Kryteria oceny inteligentne sterowanie oświetleniem

Kryteria oceny systemów sterowania oświetleniem ulicznym

 

1. Cel dokumentu

W związku z coraz częściej pojawiającymi się instalacjami Inteligentnych Systemów Sterowania Oświetleniem (Smart Lighting), pochodzącymi od różnych dostawców, coraz pilniejsza staje się potrzeba określenia parametrów i funkcji, jakie spełniać i realizować takie systemy powinny. Pozwoli to na zachowanie uczciwej konkurencji przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiego poziomu technicznego i funkcjonalności. Zachowanie otwartości (innymi słowy umożliwienie współpracy systemów i urządzeń pochodzących od różnych dostawców) pozwoli również na istotną redukcję kosztów oraz uchroni inwestorów od uzależnienia się od konkretnego dostawcy. Niniejszy dokument pozwoli na bezstronną ocenę i porównanie Inteligentnych Systemów Sterowania Oświetleniem oraz może stanowić podstawę do sporządzania Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówień (SIWZ).

2. Podstawa merytoryczna

Niniejszy dokument powstał w oparciu o „Technical Specifications of the Control and Monitoring System to save energy, reduce maintenance costs and enhance maintenance efficiency on our Outdoor Lighting Network” – specyfikacja techniczna inteligentnych systemów sterownia oświetleniem ulicznym przygotowana przez LonMark – organizację określającą standardy systemów sterowania automatyki domowej i przemysłowej, zrzeszającą największych producentów urządzeń i systemów automatyki (www.lonmark.org). Jako, że organizacja to skupia głownie producentów i użytkowników standardu LonWorks, za zgodą autora usunięte zostały wszelkie odwołania do konkretnej platformy. Pozwoli to na zastosowanie opracowania do oceny szerokiej gamy systemów sterowania oświetleniem ulicznym.

3. Nazewnictwo użyte w dokumencie
  • Sterownik: urządzenie elektroniczne montowane w oprawie lampy lub w słupie oświetleniowym lub w jego bezpośredniej bliskości. Musi pozwalać na odbiór komend załączania i wyłączania oprawy oświetleniowej, redukcji mocy oprawy i realizować te polecenia poprzez statecznik, zasilacz LED lub inne urządzenie wykonawcze. Powinien pozwalać na realizację pozostałych funkcjonalności wymienionych w niniejszym dokumencie. Musi pozwalać na komunikację z Koncentratorem za pomocą protokołu otwartego (z powszechnie dostępną specyfikacją) i zdefiniowanego w standardzie ISO, wykorzystując istniejącą infrastrukturę.
  • Koncentrator (Sterownik Segmentowy): programowalne urządzenie elektroniczne instalowane w szafce oświetleniowej lub w innym centralnym punkcie sieci oświetleniowej. Powinno, za pomocą wbudowanego zegara astronomicznego, kontrolować zasilanie całej sieci oświetleniowej jak i każdego punktu oświetleniowego, zarówno indywidualnie jak i grupowo, za pomocą protokołu otwartego (z powszechnie dostępną specyfikacją) i zdefiniowanego w standardzie ISO, wykorzystując istniejącą infrastrukturę. Musi pozwalać na wysyłanie komend załączania i wyłączania oprawy oświetleniowej, redukcję mocy oprawy na podstawie harmonogramów zdefiniowanych zdalnie za pomocą Oprogramowania Nadrzędnego i zbieranie danych z każdej oprawy. Komunikacja z Systemem Nadrzędnym musi odbywać się z wykorzystaniem otwartego (z powszechnie dostępną specyfikacją) protokołu komunikacyjnego. Powinna realizować również funkcjonalności wymienione w niniejszym dokumencie.
  • Oprogramowanie nadrzędne lub CMS (Central Management Software ): oprogramowanie pozwalające użytkownikowi końcowemu na konfigurację Koncentratorów i Sterowników, zbieranie i archiwizowanie danych pochodzących z Koncentratorów i Sterowników, sygnalizowanie awarii i usterek infrastruktury oświetleniowej, diagnostykę sieci oświetleniowej, generowanie i obsługę alarmów, obserwację i sterownie dowolnego punktu oświetleniowego w czasie rzeczywistym, analizę zużycia energii elektrycznej, programowanie harmonogramów pracy oświetlenia oraz na realizacje pozostałych funkcjonalności opisanych w niniejszym dokumencie.
4. Ocena techniczna Sterowników
Cecha Opis Istotność (waga)
Sposób instalacji Sterowniki powinny mieć możliwość montażu zarówno w oprawie oświetleniowej jak i w słupie oświetleniowym. Dostawca powinien opisać sposoby instalacji Sterowników oraz określić ewentualną potrzebę dodatkowych akcesoriów. 5 punktów
Niskie zużycie energii  Sterownik nie powinien zużywać więcej niż 3W. 1 punkt
Współpraca z różnymi typami stateczników i zasilaczy Stateczniki powinny pozwalać na współpracę z różnymi typami stateczników i zasilaczy za pomocą standardowych interfejsów DALI i 1-10V (wymagane wsparcie dla obu standardów) i z balastami elektromagnetycznymi. Jeżeli dostawca nie ma w ofercie Sterowników wyposażonych w wymienione interfejsy powinien dostarczyć listę kompatybilnych Sterowników innych dostawców lub producentów wspierających wymienione standardy. 20 punktów
Kontrola dwóch wyjść Dodatkową zaletą może być możliwość sterowania indywidualnie dwóch stateczników lub zasilaczy. 1 punkt
Komunikacja z wykorzystaniem standardowego protokołu  Sterowniki powinny komunikować się za pomocą standardowych protokołów wg specyfikacji ISO z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury. Standard użyty do komunikacji musi być wykorzystywany w Sterownikach produkowanych przez co najmniej 5 innych producentów. 20 punktów
Przekazywanie (Repeating) sygnału Sterowniki powinny pozwalać na przekazywanie sygnału innym Sterownikom w przypadku gdy Koncentrator nie może bezpośrednio skomunikować się z docelowym Sterownikiem 5 punktów
Detekcja usterek i awarii Sterowniki powinny pozwalać na wykrywanie:

