Gestione

Sul monitoraggio e telecontrollo degli impianti di P.I.

Firenze (cortesia: Intellienergy Tech)

La gestione degli impianti di Pubblica Illuminazione è in una fase di profonda e rapida trasformazione, innescata dalla necessità di ottimizzare i consumi energetici ed esplosa per la disponibilità di sorgenti luminose a LED caratterizzate da elevate rese luminose ed ampia flessibilità di utilizzo. Tuttavia, se abbiamo da un lato sorgenti luminose, sensori e dispositivi di telecontrollo puntuale sempre più tecnologici e sofisticati, dall’altro l’infrastruttura di questi impianti è più tradizionale, e spesso, per motivi economici e contingenti, risulta trascurata da anni di manutenzioni lacunose e/o eseguite in emergenza…

Parlare di monitoraggio e telecontrollo dei quadri di PI, in un contesto nel quale l’attenzione si focalizza molto su Smart City e IoT, può sembrare un approccio “povero” in termini di contenuti. Il paradosso risiede invece proprio nel fatto che senza una adeguata affidabilità dell’infrastruttura non può esserci Smart City e il telecontrollo dei quadri è una componente fondamentale.

Spesso chi gestisce gli impianti raramente ne conosce la storia e lo stato di fatto, e molte situazioni di instabilità e pericolo non sono facilmente rilevabili e a volte nemmeno immediatamente risolvibili.

Il monitoraggio e telecontrollo visti come opportunità di gestione rapida e da remoto

Oggi solo una piccola parte dei quadri di pubblica illuminazione sia in Italia che all’estero è dotata di sistemi di monitoraggio e telecontrollo e spesso si tratta di sistemi obsoleti che presentano molte limitazioni.

Monitorare i consumi e/o disporre della segnalazione di eventi quali la mancanza di tensione sulla linea o lo scatto di un differenziale ha infatti senso e reale utilità soltanto se l’operatore viene a conoscenza di queste informazioni da remoto e in tempi rapidi: solo se sono soddisfatte queste condizioni il telecontrollo apporta benefici tangibili in termini economici e di servizio, riducendo i tempi di ripristino dei malfunzionamenti e gli sprechi.

In questo articolo presentiamo una soluzione che risponde a queste esigenze in modo versatile, adattando le configurazioni sia ad impianti piccoli che ad impianti più complessi, offrendo funzioni che superano i limiti delle modalità di gestione tradizionali e fino ad oggi difficilmente realizzabili a costi contenuti.

Alle due principali esigenze di monitoraggio e controllo degli impianti di PI, che sono riassumibili in:

a) Monitoraggio dei consumi (riscontro con consumi previsti da progetto e con le fatture di energia elettrica);

b) Controllo orari ON/OFF solitamente effettuati con orologio astronomico

I gestori di impianti aggiungono spesso le seguenti:

c) Monitoraggio remoto in tempo reale di anomalie e malfunzionamenti (p.e rilevazione scatti di MT e differenziali, valori di correnti/tensioni/consumi/fattori di potenza superiori o inferiori a soglie personalizzabili)

d) Gestione di accensioni e spegnimenti anche con offset personalizzabili in base a calendario e situazioni specifiche, quali posizioni particolari dell’impianto (es. all’ombra di un rilievo o in posizione elevata o per orientamento nord/sud di una strada con edifici alti) o condizioni meteo (es. visibilità ridotta) che si vorrebbe poter modificare in tempo reale anche da remoto

e) Monitoraggio remoto e in tempo reale dei parametri elettrici e dei consumi, differenziando all’occorrenza i consumi relativi ai carichi esogeni (p.e. per certificati bianchi o per specifiche contrattuali)

f) Gestione remota di sistemi di riarmo e di controllo correnti differenziali.

La necessità di disporre della massima affidabilità nei dispositivi di controllo

Per realizzare in modo concreto e affidabile funzioni quali quelle sopra citate, servono dispositivi di controllo con caratteristiche adeguate in termini di processore e memoria, che siano sufficientemente robusti da operare per molti anni in ambienti difficili come i quadri elettrici stradali e – aspetto questo spesso sottovalutato ma sensibile – offrire una connettività robusta e affidabile, a costi accettabili, che renda possibile non solo il semplice monitoraggio da remoto ma anche e soprattutto il monitoraggio e il comando a distanza in tempo reale.

In queste pagine presentiamo due esempi applicativi.

IMPIANTI & TELECONTROLLO: DUE ESEMPI OPERATIVI

Nel riquadro riportiamo due esempi di impianti telecontrollati con i dispositivi della serie ICON di Intellienergy tech®, un costruttore italiano che ha portato la vasta esperienza nel telecontrollo e monitoraggio degli edifici, con oltre un milione di punti controllati, al servizio del telecontrollo degli impianti IP.

