ET815 SISTEMAS DE TELEGESTIÓN PARA ALUMBRADO PÚBLICO

1. OBJETO

El presente documento recoge las características técnicas y funcionales mínimas, generales y particulares para los componentes de hardware de una solución de control de iluminación punto a punto y IOT Gateway a ser utilizados para los dispositivos de telegestión, de equipos de iluminación instalados en las redes de Alumbrado Público de Bogotá D.C y ciudades y municipios de Colombia

2. ALCANCE

La presente especificación se aplicará en todos los dispositivos de telegestión con objeto de implementación en el sistema de Alumbrado Público de Bogotá D.C. y ciudades y municipios de Colombia.

3. CONDICIONES DE SERVICIO

Los equipos de telegestión serán implementados en el sistema de Alumbrado Público de Bogotá y ciudades y municipios de Colombia, bajo las siguientes condiciones:

4. SISTEMAS DE UNIDADES

En todos los documentos técnicos se deben expresar las cantidades numéricas en unidades del sistema Internacional. Si se usan catálogos, folletos o planos en sistemas diferentes de unidades, deben hacerse las conversiones respectivas.

5. DEFINICIONES

Se establecen las siguientes definiciones para efectos de esta especificación técnica :

- Firmware: programa informático que establece la lógica de más bajo nivel de los circuitos electrónicos..

- Gateway: También llamado puerta de enlace, es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino.

- Hardware: conjunto de elementos físicos que constituyen un sistema informático.

- HOP: Protocolo en el que se produce un salto al pasar un paquete datos o un segmento de red al siguiente componente. De esta manera los paquetes de datos viajan entre la fuente hasta su destino final. Se dice entonces que cada salto representa un HOP.

- IOT: sigla del anglicismo Internet of things, Internet de las cosas, es un concepto que se refiere a la interconexión de objetos de la cotidianidad con el internet.

- IOT Gateway: Gateway compatible con la tecnología del IOT o Internet de las cosas

- LORA WAN: protocolo de red para comunicar y administrar dispositivos IOT

- LTE: sigla del término Long Term Evolution, empleado en el terreno de las telecomunicaciones como un estándar para la transmisión de datos de alta velocidad.

- Red Mesh: son redes con tipología de infraestructura en malla que conectan la red a dispositivos que, a pesar de estar fuera del área de cobertura de los puntos de acceso, pueden estar dentro del rango de un nodo móvil directa o indirectamente en modo de topología Ad Hoc.

- Red Adhoc: es una conexión temporal entre varios equipos y dispositivos que se utiliza para un propósito específico.

- NTC: Norma Técnica Colombiana

- ONAC: Organismo Nacional de Acreditación de Colombia

- Telegestión: designa el conjunto de equipos basados en las tecnologías informáticas, electrónicas y de telecomunicaciones, que permiten el control a distancia de instalaciones técnicas aisladas o distribuidas geográficamente.

- Zhaga: también conocido como Consorcio Zhaga, es una asociación global de compañías que busca estandarizar los componentes de las luminarias led y que ayuda a llevar el IOT a los diferentes accesorios de iluminación LED para exteriores.

- Zhaga 18: también conocida como Zhaga Book 18, es la especificación Zhaga que facilita la adecuada actualización de los dispositivos LED mediante la acción o el cambio de módulos con capacidades IoT de 24V.

- Autocuración: anticiparse y responder a las perturbaciones del sistema o de la red de alimentación y continuar operando normalmente.

6. NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS

Los postes deberán cumplir con las siguientes normas de fabricación y ensayos:


Nota: Pueden emplearse otras normas internacionalmente reconocidas equivalentes o superiores a las aquí señaladas, siempre y cuando se ajusten a lo solicitado en la presente Especificación Técnica. Las normas citadas anteriormente se refieren a su última revisión, en caso de cambios regulatorios se aplicarán y realizarán los ajustes correspondientes a la presente especificación técnica.

