Comunicación presentada al IV Congreso Ciudades Inteligentes.
Autor
- Miguel Ángel Ramos Perujo, Projects & Systems Manager, Schréder
Resumen
La ciudad de Alcoi es una ciudad perteneciente a la comunidad Valenciana, que cuenta con unos 60.000 habitantes. Históricamente ha sido una ciudad con especial relevancia tras la Revolución industrial en España. Además, es conocida como la «ciudad de los puentes» y también por sus fiestas patronales de Moros y Cristianos. El alumbrado está hecho a medida de la ciudad, pero con tecnología del siglo pasado. El proyecto tiene como objetivo dirigir la ciudad de Alcoi hacia una Smart City, mediante la conectividad, y a través del Internet de las Cosas. Modernizando al máximo las instalaciones actuales de alumbrado para poder disponer de la tecnología más actual. Para ello, ya se ha iniciado el cambio de tecnología a LED, obteniendo una luz más eficiente y de mayor calidad, pero además se Telegestionará la ciudad punto a punto, mediante una solución basada en estándares abiertos de comunicación híbrida: RadioFrecuencia y 3G, que puede interactuar con plataformas de Smart Cities, intercambiar datos o interoperar con sistemas vecinos, obteniendo importante información para incrementar la seguridad, mejorar las operaciones y reducir los costos operativos hasta en un 85%, mediante el uso de sensores en zonas específicas cuando las instalaciones están realmente en uso. Poniendo en definitiva la red de alumbrado más avanzada y conectada, al servicio del resto de instalaciones para que puedan generar sinergias que beneficien finalmente al ciudadano de Alcoi.
Introducción
La ciudad de Alcoi es una ciudad perteneciente a la comunidad Valenciana, que cuenta con unos 60.000 habitantes. Es una de las ciudades más importantes y la duodécima por población de la Comunidad Valenciana.
El núcleo urbano está situado en un valle rodeado por la Sierra de Mariola, Biscoi, L’Ombria, la Serreta, el Carrascal de la Font Roja, la Carrasqueta y Els Plans. La ciudad está atravesada por los ríos Riquer, Benisaidó y Molinar, afluentes del Serpis, motivo por el que a veces se la nombra como la ciudad de los tres ríos o la ciudad de los puentes por los muchos que tiene para vencerlos.
Históricamente ha sido una ciudad con especial relevancia tras la Revolución industrial en España, especialmente en el sector textil, aunque también en el metalúrgico y la industria papelera. Además, es conocida como la «ciudad de los puentes», ya que su peculiar orografía está marcada por barrancos que condicionan su urbanismo, , y también es muy conocida por sus fiestas patronales de Moros y Cristianos.
La ciudad de Alcoi, desde su junta de gobierno, siempre ha transmitido la inquietud por poner al servicio del ciudadano toda la tecnología disponible hoy en día en todos los servicios de la ciudad, encaminándose hacia una Smart City, conectando al ciudadano con la ciudad. Y prueba de ello es su plan estratégico Smart City Alcoy, donde Técnicos de la Red Innpulso trabajan en Alcoy para determinar diferentes líneas de actuación más adecuadas de cara a iniciar diferentes líneas para avanzar en los objetivos de implantar un modelo Smart City en Alcoy. Enerlis será la encargada de diseñar esta implantación y asesorar en su puesta en marcha: » Detectar puntos de mejora en la gestión de la ciudad y gestión del Ayuntamiento, e implantar procesos de mejora de la economía local». La primera fase consiste en identificar con todas las áreas municipales aquellos proyectos que deben solucionarse, aquellos que no se han hecho bien y han de mejorar, qué cosas se han hecho bien… por tener una visión preliminar de lo que pasa en la ciudad. Además, identificar las áreas de oportunidad para, después, en una segunda fase, identificar posibles proyectos, y la manera de acometer estos proyectos. Tal y como se puede leer en la página web del propio ayuntamiento de Alcoi.
Si analizamos los servicios que ofrece una ciudad, hay uno que abarca toda ella, de tal manera que dispone de un punto cada 15-20 metros de distancia, y que además crea un mallado de puntos que puede utilizarse no sólo para iluminar, sino que es uno de los elementos más importantes dentro de buscar conectividad en la ciudad, gracias precisamente a su capilaridad en la propia ciudad. No existe ningún otro servicio tan entretejido y que comprenda toda la ciudad como el alumbrado. Desde hace más de un siglo, la red de alumbrado ya cubre la inmensa mayoría de las grandes urbes aportando soluciones de iluminación a gran escala. Esta circunstancia hace que el alumbrado sea el principal eje para el desarrollo de una Smart City, y ahora, con la explosión de las nuevas tecnologías exponenciales, esas posibilidades adquieren una nueva dimensión, disparándose hasta cotas nunca imaginadas.
