Автоматика управления освещением. Автоматическое управление освещением – это просто. Какими бывают СУО

Реле для автоматического управления освещением, в последнее время приобретают все большую популярность. Ведь они позволяют не только существенно снизить затраты на освещение, но и сделать ваш дом более удобным для проживания. Что уж тут говорить о централизованных системах управления освещением, которые позволят вам вообще не подходить к выключателям.

Но зачастую установка таких систем достаточно дорогостоящая, и по карману далеко не каждому. В то же время, при наличии минимальных познаний в электротехнике, вы вполне можете создать централизованную систему управления, которая по своему функционалу мало в чем будет уступать своим более прогрессивным собратьям. А вот ее стоимость будет на порядок ниже.

Дабы разобраться с вопросом автоматического управления, давайте сначала рассмотрим, а чем отличается централизованная система управления от установки обычных датчиков. И какие, собственно говоря, датчики для этого могут применяться?

Для ответа на этот вопрос давайте возьмем шкаф управления наружным освещением с централизованной системой, и посмотрим, что к нему подключено. Вы удивитесь, но это обычные датчики освещенности, движения, присутствия, таймеры и концевые выключатели открывания дверей.

Сам процесс управления осуществляется только за счет этих датчиков. А централизованная система лишь обеспечивает их координацию, изменение режимов работы и удобный интерфейс пользователя для настройки и управления.

• То есть, мы вполне можем своими руками создать подобную систему управления, которая только что и будет не столь удобна в эксплуатации.
• Но столь ли часто нам необходимо изменять настройки? Может быть раз-два в год – да и то, только на отдельных реле.
• Это вполне можно сделать и вручную, а не через WEB-интерфейс. Зато стоимость такой системы будет в разы ниже.
• Что нам для этого необходимо? В первую очередь сами датчики. Поэтому давайте остановимся на них подробнее.

	– устройство которое срабатывает при наличии в поле его зрения движения. Данный датчик может отстраиваться от незначительно движения – например, движение веток от ветра, движения животных или удаленного движения людей.
	срабатывает при снижении уровня освещенности в месте установки устройства до установленного предела. Предел срабатывания вы будете выставлять самостоятельно, и это может быть как полная темнота, так и незначительное затемнение от тучи. Таймер – это устройство, которое отчитывает время между включениями и отключением света. Таймеры могут быть однозадачные – то есть способные отсчитывать время лишь для одной команды, и многозадачные, способные отчитывать время для большого количества задач одновременно.
	Концевые выключатели открывания и закрывания дверей . По сути это обычные кнопки, которые монтируются в дверь и фиксируют ее положение. Активно применяются не только для управления освещением, но и для интеграции систем управления освещением с охранными системами.
	Датчики присутствия – это устройства, которые фиксируют наличие человека в поле зрения датчика. Они могут быть выполнены по разнообразным технологиям, из-за чего цена на устройство может достаточно сильно отличаться. Например, некоторые датчики фиксируют наличие теплового излучения человека, а некоторые — работают по принципу датчика движения, фиксируя движения человека.

Схемы автоматического управления освещением

Подключение приведенных выше датчиков по схеме «и» или «или», позволяет полностью автоматизировать процесс управления освещением:

• Так называемая логика «и» — это когда включение освещения наступает при срабатывании сразу двух датчиков.
• Например, при снижении освещенности срабатывает датчик освещенности, и падает питание к датчику движения, при срабатывании которого и включается свет. Таким образом, срабатывание одного из этих датчиков не приведет к включению света.
• Логика «или» — это когда свет включится по фактору срабатывания одного из нескольких датчиков. Например: свет включится или по факту снижения освещенности, или по фактору наступления времени срабатывания на таймере.

Схемы подключения с одним датчиком

Чтобы разобраться с этим вопросом более детально, давайте рассмотрим разнообразные схемы подключения датчиков. Начнем с наиболее простых схем с одним датчиком.

В качестве примера возьмем схему подключения датчика освещенности, который при снижении уровня естественной освещенности будет давать импульс на включение искусственного освещения. Принцип подключения других датчиков аналогичен.

