Nové technologie pod kabátem historického horského objektu

Jen těžko byste u nás našli člověka, který by neznal Luční boudu – nejstarší chatu na hřebeni Krkonoš, umístěnou na úpatí Sněžky v nadmořské výšce 1 410m. První chata, spíše jednoduchý úkryt pro poutníky, byla na tomto místě zbudována již před rokem 1625. Dnešní podoba tohoto již horského hotelu, mimochodem jednoho z největších v Evropě, pochází z let 1939 až 1940. Od té doby prošla mnoha dalšími rekonstrukcemi. Ta největší změna se ale zde odehrává až teď, v průběhu posledních let. Historický objekt, který se nachází v nejpřísněji střežené zóně Krkonošského národního parku, se mění v moderní ubytovací a stravovací zařízení doslova nabité moderními technologiemi. „První technologie jsme na Luční boudu dodali před 13 lety,“ vysvětluje David Žák ze společnosti T-Solutions, která je původcem konceptu modernizace objektu, a dodává: „Z naší firmy pocházejí návrhy, jak zefektivnění provozu dosáhnout. Od analýzy možností, co by tam šlo realizovat, přes vytvoření projektu a jeho schválení zákazníkem až po samotnou realizaci a následné provozování kompletního řešení. Dodávku a implementaci veškerých komponent jsme řešili ve spolupráci s Tomášem Cardou ze společnosti Jork, spol. s r. o., která je certifikovaným partnerem a distributorem Siemens.“

Extrémní podmínky horského hřebene

Že je provozování horského hotelu v nadmořské výšce 1 410m velmi náročné, si asi každý umí představit. Krkonoše jsou ale v tomto směru ještě složitější. „Jsou to první hory ve směru od Baltu, které se staví do cesty větru proudícímu od moře. Díky tomu je tam podnebí velmi větrné a klimatické podmínky, které tam panují, jsou srovnatelné s podmínkami v Alpách ve výškách nad 3 000m. V zimních měsících je zásobování Luční boudy opravdu problém. Podobně složitá je i doprava personálu, který tam nemůže denně jezdit do práce a z práce. Zaměstnanci tam proto přes zimu pobývají dlouhodobě, někdy i několik souvislých týdnů,“ upřesňuje David Žák. To se ale ne každému líbí a ne každý si může takový pracovní režim dovolit. V posledních letech počet zaměstnanců na Luční boudě rapidně klesl a vyvstala potřeba automatizovat chod celého objektu tak, aby se potřeba personálu snížila. Navíc, ne všichni lidé, kteří se starají o provoz, musí být nahoře. Mohou pracovat na dálku, tzv. „z nížiny“. A nezanedbatelným přínosem je i to, že automatizace je z podstaty velmi přesná, dá se říct i neomylná, a navíc se nikdy neunaví. I tyto kvality člověk ocení v extrémních horských podmínkách mnohem více než jinde. „Navíc během doby došlo k výraznému zdražení vstupů, především elektřiny, na které je Luční bouda závislá. Když to dáte dohromady, tak z toho jasně plyne, že vše, co můžete automatizovat, přináší z pohledu fungování tohoto objektu jednoznačný efekt,“ zdůrazňuje David Žák.

Řešení připravená na míru

Provoz Luční boudy je vzhledem k jeho poloze v mnoha směrech atypický a tomu je potřeba se v jednotlivých řešeních přizpůsobovat. Vše je zde koncipováno na míru zákazníkovi, cílem je, aby vše přinášelo co největší efekt. „Hovoříme o objektu, který slouží jako hotel i restaurace, a přitom je zcela autonomní. Luční boudu si musíte představovat jako ‚celou obec v jedné budově‘.