En el caso de la ciudad de Alcoi, su red de alumbrado, es muy cracterística, ya que dota de identidad a la ciudad por sus especiales características, luminarias clásicas de estilo victoriano, con columnas de fundición que están diseñadas para que todas ellas no sólo soporten las luminarias, sino para que puedan soportar también la estructura metálica o enramada de los cartelones de los estandartes, que se usa en las diestas patronales para las cofradías para las fiestas de Moros y Cristianos, evento de importante relevancia a nivel mundial como fiesta de interés internacional.
La tecnología que la ciudad disponía hasta ahora en su red de alumbrado, se basaba en buenas luminarias, ya antiguas pero de alta calidad, equipadas con lámparas de descarga en tecnología de sodio alta presión, de ahí el color anaranjado en su iluminación. Estás lámparas eran muy eficientes en su momento, pero hoy en día no lo son, además, no disponían de muchas opciones de regulación, con lo que las potencias utilizadas eran altas, normalmente 150W y 250W, con resultados no muy optimizados para con el ciudadano, ya que la calidad de la luz no es la mejor, su eficiencia tampoco y no ofrece muchas posibilidades de regulación en función de su uso, y por supuesto, sin ningún tipo de conectividad con otras instalaciones de la ciudad. En definitiva, el alumbrado estaba obsoleto, y además, era una oportunidad, ya que con la tecnología actual, disponía de grandes posibilidades de ahorro energético, con posibilidades del retorno de la inversión muy elevadas en un corto periodo de tiempo. Ante la necesidad de cambio, y queriendo impulsar la ciudad de Alcoi hacia una Smart City, el alumbrado es una de las primeras instalaciones sobre las que se puede actuar, es por eso que se presenta el siguiente proyecto.
El Proyecto
El proyecto consiste no sólo en la actualización del alumbrado mediante la sustitución de las luminarias existentes con tecnología obsoleta de lámpara de Sodio Alta Presión, por nuevas luminarias más eficientes que basan su motor fotométrico en tecnología LED. Sino que también se basa en la implantación de un sistema de control punto a punto que permite conectar el alumbrado a una plataforma Smart City, y que además permite el uso de sensorización para racionalizar las instalaciones mediante luz adaptativa a las necesidades de cada aplicación.
De esta manera, se da el primer paso en la red de alumbrado hacia la Smart City, ya que todo lo que se mencione en el presente proyecto, está siendo realizado bajo protocolos y/o estándares abiertos e integrables en terceros, ya sea hardware o software.
Luminarias de última Generación LED
Las luminarias utilizadas para este proyecto han sido básicamente luminarias, que cuadraran con la estética tradicional de la ciudad, y que no rompían con el pasado, ya que el hecho del uso del enramado en las fiestas patronales hacía muy importante su continuismo en cuanto a la estética se refiere. Se han usado dos tipos de luminarias, en una primera fase, ambientales y funcionales:
Luminaria Ambiental tipo Álbany
Luminaria tradicional decorativa modelo ALBANY de hasta 48LED de SCHRÉDER compuesta de un cuerpo de aluminio y cierre protector de la luminaria en policarbonato antiuva de alta resistencia al impacto. Con fijación de la luminaria suspendida. Siendo los auxiliares de tipo Driver electrónicos regulables temporizados con posibilidad de hasta 5 niveles distintos, regulación 1-10V o DALI compatible con el sistema de control punto a punto. Con estanqueidad del bloque óptico de IP66 y con índice de resistencia a impactos en todo su conjunto de IK08. Con acabado de pintura en polvo mediante electrodeposición con al menos 60 micras de espesor (RAL a elegir por la DF). Con bloque óptico compuesto de hasta 48LED de alta emisión alimentados hasta a 700mA, dispuestos sobre PCBA plana, con consumo total de hasta 107W y eficiencia superior a 115lm/W, con temperatura de color NW de 4.000K con más de 20 ópticas diferentes para las distintas aplicaciones de la ciudad , y un control de luz trasera para evitar luz intrusa sobre las fachadas del municipio, hechas de PMMA y ubicadas individualmente sobre cada LED conformando una fotometría global mediante el proceso de adición fotométrica. Con una vida útil L90_100.000H. Y con protector de sobretensiones hasta 10kV.
