Автоматизация освещения. Автоматизация и диспетчеризация системы освещения

Проектирование и разработка системы автоматизации освещения – одно из направлений деятельности АО «МЗТА». Создается она на базе программируемых логистических контроллеров и позволяет настроить индивидуальную схему работы осветительного оборудования.

Возможности автоматизации освещения

Есть возможность разделить осветительное оборудование здания на группы, каждая из которых может загораться согласно индивидуальному графику или от сигналов датчика (например, от перемещения, освещенности.

Система автоматического управления освещением позволяет экономно расходовать электроэнергию, продлевает срок службы ламп, благодаря отключению осветительных приборов, когда в них нет надобности. Также МЗТА разработаны специализированные модификации контроллеров, способные управлять мощными светодиодными лентами напрямую, миную диммеры. Достигается это мощными транзисторными ключами, работающими в режиме 3-х позиционной ШИМ (широтно-импульсной модуляции).

Функции диспетчеризации освещения

Данная система управления освещением дома, квартиры дает возможность координировать работу освещения в режиме реального времени через сеть Интернет или по локальной сети посредством мнемосхемы. Вместе с этим, она позволяет:

вести управление в реальном времени, используя интуитивно понятный интерфейс;
дистанционно вести управление по сети Интернет, применяя проводные и беспроводные каналы;
получать мгновенные сообщения о возникновении нетипичных ситуаций;
формировать архивы данных о деятельности системы, позволяющие в дальнейшем анализировать ее эффективность и проводить диагностику;
Создание сценариев освещения, по индивидуальному плану.

Автоматизированная система освещения может быть объединена с другими инженерными системами. Как правило, в помещениях жилого типа она является составляющей «умного дома», где одним проектом объединена с системами управления климатом и комфортом.

Проект о котором пойдет речь начался в ноябре 2011 года в связи с переездом одной компании в новый офис. Наемный дизайнер разработал проект Приемной директора и кабинета секретаря. Все было красиво, но дизайнер почему-то не позаботился об удобстве использования освещения. На 2 кабинета приходилось аж 17 групп освещения, при этом серии выключателей были разбросаны по периметру помещения вдалеке от рабочих мест Директора и Секретаря.

Рисунок 1. План Приемной Генерального Директора

Рисунок 2. Группы освещения Приемной Генерального директора и кабинета Секретаря

В течении дня, при смене естественной освещенности постоянно приходилось отвлекаться, подходить к выключателям и включать/выключать свет, либо мириться с излишней освещенностью и большой прожорливостью галогеновых ламп подсветки. Дополнительные неудобства вызывало большое количество кнопок, запомнить какой выключатель за что отвечает было довольно сложно.

Предложение по автоматизации освещения Приемной и Секретаря было воспринято с энтузиазмом.

Автоматизация освещения

К каждому блоку выключателей различными способами был подведен нулевой провод. Во все монтажные коробки установили одноканальные и двухканальные реле от Fibaro. При входе рядом с дверью разместили кармашек с пультом от Aeon labs.

Рисунок 3. Пульт управления освещением приемной Aeon labs

В раздевалке и туалете были установлены выключатели Duwi.

Рисунок 4. Выключатель в раздевалки от Duwi

На 4 кнопки пульта Aeon labs были повешены следующие сценарии:

Приход – включается правая подсветка, и раздевалка
Рабочее место – Включается освещение рабочего места, выключается весь остальной свет
Совещание – Включается освещение над столом для совещания
Расширенное совещание – в особо пасмурные дни дополнительно включается боковая подсветка по периметру кабинета
Вход в раздевалку отделен от кабинета дверью-купе. На нее был установлен z-wave датчик открытия двери от Everspring. Данный датчик был ассоциирован с выключателем раздевалки. При раздвижном открытии двери свет раздевалки включается, при закрытии двери выключается. При выходе из раздевалки дверь закрывается и свет автоматически выключается.

На двери туалета Директора установили z-wave датчик открытия Aeon labs. Принцип работы освещения туалета описан в статье «Обзор z-wave датчиков открытия двери/окна».

