Система за управление на светодиодни осветители, включени в мрежа, реализираща улично осветление- SLC 2.

Технически характеристики

Тип на използваните светодиоди.	Led 35R 241 -40W 3300Lm Rommtech 3S (BG) Led 60R 2x241 -80W 6600Lm Rommtech 3S (BG)
Брой на осветителните тела, поддържани в рамките на една безжична мрежа( улица).	1-100
Брой на управляваните мрежи в състава на система SLC 2.	1-255
Брой на Координаторните модули в 1 мрежа.	1
Брой на Рутерните модули( Маршрутизатори) в една мрежа.	1-100, по един за всеки осветител.
Интерфейс в безжичната мрежа.	2.44 MHz, JenNet/JenNet IP6/802-15.
Тип на комуникациите в една мрежа.	Рутиране на информационни и служебни съобщения между Рутерите и Координатора.
Топология на мрежата	Дървовидна топология с програмно управляема структура( в частност дълга тънка линия с два или повече линейни компонента).
Максимално разстояние между два съседни осветителя.	До 80 м. Номинално 60 м.
Скорост на предаване на съобщенията в една мрежа.	250 Kb/s
Управление на осветителите.	Към всеки осветител е включен (вграден) Рутер, който функционира като мрежово устройство в безжичната мрежа и като контролер на ледовете монтирани върху осветителя. Той управлява осветеността на осветителя чрез ШИМ в диапазон (10-90%). Допълнително се контролира напрежението в стринговете и температурата на тялото на осветителя.
Програмен технологичен език за управление на осветителите.	Разработен е специализиран език за управление (индивидуално и колективно) на функционирането на осветителите в мрежата. Този език включва набор от 52 команди, свързани с функционирането на осветителя и приложения към него Рутер. Командите се менажират от Координаторния модул и изпълняват директно от Рутера. Координаторът реализира и Gate Way към други мрежи и операторски станции по GPRS/Internet.
Контрол на параметрите на работата на осветителите и рутерните устройства в рамките на мрежата.	Рутерите формират съобщения за състоянието на поверения им осветител. Тези съобщения рутират по мрежата и постъпват в Координаторът, който чрез своя Gate Way ги предава на Операторските станции, където те се архивират и наблюдават.
Супервизорски контрол на работата на линиите.	Координаторът управлява своята безжична мрежа и в случаите, когато няма връзка с Операторска станция. За целта, по време на предходен комуникационен сеанс, той получава супервайзорска програма, която съхранява в своята енергийно независима памет. Тази програма определя поведението на осветителите при липса на връзка с Операторска станция и има цикличен характер ( описва един 24 часов цикъл). При включване на Операторска станция към Координатора, тя получава приоритет и може да промени супервайзорската програма или да поеме директно управление на дадената мрежа.
Управление на заранването на осветителите,включени в дадена мрежа.	Включването и изключването на захранването на мрежата се управлява от нейния Координатор. Той винаги е захранен. Посредством управление на контактор, в съответствие с Супервайзорската програма на Координатора или команда, подадена директно от Операторска станция, се извършва комутация на напрежението за дадената мрежа. След включването на напрежението, Координаторът започва построяването на безжичната мрежа (в съответствие с зададените правила, определящи нейната топология).
Управление чрез интерфейс USB.	Координаторът има вграден USB канал, който позволява директно включване към Локална операторска станция, която притежава възможности за управление на тази мрежа. Тя се реализира чрез мобилен компютър и служи за настройка и сервиз на мрежата.
Измерване на консумацията на устройствата (общо) включени в мрежата.	Координаторът периодически измерва и изчислява консумацията на линията. Това той прави чрез включен към него енергометър, използващ RS 485. Ние предлагаме специално разработен прибор или изработване на драйвер за достъп до индустриален електромер (с интерфейс RS 485). Съобщенията с измерената информация са достъпни до всички Операторски станции, свързани с Координатора.
Операторски станции.	Разработени са два типа Операторски станции- Локална операторска станция( ЛОС) и Главна операторска станция (ГОС). Първата от тях( ЛОС) е предназначена за контрол на една линия, чрез жично свързване по USB към нейния координатор. Втората (ГОС) е предназначена за управление на група от мрежи и реализация на Диспечерски център. За целта,тя използва връзка по Internet за достъп до различните мрежи. Всеки от Координаторите притежава GPRS модем, по който периодично се опитва да се свърже с ГОС, използвайки безжична реализация на TCP . Посредством посредничество на Access Point на мобилния оператор той се включва в Internet и формира сокет към ГОС ( тя има постоянен IP адрес). Когато ГОС получи заявка от Координатор на дадена мрежа за свързване (всяка мрежа има уникален номер), тя има възможност да я приеме или отхвърли. (Предполагаме, че ГОС може да бъде свързана само с една от мрежите в даден момент). Ако заявката се приеме, ГОС започва директно управление и наблюдение на трафика от команди и съобщения с тази мрежа. Това продължава до явно канселиране на връзката от страна на ГОС. Ако заявката се отхвърли, Координаторът на тази мрежа прави нов опит за връзка след определено време.
Криптиране.	В системата се извършва криптиране на данните на 3 нива: - Съобщенията в локалната мрежа се криптират с 128 битов ключ; - съобщенията между ГОС и координатора са криптирани с 64 битов ключ; - съобщенията между ГОС и отдалечен компютър са криптирани с 64 битов ключ.
Отдалечен достъп	В реализацията на системата е включена възможност за достъп до безжичните мрежи от външен компютър чрез Internet. За целта в ГОС е вграден сървер, достъпа до който се осигурява чрез клиентски интерфейс на външен компютър. Предоставя се възможност за задаване на Супервайзорска програма за определена мрежа и получаване на съобщения от нейния координатор за определен интервал от време. В случая ГОС изпълнява ролята на посредник между отдаличения компютър и избраната безжична мрежа.
Температурен обхват.	Всички елементи на системата са изпълнени в съответствие с изискванията за “индустриално изпълнение”. Това означава: -40 +70 градуса по Целзий Целзия. Използваните осветители работят в обхват: -25 +50 градусов Целзия.

