É mais fácil criar um projeto para uma organização comercial do que para uma organização governamental. No último ano e meio, implementamos mais de vinte tarefas LoRa, mas vamos nos lembrar desta por muito tempo. Porque aqui tivemos que trabalhar com um sistema conservador.
Neste artigo contarei como simplificamos o gerenciamento da iluminação da cidade e o tornamos mais preciso em relação ao horário de verão. Vou nos elogiar e repreender nossa identidade nacional. Também compartilharei por que abandonamos os fios em favor de uma rede de rádio e como surgiu outro engenheiro desempregado no mundo.
Primeiro, vou contar o que fizemos. Depois - como fizemos e quais dificuldades superamos.
Criamos um sistema inteligente de controle de iluminação urbana em uma cidade regional. Funciona via LoRaWAN. Os comandos são enviados ao módulo de rádio para ligar e desligar a luz. Usamos dispositivos classe C porque o sistema tem potência constante.
Por precaução, lembro que o módulo de rádio classe C está permanentemente no ar, aguardando um comando do servidor.
Temos um cronograma para envio de comandos e um mecanismo para reportar erros. Há também uma verificação da funcionalidade do próprio módulo de rádio.
Isso é tudo. Aqui podem surgir questões: o que você fez de tão revolucionário? As luzes da cidade funcionavam sem você: acendiam-se à noite e apagavam-se pela manhã. Qual é o valor do projeto?
Contrapergunta: você já percebeu que a iluminação da cidade nem sempre acende na hora certa? Pode estar bastante escuro lá fora, mas as luzes da rua não estão acesas. Isto é especialmente perceptível durante os períodos de transição, quando as horas do dia estão diminuindo ou aumentando ativamente. Na região dos Urais, isso é perceptível em outubro-novembro.
Assim, passamos suavemente para as dificuldades e características do projeto.
A nossa experiência ou como melhorar a gestão da iluminação urbana
O cliente é uma organização governamental.
O sistema de controle de iluminação funciona segundo um princípio de cadeia. É quando existem postes de iluminação com alimentação comum. Pode haver de várias a várias dezenas desses pilares em uma cadeia. Depende da escala do site.
Cada circuito possui seu próprio gabinete de controle; contém um medidor elétrico e um relé liga/desliga com a alimentação principal. Não consigo anexar foto do gabinete porque o cliente proibiu que fosse mostrado. Honestamente, ele parece mais ou menos.
Durante o dia não há energia nos postes. Portanto, é impossível instalar um sensor de luz ou relé pessoal em cada lâmpada.
No total: temos um sistema de elos de corrente ultrapassado para iluminação urbana, que precisa ser melhorado e “modernizado”.
Aqui estão as desvantagens óbvias de tal sistema:
1) Um temporizador é usado para regular o tempo em que as luzes são ligadas e desligadas.
Mas o dispositivo não consegue acompanhar o horário de verão. O engenheiro o traz manualmente. Ele não faz isso todos os dias, mas com uma determinada frequência. Conseqüentemente, sempre há um erro.
2) Nesse sistema não há notificação de avarias. Algo deu errado e o cliente não recebeu uma mensagem imediata. E isso é muito crítico. Porque tais violações podem resultar em multas e penalidades significativas. Ainda assim, é uma questão urbana.
3) Não há correção automática do consumo de energia com base no horário de verão. Daí a situação em que já está escuro lá fora e as luzes não estão acesas.
4) Não há informações sobre consumo anormal de energia indicando a área.
Alguém se conectou à lâmpada, roubando energia, mas o cliente não vê. A propósito, tais precedentes ocorrem frequentemente em cidades regionais com edifícios privados.
É difícil falar com um cliente governamental. Porque ele já está acostumado com um sistema que parece funcionar, mas gostaria que fosse melhor. Ao mesmo tempo, precisamos de garantir que é fácil de gerir e que os artesãos locais conseguem lidar com isso. Não é possível convidar sempre especialistas do centro regional.
E ainda assim - deve ser barato e durar muito tempo.
O que fizemos:
1) Em vez de fios, foi utilizada uma rede de rádio. Isto permitiu-nos permanecer dentro do orçamento e tornar o sistema universal.
O gabinete de controle pode estar localizado no centro de uma zona industrial ou na entrada de uma cidade - passar um fio até ele é caro e difícil, e nem sempre possível. A rede de rádio cumpre perfeitamente as tarefas, funciona de forma estável e é mais barata para o cliente.
2) Para controlar o sistema, utilizamos módulos de rádio SI-12 da Vega. Eles possuem contatos de controle nos quais colocamos um relé de alimentação.
3) Parafusamos a pesquisa no medidor elétrico da caixa. Há consumo - as luzes estão acesas, não há consumo - estão apagadas.
A pesquisa fornece informações sobre o correto funcionamento do relé de potência. Se emperrar, veremos.
4) Calcule o consumo médio - consumo mediano. Para isso tivemos parâmetros técnicos e o número de usuários.
Foi assim que conseguimos obter informações sobre anomalias. Se o consumo estiver abaixo da média, algumas luzes estão queimadas. Se for superior à média, alguém se conectou à rede e está roubando eletricidade.
5) Fizemos uma interface para controle de iluminação. Embora esteja “cru”, estamos testando e provavelmente iremos finalizá-lo.
Na interface você pode:
1. Adicionar equipamento do tipo “gabinete de controle” com endereço específico
2. Veja o estado do gabinete (ligado - desligado)
3. Defina um horário para ele
4. Amarre um medidor elétrico ao gabinete
5. Ligue/desligue manualmente o sistema de iluminação.
Isso é necessário para reparos. Os engenheiros trabalham durante o dia e as luzes ficam apagadas nesse período. Mas o despachante poderá ativá-los pelo controle remoto. Nesse caso, você não precisará interromper a troca e entrar no armário.
6. Veja os logs de um gabinete específico. Eles contêm dados sobre ativação e desativação, tipo (programado ou manual) e status das operações.
Agora o cliente não precisa enviar um engenheiro para ajustar manualmente o cronômetro. Melhoramos o gerenciamento do sistema, tornando-o mais simples, estável e claro. Sinceramente, não sabemos o que o engenheiro fará agora. Mas esperamos que sejam encontradas tarefas mais sérias para ele.
O sistema está atualmente em testes. Portanto, ficarei grato por conselhos práticos e perguntas.
Continuaremos trabalhando no projeto. Existem ideias sobre a instalação de controladores completos em gabinetes. A programação ficará armazenada em sua memória, para que possam controlar a iluminação sem comunicação por rádio.
Também configuraremos o acendimento suave das luzes. É quando, com o início do crepúsculo, a iluminação da cidade funciona a 30 por cento.Quanto mais escuro fica na rua, mais brilhantes ficam as luzes da rua.
Já existem sistemas prontos para isso. Eles são baseados em protocolos de controle de iluminação DALI ou 0-10. Neles você pode atribuir um endereço a cada lâmpada e controlá-la separadamente. Mas a infraestrutura de muitas cidades russas não está preparada para isso. Atualizar um sistema de iluminação pública é caro e ninguém tem pressa em fazê-lo.
Estamos desenvolvendo nosso próprio sistema que funcionará de maneira semelhante. Mais sobre isso nos artigos a seguir.
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Fonte: habr.com