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

Автоматизированная система управления наружным освещением (АСУНО) предназначена для многоуровневой автоматизации управления наружным освещением города с применением современных технических решений. Применение автоматизированных систем управления позволяет сделать освещение города легкоуправляемым, экономичным и оперативным. АСУНО обеспечивает оперативное переключение режимов освещения по графику на уровне сегментов осветительной сети, удаленный контроль и управление до уровня светоточки, а также конфигурирование каждого сегмента. Связь с центральным диспетчерским пунктом по радиоканалу, сотовой связи или оптоволоконной линии связи.

Внедрение автоматизированной системы управления наружным освещением решают следующие задачи:

1. Обеспечение оптимального и стабильного уровня освещенности в соответствии с действующими нормативами;
2. Сокращение эксплуатационных затрат и сокращение численности персонала;
3. Повышение надежности и эффективности работы сети наружного освещения;
4. Обеспечение оперативного контроля состояния электротехнического оборудования и линий наружного освещения;
5. Обеспечение технического и коммерческого учета потребленной электроэнергии;
6. Существенное улучшение показателей энергоэффективности.

Преимущества использования системы управления наружным освещением:

1. Повышение надежности работы оборудования за счет исключения устройств контактной коммутации и применения блоков бесконтактной коммутации силовых линий;
2. Замена электромагнитных пускорегулирующих аппаратов на электронные ПРА;
3. Удаленный контроль, конфигурирование и управление оборудованием в линиях освещения с точностью до конкретного светильника;
4. Экономичность системы;
5. Совместимость системы с уже существующим в городе силовым и осветительным оборудованием;
6. Возможность наращивания существующих систем освещения от одной улицы до целого города;
7. Возможность подключения дополнительных диспетчерских пунктов, включаемых в локальную сеть с ЦДП, а также мобильных диспетчерских пунктов (ноутбук) при наличии выхода в интернет.

Обеспечить эффективное функционирование осветительной системы возможно, применяя средства автоматического управления освещением. Управление осветительной установкой осуществляется двумя основными способами: отключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников (для групп светильников или индивидуально).

К системам дискретного управления освещением относятся различные фотореле и таймеры. Принцип действия основан на включении и отключении питания по сигналам установленных датчиков или в зависимости от времени суток по предварительно заложенной программе. К системам дискретного управления освещением относятся также автоматы, оснащенные датчиками присутствия. Они отключают светильники в помещении спустя заданный промежуток времени после того, как из него удаляется последний человек. Это наиболее экономичный вид систем дискретного управления, однако к побочным эффектам их использования относится возможное сокращение срока службы ламп за счет частых включений и выключений. Системы плавного регулирования мощности освещения по своему устройству несколько сложнее.

Современные системы управления освещением сочетают в себе значительные возможности экономии электроэнергии:

1. Точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне. Достигается это введением в систему управления освещением фотоэлемента, находящегося внутри помещения и контролирующего создаваемую осветительной установкой освещенность. Несмотря на наличие в подавляющем большинстве помещений естественного освещения в светлое время суток, мощность осветительной установки рассчитывается без его учета. Если поддерживать освещенность, создаваемую совместно осветительной установкой и естественным освещением, на заданном уровне, то можно еще больше снизить мощность осветительной установки.
2. В определенное время года и часы суток возможно даже использование одного естественного освещения. Эта функция может осуществляться тем же фотоэлементом, что и в предыдущем случае, при условии, что он отслеживает полную (естественную + искусственную) освещенность. При этом экономия энергии может составлять 20-40%.
3. Дополнительная экономия энергии в освещении может быть достигнута отключением осветительной установки в определенные часы суток, а также в выходные и праздничные дни. Эта мера позволяет эффективно бороться с забывчивостью людей, не отключающих освещение на рабочих местах перед своим уходом. Для ее реализации автоматизированная система управления освещением должна быть оборудована собственными часами реального времени.
4. Учет присутствия людей в помещении. При оборудовании системы управления освещением датчиком присутствия можно включать и отключать светильники в зависимости от того, есть ли люди в данном помещении. Эта функция позволяет расходовать энергию наиболее оптимально, однако ее применение оправдано далеко не во всех помещениях. В отдельных случаях она может даже сокращать срок службы осветительного оборудования и производить неприятное впечатление при работе. Экономия, получаемая за счет отключения светильников по сигналам таймера и датчиков присутствия электроэнергии, составляет 10-25 %.

Дистанционное беспроводное управление осветительной установкой. Хотя такая функция не является автоматизированной, она часто присутствует в автоматизированных системах управления освещением благодаря тому, что ее реализация на базе электроники системы управления освещением очень проста, а сама функция добавляет значительное удобство в управлении осветительной установкой.

Методами непосредственного управления осветительной установкой является дискретное включение/отключение всех или части светильников по командам управляющих сигналов, а также ступенчатое или плавное снижение мощности освещения в зависимости от этих же сигналов.

Ввиду того что современные регулируемые электронные ПРА имеют ненулевой нижний порог регулирования, в современных автоматизированных системах управления освещением применяется комбинация плавного регулирования вплоть до нижнего порога с полным отключением ламп в светильниках при его достижении.

