Zakres prac badawczych:

ZAŁĄCZNIK nr 1 do zapytania ofertowego nr 1/09/2013 z dnia 04.09.2013
w związku z realizacją projektu pn.:
„Opracowanie koncepcji metamasztu z własnym zasilaniem energią wiatrową,
o nowych parametrach funkcjonalności i wielobranżowym zastosowaniu”
Zakres prac badawczych:
BADANIA PRZEMYSŁOWE
Moduł 1.3 Analiza dostępnych rozwiązań w zakresie mocowania anten i urządzeń peryferyjnych do
konstrukcji.
Przedmiotem analizy powinno być:
•
•
•
Identyfikacja problemów i zagrożeń oraz szans na zdobycie przewagi konkurencyjnej,
które mogą wystąpić w zakresie
mocowania anten i urządzeń peryferyjnych
do konstrukcji,
Analiza ryzyk związanych ze zidentyfikowanymi problemami i zagrożeniami oraz szansami
Krytyczna analiza dostępnych rozwiązań i przedstawienie rekomendacji w zakresie
rozwiązań zalecanych do zastosowania przy konstrukcji metamasztu.
Analiza powinna w szczególności obejmować takie zagadnienia jak:
•
•
•
•
Specyfikacja anten i urządzeń peryferyjnych (z uwzględnieniem w szczególności
czujników telemetrycznych, meteorologicznych (w tym radar pogodowy Dopplera),
środowiskowych i kamer ( w tym na podczerwień), które będą montowane na
metamaszcie z uwzględnieniem ich cech i parametrów konstrukcyjnych
i eksploatacyjnych;
Analiza zamocowań anten (pod uwagę należy wziąć wszystkich producentów obecnych
na polskim rynku) i urządzeń peryferyjnych. (czujników telemetrycznych,
meteorologicznych (w tym radar pogodowy Dopplera), środowiskowych i kamer (w tym
na podczerwień). Raport powinien zawierać wytyczne (w miarę możliwości rysunki
i fotografie) dla biura konstrukcyjnego;
Przegląd i krytyczna ocena konstrukcji pomostów roboczych, koncepcji rozwiązania
mocowań pomostów zapewniających montaż i późniejszą łatwą obsługę. anten oraz
innych urządzeń peryferyjnych, z uwzględnieniem mocowań mechanicznych, systemu
wsporników, elementów toru doprowadzającego, systemów zdalnej regulacji wiązki RET
etc. Raport powinien zawierać wytyczne (w miarę możliwości rysunki i fotografie) dla
biura konstrukcyjnego;
Rodzaj oraz sposób prowadzenia i zabezpieczenia okablowania sygnałowego
i zasilającego, a także sposobów podłączania urządzeń umieszczonych na maszcie, w tym
elementów toru doprowadzającego takich jak drabinki kablowe, falowody, niskostratne
okablowanie etc.;
1|Strona
•
Optymalizację konstrukcji w zakresie możliwości ulokowania na maszcie dużej liczby
anten i urządzeń;
• Wypracowanie rekomendacji w zakresie typowej oraz maksymalnej obsady masztu
pomostami montażowymi, urządzeniami operatorów telekomunikacyjnych oraz
urządzeniami peryferyjnymi innych potencjalnych użytkowników metamasztu,
z uwzględnieniem interoperacyjności, a także specyfiki potrzeb rynku krajowego oraz
rynku międzynarodowego;
• Wypracowanie rekomendacji w zakresie rozmieszczenia pomostów roboczych oraz
obsady masztu antenami i urządzeniami peryferyjnymi dla testowej instalacji masztu,
która będzie badana na etapie prac rozwojowych – z uwzględnieniem trwałości,
niezawodności, łatwości obsługi, kosztów inwestycji i eksploatacji, a także
interaktywności wzajemnej urządzeń;
• Przygotowanie na podstawie wypracowanych rekomendacji propozycji rozmieszczenia
pomostów roboczych/montażowych oraz rozmieszczenia i zamocowania anten
i urządzeń peryferyjnych (czujników telemetrycznych, meteorologicznych (w tym radar
pogodowy Dopplera), środowiskowych i kamer (w tym na podczerwień) wraz z systemem
okablowania, oraz podsystemami:
o sygnalizacji alarmowej,
o oświetlenia,
o instalacji odgromowej (iglicy odgromowej)
o połączenia z siecią przewodowej transmisji danych,
o przyłączem do sieci niskiego napięcia
o kontenerem lub szafą zewnętrzną (z analizą różnych konstrukcji kontenerów:
stalowych
betonowych
laminatowych
i przedstawieniem rekomendacji dotyczących wyboru rodzaju kontenera
z uwzględnieniem cech funkcjonalnych oraz ceny),
o
o
zasilania awaryjnego
klimatyzacji i wentylacji;
Moduł 2.1 Przeprowadzenie badań w zakresie dostępnych technologii wiatrowych wraz z
dokonaniem obliczeń dla obiektów o wysokościach 40-60 m.