Рисунок 5. Датчик открытия двери Aeon labs

В кабинете секретаря ограничились установкой выключателей Duwi для подсветки, так как из-за низкой естественной освещенности основное освещение горит в течении всего рабочего дня. А так же установили выключатель для управления освещением зоны рядом с диваном для ожидания. В углу для покрытия придиванной зоны установили Мультидатчик движения/освещ./темп. Z-wave EZMotion. Его роль – автоматическое включение света при недостаточной освещенности для людей ожидающих своей очереди к директору.

Рисунок 6. Мультидатчик EZMotion для автоматизации освещения зоны ожидания

Кроме того в дальнейшем была реализована схема ручного и автоматического управления освещением этой зоны для более точной работы датчика и дополнительного комфорта посетителей. Если секретарь находился на своем месте, то устанавливал Ручной режим и включал свет при необходимости. Перед уходом со своего рабочего места секретарь устанавливал для придиванной зоны автоматический режим.

В двух туалетных комнатах в общей зоне с умывальниками были установлены датчики движения Everspring SP103, ассоциированные c выключателями Duwi. При входе в туалетную комнату свет в туалете включается и горит не менее 3-х минут (пока есть движение плюс 3 минуты).

Рисунок 7. Датчик движения SP103 от Everspring для автоматизации освещения туалетной комнаты

Из-за частых посещений сотрудников комнаты Архива (специфика работы организации), в ней был установлен мультидатчик движения/освещенности/температуры ExpEzmotion, ассоциированный с реле Fibaro (установлен в монтажную коробку за обычный выключатель).

Рисунок 8. Мультидатчик EZMotion для автоматизации освещения архива

Контроль за энергопотреблением и экономия

Для контроля потребления электроэнергии расходуемой на освещение в электрощиток установили 3-х фазный измеритель электроэнергии. Благодаря ему можно в реальном времени наблюдать за текущей потребляемой мощностью освещения и израсходованной с начала месяца (Накопленные данные обнуляются в начале каждого месяца).

Рисунок 9. 3-х фазный измеритель электроэнергии установлен под электрощитком

Для управления освещением коридора у входа в офис был заменен обычный выключатель выключателем от Duwi, на другом конце офиса у служебного выхода установили Настенный радиопередатчик Z-wave Duwi Everlux, ассоциированный с основным выключателем, так что освещением коридора возможно управлять с двух мест.

Кулер охлаждения и нагрева воды в приемной подключили через Розеточный выключатель Z-wave с датчиком электроэнергии. Измерение накопленного потребления электричества показало, что во внерабочее время (с 17-30 до 8-30) кулер расходует в среднем 0.88 кВт*Ч (11Вт постоянно, 510Вт во время нагрева/охлаждения). За нерабочие сутки бесполезно расходуется около 1,408 кВт*Ч.

Учитывая, что в 2012 году 248 рабочих и 118 праздничных дней, можно подсчитать годовой перерасход электроэнергии одним кулером: 248*0.88+118*1.408=384 кВт*Ч. Учитывая стоимость кВт*Ч для Москвы 4.02 рублей, получим перерасход в рублях – 1550 рублей.

Благодаря настроенному сценарию автоматического выключения кулера розеточным модулем в 17-30, а включения в 8-30 только по рабочим дням перерасход превращается в экономию. Используя данный сценарий, будет ежегодно экономиться до 384 кВт*Ч электроэнергии или почти 1550 рублей. За эти деньги можно купить Розеточный выключатель Z-wave Everspring или Розеточный выключатель Z-wave TKBHome.

Графический интерфейс для удаленного управления

На данный момент система автоматизации офиса находится под управлением программы НomeSeer. В конфигураторе интерфейсов HStouch разработан интерфейс для управления и контроля за состоянием офиса.

Рисунок 10. План офисного помещения в программе HStouch

На плане можно видеть состояние всех датчиков движения, а также удаленно контролировать и управлять включенными в систему группами освещения.

