Az okosváros-szakadék áthidalása: Bristol útja az energiamegtakarításig
A Schréder 360 sorozatban projektgazdák és -vezetők, végfelhasználók és saját mérnökeink mesélnek az innovatív megoldások születéséről. Most az Egyesült Királyságban, Bristolban tekintjük át a közvilágítás teljes átalakítását, amelyet az összes eszköz Schréder EXEDRA platformhoz való csatlakoztatásával értek el. Az optimalizált világítás már most energiát, időt és pénzt takarít meg a városnak, miközben megteremti a jövőbeli intelligens alkalmazások alapját is.
Bristol, az Egyesült Királyság egyik legnagyobb városa közel 500.000 embernek ad otthont. A mérnöki tudományok fellegvárában található Brunel Clifton függőhídja, az Airbus egyik jelentős létesítménye és két neves egyetem. A város számos környezetvédelmi díjat is nyert, többek között az Egyesült Királyság első kerékpáros városa lett, és folyamatosan dolgozik a lakosok életminőségének javításán és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésén.
Bristol 2019-ben adta ki az Egy város terv első változatát. Célja, hogy 2050-re Bristol egy "igazságos, egészséges és fenntartható város legyen, a remény és a törekvés városa, ahol mindenki részesülhet a sikerben". Ez magában foglalja az ENSZ Fenntartható Fejlődési Célok (FFC-k) eléréséért végzett munkát, valamint a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátás elérését 2030-ra.
A város világításának korszerűsítése már eddig is jelentős szerepet játszott e célok elérésében. Amikor a Schréderhez fordultak, új szintre kívánták ezt emelni, és kihasználni az intelligens, összekapcsolt alkalmazásokban rejlő lehetőségeket. Együtt építettünk egy olyan rendszert, amelyben támogatni tudjuk őket a jövőbeli bővítésben - és amely már az első évben 1,4 millió font energiaköltséget takarított meg.
Bristol nem akarta a teljes közvilágítási eszközparkot lecserélni vagy korszerűsíteni, de nem is volt rá szükség. A különböző beszállítóktól származó, mintegy 35.000 világítótestet tartalmazó eszközparkban minden megtalálható a College Greenen elhelyezett klasszikus lámpásoktól kezdve a Schréder AXIA 3 lámpások hatalmas flottájáig a lakóutcákban és az utak mentén.
Az elmúlt tíz év során mintegy 20.000 LED-es világítótestet telepítettek. Céljaik között szerepelt az energia-megtakarítás fokozása, a közvilágítás minőségének a javítása és a jövőbeli okos technológiák megalapozása. Mindezen célok elérését segítettük a Schréder EXEDRA, egy nyílt és adaptálható központi vezérlőrendszer (CMS) telepítésével.
A CMS a világítótesthez csatlakoztatott csomópontokon keresztül történő vezérlés által csökkentheti az energiafelhasználást és a szén-dioxid-kibocsátást. A tulajdonosok vezérelhetik eszközeiket, és példátlan betekintést kaphatnak az üzemeltetési adatokba. Ez lehetővé teszi számukra, hogy valós időben észleljék a hibás berendezéseket, és a fényerő optimalizálásával energiát takarítsanak meg.
A Schrédert az teszi egyedivé, hogy a CMS csak a kezdet - az érzékelőktől az EV-töltőkig minden összekapcsolható. Bristolban nemcsak a Schréder, hanem számos más beszállító lámpáit is össze kellett kapcsolni, és olyan hosszú távú partnert kerestek, aki támogatja őket az Egy város tervben meghatározott út során.
Az összes érdekelt felet - köztük az informatikai személyzetet, a karbantartási vállalkozókat és a környezetvédelmi szakértőket - összefogó, valamint a bevételszerzésre és a szigorú kiberbiztonságra vonatkozó követelményeket meghatározó átfogó pályázati eljárást követően Bristol a Schréderrel való együttműködés mellett döntött.
