Překlenutí propasti mezi inteligentními městy: cesta Bristolu k úsporám energie
Schréder 360 je seriál, ve kterém se dozvídáme od majitelů a manažerů projektů, koncových uživatelů a našich vlastních inženýrů o vzniku inovativních řešení. V tomto vydání se podíváme na kompletní proměnu pouličního osvětlení v Bristolu ve Velké Británii, které bylo dosaženo připojením všech jejich prostředků k platformě Schréder EXEDRA. Optimalizované osvětlení již městu šetří energii, čas a peníze a zároveň poskytuje základ pro budoucí inteligentní aplikace.
Bristol, jedno z největších britských měst, je domovem téměř 500 000 obyvatel. Je strojírenskou velmocí a nachází se zde Brunelův visutý most Clifton Suspension Bridge, významný závod společnosti Airbus a dvě renomované univerzity. Získalo také řadu ocenění v oblasti životního prostředí, mimo jiné se stalo prvním cyklistickým městem Spojeného království, a neustále pracuje na zlepšování kvality života obyvatel a snižování emisí uhlíku.
V roce 2019 Bristol představil první iteraci svého Plánu jednoho města. Jeho cílem je Bristol v roce 2050, který je "spravedlivým, zdravým a udržitelným městem, městem naděje a aspirací, kde se každý může podílet na jeho úspěchu". To zahrnuje práci na dosažení Cílů udržitelného rozvoje OSN (SDGs) a dosažení nulových čistých emisí uhlíku do roku 2030.
Důležitou roli při dosahování těchto cílů již sehrála modernizace osvětlení města. Když se obrátili na společnost Schréder, chtěli ji posunout na další úroveň a otevřít potenciál inteligentních, propojených, aplikací. Společně jsme vybudovali systém, ve kterém je můžeme podpořit v budoucím rozšiřování - a který v prvním roce provozu ušetřil 1,4 milionu liber na nákladech na energii.
Bristol nechtěl ani nepotřeboval vyměnit nebo modernizovat celý svůj majetek pouličního osvětlení. Jejich majetek, který zahrnuje přibližně 35 000 svítidel od různých dodavatelů, zahrnuje vše od památkově chráněných luceren na College Green až po rozsáhlou flotilu svítidel Schréder AXIA 3 v obytných a dopravních ulicích.
Za posledních deset let instalovali přibližně 20 000 svítidel LED. Jejich cílem bylo zvýšit úspory energie, zlepšit pouliční osvětlení pro obyvatele a položit základy pro budoucí inteligentní technologie. Všech těchto cílů jsme jim pomohli dosáhnout instalací Schréder EXEDRA, otevřeného a přizpůsobitelného systému centrální správy (CMS).
Systém CMS dokáže snížit spotřebu energie a emise uhlíku tím, že řídí pouliční osvětlení na dálku, prostřednictvím uzlů připojených ke svítidlu. Vlastníci mohou spravovat portfolio majetku a získat bezprecedentní přístup k provozním údajům. Díky tomu mohou v reálném čase odhalit vadné zařízení a optimalizací úrovně osvětlení ušetřit energii.
Společnost Schréder se odlišuje tím, že systém CMS je pouze začátek - připojit lze vše od senzorů až po nabíjení elektromobilů. Bristol potřeboval připojit svítidla od řady dodavatelů, nejen od společnosti Schréder, a hledal dlouhodobého partnera, který ho podpoří na cestě stanovené v plánu One City Plan.
Po rozsáhlém výběrovém řízení, které spojilo všechny zúčastněné strany, včetně pracovníků IT, dodavatelů údržby a odborníků na životní prostředí, a stanovilo požadavky na generování příjmů a zajištění přísné kybernetické bezpečnosti, se Bristol rozhodl pro spolupráci se společností Schréder.
Tato investice přináší mnoho výhod, které se v podstatě zaplatí díky úsporám energie z projektu. Vše bylo financováno interně společností BCC, nikoliv z prostředků vlády Spojeného království nebo něčeho podobného, a to na základě strategie "investovat do úspor".
Shaun Taylor
Vedoucí údržby dálnic - Bristol City Council
Projekt v celkové hodnotě 11,9 milionu liber má jasný obchodní důvod a investice "by nám jako městu pomohla porozumět našemu majetku a získat o něm spoustu informací, které by nám pomohly spravovat síť pouličního osvětlení i do budoucna," dodává Taylor.
Stáváme se týmem, společně
Prvním krokem města Bristol byl interní krok, kdy Taylor vybral Steva Thomase na pozici správce elektrického majetku dálnic, aby dohlížel na projekt.
Chtěli jsme vytvořit chytré město ze systému CMS. Měli jsme specifické požadavky týkající se uvedení do provozu, usnadnění uvedení systému do provozu a výrazného usnadnění práce pro naše dodavatele a zaměstnance. Existovala spousta systémů, které dělaly dost podobné věci, ale byly trochu neohrabané.