Je zde čistírna odpadních vod, záložní zdroj napájení elektrickou energií, fotovoltaická elektrárna, bateriové úložiště, trafostanice, ohřev vody, elektrokotelna, máme vlastní pekárnu, vaříme si vlastní pivo. Náš pivovar je dokonce nejvýše položeným pivovarem ve střední Evropě!“ dodává za majitele Luční boudy pan Stanislav Beneš. Všechno se vykonává tak, aby byl objekt co nejvíce autonomní a dokázal fungovat i bez interakce s okolím. Na Luční boudu se tedy nemůžeme dívat jen pohledem technologie, ale především tím, jak je zasazena do celkového kontextu potřeb a provozování. Díky této specifické situaci je motivace managementu jít cestou automatizace pochopitelně vyšší než u klientů, kteří nejsou v tak náročných provozních podmínkách,“ říká David Žák.

Automatizace je z podstaty velmi přesná, dá se říct i neomylná, a navíc se nikdy neunaví. I tyto kvality člověk ocení v extrémních horských podmínkách mnohem více než jinde.

Tři pilíře inovací

Řešení, uplatněná na Luční boudě, lze pomyslně rozdělit do tří směrů. Tím prvním je centrální informační systém od T-Solutions, který zahrnuje veškeré stravovací služby (objednávky i platby, samoobslužné kiosky), ubytovací služby (rezervace, notifikace hostů, sdělení přístupových kódů, volby pokojů, automatický check-in i check-out), základní účetní evidence a spousta individuálních specifických řešení navržených přesně pro potřeby tohoto zákazníka. Díky tomu, že jsou všechny dílčí systémy integrovány do jednoho nadřazeného systému, se personál nemusí přihlašovat do mnoha různých aplikací, což mu výrazně ulehčuje práci a šetří čas. Druhým pilířem jsou prvky automatizační techniky, které dovolují spoustu věcí dělat a měřit automaticky. Např. rozsvěcet světla, ovládat celý systém vytápění a ohřevu teplé vody, vchodové dveře apod. O to se starají řídicí systémy Siemens PLC LOGO!. Na Luční boudě jich je nasazeno více než 50 a další průběžně přibývají. Třetím pilířem je energetický management, tzn. optimalizace nakládání primárně s elektrickou energií v rámci celého objektu. Řešení Powercenter od společnosti Siemens umožňuje, aby se data z elektroměrů řady PAC přenášela do jednoho zařízení, kde se sbírají, zpracovávají a vizualizují. Součástí řešení jsou také 3VA2 jističe s motorovými pohony, měřením elektrické energie a napojením do systému pro monitoring elektrické energie. „Projekt Luční bouda běží již několik let a během této doby procházel různými fázemi. Na začátku byla fáze implementace první verze informačního systému, postupně se k tomu začala dodávat automatizace, ve třetí fázi přibyl energetický management. Na žádnou z těchto fází ale nemůžeme pohlížet jako na uzavřenou. Každá nová automatizace potřebuje zásah do informačního systému, nové řešení v rámci energetického managementu, novou automatizaci apod. Každé nové řešení se promítá do těch stávajících. Lépe si to tedy lze představit jako postupné přidávání dalších služeb a vrstev řešení,“ vysvětluje David Žák.

Samoobsluha, která se vyplácí

Cílem automatizace provozu je, aby si zákazníci základní požadavky vyřešili sami, to znamená, aby se z větší části sami obsloužili. Získané benefity lze sčítat na obou stranách. Návštěvníci restaurace nemusejí čekat, až k nim přijde číšník, aby si u něj objednali, poté aby jim přinesl jídlo, a pak znovu čekat na zaplacení. Z druhé strany, menší počet zaměstnanců se přirozeně také pozitivně promítá do nákladů společnosti. Podobné je to v případě ubytování. Při online rezervaci pobytu má klient nad vším plnou kontrolu. Minimalizují se případné chyby, které mohou vzniknout při rezervaci po telefonu, kdy se může snadno udělat chyba v objednávce. „V mnoha směrech jsme průkopníky nových řešení. Velmi brzo jsme měli bezobslužný provoz hotelu bez recepce a objednávání v restauraci, kde jsme šli vlastní cestou. Oproti standardní QR platbě jsme měli dříve systém včetně ‚pre-paid‘ služby: objednáte si, zaplatíte a personál vám to ihned přinese. Plně automatizovaný máme také výdej nápojů – piva i nealka. Zákazník si zaplatí požadovanou litráž a sám si nápoj načepuje – vestavěný průtokoměr povolí načepování jen předplaceného množství. V neposlední řadě, automatizace umožňuje velmi snadno rozšiřovat provoz a služby, což je pro nás klíčové. Bez ní by to takto vůbec nešlo,“ dodává Stanislav Beneš.