7. SISTEMA DE CONTROL

7.1 ARQUITECTURA DEL SISTEMA

La arquitectura del sistema de control punto a punto consiste en una red inalámbrica hecha por nodos (típicamente insertados fuera de los cuerpos de iluminación) para monitorear, a través de DALI o 1-10V, los controladores y su iluminación conectadas al sistema de software central.

8. REQUERIMIENTOS GENERALES

Todo el equipo suministrado debe cumplir con las normas vigentes también para los componentes individuales utilizados:


Y todas las normas que le apliquen de la Comisión de Regulación de Comunicaciones en Colombia.

8.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS NODOS DE CONTROL DE ILUMINACIÓN

8.1.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN POR RADIO

Para la topología de malla, los nodos deben implementar una red de malla compatible con el estándar 802.15.4 para la capa física y MAC (control de acceso a medios). Para la transmisión, es obligatorio que los nodos de iluminación cumplan con al menos uno de los siguientes protocolos de comunicación de corto alcance:

•6LoWPAN
•Bluetooth Low Energy (BLE)
•LoRa
•IEEE 802.11a/b/g/n/ac
•IEEE 802.16 (WiMAX)
•Zigbee 900 MHz (IEEE 802.15.4)
•Zigbee 1700-2600 MHz (IEEE 802.15.4)
•SigFox
•Los equipos ofertados deberán encapsular y entregar a la red la información en protocolo IP, con interfaz Dalí, 0-10V, 1-10V

Las frecuencias aceptadas (de acuerdo con el protocolo de comunicación propuesto y el país) son:

•902 - 928MHz
•2400 Mhz - 2483,5 Mhz
•5150 Mhz - 5850 Mhz
•169.4-169.475 MHz Pot máx. 500 mW

El componente denominado “Módulo de radio” debe cumplir con:

•Poseer certificación de producto FCC.
•Cumplimiento con la normativa de compatibilidad electromagnética descrita en la IEC 61000-6-2, en la que se describen las normas genéricas en compatibilidad electromagnética.
•Cumplimiento IEC 61000-4-2 clase 4, inmunidad por descargas electroestáticas
•Cumplimiento IEC 61000-4-3 clase 3, inmunidad campos electromagnéticos radiados.
•Cumplimiento IEC 61000-4-4 clase 4, inmunidad ráfagas de tránsito rápido
•Cumplimiento IEC 61000-4-6 clase 3, inmunidad perturbaciones inducidas
•Cumplimiento IEC 61000-4-11, interrupciones y rizado de la información
•Cumplimiento IEC 61000-4-12 clase 3, inmunidad a ondas oscilatorias
•Cumplimiento IEC 60255-27, ensayo rigidez dieléctrica
•La interfaz del nodo debe ser compatible con el estándar Nema Soket 7-PIN.


8.1.2 CONTROL DE ATENUACIÓN Y CARACTERÍSTICAS

Para el control de atenuación, la solicitud debe admitir una solución Dali 1-10V para los nodos Nema. Se requiere como obligatorio, para los nodos de Nema, la inserción del módulo multímetro para monitorear el consumo de componentes conectados a la unidad de fuente de alimentación (precisión mínima 99%).
También se evaluará como un plus la capacidad de salto múltiple y la auto recuperación (para la recuperación automática en caso de falla de un nodo, para una red más robusto) del nodo para la solución de malla.

8.1.3 INTERFACES DEL EQUIPO

•Interfaz 1-10V, 0-10V, Compatible con driver LED
•Interfaz Dali, Dali 2.0, compatible con driver LED

8.1.4 PARÁMETROS ELÉCTRICOS

El sistema de control Punto a Punto se proporcionará en un entorno de alumbrado público con el parámetro eléctrico resumido en la tabla a continuación:


Los productos Nema propuestos deben haber sido diseñados para su correcto funcionamiento (en cada uno de los países que conforman los lotes individuales) considerando estos parámetros eléctricos.
El consumo medio de energía de los nodos debe ser inferior a 1.5 (Watt).