Ez a beruházás számos előnnyel jár, és alapvetően a projektből származó energiamegtakarításon keresztül térül meg. Ezt az egészet a BCC finanszírozta, nem az Egyesült Királyság kormánya vagy bárki más, és a "befektetés a megtakarításért" stratégián alapult.
Az összesen 11,9 millió font értékű projektbe történő beruházás "városként segít nekünk eszközeink megismerésében, és abban, hogy a rengeteg összegyűjtött információ révén elősegítsük a közvilágítási hálózat kezelését a jövőben is" - teszi hozzá Taylor.
Egy csapattá válva, együtt
Első lépésként Taylor Steve Thomast jelölte ki a projekt felügyeletére, mint az autópálya elektromos berendezéseiért felelős vezető.
A CMS-ből egy okosvárost akartunk kialakítani. Konkrét követelményeink voltak az üzembe helyezésre vonatkozóan, hogy az egyszerű legyen, és a vállalkozók és a karbantartók is könnyen dolgozhassanak vele. Sok olyan rendszerrel találkoztunk, amelyek hasonló dolgokra voltak képesek, de kissé nehézkes volt a használatuk.
Bristol egy vállalkozói napot tartott, hogy felmérje, mennyire egyszerű a telepítés és az eszközinformációk feltöltése, valamint potenciális partnereket is keresett. Bár a Schréder EXEDRA új volt a piacon, Bristol lehetőséget látott a közös munkára és a platform személyre szabására. A Schréder számára ez az erősségek felismeréséről és kiegészítéséről szólt. A projekt során a Schréder EXEDRA-ban rejlő új lehetőségeket is felfedeztünk.
"Megértettük, hogy mit akarnak... jó volt a csapat, és megfelelően kezelték az erőforrásokat" - mondta Clare Thomas, az Urbis Schréder alkalmazásokért és megoldásokért felelős vezetője. "Megértették, hogy a világítás egy szolgáltatás, ami nem csak a mérnöki munkáról szól." Az első lépés a jelentős energiamegtakarítás elérése volt, a következő pedig Bristol támogatása az általuk választott úton. Valóban intelligens megoldások szolgáltatójaként bármilyen eszköz, érzékelő vagy rendszer csatlakoztatásában támogatni fogjuk őket a nettó nulla kibocsátás felé vezető úton.
Amikor kihívásokkal szembesültünk a telepítés sebessége, a hardver, a kommunikáció, a folyamat, a firmware vagy a meglévő infrastruktúrával kapcsolatos, korábban ismeretlen problémák feltárása miatt, a csapatmunka akkor is jól működött. "Kihívásokkal teli időszak volt," - emlékszik vissza Steve Thomas. "De nagyon elégedett voltam a közös munkával... és az őszinteséggel." A projekt sikerének egyik kulcsa a nyílt, tiszta kommunikációban rejlett. "Az őszinte, nyílt párbeszédek kulcsfontosságúak, ha egy ekkora projektről van szó, amely ilyen sebességgel halad" - teszi hozzá.
A gyorsaság létfontosságú
A pályázat odaítélésétől az első telepítésig mindössze öt hét telt el, ezért a csapatoknak gyorsan meg kellett állapodniuk a folyamatról és a felelősségi körökről, valamint arról, hogy Bristol miként mérje a sikert. Egy kezdeti megbeszélés keretében biztosították, hogy minden szintről mindenki jelen legyen - Bristol önkormányzata, a kivitelező Centregreat, a Schréder és a többi érdekelt fél.
A tényleges telepítés még gyorsabb volt. Mintegy 35.000 berendezést kellett Bristol utcáin intelligens csomópontokkal ellátni, hogy azok a Schréder EXEDRA-hoz csatlakozhassanak. Az esetek 80%-ában Bristol úgy döntött, hogy új, Zhaga csatlakozással szerelt Schréder berendezéseket szerel fel. A fennmaradó 20%-ot más gyártók lámpái és NEMA aljzaton keresztül csatlakoztatott, meglévő LED-es világítóberendezések tették ki. A NEMA- és Zhaga-csomópontok közötti különbség nagyon izgalmas téma; ha többet szeretne megtudni a különböző csatlakozási lehetőségekről, olvassa el ezt.