Analiza powinna obejmować dostępne na rynku rozwiązania w zakresie uzyskiwania energii z
naturalnych zasobów wiatru oraz zapotrzebowania energetycznego anten i wszystkich urządzeń
peryferyjnych zamontowanych na maszcie oraz analizę krytyczną wiedzy o dostępnych na rynku
wiatrakach o pionowej osi obrotu (VAWT) o mocy od 25-40kW. Powinna zostać przeprowadzona
analiza ich działania na wysokości instalacji 40-60m wraz z wykonaniem bilansu energetycznego
obiektu.
Prace powinny obejmować w szczególności:
2|Strona
• Analizę wiatraków VAWT dostępnych na rynku, która powinna zawierać opisy i obliczenia dotyczące
m.in:
o wydajności energetycznej dla wysokości 40-60m,
o sprawności mechanicznej,
o wymiary i wagę,
o sposobu montażu,
o warunków użytkowania i konserwacji,
o ceny;
• Analizę energetyczną, która powinna zawierać zbadanie bilansu energetycznego, w tym m.in.:
o na podstawie danych o zastosowanych urządzeniach peryferyjnych, analizę i opracowanie
charakterystyki prądowo-napięciowej i zapotrzebowania na moc dla metamasztu,
o analizę i opracowanie struktury głównego systemu zasilania metamasztu,
o analizę i opracowanie systemu zasilania awaryjnego uwzględniającego:
– odnawialne źródła energii (w tym turbiny wiatrowe i panele fotowoltaiczne),
– wyniki analizy możliwości zastosowania rozwiązań wykorzystujących magnesy
neodymowe (jeśli ten kierunek badań uzyska pozytywne rekomendacje w wyniku
realizacji podzadania BP 2.2),
– rozwiązania oparte o zastosowanie UPS-a lub baterii akumulatorów oraz agregatu
spalinowego z układem sterowania;
• Analizę i opracowanie systemu magazynowania i dystrybucji energii wytwarzanej przez
alternatywne źródła zasilania;
• Opracowanie rekomendacji w zakresie konstrukcji systemu zasilania oraz przyłącza a także
opracowanie zalecanej zawartości dokumentacji technicznej;
Moduł 2.3 Przeprowadzenie analizy w zakresie modelu pomiarowego do stworzenia stacji
monitoringu.
Analiza w zakresie stacji monitoringu powinna obejmować w szczególności takie zagadnienia jak:
• Analizę zanieczyszczeń pod kątem opracowania uniwersalnego, modułowego systemu monitoringu
konfigurowanego zgodnie z wymaganiami lokalnego masztu pracującego na różnych wysokościach
instalacji oraz możliwych pomiarów zdalnych na wysokościach przekraczających wysokość wieży.
Opracowanie
modelu
pomiarowego
(dokładność
pomiarów,
jednostki
pomiaru,
częstotliwość/ciągłość pomiaru, metodyki pomiaru, miejsca pomiaru) dla poniższych wartości,
zjawisk i zdarzeń:
• Monitoring danych meteorologicznych:
o prędkość i kierunek wiatru również przy zastosowaniu metod lidarowych na wysokościach
przekraczających wysokość masztu,
o temperatura,
o wilgotność,
o ciśnienie,
o nasłonecznienie, index UV,
o radar Dopplera,
o zachmurzenie,
o opad;
3|Strona
• Monitoring danych dot. ochrony środowiska:
o poziom CO, CO2. SO2, NO,
o zapylenie,
o pyłki roślin,
o monitoring p.pożarowy;
• Monitorowanie bezpieczeństwa obiektu oraz kontrolę jego pracy.