• Для этого нам потребуется непосредственно сам датчик освещенности. Он может быть двух типов. В первом случае — это датчик с коммутационным механизмом внутри. Такое устройство способно управлять освещением с токами до 6, 10 или 16А. Более высокие токи приведут к перегоранию контактной части реле.

• Второй тип реле - это автомат управления освещением с выносным датчиком. Автомат и датчик соединяются при помощи провода. В этом случае, датчик подает лишь управляющий импульс на автомат, а коммутация цепи происходит уже непосредственно автоматом. Такие устройства способны включать и отключать освещение с номинальными токами до 32А, а иногда и выше.
• В нашем примере мы рассмотрим подключение датчика освещенности первого типа, как более распространенного. Для его работы, нам потребуется подключить к нему фазный и нулевой провод (см. ).

• Для этого фазный провод подключаем от выключателя сети освещения, которую мы планируем автоматизировать. Причем, подключаем его на приходящий от распределительной коробки или от группового автомата контакт. Нулевой провод подключаем непосредственно в распределительной коробке — или шкафу управления освещением, как на видео.
• Теперь датчик у нас работоспособен, но пока еще нечего не коммутирует. Для этого нам необходимо к третьему выводу датчика подключить еще один провод. Он так же будет фазным, и подключается либо на уходящий контакт выключателя, либо непосредственно к ближайшему светильнику. Нулевой провод для светильника берется отдельно от распределительного щита или коробки.

Обратите внимание! Наша инструкция не даром делает такой акцент на подключение от выключателя. Дело в том, что согласно нормам ПУЭ, любые сети освещения с автоматическим управлением должны быть оборудованы системой ручного управления, которая шунтирует средства автоматизации. Проще говоря, должен стоять выключатель, который позволит включить свет помимо датчика.

Схемы подключения с двумя датчиками

Теперь давайте рассмотрим вопрос подключения сразу нескольких датчиков. При этом у нас будет два варианта: первый подключение по логике «и», а второй по логике «или».

• В качестве примера, давайте рассмотрим вариант, когда нам необходимо, чтобы освещение включалось, когда будет достаточно темно, и когда в определенной зоне есть человек. Для этого нам потребуется датчик освещенности и датчик движения. Вместо датчика движения может быть датчик присутствия.

• Теперь давайте разберем схему подключения – она называется последовательной. Прежде всего, как в варианте с подключением одного датчика, монтируем датчик освещенности. Только провод, который у нас шел к светильникам, подключаем в качестве приходящего фазного к датчику движения. А уже уходящий фазный провод от датчика движения подключаем к светильникам. При этом нулевой провод для датчика движения, мы подключаем в шкаф управления освещением наружным или распределительную коробку. Можно на один контакт с нулевым проводом датчика освещенности.
• При такой схеме, после того как снизится уровень естественного освещения, сработает датчик освещенности. Он подаст фазу на датчик движения, и тот включится в работу. После того, как в зону действия датчика попадет человек, он сработает и включит освещение.
• Теперь давайте рассмотрим вариант, когда у нас имеется длинная дорожка. Нам необходимо, чтобы свет зажегся тогда, когда с одной или со второй стороны дорожки появится человек. Зона действия одного датчика движения недостаточна для охвата всей дорожки. Поэтому нам потребуется два, или даже три датчика.

• Схема такого подключения достаточно проста. Все датчики должны быть включены параллельно. Для этого из одной точки берем нулевой провод, и подключаем его ко всем датчикам. Так же поступаем и с фазным питающим проводом. А вот уходящие от датчиков фазные провода, соединяем между собой и подключаем к нашим светильникам.

Обратите внимание! Если у нас имеется ящик управления освещением 380В, из которого мы подключаем датчики, то крайне важно чтобы все они были запитаны от одного и того же фазного провода. В противном случае, это приведет к короткому замыканию. Поэтому, для исключения ошибок, подключения лучше выполнять в одной точке.

При таком способе подключения, при срабатывании хотя бы одного из датчиков, свет включится вдоль всей дорожки. Комбинируя приведенные выше варианты, можно достичь высочайшей степени автоматизации.