Так же с помощью программного интерфейса можно видеть какие компьютеры включены, т.е. по сути удаленно следить за дисциплиной в офисе. Настроенный сценарий автоматически отключает все невыключенные компьютеры через 2 часа после окончания рабочего дня.

Включенный офисный компьютер без нагрузки потребляет порядка 50-60Вт, таким образом оставленный на ночь один включенный компьютер израсходует порядка 0,8 кВт*Ч.

Последний сотрудник, покидающий офис автоматически выключает все освещение в офисе.

В системе автоматически накапливается информация о текущей мощности потребления освещением офиса, температуре приемной, и количестве включенных компьютеров. По данным показателям можно получить графическое представление данных за несколько часов, день, неделю или месяц.

Рисунок 11. Графики изменения сверху вниз: текущая мощность потребления освещения, количество включенных компьютеров, температура приемной.

Заключение

Общая стоимость оборудования составила 60750 рублей.
Описанная система автоматизации успешно функционирует на протяжении 9 месяцев. Система получилась очень гибкой и легко масштабируемой, при необходимости ее довольно просто расширить. В целом данный проект получился очень интересным и востребованным.

Автоматизация освещения обеспечивает автоматическое поддержание предполагаемого уровня освещения, в зависимости от типа, погодных условий, времени суток, присутствия наличия либо отсутствия людей в том или ином помещении.

Варианты автоматизации

Автоматизированное домашнее освещение может быть различной степени сложности и ценового уровня. К самым простым системам относятся обычные таймеры. Они служат для регулирования света, потребность в котором является различной в различное время суток. К более сложным системам относятся образцы с дистанционным управлением. Они позволяют включать/выключать свет в помещениях при помощи сенсорной панели.

Еще одна разновидность - это системы, которые реагируют на естественное освещение и позволяют экономить энергию .

Автоматизация систем освещения может интегрироваться с тревожной сигнализацией; в этом случае звуковой сигнал тревоги будет сопровождаться световыми сигналами. Естественные системы освещения могут использовать светонепроницаемые шторы, реагирующие на естественный свет.

Автоматизация жалюзи, например, позволяет настроить режим их работы на уровень внешней освещенности, чем значительно уменьшит расходы на электроэнергию. В зимнее время такие устройства помогут сохранять тепло, что сократит также расходы на отопление.

Выгоды автоматизации

Во главе угла автоматизации систем освещения, кроме комфорта и безопасности стоит необходимость экономии электроэнергии. Монтаж такой системы даст ожидаемый эффект как на производстве, так и в домашних условиях. Автоматизация освещения позволяет не только сэкономить электроэнергию, но и продлевает эксплуатационный срок ламп, благодаря отключению осветительного оборудования на тот период, когда необходимость в нем отсутствует. Благодаря инновационным технологиям становится также возможной автоматизация управления освещением.

Этапы автоматизации освещения

Если вы хотите обеспечить экономию, комфорт и безопасность жилища или иного объекта в сегменте освещения, то делегировать весь объем работ необходимо опытной компании. Весь комплекс работ будет выполнен поэтапно:

I этап — предварительный, включает комплексное исследование объекта, где предполагается установка системы автоматизации освещения. Необходимым условием является определение типа объекта, времени горения светильников, продолжительности пребывания людей в освещаемой зоне.

II этап предполагает выбор проектировщиками используемого оборудования, разработку экономического обоснования, разработку индивидуального проекта, во главе угла которого стоит сокращение затрат на электроэнергию.

III этап - заключительный, включает установку систем автоматизации освещения, выполнение комплекса пусконаладочных, а также электромонтажных работ.

