Зробити проект для комерційної організації простіше, ніж державній. За останні півтора роки ми реалізували понад двадцять завдань з LoRa, але це запам'ятаємо надовго. Тому що тут довелося працювати із консервативною системою.
У статті розповім, як ми спростили управління міським освітленням і зробили його точнішим у прив'язці до світлового дня. Похвалю нас і посварю вітчизняну самобутність. Також поділюся, чому ми відмовилися від проводів на користь радіомережі та як у світі з'явився ще один безробітний інженер.
Спершу розповім, що ми зробили. Потім — як ми це робили та які долали труднощі.
Ми створили розумну систему управління міським освітленням у обласному місті. Вона працює через LoRaWAN. На радіомодуль направляються команди на увімкнення та вимкнення світла. Ми використовували пристрої класу С, тому що система має постійне живлення.
Про всяк випадок нагадаю, що радіомодуль класу С перманентно перебуває в ефірі в очікуванні команди сервера.
У нас є розклад відправки команд та механізм оповіщення про помилки. А ще є перевірка працездатності самого радіомодуля.
От і все. Тут можуть виникнути питання: а що таке революційне ви зробили? Міські ліхтарі і без вас працювали: увечері спалахували, а вранці — гасли. У чому цінність проекту?
Зустрічне питання: чи ви помічали, що міське освітлення включається не завжди вчасно? Надворі може бути досить темно, а ліхтарі не горять. Особливо це помітно в перехідні періоди, коли світловий день активно убуває або прибуває. В Уральському регіоні це відчутно у жовтні-листопаді.
Так ми плавно переходимо до труднощів та особливостей проекту.
Наш досвід, або як покращити управління міським освітленням
Замовник - державна організація.
Система керування освітленням працює за принципом ланцюжка. Це коли є стовпи-ліхтарі із загальним харчуванням. Таких стовпів в одному ланцюгу може бути від кількох штук до кількох десятків. Це залежить від масштабу ділянки.
Кожен ланцюг має свою шафу, що управляє, в ній встановлений електролічильник і реле включення - вимкнення з основним живленням. Фотографію шафи прикласти не можу, бо замовник заборонив її показувати. Чесно, виглядає він так собі.
Вдень на стовпах немає харчування. Тому встановити на кожен ліхтар датчик освітленості чи персональне реле не можна.
Разом: у нас застаріла система включення міського освітлення ланцюжком, який потрібно покращити та «осучаснити»
Ось очевидні мінуси такої системи:
1) Для регулювання часу увімкнення – вимкнення ліхтарів використовується таймер.
Але пристрій не встигає за світловим днем. Інженер підводить його вручну. Робить він це не щодня, а із заданою періодичністю. Відповідно завжди є похибка.
2) У такій системі немає сповіщення про поломки. Щось пішло не так, а замовник не отримав оперативного повідомлення. І це дуже критично. Тому що за такі порушення можна отримати вагомий штраф та покарання. Все ж таки питання міського масштабу.
3) Немає автоматичної корекції витрати енергії у прив'язці до світлового дня. Звідси ситуація, коли на вулиці вже темно, а ліхтарі не горять.
4) Немає інформації про аномальну витрату енергії із зазначенням ділянки.
Хтось підключився до ліхтаря, краде енергію, а замовник цього не бачить. До речі, такі прецеденти часто трапляються в обласних містах із приватною забудовою.
Із державним замовником розмовляти складно. Тому що він уже звик до системи, яка начебто працює, але хотілося б краще. При цьому треба зробити так, щоб це було легко керувати і з цим впоралися б місцеві умільці. Не запрошувати ж щоразу спеціалістів із обласного центру.
І ще — це має бути дешево та надовго.
Що ми зробили:
1) Замість проводів використовували радіомережу. Це дозволило нам вкластися до бюджету та зробити систему універсальною.
Керівна шафа може перебувати в центрі промзони або на в'їзді в місто — тягнути до неї дріт дорого і складно, і не завжди можливо. Радіомережа чудово справляється із завданнями, працює стабільно і для замовника вона дешевша.
2) Для керування системою ми використовували радіомодулі СІ-12 від Веги. Вони мають управляючі контакти, куди ми посадили реле подачі харчування.
3) Прикрутили опитування на електролічильник у ящику. Є споживання – ліхтарі горять, немає споживання – вони вимкнені.
Опитування дає інформацію про правильне відпрацювання реле живлення. Якщо його заклинить, ми це побачимо.
4) Розрахували середню витрату – медіану споживання. Для цього у нас були технічні параметри та кількість користувачів.
Так ми змогли отримати інформацію про аномалії. Якщо витрата нижча за середню, то частина ліхтарів перегоріла. Якщо він вищий за середній, значить хтось підключився до мережі і краде електрику.
5) Зробили інтерфейс управління освітленням. Поки він «сирий», ми його тестуємо і швидше за все доопрацюємо.
В інтерфейсі можна:
1. Додавати обладнання типу «керівна шафа» з конкретною адресою
2. Бачити стан шафи (ввімкнено – вимкнено)
3. Призначати для нього розклад
4. Прив'язувати до шафи електролічильник
5. Вручну вмикати – вимикати систему освітлення.
Це потрібно під час ремонту. Інженери працюють вдень, а ліхтарі за розкладом у цей час вимкнені. Але диспетчер зможе їх увімкнути з пульта. Порушувати комутацію і лізти у шафу в цьому випадку не доведеться.
6. Побачити логи конкретної шафи. У них — дані щодо включення та вимкнення, типу (за розкладом або вручну), стану операцій.
Тепер замовник не має потреби відправляти інженера для ручного підведення таймера. Ми покращили управління системою, зробили її простіше, стабільніше та зрозуміліше. Чим тепер займатиметься інженер – чесно, не знаємо. Але сподіваємося, що йому знайдуть серйозніші завдання.
На даний момент система у тесті. Тому буду вдячний за слушні поради та питання.
Ми продовжуватимемо роботу над проектом. Є думки поставити у шафи повноцінні контролери. Розклад буде залитий їм на згадку, тому керувати освітленням вони зможуть без радіозв'язку.
Також ми налаштуємо плавне увімкнення ліхтарів. Це коли з настанням сутінків міське освітлення працює відсотків на 30. Чим темнішою стає на вулиці, тим яскравіше горять ліхтарі.
Для цього є вже готові системи. Вони ґрунтуються на протоколах управління освітленням DALI або 0-10. У них можна кожному ліхтарю привласнити адресу та керувати ним окремо. Але інфраструктура багатьох російських міст до цього готова. Модернізувати систему вуличного освітлення дорого, і ніхто не поспішає це робити.
Ми розробляємо власну систему, яка працюватиме аналогічним чином. Про це у наступних статтях.
Архів попередніх статей:
→ → → → → → → → →
Джерело: habr.com