Älyvalaistus tuo merkittävät energian säästöt – Keravalla älykkäät katuvalot toteutettiin vanhan infran päälle

Älyvalaistuksen ohjausjärjestelmän suunnittelu ja toteutus oli Keravalla vaivatonta. Järjestelmää kehitetään edelleen laitetoimittajan ja kaupungin tiiviillä yhteistyöllä.

Älyvalaistus on osa Keravan kaupungin Smart City -hanketta, jonka tavoitteena on vähentää energiantuotannon ja liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä 60 prosenttia vuoteen 2030 mennessä.

Älyvalaistuksen suunnittelun pohjana oli Keravan olemassa oleva valaistusinfra, johon kuuluu noin 10 000 valaisinta, 180 alueellista katuvalaistuskeskusta. Vanhaa infraa ei tarvinnut uusia, vaan älykkyys suunniteltiin ja toteutettiin sen päälle.

Kaupunki määritteli kilpailutusvaiheessa vuonna 2016, että se tarvitsee älyvalaistusratkaisuunsa ohjausohjelmiston, ohjauslaitteet katuvalokeskuksiin sekä valaistusta mittaavat anturit.

– Suunnittelutyö koostui pitkälti asennussuunnittelusta eli miten ja minne ohjausyksiköt asennettiin aluekeskuksissa. Älyvalaistuksen suunnitteluun kuuluu vain vähän järjestelmä- ja muuntosuunnittelua, C2 Smartlightin toimitusjohtaja ja Keravan hankkeen toimituksesta vastannut Jorma Tuuna-Väiskä sanoo.

Valaisinkohtainen ohjaus

Järjestelmää on laajennettu valaisinkohtaisella ohjauksella. Valaisinkohtaisten laitteiden ohjaussignaali välittyy ensin mobiiliverkon kautta pilvipalvelussa olevasta palvelimista katuvalokeskuksiin. Keskusten ja valaisinten välinen yhteys on muodostettu 2,4 gigahertsin Zigbee-radioverkolla.

Zigbee-verkon kantama on noin 100–200 metriä. Verkossa olevat 30–50 metrin välein olevat valaisimet viestivät toisilleen, joten kaikkien valaisinten ei tarvitse olla katuvalokeskuksen kantaman päässä.

– Valaisinkohtaiseen ohjaukseen kannattaa varautua valaisinkohtaisilla ohjaimilla silloin, kun jollakin alueella siirrytään led-valaistukseen. Monissa uusissa valaisimissa on valmiina liitin, johon ohjausyksikkö voidaan liittää, Tuuna-Väiskä sanoo.

Mielenkiintoinen testihanke on ollut liikennevalojen järjestelmän induktiosilmukoiden datan hyödyntäminen valaistuksen ohjaukseen. Valaistuksen määrää säädetään liikenteen määrän mukaan.

– Liikennevalojärjestelmästä saatiin digitaalinen signaali ulos. Käytimme järjestelmäämme suoraan samaa tietoa, jota liikennevalojärjestelmä itse käyttää.

Molemminpuolinen osaaminen takaa hyvän tuloksen

Älyvalaistuksen suunnittelu ja kehittämien vaatii järjestelmätoimittajalta sekä sähkö- että valaistusalan vankkaa kokemusta. On ymmärrettävä se, miten erilaisten alueiden tarpeisiin luodaan käyttäjien tarpeita vastaava ja olosuhteisiin mukautuva valaistus.

Myös käyttäjäorganisaation asiantuntemus on hyväksi.

– On eduksi, että tilaajapuolella on henkilö, joka tietää, mitkä tarpeet ovat ja on myös kiinnostunut perehtymään ja kehittämään järjestelmää, Tuuna-Väiskä sanoo.

Mitatun valaisuuden mukaan ohjattavan älyvalaistuksen suurin etu on energian säästö. Jo 10 minuutin vuorokaudessa lyhyempi päälläoloaika tuottaa Keravan valaisinmäärällä laskennallisen 90 000 kilowattitunnin säästön vuodessa. Se merkitsee 20 sentin kilowattitunnin hinnalla 18 000 euroa pienempää sähkölaskua vuodessa.