Автоматизовані системи управління вуличним освітленням

  1. Переваги автоматизованої системи управління освітленням Найоптимальнішим рішенням для ефективного...
  2. Система моніторингу та управління

Переваги автоматизованої системи управління освітленням

Найоптимальнішим рішенням для ефективного управління освітленням є використання повністю автоматизованих систем управління і диспетчеризації зовнішнього освітлення (Асун).

Чому ж автоматизована система ефективніше класичних методів управління? Серцем Асун є програмований логічний контролер, який здійснює управління комутацією ліній, що відходять по заздалегідь заданою програмою. У програмі контролера зберігається річного розпису, тому освітлення вмикається завжди в потрібний час. Дані про споживання енергії та аваріях передаються в диспетчерський центр, тому завжди доступна інформація про стан харчування на вводі в підстанцію і значення споживаної потужності. За зниженням поточного енергоспоживання щодо норми можна оцінити кількість перегорілих ламп. При перевищенні норми енергоспоживання ідентифікується нелегальне підключення до електромережі. Вся діагностична інформація доступна в диспетчерському центрі, участь об'їзної бригади не потрібно. Таким чином, знижується аварійність за рахунок превентивного моніторингу та економляться кошти на обслуговування.

Таким чином, знижується аварійність за рахунок превентивного моніторингу та економляться кошти на обслуговування

Мал. 1. Шафа управління системою міського освітлення у Владивостоці

Системи автоматизованого управління освітленням на базі рішень від Phoenix Contact

Ядром системи управління є програмований контролер ILC 130 ETH. Контролер має вбудований годинник реального часу з можливістю синхронізації, що дозволяє управляти контакторами ліній освітлення по заздалегідь заданим розкладом. Розроблена програма управління освітленням контролює від одного до 26 контакторів. Причому перемикання кожного контактора налаштовується як за власним окремим розкладом, так і з можливістю об'єднання декількох контакторів в групове розклад. Розклад має можливість коригування з диспетчерського центру. Кожен контактор може бути дистанційно включений, відключений або ж тимчасово переведений на альтернативне розклад.

Якщо вводити альтернативне розклад недоцільно, то провести включення і виключення можна примусової командою. Також заздалегідь можна налаштувати можливість автоматичного повернення на роботу за розкладом, якщо при примусовому включенні протягом заданого часу відсутній зв'язок з диспетчерським центром.

Зв'язок з диспетчерським центром здійснюється по мережі Ethernet. Для цього застосовуються будь-які доступні технології, такі як оптоволоконні лінії, стільникові мережі 3G або ADSL. Для забезпечення захисту інформації система управління може оснащуватися фаєрволом з технологією VPN по протоколам IPSec або OpenVPN. Так як виділені лінії зв'язку не завжди доступні, то найбільш часто зв'язок здійснюється через Інтернет, і шифрування даних з обмеженням доступу необхідно для забезпечення безпеки об'єктів освітлення. Зв'язок по мережі Ethernet має ряд переваг. Контролери доступні для програмування з мережі, і для обслуговування або зміни програми під нове ТЗ немає необхідності виїжджати на об'єкт. Для синхронізації часу використовується стандартний протокол NTP. Контролер може підключатися до сервера точного часу в Інтернеті, до сервера часу диспетчерської або ж до сервера часу свого локального маршрутизатора. Для найбільш ефективної синхронізації часу використовуються маршрутизатори з вбудованим приймачем GPS / ГЛОНАСС TC MGUARD. Вони отримують координати і точний час із супутників і передають ці дані на контролер. Таким чином, крім синхронізації часу, можлива точна прив'язка об'єкта до місцевості в модулі ГІС диспетчерського ПО в автоматичному режимі.