Il primo caso (Impianto 1) è relativo ad un impianto con alimentazione trifase con 98 punti luce a LED, in cui il controllore (ICON30) utilizza una delle due uscite digitali a relè per comandare il teleruttore generale, mentre i due ingressi digitali sono utilizzati per acquisire lo stato del differenziale e lo stato della linea (presenza di tensione) a valle del teleruttore e la porta RS485 per acquisire le misure del multimetro digitale (figura a).

Impianto 1 con alimentazione trifase con 98 punti luce a LED, con controllore ICON30 (modem GSM e WiFi integrati, multimetro digitale MID ModBus esterno). Sono presenti qui le funzioni attive di monitoraggio meter trifase, acquisizione stato differenziale luci, acquisizione presenza tensione linea, orologio astronomico con offset alba/ tramonto, comando ON/OFF automatico, comando manuale da remoto REAL TIME, segnalazione consumi, correnti, tensioni sopra/sotto soglia, misure, allarmi e segnalazioni sono REAL TIME (cortesia: Intellienergy tech®)
(figura a) Report correnti trifase con segnalazione anomalia e andamento delle correnti per le tre fasi dell’impianto in occasione di un guasto che ha interessato una parte delle linee; si possono notare gli assorbimenti ridotti, l’accensione dell’impianto durante le operazioni di ripristino e la ripresa del corretto funzionamento durante la notte successiva alla riparazione (cortesia: Intellienergy tech®)
Esempio di impostazione delle soglie di monitoraggio della corrente. In evidenza le soglie di corrente impostate per le tre fasi, che tengono conto dell’andamento del consumo notturno, che varia in base al profilo di regolazione applicato dai dispositivi punto punto (cortesia: Intellienergy tech®)

Nel secondo caso (Impianto 2) il controllore ICON 100 con 20 I/O comanda separatamente 6 circuiti, di cui 4 sono dedicati alla pubblica illuminazione e alimentano un totale di 279 punti luce, mentre altri 2 sono destinati ad altri usi (mercato rionale, irrigazione parco, videosorveglianza). Sono presenti due meter, per misurare sia i consumi delle linee IP che i consumi dei circuiti dedicati agli altri carichi, denominati per l’appunto esogeni (figura b).

Impianto 2 con controllore tipo ICON100 con 20 I/O (+ modem GSM esterno, 2 multimetri trifase MID ModBus e relè differenziale ModBus) che comanda separatamente 6 circuiti, di cui 4 sono dedicati alla pubblica illuminazione e alimentano un totale di 279 punti luce. In questo secondo esempio di impianto, per via del maggior numero di I/O richiesti è stato utilizzato un controllore dotato di 20 I/O, configurati come 14 Ingressi Digitali e 6 Uscite Digitali a relè. Sono presenti funzioni aggiuntive di monitoraggio con due meter trifase, uno dedicato ai circuiti di Pubblica Illuminazione, uno ai circuiti che alimentano carichi esogeni, monitoraggio e controllo corrente differenziale a terra con impostazione da remoto dei set point e del ritardo di intervento. Ogni circuito ha la propria logica di comando ON/OFF (con/senza orologio astronomico e con offset diversi), acquisizione dei singoli stati del differenziale e della presenza di tensione linea e il proprio comando manuale da remoto Real Time (cortesia: Intellienergy tech®)
(figura b) Andamento delle correnti sulle tre fasi per il meter 1 e 2 con il grafico degli assorbimenti giornalieri (cortesia: Intellienergy tech®)

In entrambi i casi sono presenti sui punti luce dispositivi di telecontrollo puntuale wireless, nel primo caso in tutti i 98 punti luce, nel secondo sono installati su 106 dei 279 punti luce totali. I meter utilizzati in questi esempi sono multimetri digitali trifase a inserzione diretta MID, che comunicano con il controllore via RS485 su protocollo ModBus e sono compatibili per esempio con le specifiche richieste per l’ottenimento dei certificati bianchi e con i requisiti di contratti come quelli del servizio Consip Luce.

Il sistema di telecontrollo quadro descritto in queste pagine è al servizio del corretto funzionamento di tutto l’impianto e si integra con il telecontrollo puntuale e con gli altri impianti eventualmente collegati, come quelli alimentati dai due circuiti del secondo esempio. Le configurazioni riportate negli esempi permettono di monitorare in tempo reale la situazione degli impianti, verificare gli effettivi consumi e conoscere immediatamente situazioni di consumo anomalo a causa di una dispersione o di un guasto, scatti del differenziale o mancanza di tensione sulle linee.

Il sistema è anche in grado di gestire i motori di riarmo e sensori di corrente differenziale a terra impostando da remoti le soglie di allarme e anche di scatto per protezione. La disponibilità di più soluzioni di visualizzazione e gestione – via web, APP e PC – semplifica l’utilizzo sia da parte dei manutentori che dei Site Manager e la possibilità di aggiornare le configurazioni parzialmente o completamente anche da remoto e post installazione permette di ampliare le funzionalità della soluzione di telecontrollo nel tempo insieme all’evoluzione dell’impianto.

(a cura di Mirella Guerra, sales manager Italia – Intellilight Sesto Fiorentino-FI)

 

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