o bezpieczeństwo wieży;
o bezpieczeństwo i praca wiatraka - system powiadamiania o zdarzeniach tj. starty
i zatrzymania wiatraka;
o lodzenie;
Celem w ramach tej części zadania jest m.in. analiza dostępnych rozwiązań i przedstawienie
stosownych rekomendacji dotyczących:
o kompleksowego systemu monitorującego stan geometryczny i dynamiczny konstrukcji na
bieżąco, przekazującego m.in. informacje o wychyleniach i drganiach konstrukcji
poddawanej obciążeniom zewnętrznym (wiatr, nasłonecznienie) i wewnętrznych (praca
turbiny wiatrowej) oraz innych np. takich jak:
o prędkości obrotowej wiatraka która przekłada się na moc produkowaną,
o temperatury i wilgotności w kontenerze,
o systemu monitoringu bezpieczeństwa – systemu alarmowego i obserwacyjnego (video
streaming: otwarcie kontenera, otwarcie bramy do obiektu, wejście na drabinę wieży);
• Możliwości wykorzystania infrastruktury masztu do celów nawigacyjnych lub wspomagających
proces nawigacji;
Szczególnie istotnym aspektem branym pod uwagę powinno być wspomaganie nawigacji służb
mundurowych w sytuacjach kryzysowych. Pod uwagę powinna zostać wzięta możliwość wyposażenia
masztów w odbiorniki GNSS (Global NavigationSatellite System) mogących służyć jako element
infrastruktury
wspomagającej
pracę
systemów
nawigacji satelitarnej
typu GBAS
(GroundBasedAugmentation System) lub WAAS (WideAreaAugmentation System).
Efektem realizacji zadania powinno być stworzenie szczegółowej koncepcji kompletnej stacji
monitoringu.
Moduł 2.4 Wybór modelu przesyłu danych.
Przedmiotem badań powinna być koncepcja, organizacja i sposoby realizacji przesyłu danych
pomiędzy urządzeniami zamontowanymi w ramach kompleksowej konstrukcji metamasztu (z
uwzględnieniem pełnego wyposażenia dodatkowego metamasztu i kontenera) jak również
urządzeniami zewnętrznymi bezpośrednio współpracującymi bezpośrednio połączonymi z
wyposażeniem metamasztu.
4|Strona
Powinny zostać w szczególności uwzględnione następujące komponenty systemu przesyłu danych:
• System przesyłu danych realizowanego w ramach sieci telekomunikacyjnej, z uwzględnieniem
zarówno elementów sieci zamontowanych na konstrukcji metamasztu lub w kontenerze jak
i połączonych z nimi bezpośrednio (np. radiolinią lub poprzez sieć światłowodową)
zewnętrznych elementów sieci telekomunikacyjnej operatora; system
obejmuje
bezprzewodowe łącza GSM, radiolinie oraz sieć światłowodową;
• System zbierania, wstępnego przetwarzania i przesyłu danych ze specjalizowanych czujników
pomiarowych służących do monitorowania zjawisk pogodowych, ochrony środowiska etc.
Przetwarzane i przesyłane dane obejmują m.in. dane alfanumeryczne, zdjęcia o różnej
rozdzielczości, transmisję video, dźwięk etc.;
• System sterowania zasilaniem podstawowym i awaryjnym;
• System alarmowy (system sygnalizacji antywłamaniowej i p.poż., system kontroli dostępu,
system monitoringu CCTV);
• System nadzoru nad bezpieczeństwem konstrukcji;
• System pomiaru parametrów pracy urządzeń teletransmisyjnych (m.in. i pomiaru
maksymalnej mocy nadajnika oraz bieżącego monitorowania mocy nadajnika);
• System sterowania oświetleniem obiektu;
W ramach badania powinna zostać wykonana krytyczna analiza stosowanych rozwiązań w zakresie
architektury systemu przesyłu danych i rozwiązań sprzętowych. Na podstawie analizy powinny zostać
przygotowane stosowne rekomendacje w zakresie zastosowania konkretnych rozwiązań oraz
szczegółowe specyfikacje niezbędnych komponentów sprzętowych i software’owych, a także zasad
organizacyjnych w zakresie nadzoru, serwisu etc. Rekomendacje powinny uwzględniać zapewnienie
odpowiedniej jakości transmisji danych, niezawodności działania, zabezpieczenia danych oraz
optymalizacji poboru energii, w szczególności powinny obejmować wybór sposobu transmisji danych
poszczególnych rodzajów (przewodowej/bezprzewodowej - wybór rodzaju łącza), stosowane
algorytmy kompresji, szyfrowania, protokoły transmisji etc.;
Realizacja zadania powinna obejmować opracowanie kompleksowego modelu sterowania
i przepływu danych, a także opracowanie założeń do projektu stacji centralnej agregującej dane
zbierane z wielu metamasztów, zapewniającej możliwości ich inteligentnego przetwarzania
z grupowaniem poszczególnych rodzajów danych z zachowaniem informacji o miejscu ich zebrania,
numeryczną i graficzną prezentację danych w tym w szczególności w systemach typu GIS, a także
przechowywanie i archiwizację danych oraz ich udostępnianie użytkownikom zewnętrznym.
Efektem realizacji zadania powinno być stworzenie projektu systemu przepływu danych wraz ze
sterowaniem i monitorowaniem oraz przechowywaniem danych.
Przewidywany okres realizacji zadania: 23.09.2013r.– 16.12.2013r.
5|Strona