Bewaking oplaadstations van de e-busvloot van de stad Jena
Altijd zicht op de oplaadinfrastructuur.
Bron foto: Stadtwerke Jena / Anna Schroll
Hoe het openbaar vervoer van Jena zijn laadstations voor de e-busvloot bewaakt en geavanceerde diagnostische functies gebruikt om de beschikbaarheid te verhogen en onderhoudsactiviteiten te optimaliseren.
De stad Jena maakt al 120 jaar gebruik van e-mobiliteit in de vorm van een tramlijn. Aangevuld met een vloot dieselbussen is in de loop der tijd een efficiënt openbaar vervoersysteem ontstaan. Vorig jaar werd e-mobiliteit ook geïntroduceerd bij stadsbussen. In 2020 zijn de eerste drie voertuigen in de dienstregeling opgenomen, niet alleen om bij te dragen aan de CO2-besparing (53.000 kg per bus per jaar), maar ook om de uitstoot van fijnstof en de geluidsoverlast binnen het stedelijk gebied terug te dringen.
De aantrekkelijke kant van openbaar vervoer wordt feitelijk bevorderd en in stand gehouden door een vlotte en stipte exploitatie. In dit kader vereist de exploitatie van met name trams een betrouwbare en ononderbroken stroomvoorziening, die onder de verantwoordelijkheid valt van de afdeling Stroomvoorziening van Jenaer Nahverkehr, de exploitant van het openbaar vervoer in de stad. Niettemin kunnen in zeldzame gevallen storingen van de systeemtechniek optreden. Om de gevolgen hiervan voor het bedrijfsproces en voor de passagiers tot een minimum te beperken, is het noodzakelijk stilstand zo veel mogelijk te voorkomen. Dit wordt onder meer gerealiseerd met een betrouwbaar besturings- en telecontrolsysteem dat is geïmplementeerd op basis van de PcVue SCADA software.
De business unit Automation Frankfurt van Actemium Deutschland is al vele jaren de partner van Jena’s openbaarvervoerssysteem voor het implementeren en verder ontwikkelen van de besturings- en telecontroltechniek voor de stroomvoorziening, en tevens voor de bewaking van signalerings- en veiligheidssystemen.
Het onderhoud van de pas geïntroduceerde laadinfrastructuur voor de elektrische bussen viel onder de verantwoordelijkheid van de afdeling Stroomvoorziening, en de wens ontstond om de laders te integreren in het besturingssysteem. Actemium Automation Frankfurt kreeg hiervoor de order.
Het voornaamste doel van deze uitbreiding is bewaking op afstand van de laadinfrastructuur door de dienst Stroomvoorziening, zodat eventuele storingen zo snel mogelijk kunnen worden opgespoord en verholpen. En dat met een zo kort mogelijke reistijd voor het servicepersoneel, vooral in een stad die door haar topografie en ligging in het Saale dal, een hoge verkeersdichtheid heeft op een klein aantal routes.
Met het bestaande besturingssysteem wordt reeds standaard voorzien in de mogelijkheid om de data te verwerken voor visualisatie, archivering en data-uitwisseling met externe systemen via verschillende industriële communicatieprotocollen, naast alarmering op afstand.
OCPP driver voor communicatie met oplaadstations
Gewoonlijk wordt het open standaardprotocol OCPP (Open Charge Point Protocol) gebruikt voor de controle van e-laadstations, wat de interoperabiliteit van producten van verschillende fabrikanten garandeert.
Met zijn laatste PcVue versie biedt ARC Informatique een communicatiedriver voor het OCPP protocol die zowel de huidige protocolversies 1.6-J en 2.0.1 ondersteunt, als de beveiligingsprofielen 1 en 2. De software biedt ook een oplossing voor een typisch OCPP probleem, namelijk dat een laadstation slechts met één Charging Station Management System (CSMS) kan communiceren. Met behulp van een proxy functie kunnen de OCPP berichten van de lader nu ook worden doorgegeven aan third-party systemen. Dit is een typisch kenmerk van het open PcVue systeem, dat intrinsiek een breed scala aan mogelijkheden voor data-uitwisseling biedt.
