LIGHTING.PL - OWLET – inteligentne sterowanie oświetleniem zewnętrznym firmy Schreder

Sposoby redukowania strumienia świetlnego, a tym samym mocy opraw można podzielić na trzy główne grupy: rozwiązania stand-alone, autonomiczne sieci redukcji mocy oraz inteligentne systemy sterowania i zarządzania oświetleniem tzw. telemanagement.

Rozwiązania typu stand-alone należą do najprostszych i najstarszych rozwiązań, niemniej wciąż są szeroko stosowane. Ich implementacja polega na zainstalowaniu w oprawie dodatkowego urządzenia elektronicznego lub zastosowaniu elektronicznego statecznika programowalnego. Urządzenie to bada czasy ostatnich załączeń i wyłączeń oświetlenia, z reguły dla trzech ostatnich dni, i na tej podstawie wyznacza środek nocy, wokół którego dokonuje redukcji mocy czynnej oprawy. Dostępne na rynku rozwiązania różnią się między sobą głównie ilością progów redukcji możliwych do zaprogramowania. Główną wadą takiego rozwiązania jest fakt, że harmonogram redukcji mocy musi zostać ustalony i zaprogramowany w każdej oprawie osobno przed jej montażem na budowie. Każda następna zmiana wiąże się z koniecznością podłączenia komputera bezpośrednio do oprawy, co generuje znaczne koszty.

Autonomiczne sieci redukcji mocy łączą w sobie cechy reduktorów stand-alone oraz systemów telemanagementu. Poza prostymi rozwiązaniami, które pozwalają na grupową, centralną zmianę charakteru pracy reduktorów znajdujących się w oprawach, na rynku można znaleźć bardziej rozbudowane, inteligentne systemu, takie jak np. system ANDI firmy Schréder. W tym konkretnym przypadku oprawy oświetleniowe ze statecznikami elektronicznymi doposażane są w sterowniki lokalne, które tworzą między sobą bezprzewodową sieć sterowania.

Pozwala to użytkownikowi na podział instalacji na grupy sterowania oraz daje możliwość szybkiego i bezprzewodowego przeprogramowania pracy reduktorów. Dodatkowo, w przypadku instalacji z oprawami LED, które charakteryzują się możliwością praktycznie natychmiastowej zmiany poziomu strumienia świetlnego, użytkownik może podłączyć do dowolnego sterownika lokalnego czujnik np. ruchu. Sygnał z tego czujnika będzie następnie przekazywany do sieci bezprzewodowej i przetwarzany przez dowolnie wybraną grupę opraw.

Trzecim i najbardziej pasjonującym rozwiązaniem są inteligentne systemu sterowania i zarządzania oświetleniem – np. bezprzewodowe system OWLET Nightshift 2.0 lub autokonfigurowalny OWLET IoT. System taki składa się z warstwy sprzętowej w postaci sterowników centralnych montowanych np. w szafach oświetleniowych i sterowników lokalnych montowanych w oprawach oraz warstwy software’owej tworzonej przez serwer, bazy danych i stronę internetową. Za pomocą dowolnego urządzenia z dostępem do internetu, użytkownik jest w stanie przeprowadzać pełną konfigurację systemu, sterować nim, odczytywać parametry pracy instalacji oświetleniowej wraz z wykrywaniem usterek i błędów, a także generować raporty czy ustalać alarmy.

OWLET Nightshift 2.0
System bezprzewodowego sterowania oświetleniem ulic

Mówiąc najogólniej OWLET Nightshift pozwala użytkownikowi na „przeniesienie” obrazu instalacji oświetleniowej do Internetu, dzięki czemu może później nią sterować, zarządzać i doglądać z każdego miejsca na świecie przy pomocy dowolnego urządzenia wyposażonego w przeglądarkę internetową i dostęp do Internetu. Wszystkie elementy systemu komunikują się między sobą w sposób bezprzewodowy wykorzystując standard ZigBee (IEEE 802.15.4). Nie jest więc konieczne instalowanie żadnych dodatkowych kabli, a użytkownik zyskuje pełną niezależność od topologii instalacji elektrycznej.

System OWLET Nightshift składa się z trzech podstawowych elementów:

strony internetowej i serwera tworzących interfejs użytkownika, który pozwala na sterowanie instalacją oświetleniową z dowolnego miejsca na świecie,
sterownika centralnego zarządzającego całą siecią bezprzewodową oraz komunikującego się z serwerem i sterownikami lokalnymi w oprawach,
sterowników lokalnych w oprawach, które realizują rozkazy otrzymane ze sterownika centralnego poprzez wysterowania statecznika elektronicznego.

