Автоматизированная система управления освещением. Автоматизация освещения

Расход электроэнергии на цели освещения может быть приметно снижен достижением хорошей работы осветительной установки в каждый момент времени.

Достигнуть более полного и четкого учета наличия дневного света, равно как и учета присутствия людей в помещении, можно, применяя средства автоматического управления освещением (СУО) . Управление осветительной нагрузкой осуществляется при всем этом 2-мя основными методами: отключением всех либо части осветительных приборов (дискретное управление) и плавным конфигурацией мощности осветительных приборов (схожим для всех либо личным).

К системам дискретного управления освещением сначала относятся разные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип деяния первых основан на включении и выключении нагрузки по сигналам датчика внешней естественной освещенности .

2-ые производят коммутацию осветительной нагрузки зависимо от времени суток по за ранее заложенной программке.

К системам дискретного управления освещением относятся также автоматы, снаряженные датчиками присутствия . Они отключают осветительные приборы в помещении спустя данный просвет времени после того, как из него удаляется последний человек. Это более экономный вид систем дискретного управления, но к побочным эффектам их использования относится вероятное сокращение срока службы ламп за счет нередких включений и выключений.

Системы плавного регулирования мощности освещения по собственному устройству несколько труднее. Принцип их деяния объясняет набросок.

В ближайшее время многими забугорными фирмами освоено создание оборудования для автоматизации управления внутренним освещением. Современные системы управления освещением соединяют внутри себя значимые способности экономии электроэнергии с наибольшим удобством для юзеров.

Автоматические системы управления освещением , созданные для использования в публичных зданиях, делают последующие обычные для этого вида изделий функции:

Четкое поддержание искусственной освещенности в помещении на данном уровне . Достигается это введением в систему управления освещением фотоэлемента, находящегося снутри помещения и контролирующего создаваемую осветительной установкой освещенность. Уже только одна эта функция позволяет сберегать энергию за счет отсечки так именуемого «избытка освещенности».

Учет естественной освещенности в помещениии . Невзирая на наличие в в подавляющем большинстве помещений естественного освещения в светлое время суток, мощность осветительной установки рассчитывается без его учета.

Если поддерживать освещенность, создаваемую вместе осветительной установкой и естественным освещением, на данном уровне, то можно еще посильнее понизить мощность осветительной установки в каждый момент времени.

В определенное время года и часы суток может быть даже внедрение 1-го естественного освещения. Эта функция может осуществляться этим же фотоэлементом, что и в прошлом случае, при условии, что он выслеживает полную (естественную + искусственную) освещенность. При всем этом экономия энергии может составлять 20 — 40%.

Учет времени суток и денька недели. Дополнительная экономия энергии в освещении может быть достигнута отключением осветительной установки в определенные часы суток, также в выходные и торжественные деньки. Эта мера позволяет отлично биться с забывчивостью людей, не отключающих освещение на рабочих местах перед своим уходом. Для ее реализации автоматическая система управления освещением должна быть оборудована своими часами реального времени.

Учет присутствия людей в помещении. При оборудовании системы управления освещением датчиком присутствия можно включать и отключать осветительные приборы зависимо от того, есть ли люди в данном помещении. Эта функция позволяет расходовать энергию более нормально, но ее применение оправдано далековато не во всех помещениях. В отдельных случаях она может даже сокращать срок службы осветительного оборудования и создавать противное воспоминание при работе.

Получаемая за счет отключения осветительных приборов по сигналам таймера и датчиков присутствия экономия электроэнергии составляет 10 — 25 %.

Дистанционное беспроводное управление осветительной установкой . Хотя такая функция не является автоматической, она нередко находится в автоматических системах управления освещением благодаря тому, что ее реализация на базе электроники системы управления освещением очень ординарна, а сама функция добавляет существенное удобство в управлении осветительной установкой.

Способами конкретного управления осветительной установкой является дискретное включение/отключение всех либо части осветительных приборов по командам управляющих сигналов, также ступенчатое либо плавное понижение мощности освещения зависимо от этих же сигналов.

Ввиду того, что современные регулируемые электрические ПРА имеют ненулевой нижний порог регулирования, в современных автоматических системах управления освещением применяется композиция плавного регулирования прямо до нижнего порога с полным отключением ламп в светильниках при его достижении.

Системы автоматического управления освещением, условно можно поделить на два главных класса — так именуемые локальные и централизованные .

Для локальных систем типично управление только одной группой осветительных приборов, в то время как централизованные системы допускают подключение фактически нескончаемого числа раздельно управляемых групп осветительных приборов.

В свою очередь, по охватываемой сфере управления локальные системы могут быть подразделены на «системы управлении светильниками» и «системы управления освещением помещений» , а централизованные — на спец (только для управления освещением) и общего предназначения (для управления всеми инженерными системами строения — отоплением, кондиционированием, пожарной и охранной сигнализацией и т.д.).

Локальные «системы управления светильниками» почти всегда не требуют дополнительной проводки, а иногда даже уменьшают необходимость в прокладке проводов. Конструктивна они производятся в компактных корпусах, фиксируемых конкретно на осветительном приборе либо на пробирке одной из ламп. Все датчики, обычно, составляют один электрический прибор, в свою очередь, интегрированный в корпус самой системы.

