Systém řízení osvětlení v pražském metru
| Systém řízení osvětlení v pražském metru Ing. Pavel Domes, Zumtobel Lighting s. r. o. Úvod Cestování metrem je pro velkou část populace běžná rutina a málokdo si dokáže dopravu v hlavním městě bez něj představit. Každý den tento způsob dopravy využívají statisíce lidí. Uvedená skutečnost klade velké nároky na veškeré zařízení, pravidla a předpisy, které jsou v tomto systému využity. Pravidelný čtenář časopisu Světlo si zajisté dokáže představit, jaký význam v prostoru tohoto typu má osvětlovací soustava, a to nejen z pohledu samotných svítidel, jejich návrhu, dosažení požadovaných světelnětechnických parametrů, ale také z hlediska zajištění jejich napájení, řešení systému nouzového únikového osvětlení, ovládání a komplexního monitorování této části zařízení a jejího fungování. Autor předkládaného článku se věnuje právě bodům týkajícím se systému řízení a monitorování osvětlovací soustavy na stanicích pražského metra. Zásadní je zde vazba systému na požadavky nových norem pro nouzové osvětlení.  LUXMATE Professional Společnost Zumtobel Lighting je již od roku 1996 partnerem Dopravních podniků hl. m. Prahy v oblasti řízení osvětlení. Tato spolupráce byla zahájena s cílem zajistit centrální jednoduchou regulaci osvětlení veřejných prostor jednotlivých stanic metra v závislosti na denním světle a definovaných časových programech. K tomu byl zvolen systém Luxmate Professional. Tento jednoduchý koncept se následně začal rozvíjet především z pohledu možnosti centrální správy dat, jejich sběru, následného přenosu na centrální dispečink a jejich archivace. Do roku 2006 byl uvedený systém využit pro asi dvacet stanic pražského metra. Společným jmenovatelem většiny realizací systému v jednotlivých stanicích bylo, kromě komponent Luxmate v jednotlivých rozváděčích a centrálních čidel, zařazení osobního počítače pro správu centrálních funkcí systému. Počítač není nutný pro chod systému jako celku, pouze poskytuje možnost centrálně sbírat data, regulovat osvětlovací soustavu s využitím centrálního čidla denního osvětlení a dále přenášet data do nadřazeného systému. Data ze systému Luxmate se sbírají s využitím převodníků Luxmate Bus/RS-232. Co se týče popisovaného projektu, nadřazeným systémem je GE Fanuc, který je zde použit pro řízení osvětlení a energetiky. Vzájemná výměna dat byla postavena na základě sériové komunikace a na standardizovaném protokolu BMS (Building Management System). V průběhu let 2003 až 2005 byl jednoznačně zaveden standard DALI pro řízení a komunikaci s jednotlivými svítidly osvětlovací soustavy veřejných prostor.  Automatizovaný systém dálkového řízení osvětlení Počátkem roku 2006 provozovatel metra vznesl poadavek na vytvoření komplexního systému řízení osvětlovací soustavy s názvem Automatizovaný systém dálkového řízení osvětlení. Tento systém měl jednak zajišťovat fungování řízení a monitorování rozváděčů obsahujících napájecí, jisticí a logické komponenty osvětlovací soustavy, jednak integrovat doplnění protokolu DALI a centrální funkce systému Luxmate Professional a nakonec s využitím informací z těchto dvou bloků splňovat všechny provozní požadavky norem na systém nouzového únikového osvětlení, zejména ČSN EN 50172. Společnost Zumtobel Lighting s. r. o. se rozhodla výrazně se podílet na vzniku tohoto řešení. Zásadním krokem bylo přenesení dosavadního softwaru Luxmate na platformě PC pro průmyslový standard PLC. To byl krok mimořádně technicky náročný, kdy bylo nutné vypořádat se zejména s rozdílnými paměťovými možnostmi obou řídicích jednotek, s rychlostí komunikace, rozdílným programovacím prostředím, integrací protokolu Luxmate Bus (prostředek pro komunikaci mezi komponentami Luxmate uvnitř jednotlivých rozváděčů) atd. Tento proces trval přiblině deset měsíců a výsledkem bylo více