Однажды передо мной встала задача модернизации системы управления наружным освещением: художественная подсветка фасадов, рекламные вывески, уличные столбы, подсветка адресных табличек и т. п. Необходимость модернизации была вызвана тем, что работа осветительных установок требовала частого участия человека. Для того чтобы управление работало как положено, приходилось вручную корректировать время включения и отключения.
Модернизация предполагала максимальное использование существующей инженерной и IT инфраструктуры. Требовалось воздержаться от монтажа нового или замены старого оборудования, свести к минимуму перечень используемого ПО. Принципы, применяемые в системе управления, должны быть универсальными и пригодными для повторного использования. Должна быть обеспечена возможность легкого расширения системы. Осветительные установки, вводимые в эксплуатацию, могут быть смонтированы в разных районах города, в разных регионах или странах.
Разбираемся с инфраструктурой
На практике мне встречалось несколько подходов к управлению наружным освещением: регламентированное включение и отключение силами оперативного персонала, применение реле времени, сумеречных датчиков, фотореле и астрономических реле.
Использование астрономических реле является, наверное, одним из самых интересных решений. Их работа основана на определении времени восходов и закатов в определенном географическом положении. Во время заката освещение включается, во время восхода — отключается. Как правило, при настройке таких реле имеется возможность установки временных корректировок для ускорения или замедления действия реле. Внесение таких корректировок позволяет включить (отключить) освещение на несколько минут позже заката или раньше рассвета.
По похожей схеме работает и модернизируемая нами система. В роли астрономического реле выступает свободно программируемый логический контроллер (ПЛК). По линии RS485 ПЛК управляет проприетарными модулями ввода-вывода, которые установлены в разных зданиях. Управление и настройка системы осуществляется с использованием SCADA и OPC-сервера, установленного на одной из машин в сети Ethernet, к которой подключен ПЛК. Все используемое ПО является проприетарным.
PowerLine
Электронное управление освещением, а также мониторинг, осуществляемый посредством обмена данными с помощью электрических проводов без необходимости установки дополнительных кабелей для передачи данных и с сохранением всех функциональных характеристик системы освещения.
Для использования технологии PowerLine первичную сторону осветительной системы необходимо оснастить передатчиком PowerLine, а ее вторичную сторону, т.е. сами светильники — соответствующими приемниками. Как правило, светильники оснащаются традиционными диммируемыми пускорегулирующими аппаратами с интерфейсом DALI или 1—10 В. PowerLine позволяет устанавливать связь между элементом управления и обычным диммируемым светильником без необходимости создания дополнительной сети обмена данными. Точно так же, как и в случае использования протокола DALI, осветительная система полностью сохраняет свою функциональность, и при этом диспетчер со своего пульта может, например, регулировать интенсивность освещения на менее оживленных улицах в соответствующих интервалах, достигая таким образом существенной экономии электроэнергии. Или наоборот, с помощью ПК обеспечить дополнительное локальное освещение в случае проведения культурных мероприятий в освещенной части города или населенного пункта в вечернее время.
Выявленные недостатки и их причины
В ходе эксплуатации осветительных установок стало понятно, что система управления требует постоянного внимания персонала. По большому счету все сводилось к тому, что становилось очевидно: подсветка зданий включается слишком поздно, а отключается слишком рано. Эта проблема решалась корректировкой коэффициентов в системе диспетчеризации. Путем ручного подбора коэффициентов удавалось достигнуть времени включения и отключения, соответствующего городскому графику. Коэффициенты оставались неизменными до следующей подобной ситуации. А повторялись такие ситуации довольно часто.
