Comunicación presentada al IV Congreso Ciudades Inteligentes
Autores
- Corina Queralt, Smartec product manager, C.M. Salvi
- Francisco Cavaller, Project manager, C.M. Salvi
Resumen
Salvi presenta su sistema de alumbrado telegestionado, Smartec. Este sistema ha sido desarrollado para poder ofrecer una gestión optima del alumbrado público con diferentes sistemas de implantación, pero no sólo es un sistema de control de alumbrado. Smartec es un sistema de control de servicios de una ciudad que permite la adaptación de las ciudades a las necesidades globales y puntuales de la población gracias a los módulos de: control del alumbrado, gestión de paneles informativos, control de la contaminación ambiental, sistemas de vigilancia, control de basuras, parking inteligente, servicios de conectividad Wi-Fi, gestión de transportes, entre otros.
Palabras clave
Alumbrado Público, Smart City, Ahorro Energético, Eficiencia Energética, Alumbrado LED
Introducción
El mundo de la iluminación ha evolucionado junto con la tecnología en las últimas décadas experimentando un crecimiento notable en funcionalidades, durabilidad, versatilidad e interrelación con otras disciplinas para ofrecer diferentes aplicaciones. El uso principal del alumbrado público sigue siendo la iluminación de las vías y parques públicos además de otros espacios de libre circulación con el objetivo de proporcionar la visibilidad adecuada para el normal desarrollo de las actividades.
El alumbrado público ha pasado por diferentes transformaciones; desde las lámparas de gas, que las encendía un “farolero” una a una, hasta las de arco eléctrico. Más tarde se usaron las lámparas incandescentes, que fueron sustituidas por las de vapor de mercurio hasta que llegaron las de tecnología de vapor de sódio (VSAP), que ganaron en eficiencia. Sin embargo, la evolución tecnológica y la constante búsqueda de alternativas con mayor eficiencia energética han provocado el relevo de la tecnología VSAP por la tecnología LED (Light-Emitting Diode).
La aparición de la tecnología LED ha revolucionado el mercado de la iluminación gracias al incremento de la durabilidad, versatilidad y de la eficiencia energética ofrecida. El alumbrado LED incrementa la vida útil en un 200% respecto al uso de la tecnología VSAP mientras que la versatilidad permite que el tamaño de las placas de iluminación se haya reducido considerablemente y que se ajusten a diferentes formas consiguiendo que el diseño de las luminarias sea mucho más flexible. Pero es la eficiencia energética uno de los factores más importantes que ha ocasionado que la tecnología LED se desmarque de las demás. Gracias a ella se ahorra hasta un 20% en consumo frente a la tecnología anterior, y esto ya es una realidad. Actualmente, la tecnología LED se oferta casi en solitario para el alumbrado público pero, ¿cuál es el siguiente paso?
Para maximizar el potencial de la tecnología LED es necesario un sistema electrónico que regule el diferencial de potencia de la luminaria dotándola de otras funcionalidades que ayuden a conseguir el control de las mismas. Junto a su partner tecnológico Salvi lighting ha desarrollado Smartec®, un sistema para tener el control de las luminarias de forma remota desde cualquier lugar. De este modo, nace el concepto de alumbrado telegestionado.
Alumbrado telegestionado
En la actualidad, la cota de mercado del LED está en alza y con ella el control de cada una de las luminarias con el que podemos obtener información relevante sobre el consumo, las averías, la regulación de potencia o el encendido y apagado. Los datos recibidos nos permiten elevar el nivel de eficiencia energética a un 30% ya que en base a ellos y de forma remota, se puede regular la potencia. Gracias a esta utilidad, nuestra ciudad tiene la oportunidad de ser más eficiente y gestionar las instalaciones en base a las necesidades de nuestra población.
El conocimiento del estado de nuestra ciudad en tiempo real facilita la toma de decisiones rápidamente, incrementando la estabilidad y fiabilidad de las instalaciones.
Desde Smartec, presentamos dos modelos de instalación de alumbrado telegestionado, como el control de línea o la instalación punto a punto. Cada uno de los dos modelos parte de las mismas bases en cuanto a eficiencia, pero a distinto nivel de control.
El modelo de gestión de control de línea se deferencia por el tipo de instalación. Las luminarias van conectadas entre sí y gestionadas desde un cuadro de gestión central. En este caso podemos acceder al control de línea y regular las luminarias por grupos, tantos como cuadros de gestión tengamos.
Por otro lado, con el sistema de telegestión punto a punto se tiene acceso a la información y estado de cada luminaria de cada cuadro de forma remota, pudiendo obtener alarmas y alertas por SMS y/o email. Se puede actuar sobre ellas y adaptar su funcionamiento a la necesidad puntual a voluntad del gestor. Es el nivel más alto de gestión del alumbrado, ya que disponemos de: comunicación, interacción, regulación, medidas de consumo y averías, remotamente con cada luminaria y con el cuadro de control. El sistema de comunicación con cada luminaria puede ser mediante: PLC y/o FR (Figura 1).
Power line communication (PLC)
Con el dispositivo de luminaria LCL se consigue una comunicación mediante la línea de potencia, utilizando la línea de transmisión de energía eléctrica convencional para transmitir señales con propósitos de comunicación. La tecnología PLC aprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad de transmisión de datos.