Interfejs użytkownika systemu OWLET Nightshift umożliwia m. in.:

dostęp do danych historycznych (od początku istnienia instalacji),
podgląd parametrów pracy opraw oświetleniowych takich jak: moc, prąd, napięcie, współczynnik mocy, czas pracy źródła światła, temperatura wewnątrz oprawy,
rozbudowane możliwości raportowania – zarówno energii jak i awarii,
zdalną konfigurację i zmianę ustawień systemu,
tworzenie zróżnicowanych kont użytkowników i poziomów dostępu.

Ponadto za pomocą strony internetowej użytkownik może sterować ręcznie całą instalacją, stworzoną przez siebie grupą sterowania lub pojedynczą oprawą. Może także tworzyć automatyczne profile redukcji dla wybranych grup sterowania – inne dla dni roboczych, a inne dla weekendów. Dodatkowo można stworzyć odrębne profile dla wyjątkowych dni w roku, kiedy chcemy, aby instalacja pracowała w innym trybie niż normalnie, np. 24 grudnia. System OWLET pozwala na pozyskiwanie oszczędności energii elektrycznej w trzech etapach: poprzez uwzględnienie współczynnika utrzymania, zaprogramowanie mocy wirtualnej oraz redukcję mocy w zależności od czasu.

System OWLET posiada programowalny interfejs API (ang. Application Programming Interface), który zapewnia możliwość integrowania jego funkcjonalności z dowolnym systemem nadrzędnym wykorzystując połączenie z bazą danych. Protokoły komunikacyjne wykorzystane w systemie służą tylko do komunikacji pomiędzy sterownikami lokalnymi w oprawach, a sterownikiem segmentowym w wybranych szafach. Dalej dane za pośrednictwem sieci telefonii komórkowej GSM są przesyłane na serwer. Dzięki temu mogą być później reprezentowane na stronie internetowej, czyli w interfejsie użytkownika. Dzięki zastosowaniu API dane te mogą być reprezentowane w dowolnym innym systemie nadrzędnym (API umożliwia połączenie z bazą danych, pobranie i wysłanie danych) pod warunkiem napisania aplikacji, która łączyłaby się z serwerem i korzystała z API. Dzięki temu nie ma konieczności hardware’owego integrowania systemów, które jest w praktyce niemożliwe do zrealizowania. Zastosowanie funkcjonalności API czyni system OWLET jednym z nielicznych prawdziwie otwartych systemów dostępnych na rynku.

Uwzględnienie współczynnika utrzymania (MF)

System OWLET pozwala na uwzględnienie współczynnika utrzymania w działaniu instalacji oświetleniowej. Współczynnik utrzymania jest parametrem zakładanym/wyliczanym przez projektanta oświetlenia podczas przygotowywania projektu fotometrycznego. Zakłada on początkowe przewymiarowanie instalacji na początku jej działania tak, aby pod koniec przewidywanego czasu życia źródła światła wciąż były zachowane parametry fotometryczne narzucone przez wymaganą klasę oświetlenia. Dzięki specjalnie opracowanemu skryptowi, po ustawieniu przyjętego przez projektanta współczynnika utrzymania dla każdej oprawy, system początkowo redukuje przewymiarowanie instalacji, stopniowo zmniejszając stopień tej redukcji wraz z wydłużaniem całościowego czasu pracy źródła światła.

Moc wirtualna

Podczas przygotowywania projektu fotometrycznego projektanci są zobligowani do korzystania z dostępnych na rynku źródeł światła. Powoduje to ograniczenie związane z określonym typoszeregiem mocy źródeł: 50, 70, 100, 150, 250 W, itd. Na przykład: na podstawie przeprowadzonych obliczeń projektant stwierdza, że zastosowanie 70 W źródła światła nie pozwoli mu spełnić wymagań fotometrycznych narzuconych przez normę. Źródła 100 W spowodują natomiast znaczne przewymiarowanie instalacji. System OWLET pozwala na zaprogramowanie tzw. mocy wirtualnej oprawy, dzięki czemu możliwe jest uniknięcie tego typu przewymiarowania.