Классификация систем автоматического управления освещением.

Системы автоматического управления освещением условно можно разделить на 2 основных класса – так называемые локальные и централизованные.

Для локальных систем характерно управление только одной группой светильников, в то время как централизованные системы допускают подключение практически бесконечного числа раздельно управляемых групп светильников.

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

Локальные «системы управления светильниками в большинстве случаев не требуют дополнительной проводки, а иногда даже сокращают необходимость в прокладке проводов. Конструктивно они выполняются в малогабаритных корпусах, закрепляемых непосредственно на светильнике или на колбе одной из ламп. Все датчики, как правило, составляют один электронный прибор, в свою очередь, встроенный в корпус самой системы.

Часто светильники, оборудованные датчиками, обмениваются между собой информацией по проходам электрической сети. За счет этого даже в случае, если в здании остался единственный человек, находящиеся на его пути светильники останутся включенными.

Централизованные системы управления освещением, наиболее полно отвечающие названию «интеллектуальных», строятся на основе микропроцессоров, обеспечивающих возможность практически одновременного многовариантного управления значительным (до нескольких сотен) числом светильников. Такие системы могут применяться либо только для управления освещением, либо также и для взаимодействия с другими системами зданий (например, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных ограждений).

Централизованные системы выдают также управляющие сигналы на светильники по сигналам локальных датчиков. Однако преобразование сигналов происходит в едином (центральном) узле, что предоставляет дополнительные возможности вручную управлять освещением здания. Одновременно существенно упрощается ручное изменение алгоритма работы системы.

При системах централизованного дистанционного или автоматического управления освещением питание цепей управления разрешается от линии, питающей освещение. Для помещений, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения, управление рабочим освещением должно обеспечивать включение и отключение светильников группами или рядами по мере изменения естественной освещенности помещений.

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.

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

Автоматизация освещения

Подробнее

Окупаемость инвестиций в модернизацию системы освещения

Подробнее

Оптическая система LED светильника: линзы, отражатели

Система управления освещением – комплекс технологических решений, способный обеспечивать нужное количество света в нужное время и в нужном месте. Автоматизация системы освещения является одним из трех главных механизмов, направленных на оптимизацию освещения – наряду с переходом на энергоэффективные лампы и правильным расположением осветительных приборов. Какое устройство и особенности автоматизации?

Что входит в состав системы?

Автоматическое управление освещением включает в себя комплекс высокотехнологических устройств, которые способны работать в автоматизированном и автоматическом режиме, то есть без участия человека. Конструкция системы состоит не только из осветительных приборов, но и из датчиков и вспомогательных устройств. В любой момент можно подключить новые внешние устройства, ведь система масштабируема. Перечень оборудования:

Умные выключатели, которые способны включаться и выключаться как в обычном ручном режиме, так и после соответствующих команд с пульта управления. Есть механические и сенсорные выключатели.

Умные диммеры – устройства, предназначенные для плавного изменения мощности осветительных приборов. Иными словами, используются для автоматизированного редактирования яркости освещения.

Умные лампы – имеют возможность включаться и выключаться в автоматическом режиме, а также плавно изменять яркость своего свечения. Некоторые модели способны менять цвет и температуру.

Светодиодные ленты – имеют те же возможности, что и смарт-лампы. При этом они отличаются меньшим энергопотреблением, повышенной безопасностью использования, а также длительным сроком службы.

Не меньшую роль в автоматизации системы освещения играют датчики, которые следят за изменениями в среде. В рассматриваемых схемах наибольшей востребованностью пользуются сенсоры, реагирующие на движение, присутствие, открытие и закрытие дверей, окон, на изменение уровня освещения. Также автоматизация может успешно взаимодействовать с другими системами здания, в том числе с пожарной сигнализацией или же с ОВК.

Принцип работы схемы

Главным устройством в системе является центральный контроллер. Именно сюда приходят все сигналы с пульта управления или мобильного приложения. Именно здесь обрабатываются входные сигналы со внешних датчиков. Здесь же формируются команды, которые отправляются исполнительному оборудованию – светильникам, RGB светодиодным лентам и другим. От характеристик центрального контроллера зависят возможности системы.

После того, как подключенные к центральному контроллеру датчики регистрируют изменение окружающей среды, на контроллер приходят сигналы. Они интерпретируются, и на основе заданных сценариев устройство отправляет команды на осветительное оборудование. Также возможна работа системы в автоматизированном и ручном режиме, когда пользователь самостоятельно отправляет команды системе в режиме реального времени.

Разновидности систем

Схемы автоматизированного управления светом классифицируются по различным признакам. Один из них, это тип подключения. Все многообразие рассматриваемых решений можно разделить на две большие категории:

Проводные. Постепенно уходящий в прошлое вариант, который отличается достаточно сложным монтажом. Установка такого решения рационально лишь в том случае, если это происходит на стадии ремонта или строительства дома. В противном случае затраты времени и материалов будут велики.