Нередко осветительные приборы, оборудованные датчиками, обмениваются меж собой информацией по проходам электронной сети. Из-за этого даже в случае, если в здании остался единственный человек, находящиеся на его пути осветительные приборы останутся включенными.

Централизованные системы управления освещением

Централизованные системы управления освещением, более много отвечающие наименованию «умственных», строятся на базе процессоров, обеспечивающих возможность фактически одновременного многовариантного управления значимым (до нескольких сотен) числом осветительных приборов. Такие системы могут применяться или только для управления освещением, или также и для взаимодействия с другими системами построек (к примеру, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных огораживаний).

Централизованные системы выдают также управляющие сигналы на осветительные приборы по сигналам локальных датчиков. Но преобразование сигналов происходит в едином (центральном) узле, что предоставляет дополнительные способности вручную управлять освещением строения. Сразу значительно упрощается ручное изменение метода работы системы.

При системах централизованного дистанционного либо автоматического управления освещением питание цепей управления разрешается от полосы, питающей освещение.

Для помещений, имеющих зоны с различными критериями естественного освещения, управление рабочим освещением должно обеспечивать включение и отключение осветительных приборов группами либо рядами по мере конфигурации естественной освещенности помещений.

Имеющийся ассортимент автоматических систем управления освещением (СУО) делится на три класса:

1) СУО осветительного прибора — простая компактная система, конструктивно являющаяся частью осветительного прибора и управляющая только или одной группой нескольких близкорасположенных осветительных приборов.

2) — самостоятельная система, управляющая одной либо несколькими группами осветительных приборов в одном либо нескольких помещениях.

3) СУО строения — централизованная компьютеризованная система управления, обхватывающая освещение и другие системы целого строения либо группы построек.

Большая часть компаний-производителей систем управления освещением (СУО) осветительных приборов изготовляют эти системы в виде отдельных блоков, которые могут быть интегрированы в осветительные приборы разных типов.

Бесспорным преимуществом СУО осветительных приборов является простота их монтажа и эксплуатации, также надежность. В особенности надежны СУО, не требующие электропитания, потому что выходу из строя более подвержены блоки питания СУО и энергопотребляющие микросхемы.

Но если требуется управлять осветительными установками больших помещений либо, к примеру, стоит задачка личного управления всеми светильниками в помещении, СУО осветительных приборов оказываются довольно дорогим средством регулирования, потому что требуют установки одной СУО на один осветительный прибор. В данном случае удобнее использовать , которые содержат меньше электрических компонент, чем требуется в прошлом случае, и потому более дешевы.

представляют собой блоки, размещаемые за навесноыми потолками либо конструктивно встраиваемые в электронные распределительные щиты. Системы этого типа, обычно, производят одну функцию либо фиксированный набор функций, выбор меж которыми делается перестановкой тумблеров на корпусе либо выносном пульте управления системы.

Подобные СУО относительно ординарны в изготовлении и обычно построены на дискретных логических микросхемах. Датчики СУО помещений всегда являются выносными, они должны быть расположены в помещении с управляемыми осветительными установками и к ним нужна особая проводка, что представляет собой определенное практическое неудобство.

Создатель статьи: Sun Cheek

Управление освещением зданий. На освещение мест общего пользования жилых, административных и общественных зданий затрачивается много электроэнергии. Автоматизация управления освещением позволяет установить оптимальный режим работы осветительной сети, что дает экономию электроэнергии и снижает эксплуатационные расходы.

В настоящее время применяются три основные схемы дистанционно-автоматического включения освещения лестничных клеток и этажных коридоров зданий: 1) дистанционное включение освещения с помощью кнопочных автоматов с выдержкой времени на отключение; 2) управление с помощью фотовыключателей; 3) управление с помощью фотовыключателей и реле времени.

Первая схема предусматривает диспетчерское дистанционное управление, осуществляемое в директивные сроки. Такая схема, как правило, имеет несколько цепей и соответственно автоматических выключателей. Эта схема - пример децентрализованного управления.

Вторая схема работает в автоматическом режиме. Сигнал на включение осветительной сети вырабатывается фотодатчиками, которые устанавливаются в нескольких контрольных точках. При наступлении темноты во всех точках вырабатывается сигнал на включение Осветительной сети. При дневном освещении аналогично происходит отключение сети. Эта схема обычно применяется в помещениях с естественным освещением. Управление освещением по данной схеме происходит централизованно.

Третья схема работает так же, как и вторая, но в ней предусматривается возможность с помощью реле времени отключать часть освещения в ночное время. Эта схема- пример автоматического программного управления осветительной сетью. Применение каждой из трех схем определяется технической и экономической целесообразностью.

Так, например, применение первой схемы целесообразно в зданиях до пяти этажей. На рис. 19.8 представлена схема лестничного освещения секции четырехэтажного дома с чердаком: при нажатии любой из кнопок автоматических выключателей А свет зажигается на всех лестничных площадках на период времени, достаточной для подъема на верхний этаж. В случае необходимости свет может быть включен на любой лестничной площадке по пути следования. Если освещение необходимо на более продолжительное время, то свет может быть включен выключателемВ, установленным на первом этаже.