8.1.5 PARÁMETROS DE VIDA ÚTIL

El rango de variación de la temperatura ambiente de funcionamiento, para garantizar que el dispositivo del nodo funcione correctamente, debe ser de al menos -20 ° / 65 ° C.

El proveedor debe garantizar para los nodos una vida útil (en condiciones normales de funcionamiento a temperatura ambiente) igual o superior a 12 años considerando anualmente alrededor de 8.400 horas de trabajo

Específicamente, para temperatura ambiente T _a nos referimos a la temperatura exterior donde está el dispositivo de iluminación cuando está en uso normal.

8.1.6 PARÁMETROS FÍSICOS

El índice de hermeticidad IP esperado para los nodos debe ser > o = IP66.

La carcasa externa del equipo de nodo debe tener un tamaño adecuado para ofrecer resistencia mecánica suficiente a los esfuerzos que surgen durante las actividades de instalación y mantenimiento, o el uso regular (por ejemplo, viento fuerte) y una vez instalado, no muestra inclinación a doblarse en ninguna dirección.

Independientemente del material utilizado, el índice de resistencia mecánica de la carcasa y de todo el equipo debe ser mayor o igual que IK08.

El proveedor se compromete con todos los recursos técnicos y constructivos para garantizar una vida útil de funcionamiento del nodo (carcasa, cubierta, dispositivos de anclaje, componentes eléctricos, etc.) en sus condiciones de funcionamiento normales de más de 12 años solares, incluso en condiciones severas.

8.1.7 CARACTERÍSTICAS OPCIONALES

Se podrían incluir las siguientes características:

•GPS para sincronización de reloj y geolocalización automática
•Fotocélula para encender el dispositivo incluso si no hay una red activa de control remoto.
•Reloj en tiempo real

Se podría incluir protocolos de sincronización de tiempo digitales como:

•Network Time Protocol (NTP)
•Simple Network Time Protocol (SNTP)
•Precision Time Protocol (PTP)

8.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS IOT GATEWAY

8.2.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN POR RADIO

El medio de comunicación debe garantizar el flujo de datos bidireccional de acuerdo con las variables de medición establecidas para el control de luminaria, Gestión de parámetros eléctricos, funciones de alarmas, funciones de consumo de energía, visualización GIS, y acceso a sensores y dispositivos. Para ello se debe garantizar el ancho de banda y latencia requerida además de la interoperabilidad y ciberseguridad que garanticen la integridad de los datos. Cuando se propone un nuevo protocolo de comunicación se debe diseñar pilotos para evaluar su desempeño o realizar pruebas de desempeño y conformidad en laboratorios certificados que garanticen la comunicación de los datos requeridos entre el Gateway y la plataforma de gestión con altos niveles de interoperabilidad y ciberseguridad.

Como se describió anteriormente, el Gateway IOT propuesta debe administrar el protocolo de comunicación y el estándar de los nodos propuestos.

El Gateway debe administrar el mismo protocolo de comunicación elegido para los nodos, entre los cuales se destacan los siguientes sin limitarse a ellos:

•6LoWPAN
•Bluetooth Low Energy (BLE)
•LoRa
•Wi-Fi
•Zigbee 2400 MHz (IEEE 802.15.4).

8.2 ESPECIFICACIONES DE HARDWARE

El dispositivo de telegestión en cada luminaria de alumbrado público debe contar con las siguientes características mínimas:

•Los nodos para el control de puntos de luz individuales deben ser compatibles con todos los tipos de luminarias a través del conector NEMA ANSI C136.41 de 7 pines.

•Debe permitir monitorear las características de la luminaria:
-Corriente
-Tensión
-Potencia
-Factor de Potencia
-Opcional: Temperatura del módulo LED (cuando sea reportada por la luminaria)

•Debe permitir que las luminarias operen independientes cuando falla la comunicación a la plataforma de gestión de Enel

•Debe contener fotocelda integrada y reloj astronómico habilitado, con GPS integrado.

•Capacidad de enviar alerta cuando el sistema no tiene energía, para habilitar la notificación de fallo de alimentación.

