Произход на проблема и резюме на проекта:
Този документ представлява работно предложение на проекта SLM за разработване система за управление на уличното осветление. Целта на настоящият документ е да даде първоначална представа за системата, за причините довели до идеята за проекта, проблемите, които ще реши.
Разработването на системата за управление на уличното осветление SLM е проект, възникнал като идея за справяне с проблемите на новото време и пример които да насочва съвременният свят към навиците за съхранение, пестене и правилно управление на наличните ресурси.
Знаете ли колко средства губи всеки ден вашата община от неправилно използване на електроенергия и неефективна инфраструктура? А каква вреда нанасяме с това неразумно изразходване на ресурси?
Хабенето на електроенергия, липсата на изградени навици за пестенето и и нецеленасоченото и използване води до загубата на около 40% от консумираната енергията, което автоматично означава ненужни разходи.
Що се отнася до уличното осветление, това са повече разходи за електричество, повече разходи за поддържане на осветителната инфраструктура - лампите се изхабяват за по-кратко време, заради повечето часове, които се ползват през денонощието.
Разходите за произвеждането на електричество са също решаващ фактор за търсене на начини за по-добро разпределение и използване на електроенергията. От своя страна горивото, което се използва за произвеждане на електричество, е изчерпаем ресурс. Този ресурс ни е предоставен от природата и необмисленото и бързото му консумиране може да доведе до неговото пълно изразходване. Поради това възниква нуждата да се използва по-икономично. В частност за произвеждането на електричество, която захранва уличното осветление пак са необходими средства за закупуването на гориво както и не малко часове труд и материал
Немалко са и разходите за транспортиране на електричеството. Колкото повече енергия се произвежда и използва толкова повече са разходите за транспортирането му до мястото където се използва. Това води до нуждата за по-често обновяване на инфраструктурата, която се използва за преноса на електричеството. По-малката употреба ще определя по-бавно износване и по-рядко ще възниква нуждата от подмяна на материалите.
Общините от целия свят търсят нови начини за намаляване на въглеродния отпечатък, който оставят върху околната среда с оглед на надвисналата реалност, засягаща всекидневния ни живот, а именно глобално затопляне.
Този огромен проблем с всяка изминала година става по-належащ и изисква своевременни мерки. Всяка година се организират конференции, на които присъстват представители на повечето страни в света, и се обсъждат мерки и начини за предотвратяване на проблемът с глобалното затопляне.
Много общини вече оценяват възможностите на алтернативни източници на енергия, като например слънчевата енергия, вятъра, вълните и ядрената енергия. Тези устойчиви, "чисти" източници на енергия печелят все повече популярност и инерция, особено като се има предвид че някои технологични подобрения правят цената им близка до тази на тази на традиционните изкопаеми горива.
Все пак, най-чистият източник на нова енергия е пестенето на енергия; това е създаването на нов енергиен капацитет, чрез намаляване на изразходваната енергия.
С разработването на системата за управление на уличното осветление се цели да се ограничат посочените фактори в населените места, както и по междуградските пътища и магистралите. Като резултат ще се постигне едно разумно управление на използването на електричеството, един много важен ресурс в съвременното ни общество.
Използването на по-малко енергия означава намаляване на отделянето на газове в атмосферата, които причиняват парников ефект. Съществува пряка връзка между пестенето на енергия и отделянето на въглероден диоксид. На всеки не изразходен киловатчас съответства намаляване в килограми на въглеродния диоксид. Коефициентът на намаляване зависи от процента на електричеството, което е произведено при изгарянето на въглищни горива.
Като пример, в провинцията Британска Колумбия в Съединените Американски щати има приблизително 300 000 улични лампи и средния коефициент на въглеродния диоксид за всеки киловатчас използвано електричество е 0.326 килограма. Ако системата за управление на уличното осветление бъде приложена към уличното осветление би спестила 103 500 000 киловатчаса енергия за година, което като стойност се оценява на 6.5 милиона долара.
Инсталирането на системата за управление на уличното осветление гарантира намаляване на консумацията на енергия на уличните лампи, като наблюдава и настройва отделяната светлина от лампите в реално време. Системата осигурява, че всяка лампа работи спрямо нейните спецификации за определения период на работа.