В этой схеме применяется автоматический выключатель АВ-2 (рис. 19.9), который устанавливается на лестничных площадках и обеспечивает включение освещения на период от полутора до трех минут. Выдержка времени обеспечивается специальным пневматическим устройством, представляющим собой резиновую мембрану, которая изгибается при нажатии кнопки и постепенно выпрямляется, продавливая воздух через калиброванное отверстие в корпусе. Схема с автоматическими выключателями имеет ряд недостатков: 1) необходимость прокладки третьего провода и установки большого количества автоматических выключателей; 2) постоянная затемненность лестничной клетки.

Схема централизованного управления с фотовыключателями нашла широкое применение для зданий в 9-12 этажей. Институт «МосжилНИИпроект» разработал специализированный фотовыключатель для управления освещением. В качестве чувствительного элемента выключателя использовано фотосопротивление ФСК, внутреннее сопротивление которого находится в обратной зависимости от освещенности. С наступлением темноты величина сопротивления ФСК возрастает и падение напряжения на нем увеличивается. Это напряжение оказывается достаточным для зажигания неоновой лампочкиМН (рис. 19.10). В цепи лампы МН - РП - РПТ начинает протекать ток, достаточный для срабатывания чувствительного поляризованного реле ОРП-4. Последнее своим переключающим контактом включает катушку реле РПТ-100, реле срабатывает и включает исполнительное реле ИР, которое коммутирует цепь освещения. Конденсатор С предназначен для исключения ложных срабатываний при кратковременных освещении, или затемнении фотосопротивления.

В настоящее время промышленностью выпускается большое количество фотореле различных типов и Конструкций, пригодных для использования в устройствах автоматического управления освещением. В качестве примера рассмотрим фотореле типа ФР-1 с чувствительным элементом, реагирующим на естественную освещенность фотосопротивлением ФС-К1Г (рис. 19.11). Последовательно с фотосопротивлением включена катушка поляризованного реле типа РП-7, реагирующая на ток в цепи фотосопротивлейия. Но так как контакты реле РП-7 коммутируют незначительный по значению ток и, следовательно, не могут включать осветительную цепь, то в качестве выходное реле типа РПНВ, с более мощными контактами, включенными в цепь осветительной сети. Резистор R 2 , включенный последовательно с катушкой реле РП-7, ограничивает значение тока, протекающего через фотосопротивление, а резистор R 1 служит для настройки тока срабатывания реле. Резистор R 3 , включенный последовательно с катушкой реле РПНВ, является делителем напряжения. Диоды Д 1 , Д 2 , Д 3 и Д 4 служат для получения постоянного тока.

Фотореле работает следующим образом: при достаточной естественной освещенности значение фотосопротивления мало и по обмотке реле РП-17 протекает ток, равный или несколько больший тока срабатывания. Контакт реле РП-7 замкнут и шунтирует катушку реле РПНВ, которое находится в отключенном состоянии.

При уменьшении естественной освещенности увеличивается значение фотосопротивления и ток, протекающий по катушке реле РП-7, постепенно уменьшается. При достижении определенного значения тока магнитный поток катушки перестает удерживать сердечник и реле отключается. Размыкается контакт, шунтирующий катушку реле РПВН, оно срабатывает и включает цепь осветительной сети. При увеличении освещенности цикл повторяется.

Для автоматизации управления освещением могут применяться фотореле других типов, имеющие различные электрические схемы, и в качестве чувствительного элемента могут использоваться фото диоды или фототранзисторы, но во всех случаях принцип действия их аналогичен описанному.

В домах свыше 12-16 этажей применяется программное управление освещением, переключающее в ночные часы рабочее освещение на аварийное, что позволяет иметь минимально необходимое освещение и получить значительную экономию электроэнергии. С этой целью в схему управления вводят специальное моторное реле времени с часовым механизмом. Принцип работы реле заключается в том, что электродвигатель через редуктор приводит во вращение программный диск с двумя кулачками, которые воздействуют на выходные контакты.

На рис. 19.12, а приведена кинематическая схема моторного реле времени. Пружинный двигатель 10 часового механизма приводит во вращение оси минутного вращения 4 и суточного 8. Скорость движения осей поддерживается часовым регулятором 1 через зубчатый редуктор 2 и 9. На оси 4 фрикционно насажен минутный диск 5, устанавливаемый по указателю 3. На оси 8 фрикционно насажен диск 6 с двумя временными, шкалами, устанавливаемый по указателю 7 . Часовой диск имеет отверстия, в которых укрепляются специальные штифты 25. При вращении диска штифты входят в зацепление со звездочкой 26 кулачкового механизма 21-24, управляющего контактными пружинами 19, 20. Кулачковый механизм устроен таким образом, что замыкание и размыкание контактных пружин 19, 20 происходит скачкообразно. Каждая из временных программ может настраиваться независимо по своей шкале. Автоматический завод пружины часового механизма осуществляется электродвигателем 18 через зубчатую передачу 17, 16. Для управления электродвигателем служит микровыключатель 15, который в свою очередь, приводился в действие дифференциальным механизмом 11-14.