Но для сложных схем, становится достаточно накладно монтировать силовые провода от датчика к датчику. Поэтому в таких случаях, все силовые переключения выполняются в силовом шкафу. А к датчикам подводится только питание, и от них исходят управляющие сигналы.

Вывод

Ящик управления освещением с фотореле — это уже давно не предел автоматизации. Современные технологии позволяют использовать сразу несколько параметров для включения освещения. И далеко не всегда для этого необходима покупка дорогостоящего оборудования.

Вполне возможно создать качественные системы управления и самостоятельно. Для этого достаточно иметь минимальные познания в электротехнике, и правильно продумать условия включения и отключения света.

Расход электроэнергии на цели освещения промышленного предприятия может быть заметно снижен достижением оптимальной работы осветительной установки в каждый момент времени. Добиться наиболее полного и точного учета наличия дневного света, равно как и учета присутствия людей в помещении, можно с помощью системы автоматического управления освещением (АСУО). Современные системы управления освещением сочетают в себе значительные возможности экономии электроэнергии с максимальным удобством для пользователей.

Архитектура системы АСУО

Автоматизированная Система Управления Освещением (АСУО) построена по иерархическому принципу и представляет собой трёхуровневую структуру.

«Нижний уровень» представлен несколькими группами светильников - внутреннее освещение и внешнее освещение, а также локальной автоматикой в виде датчиков промышленного исполнения, совмещающих в себе следующие функции:
. определение уровня освещённости на высотах до 5 метров от 0 до 1000 Люкс;
. определение комбинированного уровня освещённости - сочетание естественного и искусственного освещения;
. установка задержки времени срабатывания датчика на включение / выключение системы;
. интеллектуальное определение краткосрочных изменений естественного освещения;
. возможность регулирования светового потока светильников в пределах от 10 до 100%;
. инфракрасное определение движения / присутствия человека;
. включение / выключение системы освещения в автономном режиме;

«Средний уровень» представляет собой средства автоматизации, смонтированное в Шкафу Пункта Включения системы освещения:
. коммутационное оборудование;
. счётчик электроэнергии с цифровым интерфейсом;
. контроллерное оборудование.
Контроллерное оборудование состоит из свободно программируемого промышленного контроллера и модулей ввода/вывода унифицированных сигналов.

«Верхний уровень» включает в себя систему визуализации данных, которая строится на базе ПО, установленного компьютера офисного или промышленного исполнения.
Программное обеспечение «верхнего уровня» представлено SCADA/HMI системой со следующими функциями:
. архивирование рабочих / предоставляемых данных;
. предоставление оперативному персоналу удобного человеко-машинного интерфейса;
. контроль состояния и диспетчерского управления системой освещения;
. анализ накопленных архивных данных;
. обеспечения формирования отчетной документации;

В качестве каналов связи между «верхним» (АРМ диспетчера) и «средним» (контроллерным) уровнями выступает:
. основной канал - проводной канал связи предприятия (Ethernet);
. беспроводной канал (резервный) - канал связи GPRS;
. беспроводной канал (резервный) - поддерживается резервирование SIM карт сотовых операторов, т.е. возможность создания закрытой системы с индивидуальным IP адресом на каждом ШПВ;
. возможность передачи данных по локальной сети Ethernet и глобальной сети Internet;

Функции системы АСУО

Информационные функции:
Обеспечение/формирование экранных изображений и выходных форм информационно-вычислительных задач по запросам диспетчера или неоперативного персонала (администратора системы) и включают:
. сбор и обработка информации о состоянии оборудования системы освещения;
. измерение и контроль потребления электроэнергии по каждому Шкафу Пункта Включения (ШПВ);
. обнаружение, сигнализация и регистрация аварийных ситуаций, отказов отдельного оборудования, несанкционированного проникновения в ШПВ;
. контроль несанкционированного подключения к кабельным сетям / сетям освещения;
. выполнение расчетных задач, расчет наработки и т.д.
. архивирование истории изменения параметров на жестком магнитном диске;
. ведение журнала выполненных событий;
. формирование и выдача оперативных, архивных данных персоналу;
. формирование и печать отчетной документации - за смену, за месяц, выполнение других отчётов;
. учет потребляемой электроэнергии;

