In ultimul episod...
Acum aproximativ un an eu despre gestionarea iluminatului urban într-unul dintre orașele noastre. Totul era foarte simplu acolo: conform unui program, alimentarea lămpilor era aprinsă și oprită prin SHUNO (cabinet de control al iluminatului extern). În SHUNO era un releu, la comanda căruia lanțul de lumini era aprins. Poate singurul lucru interesant este că acest lucru a fost făcut prin LoRaWAN.
După cum vă amintiți, inițial am fost construiti pe module SI-12 (Fig. 1) de la compania Vega. Chiar și în etapa pilot am avut imediat probleme.
Figura 1. — Modulul SI-12
- Depindeam de rețeaua LoRaWAN. Interferențe serioase în aer sau un accident de server și avem o problemă cu iluminatul orașului. Puțin probabil, dar posibil.
- SI-12 are doar o intrare de impuls. Puteți conecta un contor electric la acesta și puteți citi citirile curente din acesta. Dar pe o perioadă scurtă de timp (5-10 minute) este imposibil de urmărit saltul de consum care apare după aprinderea luminilor. Mai jos voi explica de ce acest lucru este important.
- Problema este mai grava. Modulele SI-12 au continuat să înghețe. Aproximativ o dată la 20 de operații. Împreună cu Vega, am încercat să eliminăm cauza. În timpul pilotului, au fost lansate două noi firmware-uri de module și o nouă versiune a serverului, unde au fost remediate mai multe probleme grave. În cele din urmă, modulele au încetat să mai atârne. Și totuși ne-am îndepărtat de ei.
Si acum...
Momentan am construit un proiect mult mai avansat.
Se bazează pe module IS-Industrie (Fig. 2). Hardware-ul a fost dezvoltat de către furnizorul nostru, firmware-ul a fost scris singuri. Acesta este un modul foarte inteligent. În funcție de firmware-ul care este încărcat pe acesta, acesta poate controla iluminarea sau interoga dispozitivele de măsurare cu un set mare de parametri. De exemplu, contoare de căldură sau contoare de electricitate trifazate.
Câteva cuvinte despre ceea ce a fost implementat.
Figura 2. — Modulul IS-Industrie
1. De acum înainte, IS-Industria are propria memorie. Cu firmware-ul ușor, așa-numitele strategii sunt încărcate de la distanță în această memorie. În esență, acesta este un program pentru pornirea și oprirea SHUNO pentru o anumită perioadă. Nu mai depindem de canalul radio atunci când îl pornim și îl oprim. In interiorul modulului exista un program conform caruia functioneaza indiferent de orice. Fiecare execuție este însoțită în mod necesar de o comandă către server. Serverul trebuie să știe că starea noastră s-a schimbat.
2. Același modul poate interoga contorul de energie electrică în SHUNO. În fiecare oră se primesc de la acesta pachete cu consum și o grămadă de parametri pe care îi poate produce contorul.
Dar nu asta este ideea. La două minute după schimbarea stării, este trimisă o comandă extraordinară cu citiri instantanee ale contorului. Din ele putem aprecia că lumina s-a aprins sau stins efectiv. Sau ceva a mers prost. Interfața are doi indicatori. Comutatorul arată starea curentă a modulului. Becul este legat de absența sau prezența consumului. Dacă aceste stări se contrazic între ele (modulul este oprit, dar consumul continuă și invers), atunci linia cu SHUNO este evidențiată în roșu și se creează o alarmă (Fig. 3). În toamnă, un astfel de sistem ne-a ajutat să găsim un releu de pornire blocat. De fapt, problema nu este a noastră; modulul nostru a funcționat corect. Dar lucrăm în interesul clientului. Prin urmare, trebuie să-i arate eventualele accidente care pot cauza probleme cu iluminatul.
Figura 3. — Consumul contrazice starea releului. De aceea linia este evidențiată cu roșu
Graficele sunt construite pe baza citirilor orare.
Logica este aceeași ca data trecută. Monitorizăm faptul pornirii prin creșterea consumului de energie electrică. Urmărim consumul mediu. Consumul sub mediană înseamnă că unele lumini s-au stins, iar deasupra înseamnă că se fură electricitate de pe stâlp.
