16/06/2010
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Sara Costa - Software Engineer
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Indice
• Cos’è SPIM e perché sceglierlo
• SPIM System
• Da dove siamo partiti
• La strada che abbiamo percorso
• I risultati che abbiamo ottenuto
• Conclusioni
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Cos’è SPIM e perché sceglierlo
Solar
PV module
Integrated
Management
SPIM è un sistema di monitoraggio che trasforma
l’impianto fotovoltaico in una rete wireless intelligente
1. MISURA DEI PARAMETRI ELETTRICI DEL MODULO FOTOVOLTAICO
2. AUTODIAGNOSTICA
3. DETERRENTE ANTIFURTO
4. SICUREZZA IN CASO DI INCENDIO e MANUTENZIONE
5. WIRELESS  ASSENZA DI CABLAGGIO
RISPARMIO IMMEDIATO E RITORNO DEGLI INVESTIMENTI
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SPIM System : Network
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SPIM System : SPIM Slave
Slave
• dispositivo elettronico inserito nella JB del modulo fotovoltaico
• misura direttamente le tensioni e la corrente generate dal modulo
• misura la temperatura interna alla Junction Box
• il modulo diventa un’entità intelligente e univoca di una rete wireless
basata sul protocollo ZigBee & Standard IEEE 802.15.4 a 2,4GHz
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SPIM System : Network
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SPIM System : SPIM Master
Master
• dispositivo elettronico inserito in una box IP65
• gestore della rete wireless degli Spim Slaves
• controlla fino ad un massimo di 200 moduli FV
 Questo blocco può essere replicato  sistema Modulare
• è alimentato e dialoga col PC tramite il bus485
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SPIM System : Network
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SPIM System : SPIM Software
Software di interfaccia utente
realizzata con WPF® Windows
Presentation Foundation
e scritto in ambiente
Microsoft.Net Framework 3.5®.
Funzionante su ogni sistema
operativo Windows®.
SW
• SPIMBUS485
• HOST e SQL DataBase
• Server e Client WCF
 Web User Inerface
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Da dove siamo partiti … le prime scelte …
1. CONNESSIONE WIRELESS
 NO CAVI, NO onde convogliate
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 Monitoring, Grandi Reti 1-100m, Low
Power, Low Cost, Low Data-Rate,
16 canali a 2.4GHz worldwide
3.
 SOLUZIONE ZIGBEE
HW & SW SEMPLIFICATA,
VALIDA, IN EVOLUZIONE e
FREE LICENSE
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La strada che abbiamo percorso …verso la soluzione finale …
MA
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• Instabilità del protocollo RF (in fase di R&D)
• Rete Mesh complessa e non necessaria
• NON posso avere Coordinator in SPIM e PV plant
• 1000 Slave NON posso gestirli in SPIM e PV plant
• Limite 127 nodi = slave nella rete a Stella
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La strada che abbiamo percorso … la svolta …
Soluzione e Svolta per SPIM 
PRO
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• Problemi sulla Stabilità del protocollo MiWi risolti
• Configurazione della Rete a STELLA (P2P)
 NON esistino Coordinator
 NON esiste più lo Short Address
 non più limite 127 nodi  255 nodi
• protocollo ancora più semplice del MiWi
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La strada che abbiamo percorso … SPIM & MiWi P2P …
 Ecco come abbiamo usato e adattato alcuni aspetti del protocollo RF :
SPIM FEATURE
MiWi P2P FEATURE
WORK DESCRIPTION
UNIVOCITA' e IDENTIFICABILITA'
DEI MODULI nell'impianto
MAC ADDRESS
- IEEE EUI 64 bit PROPIETARIO in FLASH del PIC18
MODULARITA' DEL SISTEMA
16 CANALI RF
- CANALE 25 in FLASH del PIC18 di default;
- MODIFICABILE DA REMOTO
2 FIGURE DIVERSE e PRECISE
NELLA RETE STELLA
(Master e Slave)
variabile Byte
"add_node_ID"
- per Master '1' e per Slave '0';
- INSERITO CONTROLLO in fase di connessione;
- AGGIUNTE delle #define specifiche per compilare 2 FW
ELENCO MODULI dell'impianto
variabile
"Connection_Table"
- CREATA SEZIONE di 8 Bank RAM (256B) NEL LINKER FILE
MANTENIMENTO
CONFIGURAZIONE DI RETE
partendo dal livello
Mi_MAC e Mi_App
- PROCEDURA DI NETWORK FREEZING SVILUPPATA
INTERAMENTE IN SEM
COMUNICAZIONE RADIO tra
Master e Slave
partendo dal livello
Mi_MAC e Mi_App
- CREATI COMANDI CON STRUTTURA PRECISA
- messaggi Sincroni e Asincroni
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I risultati che abbiamo ottenuto … un prodotto innovativo …
• Conforme alla Direttiva Europea 1999/5/CE (R&TTE):
EN60950-22: 2006
EN50371: 2002
ETSI EN 301 489-1 V1.8.1 (2010-01)
ETSI EN 301 489-3 V1.4.1 (2005-11)
ETSI EN 300 328 V1.7.1 (2010-07)
• Conforme agli standard USA:
Federal Communication Commission (FCC) CFR 47, part 15, subpart B
•
• 10 anni di garanzia da difetti di produzione
• diversi impianti pilota già realizzati in Italia
e altri già previsti entro la fine del 2010
• Presentato in fiere internazionali sul solare:
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I risultati che abbiamo ottenuto … applicazioni reali …
CASO 1 : PV Module VOLTAGE FAILURE per oscuramento
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I risultati che abbiamo ottenuto … applicazioni reali …
CASO 1 : PV Module VOLTAGE FAILURE per oscuramento
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I risultati che abbiamo ottenuto … applicazioni reali …
CASO 2 : TAMPER per rimozione modulo dall’impianto
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I risultati che abbiamo ottenuto … applicazioni reali …
CASO 2 : TAMPER per rimozione modulo dall’impianto
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Conclusioni
Let your PV Plant talk to you !
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Conclusioni
SPIM è un dispositivo elettronico interamente sviluppato
e costruito in Italia da S.E.M srl.
www.semtechnologies.it
Per maggiori informazioni visitate il sito:
www.spimsolar.com
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