Функции сигнализации:
Сигнализационные функции проявляются при возникновении следующих условий:
. срабатывание концевого выключателя на двери шкафа ШПВ (при выполнении несанкционированного доступа);
. возникновение аварийной ситуации и/или изменение состояния пункта включения;
. несанкционированное подключение к кабельным сетям, к сетям освещения;
. авария канала связи со шкафом пункта включения;
. критическое число неисправных светильников;

Функции управления: АСУО может работать в одном из трех режимов управления:
. Автоматический режим работы - основной режим работы.
- управление освещением согласно расписанию заданному диспетчером;
- управление уличным освещением может осуществляться по континентальному световому дню (определение времени восхода / захода солнца по широте и долготе объекта освещения);
- управление уличным освещением по показанию датчика уровня освещенности;
. Ручной дистанционный режим работы.
- управление освещением с АРМ диспетчера. Диспетчер в ручном режиме активирует необходимые переключения, задания и установки. Например, в аварийной ситуации или при ремонтных / регламентных работах.
. Ручной аппаратный режим работы.
- управление освещением по месту установки ШПВ. Обслуживающий персонал осуществляет переключение освещения с помощью переключателей, установленных в ШПВ, проводя необходимые проверки работоспособности при ремонтных и регламентных работах.

Сервисные функции:
. автоматическая диагностика каналов связи со шкафом пункта включения;
. автоматическая диагностика коммутирующего оборудования;
. конфигурирование системы;
. проведение в регламентируемых пределах подключений / отключений, проверки / замены элементов системы;
. ручной ввод установок и констант управления, обработки информации;
. защита от несанкционированного доступа в среду системы;
. доступ к функциональным возможностям системы предоставляется согласно установленным административным разграничениям уровней доступа.

Внедрение автоматизированной системы управления освещением промышленного предприятия (как административных, так и производственных объектов) позволяет осуществлять телекоммуникационный контроль состояния сетей и осветительных приборов, управлять режимами горения светильников, дистанционно управлять освещением отдельных участков объекта по заранее заданному графику, а также вести учет энергопотребления и следить за эффективным использованием электроэнергии.

АСОУ сегодня - это реальный и наиболее перспективный инструмент энергосбережения.

Максим Береснев, эксперт ООО «Арман»

В статье рассматриваются вопросы необходимости проведения автоматизации освещения, классификация существующих систем и этапы реализации типового проекта модернизации.

Трудно найти такую отрасль промышленности или народного хозяйства, где бы отсутствовала потребность в производственных площадей и рабочих мест. К его организации предъявляются достаточно серьезные требования, особенно со стороны контролирующих органов в сфере охраны труда. Но в то же время не следует забывать, что все элементы таких систем (в простейшем варианте – комплекс осветительных приборов) потребляют электричество, за которое приходится платить и довольно много. Желание сэкономить в такой ситуации выглядит более чем естественным, но чтобы решить проблему, как говорится, «в духе времени» одной замены старых лампочек накаливания на светодиодные будет недостаточно. Оптимальным вариантом, несмотря на требуемые капиталовложения, является автоматизация систем освещения, которая позволит сэкономить куда больше за счет эффективного управления имеющимся ресурсом без потери в комфорте.

Зачем нужно автоматизировать освещение?

Не секрет, что комплексное решение подобной задачи невозможно без разработки комплексного проекта, подбора подходящего по характеристикам оборудования и последующего его монтажа на объекте. Чтобы от подобных действий был реальный положительный эффект, их реализацию лучше доверить какой-нибудь профильной организации. , разработка проектной документации, закупка оборудования, монтажные и пуско-наладочные работы и т. д. – это серьезная нагрузка на бюджет и очевидно, может потребовать поиска и привлечения инвестиций.

