Диспетчеризация уличного освещения

Фонари на центральной улице зажглись в полдень — сбой реле. На пешеходном переходе у школы освещение гасло раньше расчётного времени всю зиму, пока кто-то не написал жалобу. Бригада выехала, нашла обрыв одной фазы — всё это время о неисправности никто не знал. При наличии диспетчеризации уличного освещения система обнаружила бы отклонение автоматически, отправила бы уведомление диспетчеру через 30 секунд и сформировала заявку для ремонтной бригады с адресом и приоритетом.

ЗАО «Вольна» проектирует, изготавливает и внедряет АСУНО — автоматизированные системы управления наружным освещением — для городов, районов и промышленных предприятий Беларуси. Комплекс под ключ: от шкафов ШУНО на трансформаторных подстанциях до АРМ диспетчера в кабинете «Горсвет».

Что даёт автоматизация уличного освещения городу

Автоматизация уличного освещения города решает несколько задач одновременно — экономическую, эксплуатационную и управленческую.

Точное включение и выключение. Контроллер ШУНО работает по астрономическому таймеру, рассчитывающему время восхода и захода солнца по GPS-координатам объекта. Никаких ручных переключений, никакого «светильники горят в дневное время из-за сбоя фотореле».

Снижение энергопотребления на 30–60%. Достигается за счёт перехода на LED-светильники, диммирования в ночные часы (например, 100% яркости с 22:00 до 24:00 и 50% с 1:00 до 5:00) и отключения части светильников на малозагруженных участках. Только диммирование без замены ламп даёт 10–25% дополнительной экономии.

Оперативное обнаружение неисправностей. Система сообщает диспетчеру о погасших светильниках, обрыве линии, отключении фазы или вскрытии шкафа — не нужно ждать заявок жителей. Среднее время обнаружения неисправности сокращается с нескольких дней до нескольких минут.

Учёт электроэнергии по каждому ШУНО. Точная отчётность для энергоснабжающей организации, выявление коммерческих потерь и несанкционированных подключений.

Снижение эксплуатационных расходов на 30–50%. Объезды участков бригадами сокращаются — теперь они выезжают точечно по конкретным заявкам системы, а не «проверить всё». Ресурс LED-светильников при диммировании увеличивается: пониженная нагрузка в ночные часы снижает тепловой стресс и продлевает срок службы.

Окупаемость комплекса АСУНО для среднего города — 1,5–3 года. Для городов, где уже запланирована замена ламп на LED, сроки короче.

Состав АСУНО — ШУНО, контроллеры, светильники

АСУ уличного освещения строится по двухуровневой или трёхуровневой архитектуре.

Нижний уровень — ШУНО на объектах. Шкаф управления наружным освещением устанавливается на трансформаторных подстанциях и вводах линий освещения. Типовые характеристики ШУНО производства «Вольна»: напряжение 220/380 В, номинальный ток 25–100 А, управление 1–4 линиями освещения, степень защиты IP54, диапазон температур −40…+60 °C для уличной установки. Все шкафы выпускаются как низковольтные комплектные устройства.

Внутри каждого ШУНО:

• ПЛК или специализированный контроллер освещения с астрономическим таймером;
• электросчётчик с интерфейсом RS-485 (Меркурий, Энергомера, Iskra);
• GSM-модем с резервированием SIM-карт двух операторов;
• реле контроля фаз и контакторы на каждую линию;
• автоматические выключатели и дифференциальные автоматы;
• антивандальный датчик вскрытия дверцы.

Поадресные контроллеры в светильниках — для систем нового поколения. Устанавливаются в каждый фонарь, поддерживают диммирование 0–100%, передают данные о потреблении, отказе и наработке. Стандартные разъёмы: Zhaga Book 18 (позволяет менять контроллер без замены светильника), NEMA 7-pin. Беспроводные интерфейсы: LoRaWAN, NB-IoT, PLC по силовой линии.

