As luminárias D4i estão a tornar-se uma plataforma ideal para a Internet das Coisas (IoT), capazes de recolher informações de sensores D4i integrados e fornecer dados para monitorização de desempenho, gestão de ativos, manutenção preditiva e muitas outras tarefas relacionadas com a gestão de diversos sistemas de iluminação. A comunicação e a troca de informações com uma rede externa podem ser realizadas através de um dispositivo/nó de controlo D4i com capacidade de transmissão de dados sem fios.
O D4i é uma extensão do programa de certificação DALI-2. Tanto os dispositivos de controlo D4i como os drivers LED D4i devem cumprir um conjunto de especificações obrigatórias relacionadas com os requisitos de energia e as capacidades de armazenamento/transmissão das informações descritas acima. Este artigo irá detalhar todos estes requisitos obrigatórios para a obtenção da certificação D4i e abordar as informações mais relevantes que podem ser obtidas através da utilização de dispositivos D4i.
Figura 1. Pormenor das partes do DALI que incluem a norma D4i e a sua obrigatoriedade para a certificação D4i de drivers LED e dispositivos de controlo.
Drivers LED D4i
Como se pode observar na Figura 1, os componentes obrigatórios para que os drivers LED obtenham a certificação D4i são as partes DALI 250, 251, 252 e 253.
Existe também um componente opcional, a parte DALI 150. Como iremos detalhar mais à frente, este componente refere-se a uma saída auxiliar de 24 V que os drivers LED podem integrar.
A Figura 1 mostra também que a implementação de todos estes componentes DALI é opcional para a obtenção da certificação DALI-2 para drivers LED.
As partes DALI 251, 252 e 253 permitem que os drivers LED forneçam uma vasta gama de dados para monitorização de desempenho em tempo real, relatórios de diagnóstico, medição de energia e outras aplicações, que detalharemos a seguir.
Esta informação é armazenada nos bancos de memória DALI do driver LED (também designados por Bancos de Memória DALI ou MB) e está relacionada com o módulo LED, o próprio driver LED e a luminária. A natureza bidirecional do protocolo DALI permite que esta informação seja transmitida através da rede de controlo de iluminação.
• DALI Parte 150 – Fonte de Alimentação AUX (integrada)
Esta parte especifica os requisitos mínimos para uma fonte de alimentação auxiliar (AUX) de 24 VCC que pode ser utilizada para alimentar uma carga, como um sensor de presença ou um nó de comunicação, caso a energia fornecida pela fonte do barramento DALI seja insuficiente. A integração da fonte no driver LED elimina a necessidade de um conversor CA/CC adicional, bem como do protetor contra picos e do filtro EMI associados a este dispositivo externo, permitindo assim reduções significativas de custos e de espaço durante o fabrico e o design da luminária.
Alguns dos principais requisitos para a fonte de alimentação AUX, tal como definidos pela DALI Parte 150, são:
- Potência nominal: 3 W
- Potência de pico: 6 W (2,2 ms)
- Tensão nominal de saída: 24 V (+/- 10%)
• DALI Parte 250 – Fonte de Alimentação Integrada no Barramento
Esta parte especifica as características de uma fonte de alimentação para o barramento DALI integrada num dispositivo de controlo (driver LED).
Alguns dos principais requisitos para a fonte de alimentação integrada no barramento DALI, de acordo com a norma DALI Parte 250, são:
- Corrente DALI garantida: 50 mA (mínimo)
- A fonte de alimentação para o barramento DALI deve ser comutável (deve poder ser ligada/desligada)
• DALI Parte 251 – Dados da Luminária
Esta parte especifica uma extensão para o banco de memória 1 (MB1) para permitir a gestão avançada de ativos. As informações que contém referem-se aos dados da luminária e são normalmente gravadas pelo fabricante da luminária na memória do driver LED durante o processo de fabrico.
As principais informações contidas na extensão MB1 sobre a luminária, conforme especificado na DALI Parte 251, são:
- Potência de entrada (W)
- Tensão de entrada (V)
- Intensidade nominal (lm)
- Tipo de distribuição de luz
- Ano e semana de fabrico
- GTIN, número de série e modelo
- CCT (K)
- CRI
• DALI Parte 252 – Dados de Energia
Esta parte especifica as informações relativas aos dados de relatório de energia acessíveis através dos bancos de memória do driver de LED. Inclui os seguintes bancos de memória: MB202 (obrigatório), MB203 (opcional) e MB204 (opcional).