Безупречно выполнит все вышеперечисленные работы. Мы гарантирует всем заказчикам длительную бесперебойную эксплуатацию оборудования, установленного нами. Благодаря экономии, вы достаточно быстро компенсируете расходы на установку.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК
(Система автоматического дистанционного управления освещением)

Назначение
1.1.1 Интеллектуальный светодиодный светильник (далее – система автоматического дистанционного управления освещением ) предназначен для организации управляемого освещения в отдельном помещении здания или сооружения.
1.1.2 В основу технического построения системы автоматического дистанционного управления освещением положен метод управления освещением по силовым сетям 220 В, 50 Гц с применением технологии PLC, а также передачи команд управления в ИК-диапазоне и по радиоканалу, организованному по протоколу MiWi.
1.1.3 Система автоматического дистанционного управления освещением решает следующие задачи:

- автоматическое включение/выключение освещения по факту наличия/отсутствия людей в помещении; временные интервалы таймера задержки выключения освещения от датчика движения может задаваться пользователем в процессе эксплуатации или соответствовать конфигурации производителя;
- автоматическая регулировка уровня светового потока светильника в зависимости от уровня освещенности в помещении; зависимость уровня светового потока светильника от уровня освещенности помещения может задаваться пользователем в процессе эксплуатации или соответствовать конфигурации производителя;
- конфигурирование настроек системы и дистанционное управление уровнем светового потока, как всех светильников помещения, так и каждого из светильников в отдельности, с помощью инфракрасного пульта дистанционного управления;
- сохранение конфигурационных настроек интеллектуальной системы питания в энергонезависимой памяти;
- стабилизация тока питания светодиодных линеек с требуемым прямым падением напряжения на каждом из светодиодов светильника в рабочем диапазоне входных напряжений питающей сети 220 В 50 Гц.

1.1.4 Состав системы автоматического дистанционного управления освещением представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Состав системы автоматического дистанционного управления освещением

№ п /п	Составная часть системы автоматического управления освещением	Назначение	Количество
	Интеллектуальный источник питания (ИИП)	Обеспечение стабилизированного питания светодиодных линеек с требуемым прямым падением напряжения на каждом из светодиодов светильника в рабочем диапазоне входных напряжений питающей сети 220 В, 50 Гц, а также прием команд управления уровнем светового потока светильника и команд конфигурации по проводам питающей сети 220 В, 50 Гц	По числу светильников в помещении
	Устройство преобразования инфракрасного сигнала пульта дистанционного управления в радиосигнал управления системы питания светильников (УПИР)	Преобразование первичных сигналов управления пользователя (инфракрасный канал управления, локальная сеть TCP/IP) в радиосигналы УПРС, обеспечивает хранение настроек системы в энергонезависимой памяти	Один на помещение
	Устройство преобразования радиосигнала управления в сигнал интерфейса, обеспечивающего передачу данных по проводам питающей сети 220 В, 50 Гц к каждому из светильников помещения (УПРС)	Преобразование радиосигнала управления от УПИР в сигнал интерфейса, обеспечивающего передачу команд управления по проводам питающей сети 220 В, 50 Гц к каждому из светильников помещения	Соответствует числу фаз питающей сети 220 В, 50 Гц
	Инфракрасный пульт дистанционного управления (ИПДУ)	Пользовательское управление системой автоматического дистанционного управления освещением	Один на помещение

1.1.5 Управление включением и выключением светильников, регулировка их яркости, а также выбор режима работы системы автоматического управления освещением осуществляется пользователем с ИПДУ.
1.1.6 Прибор может эксплуатироваться круглосуточно в закрытых отапливаемых и неотапливаемых помещениях, исключающих прямое воздействие на него атмосферных осадков.
Климатическое исполнение прибора: У, категория размещения 4, в соответствии с требованиями ГОСТ 15150-69, для работы при температурах от минус 10°С до плюс 45°С

1.2 Технические характеристики системы автоматического дистанционного управления освещением

Основные технические характеристики системы автоматического дистанционного управления освещением приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Технические характеристики системы автоматического управления освещением