Redukcja mocy

System OWLET pozwala na podzielenie instalacji oświetleniowej na grupy sterowania, a następnie stworzenie profili redukcji strumienia świetlnego w zależności od czasu. Ponieważ system jest synchronizowany z serwerem czasu rzeczywistego, zadeklarowana przez użytkownika godzina będzie rzeczywistą porą zmiany poziomu oświetlenia. Dodatkowo istnieje możliwość tworzenia oddzielnych profili redukcji dla weekendów, przy czym użytkownik sam decyduje, które dni tygodnia uważa za weekendowe, oraz wybranych przez użytkownika dni specjalnych np. Wigilia, Nowy Rok, podczas których spodziewa się on innego niż normalnie użytkowania instalacji oświetleniowej. Dzięki możliwości podłączenia czujników ruchu, użytkownik jest w stanie zadeklarować dwie krzywe pracy opraw: krzywą akcji i czuwania. Krzywa czuwania określa poziom pracy instalacji z maksymalną oszczędnością energii elektrycznej, gdy na jej obszarze nie ma użytkowników, natomiast krzywa akcji jest aktywowana, gdy zadziała czujnik ruchu, dla zapewnienia maksymalnego komfortu użytkownika.

Raportowanie

Ponieważ omawiany system należy do grupy systemów tzw. telemanagementu, to nie służy on tylko i wyłącznie do sterowania oświetleniem i pozyskiwania oszczędności w zużyciu energii elektrycznej, ale również do zarządzania infrastrukturą oświelteniową. Jest to często pomijany aspekt, który jednak stanowi znaczącą wartość dodaną – szczególnie dla inwestorów posiadających na swoim majątku duże ilości punktów świetlnych. System OWLET jest w stanie wygenerować raport zużycia energii lub występujących błędów z dowolnego okresu czasu z historii działania instalacji oświetleniowej. Umożliwia to między innymi analizowanie zastosowanego rozwiązania pod względem efektywności. Co więcej, istnieje możliwość takiego skonfigurowania raportów, aby przychodziły one automatycznie drogą mailową do osób zainteresowanych w dowolnej rekurencji, np. dobowej, tygodniowej, itd.

Alarmowanie

Dzięki zastosowaniu funkcjonalności służącej do alarmowania o błędach występujących w instalacji oświetleniowej możliwe jest ograniczenie zadań wykonywanych do tej pory przez ludzi, np. regularnych objazdów instalacji w celu sprawdzenia jej działania. Wizualizacja wszystkich kluczowych parametrów pracy opraw oświetleniowych na stronie internetowej pozwala na bieżąco obserwować stan pracy każdej pojedynczej oprawy oraz stwierdzać błędy i ich przyczyny bez konieczności pojawiania się na miejscu. System generuje również automatyczne alarmy, które w zależności od konfiguracji mogą być przesyłane do użytkowników poprzez email lub sms, zgodnie z zaprogramowanymi poziomami progowymi.

OWLET IoT
Otwarta, autokonfigurowalna platforma zdalnego zarządzania i sterowania oświetleniem

W 2017 roku firma Schreder wprowadziła na rynek nowy system zarządzania infrastrukturą oświetleniową – system OWLET IoT. Jest to system oparty o otwarte standardy, który zaprojektowano w sposób umożliwiający interakcję z innymi dużymi platformami Smart City. OWLET IoT to nie tylko wysoce efektywna platforma do zdalnego zarządzania i sterowania oświetleniem. Może być również wykorzystywany do wymiany informacji lub współpracy z pozostałymi – już istniejącymi systemami, np. czujnikami natężenia ruchu, stacjami pogodowymi lub systemami bezpieczeństwa.

Plug and Play

OWLET IoT jest system typu plug-and-play. Wszystkie jego komponenty posiadają adres Ipv6 i komunikują się bezpośrednio z siecią IoT / chmurą. System dokonuje autokonfiguracji bazując na samodzielnie określanej geolokalizacji i fabrycznie zaprogramowanych danych dotyczących oprawy.

Sterowanie i monitoring

System OWLET IoT posiada wszystkie funkcjonalności systemu OWLET Nightshift w zakresie kontroli i monitorowania pracy opraw oświetleniowych. Użytkownik może programować różnorodne profile ściemniania w zależności od obowiązujących w danym kraju norm i przepisów oraz wykorzystywać zoptymalizowane algorytmy oszczędzania energii czynnej. W razie potrzeby może również wykorzystywać czujniki do sterowania pracą opraw, a sposób ich reagowania ustawiać poprzez stronę internetową. Podobnie jak w systemie OWLET Nightshift – system OWLET IoT dokonuje pomiarów oraz archiwizuje pomiary zużycia energii elektrycznej. Mierzy wszystkie parametry elektryczne pracy opraw dla każdego pojedynczego punktu świetlnego. W razie potrzeby możliwe jest monitorowanie stanu instalacji oświetleniowej w czasie rzeczywistym lub sterowanie ręczne. Oczywiście nie zabrakło też rozbudowanych możliwości raportowania i alarmowania.