Таким чином, крім синхронізації часу, можлива точна прив'язка об'єкта до місцевості в модулі ГІС диспетчерського ПО в автоматичному режимі

Мал. 2. Структура системи управління

Контролер має можливість підключення власного модуля вимірювання параметрів електромережі або лічильників електроенергії по інтерфейсу RS485, таких як «Меркурій» або ПСЧ. Як вже говорилося, по виміряним значенням енергоспоживання можна судити про кількість згорілих ламп або нелегальному підключенні до електромережі. При першому запуску системи контролер запам'ятовує номінальні значення при повному навантаженні і при повному відключенні різних каскадів. В процесі експлуатації контролера можна видати команду на перезапис даних параметрів. На кожну лінію освітлення опціонально встановлюється реле контролю, що забезпечує діагностику несправності на всьому каскаді.

Мал. 3. Структура системи зв'язку

Для забезпечення безперервного функціонування системи в шафу управління встановлений блок безперебійного живлення, що забезпечує автономну роботу контролера до 48 годин або більше, в залежності від батареї / акумулятора. При наявності резервного введення система управління може також виконувати функції АВР. При відсутності напруги на основному вводі система переключиться на резервний.

Мал. 4. Архітектура системи диспетчеризації

Система моніторингу та управління

Система управління включає в себе спеціалізоване програмне забезпечення верхнього рівня, побудоване на сучасних ІТ-рішеннях. Розроблений комунікаційний протокол дозволяє контролерам накопичувати і передавати архіви подій і вимірюваних величин, а також їх поточні значення - як за запитом, так і спорадично. Для забезпечення ефективного управління великою кількістю об'єктів в систему введена функція синхронізації. Ряд команд або змін у налаштуваннях, які не потребують негайного виконання, заносяться в певний регістр бази даних. Контролер з певною періодичністю запитує для себе нові параметри і отримує їх при наступній сесії синхронізації. Таким чином, якщо відсутній зв'язок з окремими виконавчими пунктами (наприклад, якщо система знеструмлена або перевантажена стільниковий зв'язок), немає необхідності повторно передавати параметри на кожну станцію і відстежувати їх застосування. Нові дані, наприклад, розклад, будуть автоматично завантажені в контролер при черговому сеансі зв'язку з диспетчерським пунктом.

Також контролери системи управління можуть бути включені в будь-системи диспетчеризації за допомогою стандартних протоколів, таких як Modbus, TCP, IEC 610870-5-104, OPC або XML.

Дана технологія істотно полегшує введення шаф управління в експлуатацію. Контролер автоматично визначає свою конфігурацію і передає її на центральний сервер. Адміністратору системи потрібно лише вказати режим роботи для нової станції. Система диспетчеризації виконана на клієнт-серверній архітектурі з використанням веб-технологій. Сервер введення / виведення забезпечує обмін даними з контролером і запис параметрів в базу даних. Сервер програми та веб-сервер забезпечують візуалізацію роботи системи. Використання веб-технологій дозволяє робити моніторинг системи з будь-якого комп'ютера, смартфона, або планшета. Наприклад, якщо відповідальний за експлуатацію отримує SMS-повідомлення про несправності, то, підключившись через VPN-з'єднання до центрального серверу з будь-якої точки світу і відкривши веб-сторінку системи, він зможе точно визначити несправність, видати відповідні розпорядження і проконтролювати виконання робіт по поверненню системи в нормальний режим.

Наприклад, якщо відповідальний за експлуатацію отримує SMS-повідомлення про несправності, то, підключившись через VPN-з'єднання до центрального серверу з будь-якої точки світу і відкривши веб-сторінку системи, він зможе точно визначити несправність, видати відповідні розпорядження і проконтролювати виконання робіт по поверненню системи в нормальний режим

Мал. 5. Екрани системи диспетчеризації

* * *

Використовуючи сучасні технології від Phoenix Contact, можна домогтися максимальної гнучкості і функціональності при побудові системи управління зовнішнім освітленням, знижуючи витрати на електроенергію і витрати на обслуговування. Можливості модернізації функціоналу системи практично не обмежені, що дозволяє зробити її ще більш гнучкою і ефективною.

Чому ж автоматизована система ефективніше класичних методів управління?