№
п /п

Наименование характеристики
единицы измерения

Значение
характеристики

	Допустимый диапазон напряжений питания сети 50 Гц, В
	Диапазон рабочих температур, ºС
	Количество поддерживаемых команд ИПДУ
	Количество фаз силовой сети – линий управления светильниками, шт.
	Максимальное количество светильников, подключаемых к одной фазе, шт.
	Максимальное количество поддерживаемых датчиков движения, шт.	2 (встроенный и внешний)
	Диапазон регулировки яркости светильников, %
	Шаг регулировки яркости светильников в ручном режиме: при управлении с ИПДУ, % при управлении через WEB-интерфейс, %
	Диапазон значений таймаута работы светильников после срабатывания датчика движения, с
	Тип IP-адрес для WEB-интерфейса	cтатический, IPv4
	Номер TCP-порта для подключения к WEB-интерфейсу	80 (станд. для http)
	Максимальное количество пользователей, подключаемых к WEB-интерфейсу
	Период обновления информации через WEB-интерфейс, с
	Период опроса датчика освещенности, с
	Время доведения команды управления с ИПДУ на светильники, с
	Максимальная дальность радиосвязи между УПИР и УПРС: для железобетонных зданий, м для кирпичных зданий, м для условий прямой видимости, м	10…15 15…25 200
	Максимальная дальность обнаружения человека встроенным датчиком движения, м
	Диапазон регулировки выходных токов ИИП (светодиодов каждого из светильников), мА
	Нестабильность выходного тока ИИП во всем диапазоне рабочих температур и напряжения питания не более, %
	Максимальный световой поток светодиода, лм
	Прямое падение напряжения на каждом светодиоде светильника, В
	Коэффициент пульсаций выходного тока ИИП (тока питания светодиодов), не более, %
	Коэффициент полезного действия ИИП, %
	Мощность, потребляемая ИИП, Вт	не более 40
	Мощность, потребляемая УПИР, Вт	не более 10
	Мощность, потребляемая УПРС, Вт	не более 10
	Средняя наработка на отказ, час	не менее 40000
	Срок службы, лет	не менее 6

1.4.1 Устройство системы автоматического дистанционного управления освещением

1.4.1.1 Аппаратная часть системы автоматического управления освещением включает 4 функциональных элемента:
– интеллектуальный источник питания;
– устройство преобразования инфракрасного сигнала пульта дистанционного управления в радиосигнал управления системы питания светильников;
– устройство преобразования радиосигнала управления в сигнал интерфейса, обеспечивающего передачу данных по проводам питающей сети 220 В, 50 Гц к каждому из светильников помещения;
– инфракрасный пульт дистанционного управления.

Эксплуатационные ограничения для системы автоматического дистанционного управления освещением
1.4.2.1 Система автоматического дистанционного управления освещением обеспечивает непрерывную круглосуточную работу и является восстанавливаемым и обслуживаемым.
1.4.2.2 Система автоматического дистанционного управления освещением сохраняет работоспособность при воздействии:
повышенной температуры окружающей среды до плюс 60°С;
пониженной температуры окружающей среды не менее минус 30°С;
повышенной относительной влажности воздуха до 98 % при температуре плюс 25°С;
синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 10 до 55 Гц при амплитуде смещения до 0,35 мм (в любом направлении) в соответствии с требованиями ГОСТ 12997.
1.4.2.3 ИИП, УПИР и УПРС прибора должны быть установлены в месте, где они защищены от воздействия атмосферных осадков, механических повреждений и доступа посторонних лиц.

Работа системы автоматического дистанционного управления освещением
Работа системы автоматического дистанционного управления освещением заключается в осуществлении автоматического управления включением/выключением освещения в помещении, а также регулировки светового потока светильников с целью оптимизации характеристик освещения в помещении.
Структурная схема системы автоматического управления освещением представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурная схема системы автоматического управления освещением:
1 – УПИР; 2 – администратор системы освещения (электроснабжения);
3 – пользователь с ИПДУ; 4 – УПРС фазы А; 5 – УПРС фазы В; 6 – УПРС фазы С;