Разумното използване на електричество води и до намаляване на загубите на енергия, което определя по-малко използване на ресурси, по-малко разходи за произвеждане и транспортиране на електричеството.
Системата за управление на уличното осветление може да подобри ефективността на мрежата от улични лампи с до 40% без да промени нейната работа или да намали безопасността на обществото. Така например, при периоди на по-малка активност на пешеходци и автомобили, нивото на светлината може да бъде намалено.
В повечето региони, уличното осветление възлиза на около 25%-35% от общия бюджет на общините. Въвеждането на системата намалява тази цифра приблизително два пъти, което намалява паричните разходи с милиони от иначе изхабяваната всекидневно енергия.
Обхват на проекта:
Системата SLM се състои от светлинни контролери, един или повече комуникационни центрове, както и една солидна, уеб-базирана централизирана софтуерна система за управление и настройка мрежата на уличното осветление.
SLM светлинни контролер:
-
Светлинен контролер е монтиран на всяка лампа от уличната мрежа.
-
Чрез светлинния контролер се осъществява управление на уличното осветление от централизираната система.
-
Фотоклетка, свързана с контролера, измерва количеството светлина в околната среда.
-
Контролерът определя какъв да е интензитета на отделяната от лампата светлина и какво количество енергия да и бъде подадено.
-
Контролерът може да регулира отделяната от лампата светлина в зависимост от светлината в околната среда, метеорологичните условия и дефинираните в системата адаптивни протоколи.
-
Свързва се чрез безжична връзка към комуникационен център и могат да бъдат управлявани отдалечено от централизираната система.
-
Предава информацията за отделяната светлина на централизираната система за управление на уличното осветление.
SLM станция (комуникационен център):
-
Комуникационните центрове са свързани чрез безжична връзка с локална мрежа от повече от 250 SLM контролера.
-
Комуникационният център играе роля на шлюз за разпределяне на програмни инструкции и събирането на информация.
Уеб – базирана централизирана система за управление:
-
Централизираната система използва комуникационните центрове, за да разпределя програмни команди към светлинните контролери и да събира информация от тях.
-
Системата позволява отдалечено наблюдение и контрол на цялата мрежа от практически всяко място на света. Лампите могат да се включват и изключват в определено време, може да се намали силата на светлината, например, когато не е натоварено движението по улиците.
-
Чрез системата се разработват и внедряват адаптивни протоколи, които ще оптимизират работата на уличното осветление, чрез дефиниране на определени правила и норми.
-
SLM поддържа извършване на пълни и точни изчисления на използваната енергия.
-
Системата създава ефективен план за поправка или инсталация на лампите по местоположението.
-
Има възможност за разработка на про - активен график за поддръжка, който да бъде оптимален от гледна точка на разходи и обществена безопасност.
-
SLM създава доклади за инсталационни планове, програми за поддръжка или за използваната на електроенергия. Докладите могат да се видят на екрана или да се запазят в Adobe Acrobat (.PDF) формат.
-
Сигурността на системата се осигурява чрез въвеждане на потребителско име и парола и всеки потребител има различни права за използване на системата.
-
Системата използва стандартни application сървъри.
-
Уеб – базираната част от системата работи с най – разпространените уеб браузъри като Internet Explorer 7 и Mozilla Firefox.
Изключения от обхвата на проекта:
-
Създаването на нов уеб сървър или application сървър.
-
Работата с нетипични или остарели браузъри.
-
Специална сигурност срещу намесата на хакери.
-
Влияние на системата SLM могат да укажат системи, които използват също безжична връзка за комуникация между отделните си елементи. Едновременното използване на такава връзка може да доведе до преплитане на отделяните радио вълни и да се видоизмени информацията, пренасяна между компонентите на системата. Системата не се грижи за връзката при подобна интервенция с друга система.
Подход към проекта
Проекта SLM ще се разработва според методологията на Scrum
Scrum е гъвкав подход за управление на софтуерни проекти и представлява скелета на процеса, състоящ се от набор от практики и предефинирани роли:
Scrum Master-ът поддържа процеса. В един стандартен waterfall процес това би бил ръководител на проекта (Project Manager)
Product Owner-ът дава насока на проекта, той е отговорен за успех на проекта и защитава интересите на останалите заинтересовани лица пред екипа
Екипът, група от около 7 човека с различни функционални роли, които извършват същинския анализ, дизайн, имплементация, тестване и т.н.