Для большинства небольших предприятий такой груз уже на старте может стать серьезным поводом отказаться от модернизации. Но давайте взглянем на вопрос со стороны какого-нибудь среднестатистического жителя нашей страны, у которого в очередной раз на кухне сгорела обычная 60-ватная лампочка. Вариантов действий у него несколько:

1. Купить такой же 60-Вт аналог . Решение, как говориться, бюджетное, поскольку стоит такая лампочка раз в 5-10 меньше чем самая дешевая светодиодная. Об экономии в таком случае можно и не мечтать, особенно при коротком световом дне. Так, если предположить, что такая лампочка в среднем работает до 8 часов в сутки (зимой это более чем реально), то за месяц на одном приборе можно получить до 14 кВт×час на счетчике и до 13 грн в квитанции. Если будет работать 5 лампочек, соотношение вырастет до 70 кВт×час и 65 грн, при 10 приборах – до 140 кВт×час и 160 грн соответственно. Тенденция не очень утешительная, если учесть, что в доме электричество потребляют и другие бытовые приборы;
2. Купить светодиодную лампочку . Аналогом по светоотдаче для 60-ватной лампы накаливания является LED-источник мощностью порядка 4 Вт. Он потребляет в 15 раз меньше энергии, а значит, сумма в платежке уменьшится пропорционально. Естественно, дороже, но и работает не в сравнение дольше;
3. Использовать интеллектуальные системы . Экономии в предыдущем случае большинству может оказаться достаточно, но есть реальная возможность снизить потребление еще больше. Например, взять те же LED-лампочки, но в добавок использовать элементы системы автоматизации управления освещением (АСУО), скажем, простейшие датчики движения, освещенности и т. п. В этом случае, каждый прибор будет включаться по необходимости, например, когда человек приближается к нему.

Конечно, в последнем случае придется вложиться в оборудование, но в перспективе такой подход окупится более чем реальной экономией электроэнергии. А теперь представим себе на минутку, какой эффект от подобной модернизации будет иметь более-менее с несколькими сотнями рабочих, посменным графиком, большим количеством оборудования и производственных площадей.

Какими бывают СУО?

В зависимости от поставленных целей и задач модернизации освещения, для ее реализации может потребоваться достаточно большой перечень оборудования. Это и непосредственно осветительные приборы, комплекты датчиков, выключатели, и т. д. Именно масштабы предстоящей модернизации влияют на классификацию подобных систем и позволяют выделить два их основных вида:

• Локальная СУО . Наиболее простой вариант системы, при котором контроль осуществляется одним или несколькими осветительными приборами. В таком случае требуется минимальный набор вспомогательных средств – иногда блоки управления являются встроенными в сам светильник;
• Централизованная СУО . Это система более высокого уровня, в которой может быть реализована полноценная автоматизация управления освещением. Может состоять из большого количества контуров, в том числе, различных инженерных сетей объекта модернизации. Наиболее яркий пример – любой современный крупный торгово-развлекательный центр. Для реализации на практике требует применения большого количества оборудования, связанного сложной иерархией построения, специальных программных комплексов и обеспечения. Как правило, в этом случае имеет место центральный пункт управления всей сетью, а также, при ее значительных объемах, локальные узлы контроля.

Кроме того, возможна классификация по количеству и качеству (техническим возможностям) используемого оборудования: начального, среднего и топового уровня. Базовые комплектации включают сами осветительные приборы, простейшие датчики и автоматику, а топовые – целые комплексы вспомогательных систем с расширенным функционалом, программные системы управления, в том числе, с использованием беспроводных технологий.

Как происходит установка и автоматизация систем освещения?

Реализовать на практике такой проект даже с не самой сложной постановкой задач не так то просто. Во-первых, тот специалист или их группа, которые будут заниматься этим вопросом, должны быть в полной мере компетентны. Это значит, не только наличие профильных знаний и навыков, но и большой практический опыт.

Процесс внедрения автоматизированных систем управления для освещения объекта должен проходить в несколько этапов:

• Аудит . Прежде чем приступить к разработке проекта, необходимо оценить состояние объекта, его размеры, производственное предназначение, наличие существующих систем освещения и питания;
• Разработка и согласование . На этом этапе проводятся необходимые расчеты, целью которых является выбор оптимальной схемы освещения и соответствующего по характеристикам оборудования;
• Коммерческое предложение . После согласования проекта с заказчиком последнему предоставляется его финансовое обоснование, включая расчет срока окупаемости (необходимое условие при использовании внешних капиталовложений);
• Поставка оборудования . После решения всех финансовых вопросов происходит изготовление или закупка необходимого для реализации проекта оборудования и расходных материалов;
• Монтаж . Завершающим этапом модернизации является непосредственная установка всех элементов системы освещения.