Фиг.1 Архитектура на Системата за управление на светодиодни осветители SLC-2.

Фиг.2 Координатор на мрежа

Технически характеристики на Координатора:

*В състава на координатора са включени два контролера, работещи заедно:

Комуникатор и Обработващ модул.

Комуникатор: Процесор: JN5168-001/JN5168 32 бит, 32 МГц, RISC, безжичен микроконтролер Интерфейси: RS232C / GPRS (TCP) USB 2.0 Безжична мрежа: 2.44 MHz (stack JenNet, JenNet IP6) SPI: SPI0 - 128 KB FLASH SPI1 – вътрешен SPI2 – към 64MB on board FLASH Таймери: 3 x16 битови програмируеми таймери 24 битов програмируем таймер Памет: 128 Кб оперативна памет -бърза памет 128 КБ енергийно независима FLASH 64Mb енергийно независима FLASH Аксесоари: Вградена в модула комуникационна инфраструктура (2,4 GHz) SIM900 GPRS модем( GPRS,Интернет-TCP) Захранващо напрежение 5V постоянeн ток.

Обработващ модул: Процесор ATXmega32A4 8/16 битов, 32 МГц, RISC Интерфeйси RS 485 (485 +) RS 422 Безжичен достъп (радио мрежа) 433 MHz (SIM20) 2 независими жични магистрали за достъп до отдалечени сензори за измерване на температура и влажност. Таймери 2 16 битови програмируеми таймери Релейни изходи 5 броя, за управление на външни постоянни и променливи токови вериги. Аксесоари 1 – Wire bus - термометър DS1823 1 – Wire bus - интелегентен сензор за измерване на температура, влага и състоянията на 5 цифрови входа. Измервател на електрически и други физически параметри на линията (напрежение, честота, мощност, cos phi, clock-calendar,осветеност), свързан към координатора чрез RS 485. Контактор за комутация на захранването на линията. Захранващо напрежение: 12-24V постоянeн ток .

Фиг 3. Графичен Потребителски Интерфейс на ГОС.

Технически характеристики на исползованите светодиодни осветители в SLC-2.