На рис. 19.12, б приведена принципиальная электрическая схема моторного реле времени. Внешние цепи подключаются к контактам 1 -2 (первая программа) и 6 -7 (вторая программа). Питание на электродвигатель подается на зажимы 3-5. Для заземления используют зажим 4.

На рис. 19.13 приведена схема управления освещением лестничных маршей и коридоров 16-этажного дома. Как видно из схемы, лампы объединены в группы, которые включаются промежуточными реле 2Р и ЗР, причем реле 2Р работает только от фотореле, а реле ЗР соединено с реле времени и отключает часть освещения по заданной программе. Реле 1 P предназначено для переключения питания фотореле при аварийном отключении одного из вводов в здание, что могло бы привести к выключению как рабочего, так и аварийного освещения.

Существенная экономия электрической энергии может быть получена при автоматизации управления освещением некоторых помещений в школах больницах и зданиях другого назначения. Так, например, в школах включают на время уроков часть освещения коридоров и некоторых других помещений.

На рис. 19.14 приведена типовая схема автоматического управления освещением в школьном здании, объединенная с звонковой сигнализации и работающая от электрочасов. Для

установления заданных временных периодов включения и отключения освещения необходимо осуществить первоначальное включение автомата 1АВ в начале периода отключения освещения (во время урока). Включение автомата 1АВ сформирует первый импульс на включение реле 1Р . В дальнейшем периоды работы будут устанавливаться автоматически и точность их выполнения будет зависеть от работы электрических часов.

Реле 1Р сработает и своим замыкающим контактом в цепи 1-7 замкнет цепь питания первой катушки двухкатушечного реле ЗР, оно сработает и разомкнет свой замыкающий контакт в этой же цепи. Реле ЗР зафиксируется в этом положении специальной пружиной и замкнет своим замыкающим контактом цепь 10-11 питания катушки реле времени РВ, если замкнуты контакты программного реле времени РВМ и фотовыключателя ФВК. Настройка реле РВМ производится таким образом, что его контакт замыкается за 30-40 мин до начала занятий в школе и размыкается через некоторое время после окончания всех занятий. Контакт ФВК замкнут при недостаточно наружной освещенности. Реле времени РВ своим замыкающим контактом в цепи 1-12 включает цепь питания катушки магнитного пускателя МП , который включит освещение в цепи А-13 , В-14 , С-15 .

После окончания перемены импульс от звонка поступает уже на катушку реле 2Р , так как в цепи реле 1Р размыкающий контакт реле ЗР разомкнут; а в цепи катушки 2Р замыкающий контакт реле ЗР замкнут; замыкающий контакт реле 2Р в цепи 1-8 замкнется и подаст напряжение на вторую катушку реле 3Р через его замкнутый контакт, реле опять сработает и зафиксируется пружиной в новом положении. Одновременно разомкнется его контакт в цепи катушки реле РВ, которое с выдержкой времени, необходимой для того, чтобы все учащиеся успели войти в классы, обесточит катушку МП и лампы освещения ЛО погаснут.

После очередного звонка на перемену импульс от звонка поступит опять на реле IP и процесс повторится. Использование двухкатушечного реле типа РП-12 с пружинными защелками (на схеме реле ЗР) обеспечивает нормальную работу схемы без повторной настройки при временном отключении напряжения. При ремонтных работах имеется возможность включить освещение вручную с помощью выключателя ВК. Рассмотренная схема предназначена только для управления рабочим освещением. Аварийное освещение на период проведения уроков не отключается и управляется фотореле.

Управление наружным освещением. Управление наружным освещением-сложная техническая задача, так как в условиях крупных городов это десятки тысяч светильников, зажигаемых и отключаемых в определенное время, это большие мощности электроэнергии, одновременно подключаемые к энергосистеме и отключаемые от нее, это специальные длинные линии управления.

В настоящее время приняты две системы управления освещением: дистанционное (местное) с ограниченной зоной действия на квартал (улицу, площадь) и централизованная с зоной действия на микрорайон (район, город).

Особую трудность в организации управления наружным освещением представляет устройство электрического соединения аппаратуры управления и светильников. В качестве линий соединения применяются: специально проложенные линии (воздушные или кабельные), силовые линии электрических сетей (воздушные или кабельные), кабели городской телефонной сети. Вид соединительных линий определяется условиями монтажа и экономическим

фактором.

Специальные линии управления наиболее просто решают вопрос электрического соединения. Они удобны и надежны в эксплуатации, но их устройство связано с большими затратами.

Силовые линии электрических сетей позволяют передавать по ним одновременно и команды управления. Для устройства такого электрического канала необходима специальная аппаратура. Условия эксплуатации канала требуют особого режима, так как его работа связана с двумя самостоятельными электрическими системами: управлением наружным освещением и силовым электроснабжением.

Городская телефонная сеть имеет наиболее развитые электрические каналы, позволяющие также одновременно использовать их для передачи команд управления. При использовании телефонных линий для управления наружным освещением напряжение команд ограничивается 60 В постоянного тока. Это вызвано тем, что фон переменного тока может мешать телефонным переговорам, а напряжение лимитируется изоляционными свойствами телефонного кабеля.

