Sterowanie oświetleniem ulicznym

Sterowanie oświetleniem ulicznym

Urząd, w którym praktyka jest stosowana Urząd Miasta w Bydgoszczy Nazwa procesu Sterowanie oświetleniem w systemie CPA NET Sterowanie oświetleniem w systemie RSM Modernizacja oświetlenia ulicznego Miasta Bydgoszczy dofinansowanego w ramach programu priorytetowego System zielonych inwestycji SOWA z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Cel Obniżenie zużycia energii elektrycznej, emisji dwutlenku węgla oraz kosztów związanych z zużytą energią elektryczną i konserwacją oświetlenia. 2

Opis rozwiązania 3

Radiowe Sterowanie Mocą - RSM Na terenie gminy działa centralny system sterowania załączaniem i wyłączaniem oświetlenia niezależny od nastawień zegarów astronomicznych system RSM. Na terenie Bydgoszczy znajduje się zestaw czujników światła, które monitorują światło naturalne. Po osiągnięciu odpowiedniego poziomu zaciemnienia kierowany jest sygnał do nadajnika radiowego usytuowanego w Solcu Kujawskim. Za pomocą tego nadajnika, do poszczególnych szaf oświetleniowych kierowany jest sygnał załączający oświetlenie. Wyłączanie oświetlenie odbywa się na takiej samej zasadzie. 4

Sterowanie oświetlenie w systemie CPA NET Szafki oświetleniowe będące własnością Gminy wyposażone są w sterowniki połączone z systemem CPA NET oraz reduktory mocy, które obniżają moc o ok. 40% w godzinach nocnych, kiedy ruch pieszy i kołowy jest już mały. Dzięki tej redukcji oszczędności energii elektrycznej szacuje się na poziomie ok. 15%. CPA net to system zdalnego monitorowania i zarządzania oświetleniem przez stronę www w czasie rzeczywistym z pozycji komputera oraz urządzenia mobilnego. Umożliwia inteligentne sterowanie oświetleniem w zależności od warunków pogodowych i natężenia ruchu ulicznego. Każde urządzenie CPA net ma wbudowany odbiornik GPS, dzięki któremu oblicza optymalne czasy wschodu i zachodu słońca w zależności od położenia geograficznego. Z systemu GPS pobierany jest dokładny czas, co eliminuje konieczność okresowej korekty zegara w urządzeniu. Po zamontowaniu go w szafie oświetleniowej następuje automatyczna lokalizacja sterownika na mapie strony www. Niewątpliwą zaletą systemu jest pełna swoboda jego programowania. O wszystkich ustawieniach, czasach i trybach pracy decyduje użytkownik, zgodnie z własnymi potrzebami. 5

Schemat przedstawiający zasadę działania systemu CPA net 6

Funkcje systemu CPA net: dostęp z dowolnego urządzenia z dostępem do Internetu, np. komputera stacjonarnego, laptopa, palmtopa, iphone a dwa poziomy dostępu: UŻYTKOWNIK, OBSERWATOR autoryzacja użytkowników komunikacja w czasie rzeczywistym zapis i odczyt wszystkich parametrów wizualizacja sterowników na mapie szybka reakcja w sytuacjach alarmowych archiwizacja danych alarmowych i 7 pomiarowych

Cechy systemu CPA net: prostota obsługi oraz instalacji sterownika automatyczna konfiguracja sterownika w zależności od położenia geograficznego automatyczna lokalizacja sterowników na mapie obsługa i zarządzanie z dowolnego komputera podłączonego do Internetu współpraca z reduktorami mocy oraz z sygnałami wejściowymi typu: fotokomórka, kaskada, inne możliwość współpracy ze stacjami: pogodowymi, natężenia ruchu analiza poboru mocy, zużycia energii, parametrów sieci szybka reakcja w sytuacjach alarmowych system raportowania bezpieczeństwo danych Analizy dostępne dzięki systemowi CPA net: poboru mocy zużycia energii sytuacji alarmowych parametrów sieci typu: prąd, napięcie, moc, energia 8