3. Pachete standard cu informatii despre consum si ca modulul este in regula. Ele vin în momente diferite și nu creează o mulțime în aer.
4. Ca și înainte, putem forța SHUNO să pornească sau să oprească în orice moment. Este necesar, de exemplu, ca un echipaj de urgență să caute o lampă arsă într-un lanț.
Astfel de îmbunătățiri cresc semnificativ toleranța la erori.
Acest model de management este acum poate cel mai popular în Rusia.
Si deasemenea...
Am mers mai departe.
Faptul este că vă puteți îndepărta complet de SHUNO în sensul clasic și puteți controla fiecare lampă individual.
Pentru a face acest lucru, este necesar ca lanterna să accepte protocolul de dimming (0-10, DALI sau altul) și să aibă un conector Nemo-socket.
Nemo-socket este un conector standard cu 7 pini (în Fig. 4), care este adesea folosit în iluminatul stradal. Contactele de alimentare și de interfață sunt scoase de la lanternă către acest conector.
Figura 4. — Nemo-priză
0-10 este un protocol bine-cunoscut de control al luminii. Nu mai tânăr, dar bine dovedit. Datorită comenzilor care utilizează acest protocol, nu numai că putem aprinde și stinge lampa, ci și o putem comuta în modul de atenuare. Pur și simplu, reduceți luminile fără a le stinge complet. O putem reduce cu o anumită valoare procentuală. 30 sau 70 sau 43.
Funcționează așa. Modulul nostru de control este instalat deasupra prizei Nemo. Acest modul acceptă protocolul 0-10. Comenzile ajung prin LoRaWAN printr-un canal radio (Fig. 5).
Figura 5. — Lanterna cu modul de control
Ce poate face acest modul?
El poate aprinde și stinge lampa, o poate reduce la o anumită cantitate. Și poate urmări și consumul lămpii. În cazul reglajului se produce o scădere a consumului de curent.
Acum nu urmărim doar un șir de felinare, ci gestionăm și urmărim FIECARE lanternă. Și, desigur, pentru fiecare dintre lumini putem obține o anumită eroare.
În plus, puteți complica semnificativ logica strategiilor.
De exemplu. Spunem lămpii nr. 5 că ar trebui să se aprindă la 18-00, la 3-00 dim cu 50 la sută până la 4-50, apoi să se aprindă din nou la sută la sută și să se oprească la 9-20. Toate acestea sunt ușor de configurat în interfața noastră și sunt transformate într-o strategie de operare care este de înțeles pentru lampă. Această strategie este încărcată în lampă și funcționează în conformitate cu ea până la sosirea altor comenzi.
Ca și în cazul modulului pentru SHUNO, nu avem probleme cu pierderea comunicației radio. Chiar dacă i se întâmplă ceva critic, iluminatul va continua să funcționeze. În plus, nu există nicio grabă în aer în momentul în care este necesar să se aprindă, să zicem, o sută de lămpi. Putem ocoli cu ușurință unul câte unul, luând lecturi și ajustând strategiile. În plus, pachetele de semnalizare sunt configurate la anumite intervale, indicând faptul că dispozitivul este în viață și gata să comunice.
Accesul neprogramat va avea loc numai în caz de urgență. Din fericire, în acest caz avem luxul de a mânca constant și ne putem permite clasa C.
O întrebare importantă pe care o voi ridica din nou. De fiecare dată când ne prezentăm sistemul, ei mă întreabă - ce zici de releul foto? Un releu foto poate fi înșurubat acolo?
Pur tehnic, nu există probleme. Dar toți clienții cu care comunicăm în prezent refuză categoric să preia informații de la senzorii foto. Ei vă cer să operați doar cu un orar și formule astronomice. Cu toate acestea, iluminatul urban este esențial și important.
Și acum cel mai important lucru. Economie.
Lucrul cu SHUNO prin intermediul unui modul radio are avantaje clare și costuri relativ scăzute. Mărește controlul asupra corpurilor de iluminat și simplifică întreținerea. Totul este clar aici și beneficiile economice sunt evidente.
