419 mjernih uređaja, 1000+ mjerenja svakih 15 minuta u Gradu Vukovaru

Uspostava Sustavnog Gospodarenja Energijom i Razvoj Novog Modela Financiranja

Natječaj za pilot područje Grada Vukovara bio je prvi od šest natječaja javne nabave u sklopu pilot projekta APN-a. Projekt se naziva “Uspostava i Provedba Sustavnog Gospodarenja Energijom te Razvoj Novog Modela Financiranja”. Možete li nam detaljnije opisati ciljeve ovog projekta?

U sklopu Nacionalnog plana oporavka i otpornosti (NPOO), APN je pokrenuo ambiciozan i hvale vrijedan pilot projekt koji postavlja temelje za održivo upravljanje energijom i vodom u višestambenim zgradama. Cilj ovog inovativnog projekta je implementirati sustavno gospodarenje energijom i vodom u višestambenim zgradama, pružajući korisnicima automatski uvid u njihovu potrošnju u stvarnom vremenu putem nacionalnog Informacijskog sustava za gospodarenje energijom (ISGE). Osim toga, projekt omogućuje praćenje unutarnjih klimatskih uvjeta, komfora i kvalitete zraka, čime se osigurava zdravije i energetski učinkovitije okruženje za stanare.

Ovaj projekt obuhvaća 64 pilot zgrade smještene u šest odabranih gradova diljem Hrvatske, uključujući Vukovar, Zagreb, Veliku Goricu, Karlovac, Rijeku i Split. Svaki od tih gradova igra ključnu ulogu u testiranju i primjeni novog modela gospodarenja energijom.

Možete li nam reći nešto više o specifičnostima natječaja?

Naš zadatak u Gradu Vukovaru bio je opremiti 8 višestambenih zgrada sustavom daljinskog očitanja u svrhu prikupljanja podataka o potrošnji električne energije (uključujući i angažiranu snagu), toplinske energije za grijanje i potrošnu toplu vodu kao i potrošnju hladne vode. Isto tako, zadatak je bio mjerenje i prikupljanje podataka o unutarnjim klimatskim uvjetima u stanovima (temperatura zraka, relativna vlažnost i koncentracija ugljikovog dioksida). Projekt je zahtijevao isporuku podataka u Nacionalni Informacijski sustav za gospodarenje energijom (ISGE) u petnaestominutnim intervalima tijekom razdoblja od dvije godine.

Specifični tehnički izazovi

Kao jedini sudionik prvog poziva, tvrtka Emasys prva je planirala, ponudila i implementirala tehničko rješenje i, može se reći, visoko podigla letvicu budućim prijaviteljima. Jesu li postojali specifični zahtjevi koji su utjecali na vaše rješenje?

Emasys se već duže vrijeme bavi sustavima daljinskog očitanja te kontinuirano traži nove ideje i rješenja, a paralelno tome, razvija i svoju aplikaciju za upravljanje podacima. Već 2021. godine tražili smo pouzdane uređaje za mjerenje kvalitete zraka jer smo prepoznali važnost praćenja kvalitete zraka kao izravnu posljedicu pandemije Covid-19. Pripremili smo našu aplikaciju za prihvat i prikaz podataka elementa ugode i kvalitete zraka.

Međutim, za projekte daljinskog očitanja jednostavno ne postoji univerzalno rješenje. S druge strane, bili smo svjesni da moramo zadovoljiti zahtjeve natječaja i prilagoditi se lokacijama, postojećoj infrastrukturi i interesima ostalih uključenih strana.

1. Prvi izazov predstavljao je postojeći sustav daljinskog očitanja tvrtke Tehnostan d.o.o.. Naime, tvrtka Tehnostan je tvrtka za proizvodnju, distribuciju i opskrbu toplinskom energijom u gradu Vukovaru, a postojeći sustav sa mjernim mjestima potrošnje tople vode i topline (kalorimetarima) u zgradama koristi za nadzor i naplatu. U ovom slučaju morali smo osigurati paralelan rad oba sustava, neometan rad postojećeg, ali i našeg, novo ugrađenog.
2. Drugi izazov bio je integrirati više različitih komunikacijskih protokola u jednu kompaktnu i funkcionalnu cjelinu. Obzirom da je postojeća mreža bila na M-Bus i wireless M-Bus protokolu, planirali smo integrirati M-Bus i wirless M-Bus, Modbus TCP/IP (zbog zahtjeva projekta za mjerenje trenutne snage električne energije) te LoRaWAN komunikacijski protokol. Za potrebe LoraWAN komunikacije u Gradu Vukovaru podigli smo LoraWAN IoT mrežu, a kako bi omogućili „connectivity“ za potrebe ovog, ali i za potrebe nekih drugih budućih projekata.  
3. Treći izazov postavio je naručitelj APN čiji je zahtjev bio kontinuirano očitanje (minimalno petnaestominutno) i isporuku svih traženih podataka u ISGE tijekom razdoblja od dvije godine. Dodatno, naručitelj je definirao natječajem da će se provjeravati točnost mjerne opreme i isporučenih podataka kao i urednost slanja podataka tijekom ugovorenih 24 mjeseca. 