Modernizacja oświetlenia ulicznego Miasta Bydgoszczy dofinansowanego w ramach programu priorytetowego System zielonych inwestycji SOWA z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Modernizacja przeprowadzona na terenie całego Miasta Bydgoszczy majątek Gminy Wymiana 7309 szt. opraw sodowych na oprawy w technologii LED Wymiana 164 szt. szaf oświetleniowych System sterowania oświetleniem ulicznym 07.01.2015 25.09.2015r. realizacja zadania Koszty wdrożenia - 20.140.170,82 zł (45% dofinansowanie, 55% pożyczka) Podstawowym założeniem projektu jest ograniczenie emisji dwutlenku węgla, energii elektrycznej oraz oszczędność kosztów konserwacji 9

Oprawy LED Szeroka gama zainstalowanych mocy opraw: 26, 26, 34, 40, 42, 49, 58, 68, 82, 96, 125 i 148 W 10

Oprawa wykonana w formie odlewu ciśnieniowego Stopień ochrony oprawy IP 66, klosz z hartowanego szkła IK 09 Barwa światła 4000 K oraz Ra min 70, panel o trwałości 70 tys. h Skuteczność świetlna 100 lm/w przy 350 ma, cos ϕ > 0,9, THD < 20% Beznarzędziowa obsługa Oprawa wyposażona w czujnik termiczny chroniący przed przegrzaniem Zasilacz oprawy wyposażony w otwarty protokół komunikacyjny DALI oraz utrzymujący stały strumień świetlny przez cały okres eksploatacji 11

Ogólne właściwości systemu sterowania Transmisja sygnałów sterujących pomiędzy szafą oświetleniową a oprawą odbywa się po sieci 230VAC 12

Szafy oświetleniowe Dwie komory: pomiarowa, robocza (sterownicza) Wysoka ochrona: IP 44, IK 10 Wyłączniki krańowe informujące o otwarciu szafki 13

Sterowanie oświetleniem w szafach oświetleniowych Komunikacja sterownik słupowy S.O. po sieci 230 VAC Załączanie/wyłączanie oświetlenia z RSM awaryjnie za pomocą tabeli wschodów i zachodów Możliwość sterowania oprawami w czasie rzeczywistym 14

Generowanie alarmów oraz zdarzeń w sieci: w aplikacji, sms, e mail 15

Rejestracja parametrów sieci oświetleniowej 16

Funkcje i zadania sterownika do regulacji i nadzoru oprawą We wnękach kablowych słupów oświetleniowych zostały zamontowane sterowniki służące do regulacji i nadzoru oprawą. Sterowniki te służą do sterowania oraz odczytu parametrów z oprawy oświetleniowej oraz komunikują się ze sterownikiem głównym zamontowanym w szafie oświetleniowej. Płynna regulacja natężeniem oświetlenia w przypadku awarii systemu zarządzania nie wynikającej z braku zasilania sterownik zapewnia pracę latarń jak w okresie przed montażem systemu Sterownik dokonuje pomiaru podstawowych parametrów oprawy oświetleniowej Detektuje przepalenie/awarię źródła światła Sterownik obsługuje dwie oprawy Serownik posiada wejście binarne 17

Właściwości systemu sterowania System realizuje zdalną obsługę wszystkich instalowanych sterowników System pozwala na zdalne sterowanie całości, grupy lub pojedynczej oprawy System pozwala na definiowanie użytkowników oraz rejestrację ich czynności Zapamiętuje zmiany Możliwość eksportu danych do Excel Możliwość nadawania nazw własnych 18

wizualizacja na elektronicznej mapie np. GOOGLE MAP zainstalowanych sterowników w szafach oświetleniowych jak i w latarniach 19

system realizuje interaktywną obsługę obiektów zobrazowanych na elektronicznej mapie. 20

Uzyskane efekty Oszczędność energii elektrycznej 685 MWh (610 Mg CO 2 /rok) porównanie zużycia energii w miesiącach wrzesień listopad 2014 rok do analogicznych miesięcy w roku 2015 po modernizacji. Szacowane roczne oszczędności: Energia elektryczna 2752 MWh/rok Moc zainstalowana 646,36 kw Emisja CO 2 2449 Mg CO 2 /rok Finanse oszczędność około 1 mln. zł/rok (oszczędności finansowe uzależnione są od cen taryfowych za energię elektryczną w danym roku) Mniejsze koszty utrzymania konserwator wie dokładnie, gdzie ma pojechać, może zaplanować objazd awarii oraz na poziomie przeglądu awarii w systemie może wstępnie stwierdzić jaki jest rodzaj awarii Mieszkańcy nie muszą już zgłaszać awarii ponieważ jest widoczna w systemie, co skraca czas reakcji na naprawę Oświetlenie w technologii LED oświetla drogę, a nie okna domów mieszkańców 21