Электрическая схема дистанционного (местного) управления наружным освещением выполняется на тех же аппаратах, какие применяются для освещения внутри зданий, включая и фотовыключатели. Аппараты управления и коммутации устанавливаются на каждом из освещаемых участков территории. При этом управление освещением может осуществляться из одного или нескольких мест.

Централизованное управление наружным освещением, как правило, осуществляется из одного пункта (диспетчерской) и предусматривает отключение части освещения в ночное время, а также получение информации о состоянии освещения. В связи с более широкими задачами централизованной системы (управление, контроль и сигнализация) для ее устройства применяется более сложная аппаратура и требуется квалифицированное обслуживание.

Осветительная сеть группируется по секциям, каждая из которых подсоединена к определенному контактору, устанавливаемому.рядом с секцией, а катушки контакторов подключаются к. каналу управления. Таким образом, по цепям управления протекают лишь токи, потребляемые катушками контакторов. Однако при большой протяженности цепей управления одновременное включение многих контакторов становится затруднительным из-за значительного падения напряжения в цепях управления. В этом случае применяют каскадную схему централизованного управления, осуществляющую последовательное включение секций осветительной сети.

В качестве примера рассмотрим схему каскадного включения контакторов (рис. 19.15). Каждая секция осветительной сети имеет свой пункт силового электропитания 1ЙП, 2ПП и т.д., на которых также установлена коммутационная аппаратура управления. Если переключатели 1ИУ, 2ИУ и т. д. (избиратели управления) установлены в положение П и на пункте управления ПУ замкнут выключатель 1, то образуется электрическая цепь 1П2 (предохранитель), В (выключатель), 1СД 2 (сопротивление добавочное), контакт 2 переключателя 1ИУ, 1ЛК (катушка линейного контактора), контакт 4 переключателя 1ИУ. Контактор 1ЛК сработает и своими силовыми контактами включит освещение своей зоны. При этом по аналогичной цепи получит питание катушка контактора 2ЛК второго силового пункта питания 2ПП, который включит освещение своей зоны и подаст напряжение в цепь управления третьим контактором, и т. д.

Для управления освещением при необходимости с силового пункта питания избиратели управления ИУ устанавливают в положение 1. При этом создается цепь питания катушки контактора, например, 1ЛК - предохранитель 1П, добавочное сопротивление 1СД 1 контакт 1 и контакт ЗИУ. В результате произойдет срабатывание контактора 1ЛК и всех последующих, если их ИУ остались в положении П. Следовательно, с любого силового пункта питания можно осуществить управление всеми зонами.

Дополнительные сопротивления СД служат для подбора рабочего напряжения катушек контакторов. К недостатку каскадной схемы включения следует отнести нарушение всей цепи управления освещением при аварии на одном из силовых питательных пунктов.

И энергосбережение, а так же про экологическое строительство, целью которого является увеличение экономии, долговечности, комфорта, качества и конечно же сокращение влияния здания на окружающую среду, все это достигается с помощью различных систем управления, одна из которых — это система управления освещением.

Экономический эффект от применения системы управления

Управляя освещением в автоматическом или полуавтоматическом режиме, в зависимости от присутствия, освещенности и времени, мы можем значительно ограничить потребление электроэнергии. Например, регулируя светильники, поддерживать постоянную освещенность над рабочим местом или выключать освещение, когда освещенности в помещении стало достаточно. Это значит, что при том же уровне комфорта, мы тратим гораздо меньше электроэнергии. Не зря системы управления освещением обязательно присутствуют в так называемых “умных домах”, но как правило их функционал (групповое управление, включение в разное время суток, и т.д) заключается в удобстве использования, интеграции освещения в общую систему автоматизации (для различных сценариев) и не нацелен на экономию.

Где используются системы управления освещением

Как сказано выше, системы управления освещением или значительно экономят электроэнергию или же используются для комфорта в умных домах. Для значительной экономии электроэнергии, профессиональные системы управления освещением применяют на самых разных объектах:

офисные и административные здания;
гостиницы;
парковки и охраняемые территории;
многоквартирные жилые дома;
промышленные предприятия;
торговые комплексы;
учебные учреждения;

Очень важно грамотно спроектировать систему управления освещением еще на этапе планирования здания, но возможно её применение и в эксплуатирующемся здании. Применить в проекте подходящее и надежное , продумать управление группами освещения, спланировать алгоритм работы системы, все это необходимо для стабильной работы системы. Естественно, что для каждого типа объекта система управления будет индивидуальна, но и типовые решения для помещений также имеются.

Задачи, которые решает система управления освещением

Экономия электроэнергии. Мы уже не раз писали, что позволяет в разы экономить потребляемую электроэнергию освещения, в зависимости от того, где применяется система. Энергоэффективность в каждом случае .
Поддержание постоянного уровня освещенности при наличии присутствия в помещениях.
Группы освещения в помещениях и на прилегающей территории объединены в единую систему. В случае использования масштабируемых решений это обеспечит взаимодействие и контроль всех процессов системы управления.
Автоматическое или полуавтоматическое управление освещением, интеграция с общей системой автоматизации и диспетчеризации здания.
Автоматическое управление по заранее запрограммированным параметрам.
Система позволяет контролировать присутствие, измерять текущую освещенность, управлять временем, и многое другое.