  • usterek i awarii stateczników i zasilaczy,
  • awarii lampy
  • zbyt niskiego napięcie zasilania
  • zbyt wysokiego napięcie zasilania
  • zbyt niskiego pobieranego prądu
  • zbyt wysokiego pobieranego prądu
  • zbyt niskiego współczynnika mocy
  • zbyt wysokiej temperatury
  • zbyt niskiej mocy oprawy
  • zbyt wysokiej mocy oprawy
1 punkt za każdy  parametr z listy
Pomiary parametrów elektrycznych  Sterowniki powinny pozwalać na pomiar:

  • napięcia zasilania
  • prądu zasilania
  • mocy aktywnej
  • mocy biernej
  • temperatury
  • współczynnika mocy
1 punkt za każdy  parametr z listy
Zliczanie zużytej energii Sterownik powinien zliczać i przechowywać skumulowane zużycie energii elektrycznej w  kWh. 5 punktów
Zliczanie godzin pracy źródła światła Sterownik powinien zliczać i przechowywać godziny pracy źródła światła. Musi być wyposażony w mechanizm pozwalający z wykasowanie liczonej wartości po wymianie źródła światła. 5 punktów
Wejście cyfrowe Sterownik powinien być wyposażony w dodatkowe wejście cyfrowe do podłączenia czujnika światła, czujnika ruchu, obecności itp. 1 punkt
Dodatkowy przekaźnik Sterownik powinien być wyposażony w dodatkowy przekaźnik. Może on zostać wykorzystany do kontroli zasilania np. oświetlenia dekoracyjnego lub w innym celu. Dostawca powinien poinformować o maksymalnym obciążeniu , jakie może być kontrolowane przez dodatkowy przekaźnik. 1 punkt
Zdalna aktualizacja oprogramowania Sterownik powinien umożliwiać zdalną aktualizację oprogramowania z wykorzystaniem podstawowego kanału komunikacji. 10 punktów
5. Ocena techniczna Koncentratorów
Cecha Opis Istotność (waga)
Łatwość instalacji Koncentrator powinien być montowany na szynie DIN co pozwala na łatwą instalację w typowych skrzynkach elektrycznych. Powinien mieć wymiary mniejsze niż90mm x 140mmx70mm 15 punktów 
Komunikacja TCP/IP  poprzez Ethernet lub GPRS z Oprogramowaniem Nadrzędnym Koncentrator powinien umożliwić komunikację za pomocą protokołu TCP/IP poprzez Ethernet lub GPRS. Nie może być stosowany żaden własny (niestandardowy) protokół komunikacji. Koncentrator powinien być wyposażony w złącze RJ45 Ethernet (dla połączenia z modemem WiFi, światłowodem, ADSL, 3G) i złącze RS232 dla nisko kosztowego modemu GPRS. Ethernet = 10punktów

