Sistema de control de iluminación de Alumbrado Público. Telegestión.

El estado actual del alumbrado público presenta muchos defectos: la intensidad de la iluminación no se puede ajustar, el consumo de energía es alto, problemas de sobrecarga, el coste de mantenimiento es elevado. Teniendo en cuenta los defectos mencionados anteriormente se ha desarrollado un nuevo sistema de conexión inalámbrica  para labores de supervisión de la iluminación. Con la tecnología Zigbee, GPRS y un sistema WIFI incorporado, el alumbrado público cuenta con un sistema de control, que indica la energía requerida en cada instante, generando un ahorro importante.

1. Introducción

1.1 Concepto de sistema de alumbrado publico

El sistema de alumbrado público es una parte importante de las instalaciones públicas urbanas, estrechamente relacionado con la vida cotidiana de la población. Al mismo tiempo, la introducción del concepto de iluminación responsable con el medio ambiente y la expansión de las ciudades a gran escala, hacen que las facturas de luz y electricidad se disparen.  Para tratar este problema, se ha desarrollado la industria de las luminarias LED y la aplicación de sistema de control inteligente, que será en el futuro una tendencia inevitable.

1.2 Estado actual del sistema de control de Alumbrado publico

En el presente, la mayoría de los sistemas de iluminación de carreteras no tienen un sistema de control, ni sistemas de seguimiento, permitiendo así, únicamente la iluminación de un área concreta y su respectivo apagado. Este método de control no permite obtener en tiempo real el estado de la luminaria, ni tampoco realizar un ajuste, no cumpliendo así los objetivos nacionales de ahorro de energía y reducción de emisiones.

En vista de las deficiencias y desventajas mencionadas anteriormente, se ha desarrollado un conjunto de sistemas para la gestión de alumbrando público, que soluciona todos los problemas anteriores. El sistema investiga y desarrolla a la vez, combinando las últimas tecnologías inalámbricas Zigbee del momento, fáciles de instalar y configurar, que contiene una función anti-interferencias.

 

2. La estructura y los componentes del sistema de control de alumbrado público

Este sistema usa las más avanzadas tecnologías inalámbricas Zigbee, combinando las tecnologías GPRS y la tecnología WiFi, así como un sistema integrado, que permite realizar un  control exhaustivo de la instalación de alumbrado público bajo control, permitiendo tener un gran ahorro de energía, lo que es una gran necesidad hoy en día. Consta de un control de punto único y control punto a punto. El control de punto único comprueba de manera precisa el interruptor instalado de cabecera. El control multipunto permite controlar remotamente el encendido y apagado de la luminaria, su atenuación, la detección de fallos y otras funciones.

Se han incorporado múltiples estrategias para poder actuar en cada luminaria de modo independiente, asegurándose una buena comunicación inalámbrica en el encendido/apagado de las luces.

Para los usuarios del sistema, hay gran disponibilidad de dispositivos electrónicos desde el que manejar el sistema, como son teléfonos móviles, tabletas y ordenadores, etc.; el dispositivo que resulte más conveniente para que cada persona para controlar el sistema.

2.1 La estructura

 

2.2 Características

• La supervisión inteligente reduce las dificultades de la gestión manual y disminuye los costes. Se realiza una realimentación de los parámetros de operación de cada luminaria, reconociendo su estado de funcionamiento, para poder proporcionar en cada momento una solución oportuna y precisa, si fuera necesario.
• La reducción del coste de operación del sistema de alumbrado público. De acuerdo con los requisitos de diferentes luminarias, existen modos de control flexible, que permiten mediante la variable media de la noche “virtual” decidir el modo de funcionamiento de las luminarias antes de la media noche y después de la media noche, pudiendo así reducir la iluminación hasta un 50% y no derrochar energía.
• Gestión humanizada y más adecuada en función de cada situación.

La implementación del control inteligente y la gestión remota personal, ayuda a los ayuntamientos tener un seguimiento sobre el mantenimiento y las reparaciones, pudiendo así reducir los costes del mantenimiento municipal y mejorar la eficiencia del departamento de gestión del mercado.

2.3 Funciones

3. Componentes del sistema

3.1 El software del sistema de control inteligente de alumbrado público

La página Web es el corazón de gestión de alumbrado público. Utilizando una estructura de base de datos y un navegador para acceder a la página Web, se controla y se monitoriza su funcionamiento. Realiza cada función requerida de la gestión de un conjunto de luminarias del alumbrado público.

3.2 Administrador Centralizado (Controlador de host)

El administrador centralizado del alumbrado público es el puente entre el sistema de monitorización y el nodo de control, a través de GPRS, WIFI, la comunicación Ethernet y el sistema de monitorización, por medio del protocolo de comunicación Zigbee, y finalmente por la comunicación del nodo de control de cada luminaria.

 

3.3 El controlador del nodo (controlador esclavo)

El controlador de nodo de las luminarias es una parte muy importante del sistema de alumbrado público. El controlador contiene en su interior un circuito de medición en tiempo real de corriente y de tensión, de consumo de electricidad y de carga de trabajo. De esta manera, se reduce la presión de trabajo sobre el departamento, se mejora la eficiencia y aumenta significativamente el ahorro de energía.

Nombre	Modelo	Modo de atenuación
Control de iluminación individual	RATLYL101	0-10 V
Control de iluminación individual	RATLYL102	PWM
Control de iluminación doble	RATLYL103	0-10 V
Control de iluminación doble	RATLYL104	PWM

3.4 Driver de atenuación

Su fuente de alimentación ajustable 0-10V/TRIAC es un desarrollo especial para el sistema de control de las luminarias de alumbrado público.

4. Conexión del sistema, la instalación del nodo controlador y de la antena

4.1 Conexión del sistema

Los cables rojo y el blanco son para la línea de señal. Rojo es + y el blanco es -.

Los cables azul y verde son para la línea eléctrica (sin importar el polo).

 

4.2 Instalación del nodo controlador

1. Instalación del nodo controlador en el interior de la farola o poste de luz.

2. Instalacion del nodo controlador en el exterior de la farola o en el poste de luz.

Tal como se muestra en la figura, para los nodos controladores que se instalen en la parte exterior de la farola o punto de luz, se necesita añadir una caja impermeable.

 

4.3 Instalación de antena

La antena puede ir en el interior o en el exterior de la luminaria.