LED-светильники — консольные, парковые, торшерные, мощностью 30–250 Вт. Готовы к диммированию через 1–10 В или DALI. Совместимы с поадресными контроллерами стандартов Zhaga/NEMA.

Из чего складывается стоимость комплекта

Цена шкафа управления уличным освещением и всего комплекта АСУНО зависит от нескольких переменных.

• Количество и тип ШУНО. Базовый однофазный шкаф на 25 А с одной линией управления стоит в 4–8 раз дешевле трёхфазного на 100 А с четырьмя линиями и расширенным КИП.
• Класс компонентов. Европейские бренды (Schneider Electric, ABB, Siemens, Wago, Rittal) против отечественных аналогов (КЭАЗ, EKF, IEK, Овен) — разница в цене 1,5–3 раза при сопоставимом функционале.
• Степень защиты корпуса. Шкаф IP54 для уличной установки в умеренном климате против IP55/IP66 с обогревом и климат-контролем — разница около 30–50% к стоимости корпуса.
• Тип системы управления. Групповое управление по линиям (одна команда на всю линию) дешевле поадресного (отдельный контроллер в каждом светильнике) в 2–4 раза на стадии оборудования. При этом поадресная система даёт более точную экономию и более оперативную диагностику каждого фонаря.
• Технология связи. GSM/4G — минимальные начальные затраты, но ежемесячная абонплата за SIM. LoRaWAN/NB-IoT — нужна базовая станция, но потом ноль абонентской платы за связь. PLC — нет радиосети, но требуется проверка качества силовой линии.
• Объём ПО. Локальная SCADA на 10 ШУНО против многопользовательской системы на 200+ объектов с веб-доступом, мобильным приложением и интеграцией с ГИС.

Расчёт сметы под конкретный объём сети готовится за 3–7 рабочих дней.

Этапы внедрения и модернизация существующих сетей

Большинство белорусских городов эксплуатируют сети освещения, которым 20–40 лет: релейная логика, ручные или полуавтоматические переключения, нет дистанционного контроля. «Вольна» выполняет как строительство систем с нуля, так и модернизацию существующих сетей наружного освещения без прерывания городского освещения.

Проект реализуется в девять этапов:

1. Обследование — выезд инженеров на трансформаторные подстанции, схема существующих узлов, измерение токов и нагрузки, опрос эксплуатационных служб. Срок: 3–7 рабочих дней для города с населением 50–100 тысяч человек.
2. Техническое задание и смета — выбор архитектуры (групповая или поадресная), канала связи (GSM, LoRaWAN, NB-IoT, PLC), состава ШУНО. Срок: 1–2 недели.
3. Проектирование — рабочая документация, программа ПЛК, конфигурация SCADA, мнемосхемы, согласование с Госэнергонадзором, главным архитектором города. Срок: 4–10 недель.
4. Изготовление ШУНО на производственной базе «Вольны» — сборка, входной контроль, наладка контроллеров и GSM-модемов, прогон на стенде. Срок: 3–6 недель.
5. Монтаж — поэтапная замена шкафов по 3–5 ШУНО в неделю без вывода освещения из работы; установка поадресных контроллеров в светильники при необходимости.
6. Установка серверной части и АРМ — развёртывание SCADA, настройка астрономического таймера по координатам города, настройка графиков диммирования по сезонам.
7. Пусконаладка комплекса — тестирование каналов связи, всех режимов работы, интеграции с АСКУЭ.
8. Сдача в эксплуатацию — обучение диспетчеров и эксплуатационных бригад (1–3 рабочих дня), передача документации и лицензий ПО.
9. Гарантийное обслуживание — гарантия на оборудование 12–36 месяцев, на ШУНО собственного производства «Вольны» — до 10 лет; сервисный контракт с регулярным ТО и удалённой техподдержкой.

Чтобы получить расчёт стоимости диспетчеризации уличного освещения под ваш город или район, передайте количество ШУНО, площадь охватываемой территории и текущее состояние сети — смету подготовим за 3–7 рабочих дней, выезд инженера для обследования бесплатный.