Беспроводные. Более удобный и простой в установке вариант, который не требует прокладывать десятки метров кабелей по всему дому. Достаточно разместить исполнительные устройства и датчики в нужных местах, после чего настроить беспроводное соединение оборудования с центральным контроллером.

Какой из представленных вариантов выбрать? Для уже готовых квартир и домов рекомендуется второй вариант, пусть и по более высокой стоимости. Если хочется сэкономить, и при этом не пугает сложный монтаж, можно приобрести и установить проводную автоматизацию освещения. Они отличаются более низкой стоимостью.

Внутреннее и уличное освещение

Еще одна классификация, которая затрагивает системы автоматизации света – разделение по размещению:

Внутреннее. Для внутреннего освещения нет строгих требований к прочности и устойчивости, поэтому можно приобретать электрооборудование с любой степенью защиты корпуса. В первую очередь при выборе таких приборов надо обращать внимание на характеристики, и только потом на стоимость.

Уличное. В этом случае рекомендуется использовать устойчивое к механическим воздействиям и плохим погодным условиям оборудование. Это пригодится в случае, если датчики и светильники попадут под пристальное внимание вандалов. Степень защищенности корпуса устройств должна быть не ниже IP65.

Сегодня в продаже можно найти большой выбор вандалостойкого оборудования, причем по сносным ценам.

Управление освещением

Главным достоинством автоматического управления освещением является способность контроля осветительных приборов или сразу их групп при помощи единого интерфейса управления. Зачастую это настенная панель, на которой есть дисплей с отображением данных о работе осветительной системы, а также с пользовательским интерфейсом управления. Возможно управление осветительными приборами и с отдельных выключателей.

Еще один популярный вариант автоматизированного управления осветительными системами предполагает использование пультов дистанционной связи. На таких пультах есть все необходимые кнопки, на некоторых есть и дисплей, отображающий информацию о состоянии подключенных осветительных приборов. Пульты передают информацию на единый интерфейс управления, используя для этого ИК-излучатели, или модуль связи Bluetooth.

Наконец, не менее распространенный способ управления автоматическим освещением – получение и передача сигналов при помощи мобильного приложения, установленного на планшете или смартфоне. При помощи таких приложений можно задавать и редактировать уже готовые сценарии освещения, причем управлять работой домашних осветительных приборов можно на большом расстоянии от самого дома, если есть шлюз Gateway.

Варианты готовых сценариев

У автоматического управления освещением существует множество сценариев, которые позволяют один раз запрограммировать контроллер, и больше не тратить время на постоянные настройки освещения. Для того, чтобы работа большинства сценариев была возможна, требуется наличие датчиков. Некоторые программы:

Механизм	Сценарии	Пусковое устройство
Расписание	Включение света в заданное время Выключение света в нужное время Включение отдельных источников
	Активация осветительного прибора через определенное время после включения
Астрографик	Включение света спустя час после рассвета Включение света за час до заката
Присутствие или отсутствие людей	Активация освещения в случае, если в помещение заходит человек Выключение света после того, как комнату покинут люди	Датчик движения Датчик присутствия
Уровень естественного освещения	Активация освещения при низком уровне естественного света Поддерживание уровня освещения на одном и том же уровне	Датчик освещения
Открывание и закрывание дверей	Включение либо отключение света при открытии, либо закрытии двери соответственно	Датчик открытия

Также можно настроить сценарии, в которых инициирующим механизмом будет сигнал от внешнего источника. Например, при срабатывании пожарной сигнализации умный дом даст всем светильникам на включении. Либо при регистрации несанкционированного проникновения все лампы начинают моргать, привлекая внимание.

Преимущества и недостатки

Высокая востребованность систем автоматического управления освещением обусловлена множеством плюсов такой технологии. Возможность управления всем светом в доме из одного места – не единственное достоинство этого решения. Стоит отметить и другие преимущества, которые открываются владельцам умного освещения:

Экономия электрической энергии. Настройка освещения таким образом, чтобы при покидании людьми помещения свет выключался, позволяет значительно снизить потребление электроэнергии приборами.

Масштабируемость и универсальность. В любой момент к системе контроля за освещением реально подключить дополнительные датчики, осветительные приборы и другое электрическое оборудование.

Простота настройки и управления. Обращаться с рассматриваемой технологией можно, даже не имея большого опыта. Пользовательский интерфейс пультов отличается интуитивностью, а также простотой.

Увеличение продолжительности срока службы ламп. Этот положительный эффект достигается за счет снижения энергопотребления электрическим оборудованием, и его более правильным контролем.

Простой монтаж беспроводных систем. Установка беспроводной схемы контроля светом не требует никаких ремонтных работ и больших затрат времени. Нужно лишь разместить устройства на их местах.

Некоторым людям может показаться, что недостаток рассматриваемой технологии заключается в ее высокой стоимости. Однако нужно учитывать, что использование таких решений положительно сказывается на экономии, и в не самом далеком будущем установка такой схемы вполне может окупиться. Также не стоит забывать, что покупка и монтаж автоматизированного освещения – это выгодная инвестиция в свой комфорт, безопасность.

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.