než 100 000 řádků zdrojového kódu pro jednotku PLC, resp. bloky uivatelského rozhraní. Pro řízení silové části napájení a řízení osvětlovací soustavy a pro vytvoření hierarchie povelování (centrální dispečink, dozorčí stanice, provozní manipulant atd.) byl využit dosavadní koncept postavený na GE Fanuc a standardních I/O modulech. Komunikace mezi jednotlivými stanicemi a centrálním dispečinkem využívá síť Ethernet. Poslední část projektu zajišťující monitorování, testování a zálohování dat nouzového osvětlení je opět řešena v rámci softwaru vytvořeného na zakázku pro jednotku PLC GE Fanuc. Pro zmíněnou část řešení je důležitým faktorem sběr dat z centrálních baterií, které jsou pro jednotlivé stanice pražského metra využity jako náhradní zdroje elektrické energie. Pro splnění úlohy monitorování všech nouzových svítidel ve stanici byl protokol DALI využit i pro svítidla nouzového osvětlení ve služebních prostorech.  Obr. 1. Stanice metra Rajská zahrada Systém je navržen tak, aby fungoval plně automaticky. Z pohledu uživatele je ale možné k systému přistupovat třemi způsoby. Prvním z nich je možnost vyuít panelové PC s dotykovou obrazovkou umístěné v rozvodně, a to společně s rozváděči napájejícími osvětlovací soustavu. Druhou eventualitou je přístup k instalaci z centrálního dispečinku Dopravních podniků Praha. Zde jsou také zálohována všechna důležitá data. Podoba vizualizace ve stanici a na centrálním dispečinku je totožná, aby bylo možné na obou stanovištích pracovat jednotně a synchronně. Poslední možností je administrace systému kdekoliv s přístupem k příslušné datové síti Ethernet. Na obr. 3 je podoba úvodní stránky vizualizace stanice, která obsahuje informace o jednotlivých rozváděčích, systému jejich napájení, jejich stavu, sumárních poruchách atd. Dále je zde uvedena úroveň denního osvětlení, venkovní teplota, světelná scéna a stav komunikace. V případě zájmu je možné z této stránky přepnout na detaily jednotlivých rozváděčů (schéma, přítomnost napětí, stavy jističů a chráničů, poloha přepínačů na dveřích atd.), půdorys stanice, seznam alarmů či na podrobnosti o jednotlivých svítidlech. K jednotlivým svítidlům lze přistupovat buď jako k celku, nebo pouze k jejich skupinám, které odpovídají jednotlivým částem půdorysu, různým rozváděčům či vývodům. Rovněž lze z této obrazovky přepnout na stránky s parametrizací, nastavením a správou systému Luxmate. Na obr. 4 je ukázka zobrazovaných detailů svítidel s implementovaným protokolem DALI. Tyto podrobnosti jsou reprezentovány především jednoznačným identifikátorem každého svítidla, adresou Luxmate, označením příslušejícího rozváděče a vývodu, textovým popisem, aktuálním výkonem, světelnou scénou, indikací poruchy, resp. jejím typem, a počtem provozních hodin světelných zdrojů.  Závěr V současné době se společnost Zumtobel Lighting s. r. o. podílela na úspěšné realizaci tohoto systému ve dvou stanicích pražského metra. Cílem tohoto článku nebylo sestavit vyčerpávající popis odpovídajícího technického řešení, jelikož jde o problematiku vysoce odbornou a velmi rozsáhlou, ale spíše seznámit čtenáře s projektem, kde se prolíná průmyslový standard PLC se systémem orientovaným pouze na řízení osvětlovacích soustav. Výsledkem je velmi spolehlivé, komplexní a uivatelsky orientované řešení s maximálním důrazem kladeným na automatizaci jednotlivých procesů a s jednoduchou strukturou instalace. Jednou z podstatných výhod je využití této koncepce pro správu systému nouzového osvětlení. V případě pražského metra jde díky unikátnímu systému napájení, zálohování a bezpečnostním poadavkům o jedinečné řešení. Popsaný technický koncept lze však využít kdekoliv a s libovolným záložním zdrojem. Jedinou podmínkou je implementace protokolu DALI v příslušných nouzových svítidlech. Zumtobel Lighting s. r. o. | |