Было сделано предположение, что причина проблемы кроется в проекте, загруженном в ПЛК. Ознакомиться с исходниками проекта не представлялось возможным. Из текстового описания проекта стало понятно, что для определения времени включения/отключения освещения используется функциональный блок, доступный в проприетарной среде программирования. Используя триальную версию этой среды, удалось получить доступ к справке и более подробному описанию этого блока. Это внесло некоторую ясность: функциональный блок высчитывает время, когда угол (высота) Солнца над горизонтом для заданного географического положения станет равен 0. Коэффициенты корректируют этот угол. Например, при коэффициенте «-6» будет высчитано время, когда Солнце окажется ниже горизонта на 6°. Но в ходе проведенных экспериментов сложилось мнение, что функциональный блок производит расчеты не совсем так, как это предполагается. Дальнейшие работы в этом направлении были прекращены ввиду отсутствия универсальности такой реализации.
Преимущества дистанционного управления
Изначально устройствами управления светом были оснащены системы «умный дом». Они достаточно дорогие и доступны не всем потребителям. С развитием современных технологий применение устройств управления освещением гораздо расширилось и стало более доступным.
Выделим достоинства систем дистанционного управления:
1. Безопасность помещения увеличивается. Компьютер или смартфон, помогут обеспечить видимость присутствия в помещении. Включив или отключив свет в комнате, вы создаете создается ощущение появления дома хозяев.
2. Происходит экономия средств на строительные материалы при монтаже. Проводка при таком варианте отсутствует.
3. Работа систем автономная, перебои с подачей тока ей не страшны.
4. Схема подключения удобна для одновременной установки нескольких точек.
Как организовать управление освещением?
Существует несколько методов установки систем дистанционного управления приборами. Можно установить единственный контроллер. Размещается он в доступном месте. Так же удобно использовать пульт. Это может быть общее устройство, но комфортнее подключить пуль к каждой комнате.
Система «умный дом» является самой совершенной. Все части управления является единым механизмом. При использовании такой системы устанавливаются датчики управления освещением. Всю система подчиняется действию специальной программы.
В крупных зданиях и коттеджах вся система управления объедена в групповой щит. Управлять общим режимами работы поможет контроллер. Более современные способы управления электрическими приборами на удалении, описаны ниже.
Больше внимания стоит уделить управлению освещением на расстоянии. Приспособлений для освещения квартиры и уличной территории может быть много. Всевозможные подсветки, фонари, встроенное освещение часто дополняют дизайнерские решения.
Для целей управления осветительными приборами за пределами дома больше подойдет специальный пульт. Не так удобно выходить каждый раз из дома для регулировки освещения во дворе.Для небольших квартир можно остановиться на датчиках движения.
Система контроля над осветительными приборами с автоматическим управлением
Датчики движения, таймеры фотоэлементы, так же относятся к системам контроля. Использую такие устройства, не стоит переживать за безопасность своего дома и лишний расход энергоресурсов. При остановке передвижения в помещении, происходит отключение света.
Типы систем управления
Существуют следующие типы устройств:
- Инфракрасные или ИК-элементы;
- импульсные;
- радиоволновые.
Для внешнего освещения, подсветки лестниц и коридоров целесообразнее использовать Инфракрасныеэлементы. Их недостатком является маленькая площадь покрытия. Прибор и пульт должны находится на расстоянии не более 10 метров.
Чтобы малая видимость не стала причиной отказа от удаленного управления, можно применить радиоволны. Недостаток такой системы – большая стоимость.
Импульсное реле можно вмонтировать в выключатель. Такая система больше подходит для больших зданий.
Осуществить дистанционный контроль над приборами освещения помогут специализированные блоки. Они служат и для включения света, и контролируют другими функции. Необходимы программы можно подключить на свое усмотрение.
Приборы управления освещением
Более доступные варианты – установка контроллеров и датчиков. Контроллер управляет приборами в определенной последовательности, которая заложена в программу.В датчиках сигнал поступает при изменении установленных параметров. Например, при отсутствии движения в помещении свет отключается.
Существуют и другие приборы, которые упрощают управление электричеством. В каждом приборе свои показатели, положительные и отрицательные стороны. Выбрать подходящую систему поможет квалифицированный специалист, работающий в этой области.
Фото примеры дистанционного управления освещением
Помогите проекту, поделитесь с друзьями