Существуют локальные системы управления, с применением только датчиков движения, присутствия и освещенности. Датчики в свою очередь уже имеют все необходимые устройства в одном корпусе для автоматического управления освещением по вышеуказанным факторам.
В этих решениях датчики могут управлять не только освещением, но и другими нагрузками, такими как кондиционеры, вентиляторы, и другими. Их включение и выключение не должны зависеть от текущей освещенности. Например, когда человек заходит в кабинет, освещенности достаточно и свет не включается, но кондиционер должен включиться. Локальные системы, не могут в полном объеме интегрироваться в общую систему диспетчеризации здания, поэтому существуют шинные системы управления освещением которые работают на разных протоколах, и с помощью специальных шлюзов свободно интегрируются в различные системы верхнего уровня.

Оборудование для шинных систем управления освещением

Для каждой задачи набор устройств будет отличаться. Попробуем перечислить самые необходимые:

Блоки логики, контроллеры, шлюзы, актуаторы – управляющие устройства
Датчики присутствия, движения, освещенности – регистраторы событий
Различные выключатели – ручное управление
Светильники или иные нагрузки – управляемые устройства
Пульты, смартфоны, планшеты, панели управления – дистанционное управление

Принципы работы различных систем управления

Принципы работы локальной системы управления освещением

Например, возьмем управление освещением в кабинетах или офисах, в них применяются разные технологии в зависимости от потребностей заказчика. Возможно реализовать два типа управления:

обычное включение/выключение по текущей освещенности и присутствию сотрудника
диммирование светильников с поддержанием постоянной освещенности на рабочих местах, а также ориентирующим освещением без присутствия.

В эти решения возможно интегрировать простой кнопочный выключатель для ручного управления освещением.

Принцип работы системы управления с простым включением/выключением

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его фиксирует и измеряет освещенность (далее датчик измеряет освещенность при регистрации каждого движения). Как правило утром в зимний период естественного света недостаточно и датчик включает искусственное освещение. В течение дня увеличивается количество естественного света, например до 500 Lux, датчик отключает светильники. В вечернее время естественного освещения не достаточно, и датчик снова включает освещение. Когда заканчивается рабочий день или когда сотрудник выходит из кабинета датчик перестает его фиксировать и после временной задержки выключает искусственное освещение. Летом, при достаточном количестве естественного света, искусственный свет может не включаться в течении рабочего дня, тем самым значительно экономить электроэнергию.

Принцип работы системы управления с диммированием по DALI (broadcast)

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его регистрирует и измеряет освещенность. В случае отсутствия естественного света, например с утра в зимний период, светильники разгораются на 100%. В течение дня увеличивается количество естественного света в помещении, датчик измеряет текущую освещенность и регулирует светильники таким образом, чтобы в сумме естественного и искусственного освещения постоянно было 500Lux. При достижении естественным светом порога свыше 500Lux датчик отключает светильники на то время, пока суммарное освещение не опустится ниже заданного порога. С помощью данного решения можно построить полноценную локальную систему управления освещением по присутствию и параметрам освещенности, без дополнительных устройств, т.к. датчик – это блок питания для светильников DALI и контроллер. Достаточно одного датчика, чтобы управлять светильниками DALI по заданной освещенности и присутствию сотрудников.

Принципы работы шинной системы управления освещением

С помощью шинных систем, можно значительно расширить возможности работы системы управления освещения и диспетчеризировать все процессы в единую систему автоматизации здания (BMS). С помощью устройств шинной системы управления освещением можно написать любой логический сценарий:

создать календарь событий (когда человек пришел, ушел, какая освещенность была, стала и т.д)
вывести статусы и срок эксплуатации светильников (актуально для эксплуатирующих компаний)
сделать дистанционное управление на планшетах, смартфонах
вывести контроль и управление далеко за пределы здания
и многое другое.

С развитием технологий появилось много различных протоколов управления освещением. Начиналось все с простейших аналоговых систем 0-10V, которые имеют множество ограничений, но и сейчас применяются в различных решениях. На смену аналоговым системам со временем пришли цифровые технологии.

Наиболее популярные протоколы управления освещением сейчас:

DIM(0-10V)
Слаботочные и IP системы

Подробнее о каждом из них мы напишем в одном из следующих обзоров. на нашу рассылку и узнавайте первыми о новых статьях.

Установка автоматической системы управления освещением является одним из самых эффективных методов повышения энергоэффективности для офисов, производственных или торговых помещений, городских улиц и парков.

Для начала давайте определимся с формулировками. Что такое «система управления освещением» ? Это интеллектуальная сеть, которая позволяет обеспечить необходимое (заданное) количество света в тех местах, где это необходимо и в тот момент, когда это нужно. Она включает в себя светильники, датчики и прочие вспомогательные устройства, объединенные в единую интеллектуальную структуру, которая может работать в автономном режиме либо в режиме ручного управления. Системы автоматического управления светом часто встречаются под названием «умное освещение».