Řízení, které obstojí i v extrémních podmínkách

Siemens LOGO! 8 je nejmenší řídicí systém v portfoliu Siemens. Je to programovatelné relé, které je všestranné a dá se rozšiřovat o různé signálové nebo komunikační moduly podle požadavků na technologie, které má řídit. Je tedy jednoduše škálovatelný. Stejně tak jednoduše a velmi rychle se programuje v rámci vlastního grafického programovacího prostředí LOGO! Soft Comfort. Systém LOGO! je koncipovaný jako vstup do světa automatizace s maximálním komfortem pro budoucí uživatele. LOGO! odráží i nové průmyslové trendy: podporuje jak cloudové přístupy, tak i webové servery. K webovému serveru LOGO! se lze vzdáleně připojit a vizualizovat si data. LOGO! je zajímavé i z hlediska nákladů – je vysoce nákladově efektivní. A v neposlední řadě je spolehlivé. Přínosná je možnost nadstavbových aplikací, např. komunikační jednotky na SMS či e-mailové notifikace nebo na již zmíněný cloudový přístup. Řídicí systémy na Luční boudu dodal certifikovaný distributor Siemens společnost Jork. „Tento projekt je unikátní v tom, že zde začali s jedním LOGem a postupně se to rozrostlo až na současných 58 PLC LOGO!, která řídí na Luční boudě různé technologie: hotelové pokoje (vytápění, odemykání dveří, osvětlení) – to je kvantitativně největší část, pak zdroje energie (vzájemné řízení výroby a odběru elektrické energie) anebo například také vypouštění bazénku a vířivky či provoz finských saun a wellness,“ říká Jan Tlučhoř, obchodnětechnický konzultant Siemens. „Tato obrovská různost aplikací jen potvrzuje, že LOGO! je skutečně všestranný řídicí systém, který dokáže řídit různé typy technologií, a navíc i v extrémních horských podmínkách,“ dodává. „PLC LOGO! je výborné řešení, jak dosáhnout určitého stupně automatizace s relativně nízkými náklady a s možností přizpůsobovat řešení potřebám zákazníka. Mýma rukama už prošlo možná půl tisíce těchto PLC a prakticky jsem neřešil žádnou reklamaci. Mohu jednoznačně potvrdit, že je to technologie, která je vysoce stabilní s velmi vysokým podílem výkonu k ceně,“ uzavírá David Žák z pozice integrátora.

Energetická soběstačnost

Luční bouda musí být schopna si v každé roční době sama vyrobit dostatečné množství elektrické energie a tepla, aby zabezpečila vlastní bezporuchový základní provoz v případě výpadku distribuční sítě. V současné době zde funguje fotovoltaická elektrárna, umístěná na objektu a doplněná o bateriové úložiště, tepelná čerpadla, záložní diesel agregát. V době energetické nouze lze využít kotle na tuhá paliva. Posílení soběstačnosti a úspory ale nejsou jedinou motivací, proč na Luční boudě modernizovat systém energetického managementu. Snahou je pochopitelně také provozovat tento objekt co možná nejvíce ekologicky a co nejméně zatěžovat okolní přírodu.