Luminaria Funcional Tipo Ampera:
Luminaria contemporánea modelo AMPERA, dividida en tres tamaños, en función de la altura de instalación, y de hasta 128 LEDs de SCHRÉDER compuesta de cuerpo y fijación en fundición de aluminio inyectado a alta presión y protector del bloque óptico con vidrio templado plano extraclaro. La instalación de la luminaria se podrá hacer, de forma que el operario no deba cargar con el peso total de la luminaria sobre el proceso, separando la pieza de fijación y el cuerpo. Con fijación de la luminaria, mediante una pieza de fijación universal (Horizontal/vertical). Apertura sin herramientas y compartimentos independientes tanto para bloque óptico como para el bloque de auxiliares, en el que se incluye seccionador eléctrico para favorecer la seguridad en su manipulación, siendo los auxiliares de tipo Driver electrónicos regulables temporizados con posibilidad de hasta 5 niveles distintos, regulación 1-10V o DALI compatible con el sistema de control punto a punto. Con estanqueidad tanto en el cuerpo como en el bloque óptico de IP66 y con índice de resistencia a impactos en todo su conjunto de IK09. Con bloque óptico compuesto de hasta 128 LED de alta emisión alimentados a 700mA, dispuestos sobre PCBA plana con sensor de temperatura, con consumo total de 279W y eficiencia superior a lm, temperatura de color NW 4.000K con más de 20 ópticas diferentes, y un control de luz trasera para evitar luz intrusa sobre las fachadas del municipio, con lentes de PMMA ubicada individualmente sobre cada LED conformando una fotometría global mediante el proceso de adición fotométrica. Vida útil L90_100.000H. Con protector de sobretensiones hasta 10kV.
Sistema de Control Punto a Punto compatible con el IoT
Para poder gestionar de manera eficiente una Smart City, se necesita de un sistema que centralice y analice toda esa ingente masa de datos que se genera en las ciudades y convierta esa información de servicios útiles y adaptados a las necesidades de cada momento. Y también de una red de dispositivos que lo pongan operativamente a trabajar en cada rincón del espacio metropolitano. Es en este punto donde los elementos de mobiliario urbano, y, en concreto, las luminarias, se convierten en esos facilitadores que pueden transformar para siempre el aspecto y la funcionalidad de las ciudades. Una enorme red de dispositivos que, conectados a Internet, constituyen el verdadero sistema nervioso de la ciudad, interconectado con distintos elementos y sensible a las necesidades de cada momento y área urbana. Para ello, se pretende diseñar en Alcoi una plataforma de gestión de Smart City, que sea una horizontal estandarizada y abierta que sea capaz de recoger y gestionar, de manera transparente al usuario, toda la información de los diferentes verticales, abiertos también, que le suben toda la información referente a cada servicio y que además tienen la capacidad de crear sinergias entre ellas. Estas verticales son soluciones a la gestión de los distintos servicios de la ciudad, como pueden ser el alumbrado, el riego, el WiFi, el CCTV, etc.
Una de las primeras aplicaciones de estas nuevas soluciones interconectadas es la iluminación inteligente o Smart Lighting, y no es más que la adaptación de la intensidad lumínica a las necesidades concretas del momento, del usuario o de las circunstancias, y así se ha planteado para la ciudad de Alcoi. Mediante la Telegestión punto a punto Owlet IoT, se instala un único controlador en cada punto de luz, que geoposiciona las luminarias, las comunica con Internet, y las interrerlaciona entre ellas y con otro tipo de sensores. Imaginemos, por ejemplo, la ruta de recogida de basuras. Hoy en día, gracias al big data y a sensores instalados en las luminarias y por ejemplo en los contenedores soterrados o en el GPS del camión de la basura, ya es posible que el sistema de alumbrado sepa cuándo circula la ruta por una determinada calle y ajuste la intensidad de la iluminación a esa circunstancia. Todo de manera automática a través de Internet y sin necesidad de intervención humana. De igual forma, la iluminación puede acompasarse a circunstancias extraordinarias como una manifestación o una carrera popular, o a condicionantes como el nivel de congestión del tráfico, la polución o las condiciones climatológicas. Diferentes eventos de un ente vivo, como es la ciudad de Alcoi, que tiene necesidades cambiantes, y que, gracias a Internet, podrán interrelacionarse creando sinergias a través de Internet.
Resultados y conclusiones
De momento estamos en la primera fase de la implantación del proyecto, los resultados lumínicos son por el momento excepcionales, con ahorros energéticos estimados por el momento del 73%, mientras que el sistema de gestión punto a punto está funcionando de manera exitosa en las luminarias por ahora instaladas. Es un proyecto vivo, en el que la idea final es sustituir la totalidad del alumbrado de Alcoi a este nuevo sistema, pero de momento sólo estamos en una primera fase que va resultando exitosa:
El sistema de control está siendo actualmente implantado también con éxito en diferentes zonas de la ciudad, comenzando por los polígonos industriales, zonas que eran de especial urgencia por su gran consumo energético y la falta de uso en periodos a lo largo de la semana:
Cabe resaltar que, en un futuro, dicho sistema de control del alumbrado punto a punto se integrará en la plataforma de gestión de la Smart City, siendo una vertical más de la ciudad, ya que son compatibles, y podrá crear sinergias con el resto de instalaciones y/o verticales que dispondrá la ciudad de Alcoi, encaminándola hacia un futuro de beneficios para con sus ciudadanos.
Se puede decir que el proyecto está resultando ser un éxito de implantación y es un ejemplo para otros municipios de una ciudad que pretende ser sostenible, e inteligente.