Geïntegreerde bedieningsfunctionaliteit
Een nieuw toegevoegd ingangspunt in de gebruikersinterface dat naadloos in het bestaande systeem is geïntegreerd, is een kaartweergave waarop de over het stadsgebied verspreide laadstations als symboolmarkers worden weergegeven. Het nieuw toegevoegde deel van de visualisatie profiteert van een zeer korte leercurve voor gebruikers die al jaren vertrouwd zijn met de bestaande functies en bedieningsfilosofie van het besturingssysteem, wat ook weer terugkomt in het monitoringgebied van de laadstations.
Data-analyse en monitoring
De centrale functie van de implementatie door Actemium is het beheer van alarm- en logdata, waarmee een nauwkeurige storingsanalyse mogelijk wordt, zowel bij live bedrijf als bij de evaluatie van historische data. Het alarmsysteem stelt de oproepservice in staat om via de beveiligde remote access van het nutsbedrijf vooraf een diagnose van de storing te maken en deze vervolgens te verhelpen of passende maatregelen te nemen.
Bovendien profiteert de verkeerscentrale van de verbinding met de oplaadinfrastructuur. Het verkeersleider workstation daar toont real time waar een bus zich bevindt bij de betreffende oplaadpunten en meldt storingen die van invloed zijn op de exploitatie. Dit betekent dat de voertuigplanning snel kan worden aangepast om annuleringen of vertragingen in het reisschema te voorkomen. Achteraf kan het onderhoudspersoneel de werkelijke oorzaak vaststellen.
Bron foto: Jenaer Nahverkehr GmbH
Alarmmeldingen met een zeer hoge prioriteit worden als remote messages naar de mobiele terminals van de oproepservice verstuurd.
De gebruikers van het systeem kunnen actieve laadprocessen volgen via een trenddata display, waarbij alle gemeten waarden, zoals stroom, spanning en vermogen van een transactie, visueel vergeleken kunnen worden. Ook reeds voltooide laadprocessen kunnen uit de transactiehistorie worden opgeroepen en achteraf worden bekeken en met elkaar worden vergeleken. Het betreffende voertuig wordt geïdentificeerd en de actuele ladingstatus wordt gedocumenteerd.
De transactiehistorie wordt met een druk op de knop of automatisch geëxporteerd en als week- en maandrapport opgeslagen. Van bijzonder belang is het energieverbruik per voertuig en laadproces, evenals ook het aantal onjuiste transacties.
De geïmplementeerde gebruikersinterface van het systeem maakt het volgende mogelijk:
- Een toegangsbeheersysteem voor oplaadstations
- Vergrendelen of ontgrendelen van laadstations voor gebruik
- Op afstand laadprocessen activeren of annuleren
- Specifieke documenten voor laadstations opslaan en opvragen.
Praktische voordelen al na een paar weken bewezen
Christian Zeh, test- en onderhoudstechnicus bij het openbaar vervoer van Jena, is enthousiast over de oplossing: "Door de integratie van het monitoring- en besturingssysteem voor de e-laadstations zijn alle bedrijfstoestanden nu zichtbaar in het besturingssysteem, waardoor we onmiddellijk kunnen ingrijpen. De laadinfrastructuur is zo volledig geïntegreerd in de operationele workflows van de dienst Stroomvoorziening. Het nut van het systeem was voor ons al na enkele weken bewezen in de dagelijkse werking, vooral wat betreft de controle van temperatuurschommelingen in de laadstations.
Met de implementatie van de laadinfrastructuur in haar besturings- en telecontrolsysteem is het stroomvoorzieningsteam dus goed voorbereid op de reeds geplande uitbreiding van de elektrische busvloot en de daarmee gepaard gaande uitbreiding van de laadinfrastructuur.
