Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autor
- Carlos Ventura Quilon, Jefe del Departamento de Telecomunicaciones, Ayuntamiento Rivas Vaciamadrid
Resumen
El proyecto tiene como objetivo optimizar los sistemas de control y gestión remotos aprovechando la red de infraestructura de Red Multiservicio (Basado en Fibra Optica) instalada en el municipio y que conecta las instalaciones municipales recorriendo una gran superficie del municipio. Al sistema Scada del Ayuntamiento se le ha implementado una herramienta para tratar todos los datos disponibles de consumos, temperaturas, horas de funcionamiento, etc., consiguiendo un tablero de mando de Gestión, de Análisis de Tendencias, de Informes y de Calidad de datos.
Sistema scada sobre la red IP Multiservicio
Los elementos implementados en cualquier tipo de instalación o edificio municipal en la ciudad de Rivas Vaciamadrid:
- Imputación de costes:
- Simulación facturas eléctrica, gas y agua
- Identificación de las oportunidades de ahorro energético
- Auditoría interna del Ayuntamiento de proyectos de ahorro energético
- Normalización y Comparación del uso de la energía y costes
- Previsión del uso y costes energéticos
- Optimalización de procesos
- Soporte al deslatre de cargas y control de demanda
- Sostenibilidad:
- Seguimiento e informe de los gases de efecto invernadero
- Supervisión del cumplimiento de las normativas
- Optimización de procesos:
- Análisis, informes y detección de alarmas de calidad de energía
- Dimensionamiento de la capacidad
- Optimización de los equipos e infraestructura
- Mantenimiento preventivo de los equipos e infraestructura
- Maximización de la eficiencia de los procesos
- Control de los procesos para uso energético
- Determinación de los horarios óptimos de funcionamiento de los sistemas.
- Sistema Scada para la gestión de la Energía.
Como trabajos previos al sistema de gestión de la energía, se deben realizar las instalaciones locales y del sistema Scada.
A continuación se detallan como debe de ser el funcionamiento en modo local de las instalaciones, instalada sobre la red MAN corporativa, y los diferentes elementos mínimos que se deben considerar en cualquier reforma o nueva instalación.
- Mínimos Elementos y Sistemas a Controlar y supervisar:
- Iluminación. Instalando todos los sensores de movimientos y crepusculares para realización de la instalación más eficiente, superando el mínimo establecido en el R.E.B.T. Todos estos elementos serán siempre entradas digitales del autómata de la instalación.
- Climatización. Con los valores mínimos de:
a) Temperatura. Como mínimo por despacho y varios según las dimensiones en las zonas comunes.
b) Humedad: El nivel de humedad en los lugares de trabajo viene regulado en el Real Decreto 486/1997, de 14 de abril o posteriores, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo, Anexo III.
- Cualquier elemento de Climatización, extracción y análogos, bien totalmente o a través de terceros.
- Consumos, Tensión e Intensidad, Factor de Potencia Eléctrica.
- Consumos de Agua (Red y PCI).
- Consumos de Gas.
- Gestión de los Centros de mando de Alumbrado Público.
- Grupos Electrógenos.
- Sistemas de Cogeneración.
- Pistas de Barrio o equipamientos deportivos.
- Sistemas de Producción Fotovoltaica, Eólica o Térmica
- Riegos Automáticos y Fuentes Ornamentales.
- Detección de Corte de Inundación.
- Detección de Incendios.
- Detección de Presencia, para poder interactuar con la iluminación y climatización.
- Control y detección de estados de persianas y puertas motorizadas.
- Control y detección de estados en cualquier tipo de instalaciones deportivas, como por ejemplo Piscinas (Control de Humedad, Temperatura, Cloro, Ph, y análogas), Pabellones (Canastas y cortinas), así como cualquier instalación que sea objeto de aplicar la domotización.
- Estaciones meteorológicas.
- Centros de Mando de Alumbrado Público.
- Integración con las plataformas de control de accesos y presencia para poder posteriormente realizar el apagado y encendido de instalaciones, así como datos para poder realizar la auditoría energética de la instalación de forma automática.