Steve Thomas
Správce elektrických zařízení na dálnicích - Bristol City Council
Bristol uspořádal den pro dodavatele, aby posoudil snadnost instalace a nahrávání informací o majetku a také aby zjistil potenciální partnerství. Zatímco společnost Schréder EXEDRA byla na trhu nová, Bristol viděl příležitost ke spolupráci a přizpůsobení platformy svým požadavkům. Pro společnost Schréder to byla otázka rozpoznání jejich silných stránek a jejich doplnění. V průběhu projektu jsme také objevili nové možnosti systému Schréder EXEDRA.
"Pochopili jsme, co chtějí... měli dobrý tým a správně ho zásobovali," říká Clare Thomas, vedoucí oddělení aplikací a řešení ve společnosti Urbis Schréder. "Namísto toho, aby osvětlení bylo jen technickou záležitostí, pochopili, že jde o službu ." První etapou bylo dosažení významných úspor energie a další je podpora Bristolu v jakékoli cestě, kterou si zvolí. Jako poskytovatel skutečně chytrých řešení se mohou k systému CMS připojit jakákoli aktiva, senzory nebo systém, který si vyberou: podpoříme je na jejich cestě k čisté nule.
I když se vyskytly problémy kvůli rychlosti zavádění, problémy týkající se hardwaru, komunikace, procesů, firmwaru nebo odhalení dříve neznámých problémů se stávající infrastrukturou, týmová práce byla na místě. "Bylo to tak trochu testovací období," vzpomíná Steve Thomas z Bristolu. "Ale společná práce mě opravdu potěšila... a upřímnost." Základem úspěchu projektu bylo udržení otevřené a jasné komunikace. "Tyto upřímné otevřené rozhovory jsou naprosto klíčové, když pracujete na tak velkém projektu, který se pohybuje takovou rychlostí," dodává.
Rychlost je základ
Od zadání zakázky do počátečního nasazení uplynulo pouhých pět týdnů, a proto se týmy musely rychle dohodnout na postupu a odpovědnosti a také na způsobu měření úspěchu společnosti Bristol. Úvodní schůzka zajistila přítomnost všech na všech úrovních - městské rady Bristolu, dodavatele Centregreat, společnosti Schréder a dalších zúčastněných stran.
Samotné nasazení bylo ještě rychlejší. V rozsahu přibližně 35 000 svítilen bylo třeba bristolské pouliční osvětlení vybavit chytrými uzly pro připojení k systému Schréder EXEDRA. U 80 % z nich se Bristol rozhodl osadit nové lucerny Schréder namontované na zařízení Zhaga. Zbývajících 20 % tvořila kombinace svítilen od jiných výrobců a repasovaných stávajících LED svítilen připojených přes zásuvku NEMA. Rozdíl mezi uzly NEMA a Zhaga je fascinující; chcete-li se dozvědět více o různých možnostech připojení, přečtěte si toto.
"Na jaře jsme už skutečně instalovali zařízení přímo na místě, od zadání zakázky až po nákup, dodávku a instalaci to bylo opravdu velmi těsné - šlo o to, abychom dosáhli těchto úspor," říká Steve Thomas z Bristolu. "Spousta lidí nám říkala, že to za tu dobu nezvládneme, ale my jsme opravdu táhli za jeden provaz a podařilo se nám soupravu vyvézt a nainstalovat." V létě už byla v provozu.
Důležitým faktorem bylo automatizované nasazení. Aktivace uzlů je dílem minuty; instalátor naskenuje štítek RFID na uzlu a propojí jej s příslušným sloupcem na mapě, čímž se aktualizuje systém Schreder EXEDRA. "Chytrým" prvkem bylo automatizovat proces uvedení do provozu a aktualizovat systém správy majetku městské rady Bristolu v reálném čase, aby bylo možné téměř okamžitě realizovat slibované úspory energie. Tento automatický proces uvádění do provozu a automatické inventarizace šetří čas, peníze i starosti jak dodavateli, tak poskytuje důvěru ve správnost údajů konečnému uživateli a vlastníkovi majetku.
Po zapojení svítilen byly statistiky spolehlivosti neuvěřitelné. Bristol hlásí, že trvale více než 99 % aktiv se samo hlásí a míra připojení je vysoká a spolehlivá. Přístrojová deska hovoří za vše:
Úspora času, energie a peněz
Po jednom roce fungování projektu již došlo k 58% snížení emisí uhlíku, což znamená úsporu přibližně 1,4 milionu liber a 1 400 tun uhlíku ročně - což odpovídá vysazení přibližně 44 700 stromů. Rada obdržela připomínky od lidí, kteří tvrdí, že se osvětlení zlepšilo, a také několik, že je příliš jasné - což lze upravit pomocí systému CMS, nikoliv výměnou svítidla LED. Systém Schréder EXEDRA také umožnil společnosti BCC řídit osvětlení v ekologicky významných oblastech, jako jsou například stanoviště netopýrů.
