180 likes | 294 Views
PLATFORMA ZA RACIONALNO UPRAVLJANJE PORABNIKOV ENERGIJE. Dalibor Igrec ( Margento d.o.o.), Miralem Hažiselimović (FE, UM), Dejan Zilli (Nova Vizija d.d.), Tomaž Domajnko (Mitom skupina d.o.o.). Stanovanjska enota.
E N D
PLATFORMA ZA RACIONALNO UPRAVLJANJE PORABNIKOV ENERGIJE Dalibor Igrec (Margento d.o.o.), MiralemHažiselimović (FE, UM), Dejan Zilli (Nova Vizija d.d.), Tomaž Domajnko (Mitom skupina d.o.o.)
Stanovanjska enota • Kombinacija zvezdaste in paralelne topologije z osrednjo točko – električno omarico • Majhne razdalje med porabniki, velik vpliv porabnikov na električno omrežje • Cilj: povečanje udobja in boljučinkovita poraba energije vir: Tadej Savič
Javna razsvetljava • Običajno zvezdasta topologija s centralno točko – prižigališčem • Razdalja med prižigališčem in do 500 svetilkami lahko preseže 2.000 metrov, • Cilj: upravljanje in nadzor delovanja, omogočanje preventivnega delovanja vir: arhiv JR
Cilj razvoja • Izgraditi želimo tehnološko platformo, ki bo omogočila učinkovito upravljanje porabnikov električne energije v stanovanjskih enotah in sistemih ulične razsvetljave. • Platforma mora: • izkoriščati obstoječe gradnike • omogočati hitro izvedbo implementacije brez gradbenih del • biti ekonomsko sprejemljiva
Razvojni projekt • Naziv: rECC (rational Energy Consumer Control) oziroma „Platforma za racionalno upravljanje porabnikov energije“ • Sodelujoči: konzorcij podjetij (Nova Vizija d.d., Eltratec d.o.o., Jelovica d.d. in Javna razsvetljava d.d.) in Fakultete za energetiko, UM • Področje: sistemi javnih razsvetljav, samostojne stanovanjske enote • Namen: izdelati prototip produkta/storitve
Topologija rešitve Vmesniki Centrala Lokalni konc. Kontrolne enote TCP/IP PLC
PLC – Power Line Communication • Tehnologija • za namene telekomunikacijskih storitev se uporablja elektroenergetsko omrežje, • uporablja različne frekvenčne pasove (A, B, C ali D). • Prednosti • za prenos podatkov se uporablja že obstoječa infrastruktura, • združuje komunikacijsko in energijsko vstopno točko v omrežje, • cenovno ugodna rešitev (električno omrežje je povsod dostopno). • Slabosti • težave z zanesljivostjo, • občutljivost na elektromagnetne motnje, • delovanje v trifaznem sistemu ni samoumevno.
Fizične komponente sistema • Lokalni koncentrator • EmbeddedPC platforma (rumeno), • Embeddedplatforma z ARM mikrokrmilnikom + PLC modul (modro). • Kontroler • Embeddedplatforma z ARM mikrokrmilnikom + PLC modul, • Napajanje direktno iz električnega omrežja. • PLC modul • uporablja frekvenčni pas nad 95 kHz (izven A območja) • hitrost prenosa podatkov: 2400 ali 4800 bps, • uporablja metodi: (a) preambledetectionwithconditioning in (b) hardwareframesynchronization, • omogoča multi-master povezavo in komunikacijo.
Kontrolni scenarij m. app: centrala: lok. konc: ke 1: ke 2: ke 3: On (selected) working … On (ke1) ack On (now) ack progress working … On (now) ack progress working … On (now) ack progress working … done progress working … done progress working … done progress done
Izzivi • Zmanjšati količino kontrolne komunikacije • Povečati robustnost delovanja sistema • Zagotoviti odzivnost sistema
Sprememba koncepta Proc. enota Upor. storitve Procesna enota Ponudnik storitve Procesna enota Pon. storitve Proc. enota Uporabnik storitve Proc. enota Procesna enota Proc. enota TCP/IP PLC
Porazdeljen sistem • Mehanizmi gradnje topologije sistema • Za vsak gradnik predpisan proces pristopa v / izstopa iz sistema • Implementiran je algoritem preverjanja delovanja • Koncepti delovanja sistema • Znotraj sistema gradnik deluje samostojno, brez vplivov na ostale gradnike sistema • Gradnik zagotavlja zanesljivo izvedbo ukazov (časovno ali periodično) in ponuja lokalno hrambo podatkov • Gradniki med seboj komunicirajo dogodkovno
Porazdeljen sistem • Zagotavljanje skalabilnost in zanesljivosti • Lokalni koncentrator začasno hrani podatke porabnikov in jih na zahtevo posreduje v centralo • Izbrana podmnožica kontrolnih enot delno implementira “mesh” omrežne algoritme • Zagotavljanje odzivnosti • V celotnem sistemu niso dopustni zamiki • Implementirana je dvosmerna komunikacija med lokalnim koncentratorjem in centralo • Uporabniški vmesnik je realiziran kot “real-time” vmesnik
Odzivnost - SignalR • WebSocket (full-duplex komunikacija po eni TCP povezavi, standardiziran protokol, ni kompatibilen za nazaj) • Na starejši infrastrukturi avtomatski fallback na drug način komunikacije (Server SentEvents, ForeverFrame, Long Polling) • Vzdrževanje stalne logične povezave (logika ponovitev) • Podprta scaleup in scaleout • Open source knjižnica, podprta s strani Microsofta
Windows Azure • Web role • CloudService (C#, SignalR HUB, Visual Studio 2013) • HTML5 aplikacija (mobilna in web aplikacija, SenchaTouch) • Azure data storage • SQL, Azure Table Storage – Big Data • Worker role • avtomatizacija upravljanja naprav
Kaj smo dosegli ? • Komunikacija • Znižana na 1% prvotne količine • Zanesljivost • Povečana zanesljivost (s svojimi mejami) • Skalabilnost • Mogoče kontrolno omrežje do 1.000 porabnikov • Centrala omogoča scale-up in scale-out scenarije • Odzivnost • Dosežen zahtevan odzivni čas • < 100 ms 95% časa v stanovanjski enoti, max: 750 ms • < 150 ms 95% časa javni razsvetljavi, max: 1.200 ms (*)
Zaključek • Jedro platforme izgrajeno (prototipni okvir) • Nadaljevanje razvoja & rešitev tehničnih izzivov • Priprava tržnega produkta & celovite storitve • Oblikovanje partnerstev & prodajnih poti