На этом можно было бы ставить точку, но еще одним неотъемлемым этапом работ является пуско-наладка. Это и неудивительно, ведь кроме приходится использовать комплекс датчиков и прочих приборов контроля/управления, которые предстоит протестировать и настроить в соответствии с поставленными задачами. Без этого даже самая внешне не сложная система не будет работать согласованно.

Подробнее

Экспортные истории: как Украина «несет свет» в Европу

Подробнее

Модернизация системы электроосвещения на ДТЭК Добропольская ЦОФ

Подробнее

Что такое теплоотвод в светодиодном светильнике?

Подробнее

Сколько в год можно сэкономить на электроэнергии с использованием светодиодного освещения?

Подробнее

20 Сен

Энергоэффективное освещение, как конкурентное преимущество

Подробнее

Особенности эксплуатации светодиодного освещения

Подробнее

Окупаемость инвестиций в модернизацию системы освещения

Подробнее

Оптическая система LED светильника: линзы, отражатели

Для повышения экономической эффективности предприятия компания Эконекс предлагаем вашему вниманию управление освещением на производстве Exonex Smart, работающая совместно с светодиодными светильниками Econex. Посмотрите фактически, что происходит в отрасли светодиодного освещения – имея умный гибкий и управляемый продукт мы используем его по старинке в режиме вкл/выкл.

Рисунок №1.

Пример классического «ручного» у правления освещением на производстве . Выключатели находятся в ЩО1. Электромонтер (или иной специалист) дол-жен отслеживать график работы объекта (начало, конец рабочего дня, обед, технологические перерывы и т.д.) и производить частичное или полное отключение освещения.

При изменении интенсивности солнечного света (разные времена года), а так же при изменении уровня естественной освещенности (облачная погода, тучи), электромонтер должен постоянно включать или выключать полностью или частично освещение в цехе. Это все в идеальном случае. А на практике все происходит далеко от идеала, в лучшем случае освещение включают в начале рабочего дня, а выключают в конце рабочего. а то и вовсе осветительные приборы работаю круглые сутки.

Рисунок №2.

Производство, в котором управление освещением осуществляется от двух и более щитов. На практике цеха могут достигать значительных размеров (сотни метров в длину). Электромонтеру придется большую часть своего времени тратить на «походы» от щита освещения к щиту. Часто освещение нескольких цехов работает постоянно, в не зависимости от потребности освещения на текущий момент.

Автоматизированная система управления освещением Econex Smart для управления освещением цеха позволяет :
- ручное регулирование освещенности на рабочий местах
- автоматический учет присутствие людей в освещаемом помещении (включение в присутствии людей);
- автоматическое обеспечение постоянной освещенности на рабочих местах с учетом интенсивности естественного света.
- управление освещение согласно временным графикам (суточным, недельным и т.д.).
Управление наружными осветительными установками:
- включение и выключение светильников полностью или по группам, дискретное или плавное регулирование их светового потока.

Система управления освещением на производстве решает следующие важнейшие задачи :
- экономия электроэнергии
- улучшение комфортности освещения
- повышение безопасности (снижение травматизма на производствах)
- увеличение сроков службы осветительных приборов и источников света.
- мониторинг и диагностика осветительных установок
- ручное регулирование освещенности на рабочих местах
- автоматический учет присутствие людей в освещаемом помещении (включение в присутствии людей)
- автоматическое обеспечение постоянной освещенности на рабочих местах с учетом интенсивности естественного света
- управление освещение согласно временным графикам (суточным, недельным и т.д.)
- включение и выключение светильников полностью или по группам, дискретное или плавное регулирование их светового потока

Экономия электроэнергии в осветительных установках лри различный варианта к управления:

1 – ручное управление
2 – ручное управление + датчики присутствия

3 – автоматическое регулирование светового потока ламп в зависимости от интенсивности естественного света

4 – комбинация вариантов 2+3+контроллер с часами реального времени

Рисунок № 4.