•El consumo de energía en “stand-by” cuando la luz está apagada debe ser inferior a 1.5 watts. Debe presentarse reporte de consumo.

•Los niveles de iluminancia serán ajustables por el usuario desde la plataforma de gestión del Operador de Alumbrado Público.

•El controlador de luminaria deberá registrar e informar los puntos de conmutación, tales como:
-Apagar, encender, horas de encendido
-Encendido / apagado de iluminación por niveles de iluminancia
-Encendido / apagado de iluminación por reloj astronómico.
-Encendido / apagado de iluminación mediante anulación manual
-Cambio de nivel de flujo luminoso por calendario de regulación
-Cambio de nivel de flujo luminoso mediante anulación manual
-Cambio de nivel de flujo luminoso por sensor

•Será posible actualizar el firmware del controlador de la luminaria de manera local o de forma remota inalámbrica de la siguiente manera:
-Actualización de características (diferenciación) y corrección de problemas / errores.
-El proceso de actualización del firmware será confiable contra cortes de red e interrupciones de energía
-Las actualizaciones no deberán comprometer el funcionamiento de los activos de iluminación.
-Las actualizaciones de firmware serán compatibles con la base instalada completa de controladores.

•El fabricante del controlador de la luminaria debe informar la exactitud de su ubicación geográfica del GPS CEP50<=5m.

•Los rangos de las fallas deben poder configurarse en el firmware en sitio o de forma remota: Valores de corriente máxima y mínima, potencia máxima y mínima, otras alarmas de características eléctricas y de operación.

8.4 ESPECIFICACIONES DE SOFTWARE

La plataforma de telegestión deberá estar en capacidad de realizar las siguientes acciones:

•Control de la luminaria
-Funcionamiento de la luminaria basada en las condiciones y factores ambientales y climáticos, intensidad de iluminación, niveles de tráfico, amanecer y puesta de sol, metas de ahorro de energía.
-Configuración de los niveles de control: control individual o control por grupos.
-Configuración de nodos de control: automático o manual.
-Configuración de encendido/apagado.
-Programación de ciclos encendido/apagado durante el día.
-Modificación y eliminación de los programas de control.
-Enviar alertas de control al sistema central.
-Acceso a la información a través de una API.
-Descarga de la información para análisis y estudios.
-Generación de informes o reportes para el apoyo de toma de decisiones.
-Dashboard de indicadores de desempeño del sistema.

•Funciones de medidas de variables eléctricas de consumo: Análisis de datos de consumo.

•Visualización basada en el sistema de información geográfica: visualización basada en GIS.

•Acceso a sensores y dispositivos: conectarse con varios sensores y dispositivos de ciudades inteligentes, intercambiar información o contenido relevante con sensores y dispositivos.

•Configuración de niveles de acceso de Usuarios.

•Tiempo de respuesta a comando de instrucción.

•Protocolo de comunicaciones: (Redundancia de órdenes, comunicación entre dispositivos, rango del espectro de frecuencia de operación).

•Actualizaciones de software.

•Opcional: Certificación TALQ o MQTT.

8.4.1 INTEGRACIÓN

La integración puede darse a través de APIs proporcionadas por el proveedor. Todas las API´s de todos los datos deben estar disponibles, abiertos, bajo estándar con sus variables, que puedan ser integradas a una única plataforma de control de aplicaciones. Debe permitir realizar acciones de control y supervisión de la base de datos e identificar las funcionalidades.