As principais informações contidas no MB202 são as seguintes:
- Energia ativa (Wh)
- Potência ativa (W)
As principais informações contidas no MB203 são as seguintes:
- Energia aparente (VAh)
- Potência aparente (VA)
As principais informações contidas no MB204 são as seguintes:
- Energia ativa da carga/módulo LED (Wh)
- Potência ativa da carga/módulo LED (W)
• DALI Parte 253 – Dados de diagnóstico
Esta parte especifica informações relacionadas com os dados de diagnóstico e manutenção. Inclui os seguintes bancos de memória obrigatórios: MB205 – Diagnóstico e manutenção de equipamentos de controlo, MB206 – Diagnóstico e manutenção de fontes de luz e MB207 – Dados de manutenção de luminárias.
As principais informações contidas no MB205 referentes ao driver de LED são as seguintes:
- Tempo de operação (s)
- Número de ciclos
- Tensão de alimentação (Vrms)
- Frequência de alimentação (Hz)
- Factor de potência
- Indicação de falha do driver (total, tensão de entrada, sobrecarga, sobretemperatura…)
- Contador de falhas totais de cada tipo
- Temperatura interna (°C)
- Percentagem da corrente de saída (%)
As principais informações contidas no MB206 referentes ao módulo LED são as seguintes:
- Tempo de funcionamento (s)
- Número de ciclos
- Tensão do módulo LED (V)
- Corrente do módulo LED (A)
- Indicação de avaria do módulo LED (total, curto-circuito, circuito aberto, sobretemperatura…)
- Contador de avarias totais de cada tipo
- Temperatura do módulo LED (°C)
As principais informações contidas no MB207 relativas à luminária são as seguintes:
- Vida média da luminária (h)
- Temperatura interior de referência do driver a 25°C de temperatura ambiente (°C)
- Número de meios de ignição suportados
DISPOSITIVOS DE CONTROLO D4i
A parte obrigatória que se aplica aos dispositivos de controlo para obter a certificação D4i é a DALI parte 351.
• DALI Parte 351 – Dispositivos de controlo montados em luminárias.
Os dispositivos de controlo D4i podem ser alimentados diretamente pelo barramento DALI, bem como através de uma fonte de alimentação auxiliar (AUX). A DALI Parte 351 define quatro classes diferentes de dispositivos de controlo (tipos A, B, C e D) e inclui requisitos específicos relativos ao seu consumo de energia. Adiciona também um mecanismo para determinar qual o dispositivo de controlo que tem prioridade quando mais do que um está presente no sistema DALI.
Os tipos A, B, C e D abrangem todos os tipos de aplicações (interiores e exteriores) e incluem dispositivos como controladores de iluminação sem fios (nós), sensores de luz e sensores de movimento. Para mais informações, consulte o artigo DALI-2. Dispositivos de controlo: tipos e configuração.
aplicação D4i DALI IN-LUMINAIR
é particularmente adequada para o que se conhece por aplicações DALI intra-luminária. Isto refere-se a um barramento DALI que liga drivers LED e dispositivos de controlo dentro de uma luminária individual, permitindo a criação de luminárias inteligentes e preparadas para a IoT.
Figura 2. DALI intraluminário. Exemplo de aplicação numa luminária de exterior com dois nós (comunicações + sensor de presença/luminosidade).
COMO OBTER INFORMAÇÃO D4i?
Na figura anterior (Fig. 2), podemos observar um sistema DALI embutido numa luminária que incorpora um nó de comunicação Casambi com certificação D4i ( CAS-UNI-NEMA-5P-010DA-RL-LX* ). Através da aplicação Casambi, podemos aceder de forma rápida e em tempo real a toda a informação disponível nos bancos de memória do driver LED D4i ( APD-040-C105-ARE* ), como se pode ver no lado esquerdo da Figura 3. (*Produtos distribuídos pela Electrónica OLFER ).
Se o nosso sistema de iluminação necessitar de armazenar esta informação para análises posteriores ou para criar representações gráficas temporárias num painel de controlo, podemos utilizar a API Casambi para recolher esta informação e processá-la através da nossa própria plataforma de gestão de iluminação (lado direito da Figura 3).
Figura 3. Dados D4i consultados através da aplicação Casambi (esquerda) e exportados para representação visual via API (direita).
Em conclusão, e como temos vindo a salientar ao longo deste artigo, ao integrar dispositivos D4i em luminárias, proporcionamos o acesso a uma variedade de informações que podem ser muito úteis para o pessoal de manutenção e para os proprietários de sistemas de iluminação na gestão, análise e manutenção das suas instalações de forma prática, rápida e altamente eficiente.