Mocne i słabe strony wdrożenia Mocne strony: Oszczędność energii elektrycznej Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla Poprawa jakości utrzymania i konserwacji Dokładna analiza parametrów sieci Precyzyjne planowanie budżetu na podstawie danych odczytanych z sytemu Szybka reakcja na awarię Słabe strony: Duży koszt modernizacji/budowy Ze względu na elektronikę zastosowaną w szafkach oświetleniowych konieczność stosowania grzałek elektrycznych, które zużywają dodatkową energię elektryczną. 22

Możliwe do zintegrowania z dokumentowanym wdrożeniem rozwiązania typu smart istniejące w Bydgoszczy Na sieci oświetlenia ulicznego istnieje możliwość instalacji urządzeń służących do pomiaru natężenia ruchu. Wdrożony system jest w stanie przetworzyć takie dane, które mogłyby być przekazane do ITS. Potencjalne koszty finansowania Właścicielem RSM jest ENEA Oświetlenie koszt utrzymania systemu jest wliczony w konserwację oświetlenia, CPA NET roczny koszt 12.000,00 zł, System sterowania oświetleniem w ramach programu SOWA wykonawca po zakończeniu zadania ma 10 lat na obsługę systemu w ramach gwarancji. 23

Praco i czasochłonność System sterownia oświetleniem zainstalowany w ramach programu SOWA posiada możliwość podglądu parametrów sieci w czasie rzeczywistym oraz informuje o awariach na sieci. Ta funkcja pozwala na zmniejszenie czasu reakcji na awarię oraz precyzyjne określenie miejsca awarii. Organizacja pracy w kontekście zarządzania procesem Do systemu sterowania oświetleniem mają dostęp pracownicy Sekcji Elektroenergetycznej Zarządu Dróg Miejskich i Komunikacji Publicznej w Bydgoszczy. Pracownicy posiadają dostęp do wszystkich funkcji tego systemu. Codziennie sprawdzane są parametry funkcjonowania oświetlenia, gdy zarejestrowana jest awaria pracownicy informują o tym konserwatora oświetlenia. Dodatkowo ograniczony dostęp do systemu otrzymał konserwator oświetlenia w celu podglądu miejsca awarii oraz ustalenia z poziomu systemu (podgląd parametrów) potencjalnej przyczyny awarii. 24

Zaangażowanie średniego i wyższego kierownictwa w nadzór nad realizacją Systemy oświetleniowe wykorzystywane w Bydgoszczy są systemami bezobsługowymi. Raz ustawione parametry nie wymagają ponownej ingerencji za wyjątkiem wystąpienia awarii serwera lub zmiany ustawień przez użytkownika. W razie awarii serwera głównego, sterowniki znajdujące się w szafkach oświetleniowych sterują oświetleniem zgodnie z zadanymi wcześniej parametrami. Efekt wdrożenia Wprowadzenie systemu RSM pozwala zaoszczędzić ok. 40 min świecenia w ciągu dnia w stosunku do zegara astronomicznego. Szacuje się, że oszczędności na zużytej energii elektrycznej to ok. 10%. Dzięki redukcji mocy (CPA NET) oszczędności energii elektrycznej szacuje się na poziomie ok. 15%. Modernizacja oświetlenia na terenie Bydgoszczy w ramach programu SOWA pozwoliła ograniczyć zużycie energii elektrycznej na oświetleniu objętym wymianą o ok. 60%. Na zmodernizowanym oświetleniu zastosowano redukcję mocy, która pozwoliła na dodatkowe ograniczenie zużycia energii na lampach objętych modernizacją o dodatkowe 10%. Natomiast, powyższa modernizacja pozwala ograniczyć zużycie energii elektrycznej dla całości oświetlenia znajdującego się w granicach Miasta Bydgoszczy o ok. 14%. Zmniejszenie reakcji na awarię 25

Dziękuję za uwagę 26