Solução 4G da ICP DAS para Sistemas de Iluminação Pública Solar

Solução 4G para Iluminação Pública Solar: a ICP DAS fornece uma solução de rede 4G para monitoramento remoto de sistemas de iluminação pública solar. O GTP-541M 4G Multi-function Controller, compatível com o protocolo de comunicação Modbus RTU, coleta dados do sistema de controle principal das luminárias e os transmite remotamente via 4G. O centro de controle utiliza o software M2M RTU Center para monitoramento remoto em tempo real do estado operacional das luminárias, otimizando a eficiência da manutenção.

Solução 4G para Iluminação Pública Solar: Introdução

Os postes solares existentes possuíam um gateway 4G incorporado, porém compatível apenas com a plataforma proprietária do fornecedor, impedindo a conexão com a plataforma privada do cliente e gerando preocupações com segurança dos dados. O cliente exigiu um dispositivo de transmissão de dados com comunicação 4G capaz de transmitir de forma confiável os dados do sistema de controle principal das luminárias para a nuvem privada do centro de controle. Os requisitos específicos foram:

1. Extensão da Antena para Fora da Caixa à Prova de Explosão: Para conformidade com normas à prova de explosão, o sistema de controle deve ficar dentro de um invólucro, exigindo que a antena seja extensível para fora do invólucro para garantir recepção/transmissão estáveis.

2. Capacidade de Leitura/Escrita Remota: Suporte à leitura e escrita remota do estado dos equipamentos, assegurando execução de comandos no sistema de campo.

3. Suporte ao Protocolo Modbus RTU: O dispositivo 4G deve suportar Modbus RTU para receber dados do equipamento local.

4. Integração de Software Fluida: O software do servidor de aquisição deve integrar-se facilmente com plataformas de terceiros, permitindo uso flexível dos dados.

Para atender a esses requisitos, a equipe técnica da ICP DAS recomendou a implementação do GTP-541M 4G Multi-function Controller em conjunto com o software de gerenciamento M2M RTU Center. Essa solução estabelece um sistema de monitoramento remoto estável e confiável para luminárias solares, atendendo às necessidades de monitoramento remoto do cliente.

Solução 4G para Iluminação Pública Solar: Arquitetura de Rede e Fluxo de Dados

A arquitetura da solução da ICP DAS é a seguinte:

Os controladores GTP-541M 4G Multi-function Controllers leem dados críticos do sistema de controle das luminárias solares via protocolo Modbus RTU. Os dados incluem status operacional dos controladores, estado de carga/descarga dos painéis solares, temperatura dos equipamentos, corrente e tensão. O GTP-541M suporta leitura e escrita dos parâmetros de carga e controle operacional das luminárias, como controle de modo de hibernação (sleep), duração de iluminação e modos de iluminação.

Em seguida, o GTP-541M transmite os dados do sistema de luminárias via conexão sem fio 4G para o software M2M RTU Center rodando em um PC. Os dados coletados são persistidos em bancos de dados como MS SQL, MySQL e MariaDB. O M2M RTU Center fornece múltiplas interfaces de comunicação e APIs para integração com outras plataformas de software. A seguir, o diagrama da arquitetura:

GTP-541M: controlador remoto 4G multifuncional

O GTP-541M é uma RTU inteligente com múltiplas funções, incluindo controle lógico e notificações de monitoramento, adequada para aplicações IIoT. Não é necessário programar: os usuários configuram a lógica do GTP-541M através da Utility software da ICP DAS com cliques de mouse, reduzindo custos de desenvolvimento. O GTP-541M pode transmitir dados de dispositivos Modbus e sinais de I/O embutidos ao software remoto M2M RTU Center. Quando o M2M RTU Center detecta dados anormais, ele notifica automaticamente o pessoal responsável para inspeção e manutenção no local.

M2M RTU Center: gestão e integração

O M2M RTU Center é o software de gerenciamento para a série M2M RTU da ICP DAS, oferecendo gestão robusta de RTUs e processamento de dados de I/O. Ele pode monitorar I/O embutido, dados GPS e dispositivos Modbus RTU conectados. O software suporta conexões simultâneas para mais de 1.000 dispositivos M2M RTU, incluindo o G-451x RTU, GTP-5xxM RTU e outros produtos da série.

Administradores podem integrar o M2M RTU Center a qualquer SCADA via o M2M OPC Server ou usar diretamente o EZ Data Logger da ICP DAS para estabelecer um sistema de monitoramento remoto.

Solução 4G para Iluminação Pública Solar: Benefícios

1. GTP-541M 4G Multi-function Controller:

   • Suporta interface de comunicação 4G para implantação simples.
   • Antena extensível para fora de invólucro à prova de explosão, garantindo transmissão/receptividade de dados.
   • Permite controle e leitura de status de dispositivos Modbus, assegurando execução de comandos do centro de controle no sistema local.
   • Possui interface RS-485 para integração de múltiplos dispositivos Modbus RTU e transmissão agendada de dados de dispositivos Modbus RTU e I/O incorporados.
   • Permite acesso remoto a dados-chave e endereços Modbus, possibilitando modificação de parâmetros sem necessidade de intervenção local.

2. M2M RTU Center Management Software:

   • Suporta gerenciamento remoto de até 1.000 dispositivos M2M RTU simultaneamente.
   • Fornece múltiplas opções de desenvolvimento de software:
   1. OPC DA Server – indicado para aplicações SCADA.
   2. Modbus TCP Server – adequado para SCADA, HMI e PLCs.
   3. RTU API – para desenvolvimento em C# ou uso com o EZ Data Logger.
   4. RESTful API – permite desenvolvimento de aplicações web.

Solução 4G para Iluminação Pública Solar: Por que recomendar o GTP-541M?

A equipe avaliou inicialmente três produtos: RTU-140, GTP-541M e WISE-5231M-4GC. A comparação levou em conta funcionalidades, adequação ao campo e custo-benefício:

1. RTU-140 4G Remote Terminal Unit: Possui RS-485 e 4G e suporta Modbus RTU, permitindo integração com dispositivos Modbus RTU. Porém, a antena não pode ser estendida para fora do invólucro à prova de explosão, não atendendo ao requisito de aplicação.

2. GTP-541M 4G Multi-function Controller: Oferece RS-485 e 4G, suporta Modbus RTU e integra dispositivos Modbus RTU. Conta com I/O embutido e antena extensível para fora do invólucro à prova de explosão, atendendo plenamente aos requisitos do cliente.

3. WISE-5231M-4GC: Suporta RS-485, Ethernet e 4G, é compatível com Modbus RTU/TCP e inclui controle lógico embutido. No entanto, seu custo mais elevado prejudica a relação custo-benefício para o projeto.

Conclusão

Este caso demonstra a experiência da ICP DAS em aplicações IIoT e seu suporte abrangente. Implementando uma solução de rede 4G com o GTP-541M e o software M2M RTU Center, o sistema de iluminação pública solar tornou-se mais inteligente, com aumento significativo na eficiência de operação e manutenção remota.

A ICP DAS continua a oferecer soluções para IIoT, fábricas inteligentes, gestão de energia, automação predial, transporte inteligente e outras áreas, trabalhando junto aos clientes para gerar maior valor.

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