Dar cu controlul fiecărei lămpi devine din ce în ce mai dificil.
Există mai multe proiecte similare finalizate în Rusia. Integratorii lor raportează cu mândrie că au realizat economii de energie prin dimming și, astfel, au plătit pentru proiect.
Experiența noastră arată că nu totul este atât de simplu.
Mai jos ofer un tabel care calculează rambursarea din diminuare în ruble pe an și în luni pe lampă (Fig. 6).
Figura 6. — Calculul economiilor obținute prin reglaj
Arată câte ore pe zi sunt aprinse luminile, în medie pe lună. Credem că aproximativ 30% din acest timp lampa strălucește la 50% putere și încă 30% la 30% putere. Restul este la capacitate maximă. Rotunjit la cea mai apropiată zecime.
Pentru simplitate, consider că la modul de putere 50 la sută lumina consumă jumătate din ceea ce face la 100 la sută. Acest lucru este, de asemenea, puțin incorect, deoarece există un consum de șofer, care este constant. Acestea. Economiile noastre reale vor fi mai mici decât în tabel. Dar pentru ușurință de înțelegere, să fie așa.
Să considerăm că prețul per kilowatt de electricitate este de 5 ruble, prețul mediu pentru persoanele juridice.
În total, într-un an puteți economisi efectiv de la 313 ruble la 1409 ruble pe o lampă. După cum puteți vedea, pe dispozitivele cu putere redusă beneficiul este foarte mic; cu iluminatoare puternice este mai interesant.
Dar costurile?
Creșterea prețului fiecărei lanterne, atunci când adăugați un modul LoRaWAN la aceasta, este de aproximativ 5500 de ruble. Acolo, modulul în sine este de aproximativ 3000, plus costul Nemo-Socket pe lampă este de încă 1500 de ruble, plus lucrări de instalare și configurare. Încă nu țin cont de faptul că pentru astfel de lămpi trebuie să plătiți o taxă de abonament proprietarului rețelei.
Se pare că amortizarea sistemului în cel mai bun caz (cu cea mai puternică lampă) este puțin mai mică de patru ani. Rambursare. Pentru o lungă perioadă de timp.
Dar și în acest caz, totul va fi negat de taxa de abonament. Și fără el, costul va trebui să includă în continuare întreținerea rețelei LoRaWAN, care nu este nici ieftină.
Există și mici economii în munca echipajelor de urgență, care acum își planifică munca mult mai optim. Dar ea nu va salva.
Se dovedește că totul este în zadar?
Nu. De fapt, răspunsul corect aici este acesta.
Controlul fiecărei străzi face parte dintr-un oraș inteligent. Acea parte care nu economisește cu adevărat bani și pentru care chiar trebuie să plătești puțin în plus. Dar în schimb primim un lucru important. Într-o astfel de arhitectură, avem putere constantă garantată pe fiecare stâlp non-stop. Nu doar noaptea.
Aproape fiecare furnizor s-a confruntat cu problema. Trebuie să instalăm wi-fi în piața principală. Sau supraveghere video în parc. Administrația dă voie și aloca sprijin. Dar problema este că există stâlpi de iluminat și electricitatea este disponibilă acolo doar noaptea. Trebuie să facem ceva complicat, să tragem putere suplimentară de-a lungul suporturilor, să instalăm baterii și alte lucruri ciudate.
În cazul controlului fiecărui felinar, putem agăța cu ușurință altceva pe stâlp cu felinarul și îl putem face „inteligent”.
Și aici este din nou o chestiune de economie și aplicabilitate. Undeva la marginea orașului, SHUNO este suficient pentru ochi. În centru are sens să construim ceva mai complex și mai ușor de gestionat.
Principalul lucru este că aceste calcule conțin numere reale și nu vise despre Internetul lucrurilor.
PS Pe parcursul acestui an, am putut comunica cu mulți ingineri implicați în industria iluminatului. Și unii mi-au dovedit că mai există o economie în gestionarea fiecărei lămpi. Sunt deschis la discuții, calculele mele sunt date. Dacă poți dovedi contrariul, cu siguranță voi scrie despre asta.
Sursa: www.habr.com