9. PROTOCOLOS DE PRUEBA SUMINISTRADOS POR EL FABRICANTE

El proveedor debe suministrar las siguientes pruebas realizadas a los nodos y/o al Gateway:

•Examen visual y mecánico.
•Marcación
•IP & IK
•Ensayo rigidez dieléctrica
•Consumo W.
•Resistencia de aislamiento
•Ensayo de la compatibilidad electromagnética
•Ensayo de inmunidad por descargas electroestáticas
•Ensayo de inmunidad campos electromagnéticos radiados.
•Ensayo de inmunidad ráfagas de tránsito rápido
•Ensayo de inmunidad perturbaciones inducidas
•Ensayo de interrupciones y rizado de la información
•Ensayo de inmunidad a ondas oscilatorias

10. MARCACIÓN Y EMPAQUE DE PRODUCTO

10.1 MARCACIÓN

10.1.1 MARCACIÓN DEL NODO

Los nodos deberán estar marcados de la siguiente forma y contener la siguiente información:

Parte superior en alto relieve
• Logotipo del fabricante
• Sentido de remoción del control
• Palabra Enel
• Fecha de fabricación

Parte inferior en auto adhesivo
• Código de identificación del tipo de nodo (asignado por el fabricante)
• Marca CE
• Marca ENEC / CB / RETILAP o marca de calidad equivalente
• Tensión nominal y frecuencia de red.
• Potencia nominal
• Clase de aislamiento
• Grado de Protección - IP
• Índice de IK

Los datos complementarios deberán estar contenidos en un código QR, en etiqueta adhesiva protegida de rayos UV.

10.1.1 MARCACIÓN DEL GATEWAY

El Gateway deberá tener una placa metálica cuya instalación no afecte el IP de la carcasa con la siguiente información en alto relieve:

• Código de identificación del tipo de nodo (asignado por el fabricante)
• Marca CE
• Marca ENEC / CB / RETILAP o marca de calidad equivalente
• Tensión nominal y frecuencia de red.
• Potencia nominal
• Clase de aislamiento
• Grado de Protección - IP
• Índice de IK
• Logotipo del fabricante
• Código de contrato
• Palabra Enel
• Fecha de fabricación

Los datos complementarios deberán estar contenidos en un código QR, en etiqueta adhesiva protegida de rayos UV.

10.2 EMPAQUE

Los bienes, objeto de la presente especificación técnica, deben ser empacados en forma individual, de acuerdo con los numerales del RETIE y RETILAP de Rotulación y marcación, adecuadamente para resistir las condiciones de humedad e impacto que pueden presentarse durante el transporte desde fábrica hasta las bodegas de ENEL. y durante su almacenamiento. En dicho empaque, deberá aparecer relacionado el código SAP.

11 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN O RECHAZO

Para este caso se considerará que existe un lote cuando:
• Los materiales de producción pertenecen a un mismo lote de materia prima.
• Las cajas de producción se construyen en diferentes lotes.

11.1 MUESTREO

El muestreo se realizará con base en los procedimientos y tablas estipuladas en la norma NTC-ISO 2859-1 “Procedimientos de muestreo para Inspección por Atributos. Parte 1: Planes de muestreo determinados por el nivel aceptable de calidad para inspección lote a lote” (Militar Standard 105 D "Sampling procedures and tables for inspection by atributes") y se acordará por las partes, previamente a la fecha de la realización de las pruebas y recepción de los bienes. Para el desarrollo de las pruebas es indispensable que los instrumentos involucrados estén calibrados.

11.2 ACEPTACIÓN O RECHAZO

Si el número de elementos defectuosos es menor o igual al correspondiente número de defectuosos (dado en la norma NTC-ISO 2859-1 en la tercera columna de las Tablas 1 y 2), se deberá considerar que el lote cumple con los requisitos técnicos exigidos por ENEL., pero en caso contrario, el lote se rechazará.

TABLA 1 PLAN DE MUESTREO PARA INSPECCION VISUAL Y DIMENSIONAL
(NIVEL DE INSPECCION II, NAC = 2,5%) (NORMA NTC-ISO 2859-1 TABLA1 - TABLA 2A


TABLA 2 PLAN DE MUESTREO PARA LOS ENSAYOS MECANICOS
(NIVEL DE INSPECCION ESPECIAL S-3, NAC = 2,5%) (NORMA NTC-ISO 2859-1 TABLA1 - TABLA 2A)


ANEXO 1. INFORMACIÓN GENERAL DEL PROVEEDOR




ANEXO 2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS NODOS



ANEXO 3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS IOT-GATEWAY