Jedním z hlavních přínosů pro mě je, že díky systému skutečně víme o závadě na našem pouličním osvětlení dříve, než si na ni občané stěžují. Každé ráno spouštíme zprávu, která nám říká, kde jsou v systému závady, a můžeme říct našemu dodavateli údržby, aby šel prozkoumat tato pouliční osvětlení dříve, než je nahlásí člen veřejnosti.
Shaun Taylor
Vedoucí údržby dálnic - Bristol City Centre
Další výhodou je obchodování s energií, což je klíčový požadavek pro každý systém CMS, ale společnost BCC chtěla víc. Stejně jako zvětšený domácí inteligentní měřič chtělo město Bristol platit pouze za spotřebovanou energii. Díky nainstalovaným inteligentním uzlům poskytuje každé osvětlovací zařízení půlhodinové zprávy o své činnosti, včetně spotřeby energie. Bristol je první radou v zemi, která neplatí za energii, kterou nespotřebovávala na zásobování osvětlení.
"Teď máme důkazy, že se energie nespotřebovávala, takže bychom neměli platit," vysvětluje Shaun Thomas. "Jsme jednou z mála rad v zemi, která neplatí za světla, která ve skutečnosti nesvítí."
Zachovejte jednoduchost
Původní plán modernizace osvětlení v Bristolu počítal se 70 různými typy svítidel, z nichž každé mělo několik kalendářů pro zapínání a stmívání. Po diskusích jsme se rozhodli zvolit zjednodušenou paletu svítilen, abychom minimalizovali skladové zásoby a možnost instalace svítilen na nesprávné místo.
Společně s Bristolem jsme úzce spolupracovali na tom, abychom do digitální stránky vnesli komplexnost, a to ve společnosti Schréder EXEDRA. V rámci procesu nasazení jsme kalendáře předem nahráli, oni jen vyfotili QR kód na uzlu a pak už bylo vše ostatní automatizováno. Data se nahrála ještě ten den, takže pokud nahlásili své zásoby, mohli potenciálně využít úspory subjektu do 24 hodin.
Clare Thomasová
Vedoucí oddělení aplikací a řešení - Urbis Schréder
Spoluprací se společností Bristol a spojením našich odborných znalostí v oblasti osvětlení jsme zdokonalili navrhovaná svítidla společnosti Bristol na pouhých deset funkčních typů a pět dekorativních typů, přičemž jsme zachovali tři stávající typy luceren. K dispozici je také 38 variant kalendářů, včetně míst pro parkování a jízdu. To vyžadovalo plánování před instalací a digitální aplikaci dat do systému CMS. Po implementaci však lze návrhy donekonečna přizpůsobovat vyvíjejícím se potřebám města.
Otevřeno návrhům
Jednou z priorit Bristolu bylo, že systém musí být otevřený a interoperabilní. Vzhledem k široké škále svítilen byla základním požadavkem shoda s normou TALQ. A vzhledem k ambiciózním plánům do budoucna chtělo město vědět, že dokážeme podpořit jejich budoucí cestu k chytrému osvětlení integrací hardwaru a softwaru třetích stran.
Systém Schréder EXEDRA jsme vytvořili jako modulární, což pro nás znamená, že stávající osvětlovací a řídicí prostředky lze bezproblémově integrovat s novými akvizicemi a samotným systémem Schréder EXEDRA. Již jsme nasadili první zařízení pro správu a monitorování elektrických zátěží nebo tam, kde se standardní uzel do svítidla nevejde; Bristol zkoumá možnost spolupráce se senzory pro řízení dopravy, které se snadno integrují do systému, který jsme společně vytvořili.
"Musíte být otevření: jakmile něco připojíte, jste transparentní a musíte tuto transparentnost přijmout," říká Thomas z Urbis Schréder. "To je docela děsivý koncept, ale to, co pomáhá řídit, je skutečně kooperativní přístup, který vám umožňuje pracovat společně se zákazníkem jako součást jednoho týmu a hledat a dodávat řešení, která poskytují nejlepší hodnotu pro všechny v rámci celého projektu."
Překonání očekávání, přehodnocení budoucnosti
Bristol dosáhl snížení emisí uhlíku o 58 % a zvažuje, co dál. Tým Taylora a Thomase v současné době zkouší senzory s umělou inteligencí, které mohou monitorovat dopravní toky, povětrnostní podmínky a další systémy. Jednou z možností by mohlo být adaptivní osvětlení určitých dopravních tras.
"Máme nyní celou tuto síť po celém městě, která může přinášet data zpět bristolské městské radě," říká Steve Thomas. Bristolský tým má obrovský potenciál dalších přínosů a přemýšlí o tom, co přinese budoucnost.
Ať už se rozhodnou vydat jakoukoli cestou, společnost Schréder je připravena jejich cestu podpořit.