Toky energií pod lupou

Nutným předpokladem pro vytvoření kvalitního systému řízení výroby a spotřeby energií je přesný monitoring. Na Luční boudě ho zajišťuje systém SENTRON Powercenter 3000 od Siemensu. „Powercenter 3000 je malé kompaktní řešení pro práci s energetickými daty. Powercenter sbírá a ukládá hodnoty příslušných proměnných z měřicích přístrojů nebo jiných zařízení, která využívají měření k jiné, například ochranné funkci: jističe, pojistky s měřením, spotřebičové vývody apod. Kromě toho dokáže získané údaje vizualizovat přes integrovaný webserver a předat je do nadřazeného systému. Konkrétně na Luční boudě se měří spotřeba energií různých technologií. Naměřená data jsou shromážděna v Powercenteru 3000 a následně předána do nadřazeného systému pro účely vizualizace, optimalizace a dalšího zpracování. Ten přitom komunikuje pouze s jediným přístrojem – Powercenterem – namísto výměny dat s desítkami různorodých přístrojů, ať už z portfolia Siemens, nebo třetích stran. Všechna tato zařízení se dají do Powercenteru snadno integrovat,“ vysvětluje Vladimír Burlak, produktový specialista společnosti Siemens. „Powercenter je primárně určený pro menší celky, které obsahují řádově desítky, max. 212 měřicích přístrojů. Objekt typu Luční boudy je pro tento systém ideální. Jedná o uzavřené kompaktní řešení, které je společností Siemens pravidelně testováno a certifikováno pro oblast kybernetické bezpečnosti. Zákazníci rovněž oceňují jeho snadné uvedení do provozu, které zvládne technik i bez znalostí programování. Tím se Powercenter odlišuje od podobných řešení, která má Siemens v portfoliu a která jsou naopak určena přímo pro programátory,“ dodává. Podle Vladimíra Burlaka je řešení Powercenter vhodné i pro podnik distribuovaný na více různých lokalitách, kdy na každé z nich provádí měření a získané hodnoty potřebuje bezpečně centralizovat a vyhodnocovat. Představuje také vhodné řešení pro podniky, kde chtějí se sběrem dat teprve začít a rádi by se na počátku vyhnuli velkým investicím. Powercenter zde může sloužit jako startovní bod, který se později integruje do většího systému energetického managementu, který bude poskytovat další funkce.

Na Luční boudě se měří spotřeba energií různých technologií. Naměřená data jsou shromážděna v Powercenteru 3000 a následně předána do nadřazeného systému pro účely vizualizace, optimalizace a dalšího zpracování.

Jističe, které poskytují víc než ochranu

O ochranu proti zkratu a přetížení se na Luční boudě starají kompaktní jističe řady 3VA2 z letohradského závodu, které disponují elektronickou spouští. Ta pro svoji funkci využívá přesných měření elektrických veličin. Konkrétně na Luční boudě jističe 3VA2 předávají naměřené hodnoty do jednotky SENTRON Powercenter 3000, který je následně poskytuje nadřazenému systému. Využíváním naměřených hodnot z jističe tak odpadá potřeba nasazení dalšího přístroje pro měření. Kromě naměřených hodnot poskytují jističe 3VA2 prostřednictvím průmyslové komunikace i řadu užitečných diagnostických hodnot: stav přístroje, počet cyklů přístroje, maximální hodnoty proudů apod. Elektronická spoušť disponuje i funkcí odhadnutí zbývající životnosti přístroje na základě historických událostí. Tím zapadá do konceptu prediktivní údržby, tj. umožňuje výměnu přístroje ještě před výskytem poruchy při plánované odstávce.

Úspory přinášejí správná rozhodnutí

„Z pohledu managementu energií Luční bouda reprezentuje zcela speciální lokalitu,“ říká David Žák a pokračuje: „Samotná instalace technologií měření úspory nepřinese. Umožňuje pouze, aby se něco monitorovalo, aby se s daty dalo pracovat a celý systém se následně dal vzdáleně řídit. Tím, co primárně přináší úspory, jsou rozhodnutí učiněná na základě získaných dat. Technologie instalované na Luční boudě jsou provozovány v hraničních klimatických podmínkách, a tak se k nim také musí přistupovat. Například u tepelných čerpadel je potřeba dobře zvažovat, kdy je lze provozovat a kdy už ne. I zde se uplatňuje automatizace, která tyto systémy vypíná a zapíná podle aktuálních meteorologických podmínek,“ vysvětluje David Žák.