Системы автоматического управления светодиодным освещением от DURAY

Основные сферы, в которых на сегодняшний день применяются системы управления:

управление светильниками одной комнаты, одного офисного помещения;
управление любым количеством светильников в офисных зданиях, на производственных предприятиях, в жилых комплексах, торгово-развлекательных и спортивных центрах;
управление освещением городских улиц и парков.

0 - 10V Dimming System

Одна из базовых систем управления освещением. Диммер 1-10В (0-10В) управляет источниками питания каждого светильника путем передачи сигнала низкого напряжения 1-10В (0-10В) постоянного тока. При минимальном уровне напряжения устройство будет выключено, либо станет работать с минимальным уровнем светового потока, это зависит от применяемой модели источника питания. При 10 В светодиодный светильник будет работать на 100% яркости, давая свой номинальный световой поток.

Такая система управления может применяться для поддержания оптимального уровня яркости светильников в зависимости от уровня естественного освещения. В светильниках производства АО «Дюрэй» в качестве регулятора яркости может использоваться потенциометр 100 кОм.

PUSH Dimming System

Управление освещением в отдельной комнате / офисном помещении

Является одним из базовых типов димминга, предлагаемых на рынке. Подходит для использования в помещениях малого и среднего размера. Эта система проста и не требует применения специальных цифровых контроллеров. Для работы системы PUSH Dim необходим кнопочный переключатель типа «нормально открытый» («normally open»). При коротком нажатии светильник включается или выключается, а при длительном меняет яркость в большую или меньшую сторону.

DALI Easy

Управление группой светильников в отдельной комнате / офисном помещении

Открытый протокол DALI специально разработан для гибкой настройки систем управления освещением. На его основе можно внедрять системы практически любой сложности, с очень широким набором функций и сценариев работы.

Одним из преимуществ протокола DALI является устойчивость к аналоговым помехам (которые характерны для систем управления по 0-10В), благодаря большой амплитуде цифрового управляющего сигнала, что важно для корректной работы управляемого светильника. Другой плюс системы в том, что она не требует дополнительного реле, управляющего включением светильника. Управление осуществляется только по цифровой шине DALI, без дополнительных устройств, что несколько упрощает систему управления и снижает ее конечную стоимость.

Устройства DALI делятся на контроллеры (ведущие) и подчиненные (ведомые). Обмен командами по сети инициируется контроллерами, подчиненные устройства отвечают на их запросы. Максимальное количество подключаемых устройств DALI не превышает 64 (в зависимости от источника питания).

DALI no limits

Управление системой освещения с любым количеством светильников

Система управления освещением DALI может быть интегрирована в другие системы автоматизации зданий.

Каждая линия DALI допускает использование до 64 независимых устройств. Для построения более масштабных систем требуется использование DALI-роутеров, которые позволяют объединять неограниченное количество устройств DALI.

Система разделяется на разные управляемые группы, подгруппы в зависимости от конкретных задач. Конфигурация оборудования в них может содержать разнообразные устройства для автоматизации освещения всего здания: блоки питания и контроллеры DALI, DALI-роутеры, датчики присутствия и освещенности, DALI-реле, кнопочные интерфейсы DALI и т.д.

Преимущество данной системы – это ее масштабируемость, возможность управления освещением по шине DALI от отдельных помещений до всего здания. Система позволяет управлять неограниченным числом светильников и создавать сценарии работы для них.

В статье мы разобрали основные системы управления освещением. Более подробную информацию можно получить у специалистов компании Дюрэй по тел. 8-800-500-2808 или .

В статье рассматривается вопрос классификации, устройства, принципов действия и реализуемых функций систем управления освещением различного уровня, в том числе, на базе светодиодных технологий.

Если проанализировать среднестатистический 8-часовой рабочий день на любом крупном или мелком производстве, то однозначно можно прийти к выводу о необходимости организации искусственного освещения. Без него создать оптимальные условия для трудовой активности, повысить производительность и безопасность персонала нереально. Об этом говорится в множестве отраслевых и ведомственных актов, но здесь упускается один важный на сегодня момент – экономия ресурсов. Работая, осветительные приборы потребляют определенный объем электроэнергии, что при неэффективной схеме становится тяжелым бременем для бюджета предприятия. Можно, конечно же, перейти на галогенные или светодиодные светильники, но куда эффективнее видится системы управления освещением на производстве. Именно об этом и пойдет речь далее.

Что такое СУО?

Электрический ток, который необходим для питания всех электроприборов, в том числе, и осветительных, не возникает из неоткуда. Для этого, к примеру, нужно сжечь определенный объем угля на ТЭС, высвободив тепловую энергию. Последняя передается пару, который крутит лопасти турбины, в результате чего генерируется то самое электричество. Подобных технологических цепочек в зависимости от типа станции (АЭС, ГЭС и т. д.) предостаточно, но общим для них является необходимость использования природных ресурсов, а они, как известно, не безграничны.