GPRS = 5 punktów

 

Zdalna konfiguracja Koncentrator powinien pozwalać na zdalną konfigurację z wykorzystaniem interfejsu www (przeglądarki www) i za pomocą Oprogramowania Nadrzędnego z wykorzystaniem standardowych protokołów (XML, HTTP).Koncentrator musi komunikować się z Oprogramowaniem Nadrzędnym za pomocą standardowych i otwartych (z powszechnie dostępną specyfikacją) protokołów takich jak XML, HTTPS, SMTP, wymiana plików CSV lub FTP. 20 punktów 
Niskie zużycie energii Koncentrator powinien zużywać mniej niż 20W. 1 punkt 
Temperatura pracy Koncentrator powinien pozwalać na pracę w temperaturze w zakresie -40°C do +60°C i nie powinien potrzebować dodatkowego ogrzewania lub wentylacji. 5 punktów 
Wejścia i wyjścia  Koncentrator powinien być wyposażony w co najmniej jedno wyjście cyfrowe pozwalające na załączanie zasilania sieci oświetleniowej.Koncentrator powinien być wyposażony w co najmniej 2 wejścia cyfrowe do wykrywania otwarcie szafki oświetleniowej lub kontroli innych parametrów zewnętrznych. 5 punktów 
Dodatkowe wejścia Koncentrator powinien pozwalać na podłączenie dodatkowych wejść cyfrowych lub analogowych (np. moduły wejściowe MODBUS) do rejestracji dodatkowych parametrów, sygnałów i zdarzeń (np. otwarcie drzwi szafki, kontrola bezpieczników, kontrola oświetlenia itp.). Do komunikacji z dodatkowymi modułami wejściowymi powinny być wykorzystywane standardowe i otwarte (z powszechnie dostępną specyfikacja) protokoły (np. MODBUS, mBUS, LonWorks). 20 punktów
Wbudowany zegar astronomiczny W celu uniknięcia komplikacji instalacji Koncentrator powinien mieć wbudowany zegar astronomiczny powalający na zdalną konfiguracje (współrzędne geograficzne). Harmonogramy pracy instalacji oświetleniowej powinny być programowane i realizowane w oparciu o informację o wschodach i zachodach słońca. 15 punktów 
Komunikacja ze Sterownikami i zarządzanie siecią  Koncentrator powinien komunikować się ze Sterownikami za pomocą standardowego i otwartego (z powszechnie dostępną specyfikacją) protokołu ISO z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury.Koncentrator powinien udostępniać informację o jakości komunikacji (poziom sygnału, poziom szumu itp.). 10 punktów 
Liczba sterowników na jeden Koncentrator  Koncentrator powinien umożliwić kontrolę co najmniej 200 Sterowników.Koncentrator powinien umożliwić załączenie lub wyłączenie dowolnego Sterownika w mniej niż 5 sekund. 5 punktów 
Dynamiczne zarządzenie komunikacją i przekazem informacji w sieci. Koncentrator powinien zapewnić automatyczny mechanizm kontrolujący przekazywanie sygnału (repeating) w sieci (przekazywanie i wzmacnianie sygnałów pomiędzy Sterownikami). Sterowniki pracujące jako przekaźnik (repeater) muszą być ustalane automatycznie (bez konieczności ręcznej konfiguracji). Dostawca systemu powinien opisać sposób realizacji algorytmu konfiguracji sieci.Mechanizm powinien pracować dynamicznie i zapewnić automatyczną reakcję w przypadku awarii Sterownika prasującego jako przekaźnik (automatycznie powinien być ustalany inny przekaźnik). 5 punktów 
Praca autonomiczna Koncentrator powinien sterować Sterownikami autonomicznie tj. zapewnić realizację harmonogramów sterowania również w przypadku braku komunikacji z Oprogramowaniem Nadrzędnym.Koncentrator powinien pracować w oparciu o wbudowany system operacyjny czasu rzeczywistego (real-time embedded operating system). 5 punktów 