В разработването на SLM ще участва повече от един Scrum екип, което създава нуждата от Scrum of scrum, нещо като йерархичен scrum. В проекта има един главен Scrum Master, който ще наричаме Project Scrum Master, както и по един Scrum Master във всеки екип. Екипите са три, като основните им отговорности са разпределени според главните модули на системата. Екип I разработва главно функционалността на централизираната система, Екип II - тази на комуникационните центрове, а Екип III отговаря главно за интеграцията между модули. Scrum Master-ите от трите екипа играят ролята на екип за Project Scrum Master-а и обсъждат заедно с него възникнали проблеми и го информират за състоянието на проекта. Има един Product Owner, който взима участие във всеки екип – Екип I, Екип II, Екип III и присъства на срещите им, както и на срещите между Scrum Master-ите и Project Scrum Master-а
Процесът на Scrum
Основен елемент от Scrum процеса е определянето на Product Backlog. Product Backlog представлява списък с всички желани функционалности за продукта, приоритизирани например според значението им за бизнеса. На списъка се прави груба оценка в часове, което помага на собственика на продукта (Product Owner) да добие представа за габаритите на проекта и да определи кои от елементите на Backlog-а ще влезе в планираната версия на проекта, това става по време на така наречения Release Planning
При Scrum процесът имаме няколко отделни итерации, наречени спринтове. Спринтовете могат да имат продължителност от една седмица до няколко месеца, но обикновено дължината на спринта е един месец, като за SLM са предвидени 33 дни. При започването на даден спринт, се прави среща за планиране на спринта (Sprint Plan Meeting), на която разработващия екип разбива целите на задачи, всяка задача се оценява като време и се разпределя на някой от разработчиците. В края на всеки спринт се инсталира версия на системата и се представя пред заинтересованите лица, включително и клиента, така наречената Sprint Review Meeting. След спринта се прави и Retrospective Meeting – среща на която екипът „поглежда назад” и прави равносметка за нещата, които са минали добре и нещата, които са се объркали, по време на спринта.
В Scrum има oще няколко вида срещи, който допринасят за добрата комуникация и работата между членовете на екипите:
Daily Scrum Meeting
По време на спринта всеки ден се провеждат т.нар. правостоящи срещи (stand-up meetings). Тези срещи продължават от 5 до 15 минути и се провеждат всеки ден в определен час. На срещата всеки от екипа абсолютно неформално разказва за три неща:
-
какво е работил предишния ден,
-
какво планира за предстоящия ден
-
какви проблеми е срещнал, които му пречат да работи.
На срещата се обновява и backlog-ът като се отбелязва свършената работа. Ако се идентифицират някакви проблеми, те се решават колективно. Важно е да се отбележи, че това не са срещи за отчет пред ръководството, а за синхронизация (самоорганизация) на екипа и разкриване на потенциални пречки в работата.
Scrum of Scrum Meeting
Scrum of Scrum Meeting се провеждат всеки ден обикновено след Daily Scrum. Тези срещи позволяват на няколко Scrum екипа да дискутират работата си, особено части от продукта, които си взаимодействат или се припокриват. Oт всеки отбор присъства определено лице - в случая това са Scrum Master-ите от трите екипа, както и Project Scrum Master-ът и Притежателят на проекта (Product Owner)
Дневният ред е същият като на Daily Scrum, плюс следните четири въпроса:
-
Какво направи вашият екип направи след последната среща?
-
Какво ще направи екипът, преди да се срещнем отново?
-
Има ли нещо, което забавя вашият екип?
-
Има ли нещо което ще попречи на друг от екипите по някакъв начин?
Друг подход който ще се приложи в SLM e използването на COTS (Commercial off-the-shelf) продукти.
Контролерите ще бъдат закупени като COTS продукт от външна фирма (вероятно от норвежката LightM, която има дългогодишен опит в управлението на улично осветление и чийто продукти се котират на пазара на Западна Европа)
Сподели с приятели: |