Стремление к в таких условиях выглядит более чем обоснованным, если не из соображения экономии ресурсов, то уж точно с финансовой точки зрения. Более того, Закон Украины 75/94-ВР прямо обязывает принимать конкретные меры по повышению эффективности. К таким мероприятиям относится, в частности, проектирование освещения, системы управления им. В профессиональной среде они называются сокращенно, посредством аббревиатуры – СУО.

Такая система представляет собой электронную сеть, в которой действуют заранее определенные интеллектуальные алгоритмы. Главной задачей СУО является автоматизация функционирования как внутреннего, так и наружного освещения. На практике это означает, что человеку не нужно больше ходить и нажимать на кнопки выключателей, чтобы на рабочем месте стало светлее. За него эти задачи решает центральный или локальный пульт управления. Причем, он определяет не только время, когда необходимо подключить/отключить отдельные контура, но и интенсивность светового потока.

Классификация

В зависимости от предпринятых проектных и масштабов системы, они могут комплектоваться различными устройствами:

Выключатели с возможностью автоматического реагирования;
Диммеры, корректирующие яркость освещения в зависимости от заданных условий;
Лампы, прожекторы, светодиодные ленты (с сопутствующим оборудованием);
Комплекты датчиков (света, движения, открытия, присутствия);
Системы управления с использованием специального ПО и т. д.

Учитывая разнообразие задач и используемых для их комплектующих, система автоматического управления освещением классифицируется по широкому перечню критериев. К ним обычно относят способ передачи данных, а также масштабы и иерархическую структуру.

По способу передачи данных и контроля все СУО можно разделить на два типа: аналоговые и цифровые. Для первой группы характерной особенностью является наличие большого количества кабельной соединительной продукции, что в любом случае экономически не выгодно. Цифровые системы используют специальный протокол, к примеру, DSI (аналогичный используется в дисплеях мобильных устройствах), который позволяет минимизировать количество проводки, повысить комфорт монтажа и эксплуатации.

По масштабам реализации все делят также на два типа:

Локальные . Осуществляется контроль отдельной небольшой группы светильников. В большинстве случаев такие системы не нуждаются в обособленной проводке – весь конструктив, включая датчики и контроллеры, монтируется в компактном корпусе прямо на светильниках. Отдельные варианты таких СУО могут обмениваться между собой информацией, используя действующую сеть электропитания приборов;
Централизованные . Возможность управления большим количеством контуров освещения, в том числе, остальными инженерными системами объекта (отоплением, кондиционированием, водоснабжением и т. д.). Выполнение подобных задач требует построения сложной иерархии, использования специального ПО, микропроцессоров, систем обмена данными. Управление отдельными ветками осуществляется из центрального узла на основании заданных параметров работы и показаний локальных датчиков.

Кроме того, существует достаточно четкая иерархия, в рамках которой система управления наружным освещением (как и внутренним) может реализовывать определенный объем задач:

СУО базового уровня . Имеет возможность регулировать освещенность в диапазоне 0…1000 люкс на высотах 0…5 м, световой поток в пределах 10…100%, определять движение, присутствие на участке, активировать и деактивировать освещение в автоматическом режиме. Кроме светильников, в комплектацию входят промышленные датчики и автоматика локального применения;
СУО среднего уровня . на базе шкафов управления, включающих средства автоматизации, коммутации, учета электроэнергии и свободно программируемые контроллеры с модулями расширения;
СУО продвинутого уровня . Управление таким масштабным проектом требует использования специального программного и аппаратного обеспечения. Реализуется на базе персональных или промышленных компьютеров. Имеет возможность визуализации процессов, архивирования, анализа, передачи данных, контроля состояния системы, формирования отчетностей. Для связи могут использоваться проводные и беспроводные технологии (Ethernet, Internet, GPRS, IP).

Функции системы управления освещением

Автоматические СУО в зависимости от выполняют следующие группы функций:

Информационные . Обеспечение визуализации состояния СУО и управления ею. Сюда можно отнести сбор и обработку информации от датчиков, измерение, контроль параметров работы отдельных элементов, регистрацию штатных и нештатных ситуаций, формирование отчетов и т. п.;
Сигнализирующие . Информирование персонала о срабатывании автоматов (выключателей), возникновении аварий, несанкционированных подключениях к системе, числе неисправных точек освещения;
Управляющие . Обеспечение возможности работы в автоматическом и ручном (дистанционном, аппаратном) режимах;
Сервисные . Автоматическая и ручная диагностика, конфигурирование, защита и обеспечение доступа к СУО.

Системы управления светодиодным освещением

Использование излучающих в видимом диапазоне полупроводников на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных . Но поскольку это тип приборов имеет совершенно иной принцип и требования к работе, нежели энергосберегающие и лампы накаливания. В частности, существует возможность изменения яркости в зависимости от требования (например, времени суток). Для этого обычно используется широтно-испульсная модуляция (ШИМ). На светодиоды подается импульсами высокой частоты ток, в результате чего происходит их частое включение/выключение. Человеческий глаз же воспринимает этот процесс, как плавное изменение яркости.

Еще один специфический момент – это цвет, который получается при смешивании отдельных каналов. Для контроля этого процесса обычно используют различные вариации RGB-контролеров (стандартные, многоканальные, DMX, DALI), репитеры, диммеры, датчики.