
Bet ir šiuo atveju viską paneigs abonentinis mokestis. O be jo į išlaidas vis tiek teks įskaičiuoti LoRaWAN tinklo išlaikymas, kuris taip pat nėra pigus.
Mažai sutaupoma ir avarinių brigadų darbe, kurie dabar daug optimaliau planuoja savo darbą. Bet ji neišgelbės.
Pasirodo, viskas veltui?
Nr. Tiesą sakant, teisingas atsakymas čia yra toks.
Kiekvieno gatvės žibinto valdymas yra išmaniojo miesto dalis. Ta dalis, kuri tikrai netaupo pinigų ir už kurią net reikia šiek tiek primokėti. Tačiau mainais gauname svarbų dalyką. Tokioje architektūroje mes turime nuolatinę garantuotą galią kiekviename poliuje visą parą. Ne tik naktį.
Beveik kiekvienas paslaugų teikėjas susidūrė su problema. Mes turime įdiegti wi-fi pagrindinėje aikštėje. Arba vaizdo stebėjimas parke. Administracija duoda leidimą ir skiria paramą. Bet bėda ta, kad ten yra apšvietimo stulpai, o elektra ten yra tik naktimis. Turime padaryti ką nors gudraus, traukti papildomą galią išilgai atramų, įdėti baterijas ir kitus keistus dalykus.
Kiekvieno žibinto valdymo atveju galime lengvai pakabinti ką nors kita ant stulpo su žibintu ir padaryti jį „išmanų“.
Ir čia vėl ekonomikos ir pritaikomumo klausimas. Kažkur miesto pakraštyje akims užtenka SHUNO. Centre prasminga sukurti kažką sudėtingesnio ir lengviau valdomo.
Svarbiausia, kad šiuose skaičiavimuose būtų tikri skaičiai, o ne svajonės apie daiktų internetą.
PS Per šiuos metus man pavyko bendrauti su daugybe inžinierių, dirbančių apšvietimo pramonėje. Ir kai kurie man įrodė, kad kiekvienos lempos valdymas vis dar yra ekonomiškas. Esu atviras diskusijoms, mano skaičiavimai pateikti. Jei pavyks įrodyti priešingai, būtinai apie tai parašysiu.
Šaltinis: www.habr.com