"Tavasszal már a helyszínen telepítettük a berendezéseket, a szerződés odaítélésétől a beszerzésig, a szállításig és a telepítésig nagyon szorosak voltak a határidők - a lényeg a megtakarítások elérése volt" - mondja Steve Thomas. "Sokan mondták, hogy nem fogjuk megoldani ennyi idő alatt, de tényleg összeszedtük magunkat, és sikerrel jártunk." Nyárra már működött is.
Fontos tényező volt ebben az automatizált telepítés. A csomópontok aktiválása egy percet vesz igénybe; a telepítő beolvassa a csomóponton lévő RFID-címkét, és a Schreder EXEDRA frissítéséhez összekapcsolja azt a térkép megfelelő szegmensével. Az "okos" elem az üzembe helyezési folyamat automatizálása és az önkormányzat eszközkezelő rendszerének valós idejű frissítése volt, hogy az ígért energiamegtakarítás szinte azonnal megvalósulhasson. Ez az automatikus üzembe helyezési és leltározási folyamat időt, pénzt és munkát takarít meg a kivitelezés során, a végfelhasználó és az eszköz tulajdonosa számára pedig pontos, megbízható adatokat garantál.
Amióta a berendezéseket csatlakoztatták, a megbízhatósági statisztikák egészen hihetetlenek. Bristol jelentése szerint az eszközök több mint 99%-a jelent magáról, a csatlakozási arányok pedig magasak és megbízhatóak. A műszerfal mindent elmond:
Idő-, energia- és pénzmegtakarítás
A projekt egy év elteltével máris 58%-kal csökkentette a szén-dioxid-kibocsátást, ami évente mintegy 1,4 millió fontot és 1400 tonna szén-dioxidot jelent - ez körülbelül 44.700 fa ültetésével egyenértékű. A városvezetés olyan visszajelzéseket kapott az emberektől, amelyek szerint a világítás javult, valamint néhányan azt mondták, hogy túl világos - ez azonban a CMS segítségével állítható, nem szükséges cserélni a LED-es világítótesteket. A Schréder EXEDRA azt is lehetővé tette a BCC számára, hogy az ökológiai szempontból fontos területeken, például a denevérek élőhelyein szabályozzák a világítást.
Az egyik fő előny számomra az, hogy a rendszernek köszönhetően már azelőtt értesülünk a közvilágítás hibáiról, hogy a lakosság panaszt tenne. Minden reggel lefuttatunk egy jelentést, amelyből kiderül, hol vannak hibák a rendszerben, és utasíthatjuk a karbantartó vállalkozót, hogy menjen és vizsgálja meg ezeket a berendezéseket, mielőtt még az emberek bejelentenék.
Egy másik előny az energiakereskedelem, ami minden CMS esetében alapvető követelmény, de a BCC ennél többet akart. Bristol városa, akár egy otthoni intelligens mérőóra esetében, csak a felhasznált energia után akart fizetni. Az intelligens csomópontok telepítésével minden világítási eszköz félóránként jelentést ad a tevékenységéről, beleértve az energiafelhasználást is. Bristol az első olyan önkormányzat az országban, amely nem fizet a világításhoz fel nem használt energiáért.
"Most már van bizonyítékunk arra, hogy az eszközök adott esetben nem használtak energiát, így azok után nem kell fizetnünk" - magyarázza Shaun Thomas. "Egyike vagyunk azon kevés önkormányzatoknak az országban, amelyek nem fizetnek azok után a világítóberendezések után, amelyek valójában nincsenek bekapcsolva."