- Control y Gestión de Tráfico. Centralizaciones Semafóricas.
Equipos de Control
El sistema de control de las instalaciones, está compuesto como mínimo por los siguientes elementos:
- PLC Ethernet TCP/IP. Este equipo se encargará de llevar toda la lógica de control de las instalaciones. Este equipo deberá de tener todas las pasarelas y elementos de comunicación (RS 485 u otras) necesarios para la total integración con los elementos a controlar y supervisar (Equipos de medida eléctrico, Gas, Agua, pasarelas con clima y análogos).
- Islas de E/S TCP/IP Descentralizadas, a ubicar en los diferentes cuadros eléctricos.
- Sistemas KNX TCP/IP.
- Terminal de Operador Local, de 12,1” como mínimo, en función del grado de importancia de cada uno de los edificios en los que se vaya a instalar, Color TFT de Pantalla Táctil. En este aparecerán todos los equipos de la instalación y se podrán controlar la totalidad de todos los sistemas (Iluminación, climatización, consumos, alarmas, y análogos).
- Comunicaciones con Terceros. La solución propuesta deberá ser abierta y permitirá la comunicación con multitud de sistemas.
Los protocolos, que de forma nativa o mediante pasarelas de comunicación nos permiten la comunicación con otros sistemas, son los siguientes:
- Modbus/TCP (Nativo)
- Modbus RS232/RS485 (Mediante ampliación en PLC)
- Unitelway/XIP (Nativo)
- Fipway (Mediante ampliación en PLC)
- CANOpen (Mediante tarjeta de PLC)
- Profibus (Mediante tarjeta PLC)
- LonWorks (Mediante Pasarela Modbus/LonWorks)
Descripción y Funcionamiento
El sistema de supervisión dispone de las siguientes funcionalidades:
- Pantallas de Zonas: Estas pantallas permitirán acceder a los estados de luminarias, clima, esquemas unificares, y análogos. Desde ellas se podrán realizar todas las tareas habituales como encendido/apagado, configuración, vigilancia de alarmas.
- Pantallas de Encendidos/Apagados: Desde estas pantallas se podrán encender o apagar zonas enteras, es una manera más rápida de gestionar la instalación.
- Pantallas de Configuración: Desde estas pantallas el operador podrá gestionar las diferentes configuraciones de los equipos.
- Horas de funcionamiento: Estas pantallas mostraran las horas de funcionamiento de todos los circuitos. Estos valores son útiles para el mantenimiento preventivo.
- Pantallas de Alarmas e históricos de alarmas: Todas las alarmas del sistema se presentarán en esta pantalla. Éstas se podrán clasificar según varios criterios para facilitar su estudio. En la parte histórica se podrán visualizar las alarmas guardadas durante un año.
- Eventos: Esta pantalla presenta todos los eventos del sistema:
- Acceso de usuarios
- Mandos realizados
De esta forma es posible realizar un seguimiento exacto del funcionamiento de las instalaciones.
- Tendencias: Todas las señales analógicas serán guardadas durante un año. En esta pantalla se podrá visualizar gráficamente los valores de estas señales.
- Comunicaciones: Esta pantalla reflejará el estado de comunicaciones de todos los equipos, permitiendo localizar de manera efectiva fallos de comunicación.
- Sistema: Esta pantalla permite gestionar la salud del sistema. Existe una lista de todas las tareas del SCADA, permitiendo ver su estado.
La aplicación tendrá una gestión de usuarios, de forma que según el nivel de acceso que tengan podrán ver y mandar sobre diferentes elementos.
- Horarios: Los Horarios serán reconfigurables y adaptables a cada una de las instalaciones según las necesidades más eficientes y operativas para el correcto funcionamiento de la instalación.
- Accesos WEB: Todas las instalaciones son gestionadas y accesibles vía http por todas las Concejalías y servicios de la Ciudad.
Agradecimientos
Al Ayuntamiento de Rivas Vaciamadrid por el uso intensivo de las TIC, caminar hacia un nuevo modelo de economía digital y a las empresas Adicora Ingeniería y Cisco Sistem.
Referencias
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.