Sterowanie grupowe Koncentrator powinien umożliwić sterowanie grupami Sterowników (załączanie, wyłączanie i redukcje mocy) 5 punktów 
Harmonogramy pracy Koncentrator powinien umożliwić zaprogramowanie wielu różnych harmonogramów pracy, indywidualnie dla każdej grupy Sterowników.Powinien umożliwić użytkownikowi końcowemu na ustalanie harmonogramów sterowania oraz definiowania odstępstw: dni (np. 24 grudnia) lub okresów (np. 24 grudnia do 2 stycznia) ze specyficznymi harmonogramami sterowania. Powinien zapewnić mechanizm ustalania priorytetów pomiędzy standardowymi harmonogramami oraz odstępstwami. 10 punktów 
Eksport danych do Systemu Nadrzędnego Koncentrator powinien wysyłać dane do Systemu Nadrzędnego z autonomicznie, bez konieczności ingerencji (zapytań) z Systemu. Wysyłać powinien codziennie oraz w przypadku zdefiniowanych zdarzeń i alarmów. Ma to na celu zapewnienie łatwej skalowalności systemu sterowania i komunikacji zorientowanej na zdarzenia  i wysoki stopień reaktywności Systemu Nadrzędnego. 5 punktów 
Archiwizacja danych historycznym w przypadku braku komunikacji W przypadku utraty komunikacji z Systemem Nadrzędnym koncentrator powinien przechowywać zarejestrowane dane co najmniej przez miesiąc w wewnętrznej pamięci nieulotnej. 5 punktów 
Komunikacja MODBUS Koncentrator powinien umożliwić sterowanie/odczyt zewnętrznych urządzeń z użyciem protokołu MODBUS za pomocą interfejsu RS485 lub RS232. 1 punkt 
Odczyt danych z inteligentnych liczników energii elektrycznej (Smart Meters ) Koncentrator powinien umożliwić odczyt danych zinteligentnych liczników energii elektrycznej (Smart Meters ) z użyciem protokołu MODBUS. 10 punktów 
Synchronizacja wewnętrznego zegara czasu rzeczywistego Koncentrator powinien umożliwić automatyczną synchronizację wewnętrznego zegara czasu rzeczywistego z dowolnymi serwerami czasu rzeczywistego (NTP server). Operacja ta nie powinna wymagać dodatkowej obsługi i powinna być realizowana autonomicznie w określonych cyklach. 5 punktów 
Zmiana czasu letniego / zimowego Koncentrator powinien automatycznie przestawiać wewnętrzny zegar czasu rzeczywistego w przypadku zamiany czasu letniego/zimowego wg zapisanej strefy czasowej. 5 punktów 
Programowalność  Koncentrator powinien umożliwiać uruchamianie dodatkowych aplikacji użytkownika. W tym celu powinno być dostępne środowisko programistyczne umożliwiające tworzenie takich aplikacji. 5 punktów 
Klient DYNDNS (dynamiczny DNS)  Koncentrator powinien być wyposażony w obsługę klienta DYNDNS umożliwiając pracę w sieciachTCP/IP nawet bez stałego adresu IP. 1 punkt 
Zdalna aktualizacja oprogramowania Koncentrator powinien umożliwiać zdalną aktualizację oprogramowania z wykorzystaniem podstawowego kanału komunikacji. 10 punktów

Rozwiązania

Rozwiązania inteligentne oświetlenie drogowe

LonWorks

LonWorks

inteligentne oświetlenie hal

LonWorks jest to ogólnoświatowy standard dla rozproszonych systemów automatyki i sterowania stworzony przez amerykańską firmę Echelon. Do komunikacji wykorzystywany jest standardowy protokół LonTalk, dzięki czemu urządzenia LonWorks różnych producentów bez przeszkód mogą ze sobą współpracować.

Aktualności

Aktualności oświetlenie hal

Apanet na IoT Fest Warszawa

29.06.2017 | IoT Fest jest cyklem jednodniowych bezpłatnych wydarzeń, które odbywają się [...]

Nasz film! W prostych słowach o zaawansowanej technologii

22.04.2017 | O tym, czym jest, w jaki sposób działa i jakie [...]