Csak egyszerűen
Bristol eredeti terve 70 különböző lámpatípust tartalmazott, amelyekhez többféle fényáram-szabályozási és üzemeltetési naptár tartozott. A megbeszélések után úgy döntöttünk, hogy egyszerűsítjük a berendezések palettáját, hogy minimalizáljuk a raktárkészletet és az esetlegesen rossz helyre szerelt világítótestek kockázatát.
Bristollal szorosan együttműködve dolgoztunk azon, hogy a bonyolult dolgokat átültessük a Schréder EXEDRA-ba, a digitális oldalra. A telepítési folyamat részeként előre feltöltöttük a naptárakat, ők pedig csak lefotózták a QR-kódot a csomóponton, minden más automatikusan történt. Az adatok még aznap feltöltésre kerültek, így, ha jelentik a készletüket, akkor akár 24 órán belül realizálhatják a megtakarítást.
Bristollal együttműködve, világítástechnikai szakértelmünket egyesítve az eredetileg javasolt világítóberendezések körét tíz funkcionális és öt dekoratív típusra csökkentettük, miközben három meglévő lámpatípust megtartottunk. Emellett 38 naptárvariáció is készült, beleértve a P+R helyeket is. Ehhez a telepítés előtt tervezésre és az adatok alkalmazására volt szükség a CMS-ben. A megvalósítás után azonban a tervek korlátlanul adaptálhatók a város változó igényeihez.
A javaslatokra nyitottan
Bristol egyik fő szempontja volt, hogy a rendszer nyitott és átjárható legyen. A sokféle berendezés mellett a TALQ-megfelelés alapvető követelmény volt. És mivel a városvezetés ambiciózus terveket szőtt a jövőre nézve, biztos szeretett volna lenni abban, hogy támogatni tudjuk őket a jövőben is, más gyártóktól származó hardverek és szoftverek integrálásával.
A Schréder EXEDRA-t úgy alkottuk meg, hogy moduláris legyen, ami számunkra azt jelenti, hogy a meglévő világítási és vezérlőeszközök zökkenőmentesen integrálhatók az új beszerzésekkel és magával a Schréder EXEDRA-val. Már beüzemeltük az első ilyen eszközöket az elektromos terhelés kezelésére és felügyeletére, illetve ott, ahol egy szabványos csomópont nem illeszthető be a világítótestbe; Bristol vizsgálja a forgalomirányításhoz szükséges érzékelők alkalmazásának lehetőségét, amelyek könnyen integrálhatók lesznek a közösen épített rendszerbe.
"Nyitottnak kell lenned: amint csatlakoztatsz valamit, átláthatóvá válsz, és ezt az átláthatóságot el kell fogadnod" - mondja Thomas az Urbis Schrédertől. "Ez egy ijesztő fogalom, de ez segít előmozdítani egy valóban együttműködésen alapuló megközelítést, amely lehetővé teszi, hogy az ügyféllel együtt, egy csapatként, közösen dolgozzunk, hogy olyan megoldásokat találjunk és nyújtsunk, amelyek a projekt során mindenki számára a legtöbb értéket biztosítják".
Túlszárnyaljuk az elvárásokat, újragondoljuk a jövőt
A szén-dioxid-kibocsátás 58%-os csökkentését elérve Bristolban most azt fontolgatják, hogyan tovább. Taylor és Thomas csapata jelenleg olyan mesterséges intelligenciával működő érzékelőket tesztel, amelyek képesek figyelni a forgalom áramlását, az időjárási viszonyokat és más rendszereket. Az egyik lehetőség az adaptív világítás alkalmazása bizonyos közlekedési útvonalakon.
"Már az egész várost behálózva képesek vagyunk adatokat szolgáltatni Bristol városvezetése számára" - mondja Steve Thomas. A további lehetőségeket latolgatva a bristoli csapat azon gondolkodik, hogy mit tartogat a jövő.
Bármelyik utat is választják, a Schréder készen áll arra, hogy támogassa őket.