Inovacija na prvom mjestu

Koje je bilo vaše tehničko rješenje za daljinsko očitanje?

Lakše je objasniti rješenje uz pomoć tipske sheme.

Za električnu energiju ugradili smo 14 brojila s komunikacijskim modulom Modbus TCP/IP koji nudi i mjerenje faktora snage (zahtjev projekta). U istom elektrormaru ugradili smo i koncentrator podataka koji ima mogućnost prihvata podatka preko M-Bus, wireless M-Bus i Modbus protokola.

Navedeni koncentrator podataka također je ponudio rješenje za integraciju našeg sustava s postojećom M-Bus i wireless M-Bus mrežom od Tehnostana.  Konkretno, koncentrator ima mogućnost korištenja dva „mastera“ unutar iste M-Bus mreže. Ugrađuje se između postojećeg mastera i mjernih mjesta te je zadužen za očitanje i prijenos podataka. Na taj način, postojeći M-Bus master od Tehnostana može raditi nesmetano, a podatke prima iz podređenog sučelja (slave interface) koncentratora.

Kako postojeći sustav daljinskog očitanja Tehnostana nije obuhvaćao vodomjere tople i hladne vode u stanovima, proširili smo njihov postojeći sustav (sukladno zahtjevu projekta) ugradnjom novih obračunskih vodomjera te zamjenom postojećih vodomjera koji nisu imali mogućnost spajanja na sustav daljinskog očitanja. Na taj način prikupili smo mjerenja s kalorimetara, vodomjera tople i hladne vode te elektrobrojila spojenih na postojeću M-Bus mrežu.

Za razliku od vodomjera po stanovima, glavne obračunske vodomjere (za ukupnu potrošnju zgrade) povezali smo s uređajima daljinskog očitanja na LoRaWAN protokolu.

Na LoRaWAN protokolu nalazi se i 46 osjetnika kvalitete zraka koji smo postavili u 5-6 karakterističnih stanova u svakoj višestambenoj zgradi. Kao dodatak projektu, osim traženih parametara unutarnje ugode (temperatura, rh i CO₂) u petnaestominutnim intervalima također se šalju i tlak zraka i lako hlapljivi organski spojevi (TVOC).

Na kraju, koncentratori podataka i LoraWAN gateway-i šalju očitane podatke na našu cloud aplikaciju – AMR Emasys za upravljanje energijom, vodom i kvalitetom zraka koji se zatim obrađuju i prosljeđuju dalje u Informacijski sustav za gospodarenje energijom ISGE od APN-a.

Zajednički trud

Kako se osjećate povodom završetka ovog projekta? Ima li nekog posebnog koga biste željeli zahvaliti?

Osjećaj je zaista odličan. Bio je to intenzivan put pun izazova, ali sada kada je prvi dio projekta uspješno zaključen (ugradnja i puštanje u rad), osjećam se zaista ponosan zbog načina na kojim smo planirali i izvodili radove imajući na umu zadovoljiti i drugi dio natječaja tj. kontinuiranu isporuku podataka uz minimalno održavanje sustava.

Naravno ovaj uspjeh nismo mogli postići bez zajedničkog napora i podrške svih uključenih. Stoga bi se htio zahvaliti:

• dobavljačima na pravovremenoj isporuci opreme, ali i korisničkoj podršci
• Vodovodu grada Vukovara
• HEP Vinkovci
• Jedno veliko hvala Tehnostanu na nesebičnu trudu, angažmanu i razumijevanju svih involviranih djelatnika
• i naravno Naručitelju APN na hvale vrijednom natječaju.