Пример управления освещением на производстве без окон при помощи светодиодных светильников Econex и автоматической системы управления освещением Econex Smart.
При правильном проектировании и монтаже оборудования система будет автоматически поддерживать необходимую освещенность производственных помещений.

Рисунок № 5.

Пример управления освещением на производстве с окнами при помощи светодиодных светильников Econex и автоматической системы управления освещением Econex Smart.

Помещение имеет одно боковое окно с солнечной стороны. В этом случае система Econex Smart автоматически будет регулировать световой поток светодиодных светильников для достижения необходимых (заданных) показателей освещенности.

Система автоматического управления освещением на производстве Econex Smart может быть выполнена в 3х вариантах комплектации:

- минимальная
- оптимальная
- максимальная

На рисунке №6, представлен самый простой вариант, который состоит из светодиодных светильников Econex с радиомодулями, блока управления и пользовательского устройства (персональный компьютер, планшет и т.п.).
Светильники получают и передают информацию в Блок управления по радиоканалу.
Блок управления подсоединяется к пользовательскому устройству посредством радиоканала (Wi-Fi и др.), через беспроводной интернет (USB-модем) или при помощи проводной линии.
В данном варианте возможно только управление осветительной установкой в ручном или автоматическом режиме (по расписанию).

Рисунок №7.

В оптимальном варианте в систему автоматического управления освещением добавляются различные датчики (освещенности, присутствия)

Так же в систему можно добавить счетчик электроэнергии для учета потребленной электроэнергии осветительной установкой, а так же для контроля качества электроэнергии.

Все дополнительные устройства могут интегрироваться в систему посредством радиоканала.

Рисунок №8.

В максимальном варианте автоматическая система управления освещением имеет многоуровневую структуру, пример которой представлена на слайде.

Возможности системы:
- управление освещением в ручном и автоматическом режиме (по графику, по фактической освещенности, по присутствию людей и т.д.)
- учет электрической энергии и параметров электрической сети
- сохранение и обработка статистических данных (режимов работы системы, аварийных режимов и т.д.)
- синхронизация и управление осветительной установки и технологических процессов.

Рисунок №9.

На рисунке №9 приведен условный пример плана осветительной установки промышленного объекта.

На плане все светильники разбиты на зоны освещения. Каждая зона может управляться вручную или меть индивидуальные настройки автоматического управления, а также может быть согласована с внешними устройствами (датчиками освещенности, присутствия, технологическими датчиками и т.д.)

На рисунке №10 показан пример настройки помещения в ПО Econex Smart.

В данном ПО вводится каждый объект системы (светильники, датчики и т.д.). Каждый объект имеет уникальный индикационный номер.
Светильники могут объединяться в зоны. Для каждой зоной или отдельным светильником можно управлять вручную при помощи кнопок на панели инструментов, а можно назначить автоматических режим работы (по графику с учетом или без учета внешних факторов, таких как освещенность, присутствие персонала, режимов работы оборудования).

Рисунок №11

На слайде показан пример суточных графиков работы осветительной установки (зоны, нескольких или всех зон, отдельный светильник)

На верхнем графике показан режим работы осветительной установки по стандартному 8-ми часовому графику.
В нерабочее время с 17 до 8 часов осветительная установка работает в дежурном режиме на 10% своей мощности.
В 8 часов, в начале работы объекта, и после обеда, с 13 до 17 часов, светильники переключаются на 80% мощность.
В обед, с 12 до 13 часов, светильники переходят в дежурный режим 20%.

На нижнем графике приведен более сложный график работы освети-тельной установки по 2-х сменному рабочему графику и с учетом светового дня с 8 до 18 часов.

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

1. 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 .
2. Поддержание постоянного уровня освещенности при наличии присутствия в помещениях.
3. 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.
4. Автоматическое или полуавтоматическое управление освещением, интеграция с общей системой автоматизации и диспетчеризации здания.
5. Автоматическое управление по заранее запрограммированным параметрам.
6. 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:

1. Блоки логики, контроллеры, шлюзы, актуаторы – управляющие устройства
2. Датчики присутствия, движения, освещенности – регистраторы событий
3. Различные выключатели – ручное управление
4. Светильники или иные нагрузки – управляемые устройства
5. 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.