El sistema de telegestión Smartec por PLC utiliza la línea de potencia del alumbrado público. Así se consigue una transmisión de datos a muy alta velocidad, lo que hace que el envío de comandos y de toda la programación se haga casi en tiempo real (5 segundos sobre 600 luminarias por cuadro).
Mediante este acceso individual a cada luminaria y su actuación inmediata sobre ella se cumple la normativa de iluminación adaptativa CEN13201:2016.
Radiofrecuencia (RF)
Mediante el dispositivo de luminaria LCR1 y la antena de comunicación LCR2 se provee de tecnología que usa ondas electromagnéticas aéreas para comunicar información desde un punto a otro. Son ondas de radio frecuencia que forman parte de un espectro electromagnético no perceptibles por el ser humano y aptas para este tipo de aplicaciones.
Smartec utiliza las siguientes bandas de frecuencias libres:
- 2.4 GHz: posee la asignación mundial más alta, con regulaciones similares en casi todos los países.
- 915 MHz: popular en EEUU, Canadá, Australia y Nueva Zelanda.
- 868 MHz: La más frecuente y usada en la Unión Europea.
Las tres frecuencias presentan un excelente desempeño, la selección de una u otra, dependerá del resultado del estudio electromagnético del proyecto. 868 MHz y 915 MHz son frecuencias potentes con gran alcance de trayectoria y 2,4 HGz es capaz de atravesar los obstáculos.
Cumple la normativa UNE 178401:2017.
Tabla de funciones
En esta tabla de funciones enfrentamos las diferencias entre los dos tipos de instalaciones: control de línea y el punto a punto.
Funciones del sowtware SMARTEC
- Gestión de la instalación por cuadro eléctrico, por luminaria y otros elementos, usando colores y de manera interactiva.
- Conocer los datos reales de energía por períodos, por intervalo de tiempo o por línea eléctrica.
- Conocer del ahorro energético en Kw y Coste.
- Visualizar datos de consumo en cada luminaria en tiempo real: corriente, voltaje, potencia y factor de potencia.
- Envío de comandos en tiempo real.
- Cambiar perfiles de atenuación de las luminarias, almacenar perfiles preestablecidos y aplicarlos en fecha y hora seleccionadas.
- Posibilidad de programación de luminarias por escenarios (hasta 10) según requerimientos de manera individual o por grupo.
- Permite crear niveles de seguridad por usuarios.
- Envío de alarmas vía email y/o SMS.
- Descarga de datos estadísticos en diferentes formatos.
- Gestionar el registro de errores y fallas.
- Emular módulo de gestión CMG para visualizar el estado de las señales y medidas en el cuadro.
- Planificar e introducir planes de mantenimiento periódico y especial.
Objetivos
Los objetivos del alumbrado telegestionado son:
- Adaptar y mejorar la explotación de las instalaciones al disponer de datos fiables que permiten la óptima utilización de los recursos disponibles, tanto para las tareas de control como para las de mantenimiento, y dar mejor servicio al ciudadano.
- Ahorrar energía definiendo niveles variables de alumbrado en concordancia con la demanda real en cada período de la noche y según la localización de cada vía pública, de cada luminaria y su circunstancia.
- Minimizar el impacto ecológico del servicio de alumbrado reduciendo las emisiones de CO2.
- Gestión efectiva del sistema de alumbrado al minimizar el tiempo de mantenimiento en la instalación gracias a las alarmas y alertas recibidas por email o SMS en tiempo real de la situación de cada luminaria.
- Integración con otros fabricantes de luminarias.
- Crecimiento escalable y gradual del sistema.
Caso de éxito: Alumbrado telegestionado en Vittoriosa (Birgu, Malta)
Gestión remota con módulos LPL de onda transportada y software Smartec
El proyecto implicó el reemplazo de todos los artefactos de iluminación con dispositivos LED equipados con módulos LPL directamente dentro de la luminaria para el control remoto completo del punto de luz y con módulos de módem DIM, LPM y GSM para el control remoto del panel eléctrico.
La planta consta de 120 luminarias con una potencia de 31.2W y 70 luminarias con una potencia de 38.6W, todas equipadas con módulos LPL que permiten la lectura de las medidas, la generación de alarmas, el encendido / apagado y la regulación de cada punto de luz individual por control remoto. La instalación también incluye la presencia de 35 módulos LPC, que pueden controlar remotamente la conexión y desconexión de las partes del sistema en las que, dentro o cerca de la luminaria, no es posible instalar el módulo individualmente.
La instalación del software Smartec® en el centro de mantenimiento permite el control remoto del sistema: al descargar las mediciones, las alarmas, tanto a nivel del panel eléctrico como en el punto de luz individual, también tiene la posibilidad de cambiar la configuración y las regulaciones. A nivel de programación, la ciudad se ha dividido en grupos de puntos de luz: de esta manera, será posible controlar de forma remota diferentes zonas del sistema con diferentes potencias de encendido / apagado y atenuación dependiendo del período, durante eventos especiales o necesidades características de Área turístico-cultural de Vittoriosa.
Gracias a la completa administración remota del sistema a través de los productos Smartec®, existe una gran flexibilidad en la programación y la administración remota, así como importantes ahorros de energía y puntuales informes de fallas.