Sprzęt

System OWLET IoT wymaga bardzo małej ilości sprzętu, aby być w stanie sterować i monitorować pracę opraw. W gruncie rzeczy wymagane są dwa elementy :

Chmura – serwery jak i wszystkie ich funkcjonalności są zarządzane przez OWLET. Klient korzystający z chmury nie musi instalować żadnego oprogramowania czy też posiadać własnego serwera.
Sterowniki – każda oprawa działająca w systemie OWLET IoT musi być wyposażona we własny sterownik LuCo P7CM. Sterowniki te łączą się automatycznie z chmurą, w ramach której system OWLET IoT dokonuje autokonfiguracji opraw oświetleniowych.

Sterownik LuCo P7 CM

sterownik jest montowany na oprawie poprzez standardowe złącze NEMA (ANSI C136.41),
odpowiada za aktywowanie oprawy w systemie oraz dalsze nią sterowanie,
dokonuje pomiaru zużycia energii elektrycznej,
łączy się bezprzewodowo, bezpośrednio z chmurą lub inną oprawą, która w sposób automatyczny przejęła rolę Mastera,
jest w stanie sterować oprawą wykorzystując zarówno wyjście analogowe (1-10V) jak i cyfrowe (DALI),
posiada wbudowany przekaźnik dzięki czemu jest w stanie włączać i wyłączać oprawę poprzez fizyczne odłączenie napięcia zasilającego,
działa w szerokim zakresie napięcia zasilającego, dzięki czemu system jest w stanie funkcjonować nawet przy obniżonym/podwyższonym napięciu zasilającym (110-277 V, 50-60 Hz),
charakteryzuje się stopniem szczelności IP66,
posiada wejście na sygnał z czunika, np. Ruchu, oraz wyjście zasilające 12 V DC,
jest wyposażony w zegar astronomiczny oraz fotokomórkę.

Interfejs użytkownika

Interfejs użytkownika ma postać strony internetowej i jest dostępny z dowolnego urządzenia wyposażonego w dostęp do internetu i przeglądarkę internetową. Strona ta jest responsywna i może być dostosowywana w zależności od wymagań użytkownika lub rodzaju sterowanych urządzeń.

Z nami nie jesteś sam!

Stosowanie systemów sterowania zapewnia nie tylko znaczne oszczędności, ale również niezastąpioną możliwość dokonywania dynamicznych zmian w sposobie działania instalacji tak, aby jak najlepiej dopasować ją do realnych wymagań wciąż zmieniających się przestrzeni. Na rynku dostępne są zaawansowane i sprawdzone narzędzia do maksymalizowania oszczędności w zużyciu energii elektrycznej przy jednoczesnym wzroście komfortu utrzymywania instalacji i maksymalizowaniu bezpieczeństwa użytkowników oświetlanych obszarów. Nie bójmy się z nich skorzystać! Nie bójmy się przejąć kontroli!

Firma Schreder towarzyszy klientom na każdym etapie inwestycji:

	Jeśli jesteś zainteresowany nowoczesnymi systemami sterowania i chciałbyś dowiedzieć się o nich więcej, weź udział w jednym z naszych szkoleń, na którym przedstawimy ci podstawy działania systemu OWLET oraz zasady projektowania, instalowania i utrzymania instalacji oświetleniowych wyposażonych w system sterowania.
	Razem z tobą przeprowadzimy proces analizy sytuacji oświetleniowej, sporządzimy analizy ekonomiczne, a następnie zaplanujemy optymalne rozwiązanie i pomożemy w przygotowaniu dokumentacji projektowej.
	Na etapie wykonawstwa będziemy nadzorować i wspierać proces instalacji, tak aby przebiegł szybko i bezproblemowo. Następnie przeprowadzimy pełną konfigurację systemu i przygotujemy spotkanie szkoleniowe dla przyszłych użytkowników i administratorów systemu oraz firmy utrzymującej oświetlenie.
	Firma Schréder ma bogate doświadczenie w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań oświetleniowych. Dowodem na to są tysiące zadowolonych klientów oraz prestiżowych realizacji na całym świecie.