В качестве светильников используются светодиодные лампы на основе светодиодов серии CLN6A. В светодиодных лампах световой поток формируется в результате прохождения электрического тока через зону p-n-перехода в полупроводнике. В зависимости от материала полупроводника цвет освещения может меняться. Для работы светодиод потребляет небольшое количество электроэнергии (напряжение питания – единицы В, токи – десятые доли А), что делает его выгодным по сравнению с лампами накаливания.
Внешний вид светодиодного светильника приведен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Внешний вид светодиодного светильника системы автоматического дистанционного управления освещением

Для обеспечения функционирования УПИР содержит встроенный мультисенсор типа «ЭкоСвет 500ЛИ», имеющий в своем составе датчик освещенности, датчик движения и ИК-приемник. Светодиод красного цвета на его корпусе служит для индикации о приеме сигналов (загорается на 0,5 с) при подаче команды с ИПДУ. Светодиод красного цвета на его корпусе служит для индикации (загорается на 0,5 с) при подаче команды с ИПДУ.
Датчик освещенности измеряет яркость окружающего света в помещении, преобразует измеренную величину в нормированный сигнал постоянного низковольтного напряжения и передает его в УПИР.
Датчик движения предназначен для обнаружения человека в помещении и представляет собой пассивный ИК-детектор движения, работа которого основана на измерении теплового излучения от движущихся объектов. При превышении порогового значения теплового излучения объекта, датчик выдает сигнал постоянного низковольтного напряжения в УПИР.
При необходимости, для увеличения зоны контроля присутствия человека, к УПИР может подключаться еще и дополнительный (внешний) датчик движения. Факт наличия в помещении человека определяется срабатыванием либо основного, либо дополнительного датчика движения.
ИК-приемник мультисенсора принимает ИК-сигналы управления ИПДУ, преобразует их в сигналы постоянного низковольтного напряжения и передает их для обработки в УПИР.
В УПИР производится преобразование сигналов в цифровую форму, их декодирование, алгоритмическая обработка и преобразование в радиосигнал.
Далее сигнал управления по радиоканалу, организованному по протоколу MiWi, передается на УПРС фаз А, В и С, которые преобразуют радиосигналы в сигналы управления работой светильников.
Непосредственная регулировка светового потока светильника осуществляется по силовым сетям 220 В, 50 Гц с применением технологии PLC.
Технология PLC (Power Line Communications – коммуникации по силовым линиям), также называемая PLT (Power Line Telecoms), базируется на использовании силовых электросетей для высокоскоростного информационного обмена. Основой технологии является использование частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбивается на несколько относительно низкоскоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей частоте (до 84 в диапазоне 4…21 Мгц), с последующим их объединением в один сигнал.
Основными достоинствами технологии PLC являются:
по сравнению с проводным Интернет – отсутствии расходов на трафик; не требуется прокладка кабеля, заключение его в короба, сверление стен и опорных конструкций;
по сравнению с беспроводным Интернет (на базе сетей GSM ) – отсутствии расходов на трафик;
по сравнению с беспроводными технологиями последней мили : не требует настроек; более стабильная связь; большая безопасность информации; на качество связи не влияет материал и толщина стен в помещении; в РФ не требуется регистрация оборудования в Роскомнадзоре.
В основу регулирования освещенности помещения положен принцип пропорционально-интегрального формирования управляющего сигнала, а функциональный элемент, реализующий данный принцип, называется ПИ-регулятром.
Значение текущей освещенности в помещении, измеренное датчиком освещенности, в УПИР преобразуется в цифровую форму и нормируется к диапазону 0…100 %. Нормированный цифровой сигнал сравнивается (путем вычитания) со значением заданной при настройке ИСС освещенностью помещения (параметр «Требуемая освещенность (0…100 %) на странице WEB-интерфейса «Настройки»). Полученная величина – отклонение текущей освещенности от заданной – в блоке выработки управляющего воздействия умножается на коэффициент усиления регулятора (инженерная настройка) и корректируется на значение мощности, индивидуальное для каждого светильника (берется, как заданное параметром «Поправка для заданного светильника (–100…100 %)» на стр. WEB-интерфейса «Настройки»). Результирующая величина прибавляется или отнимается (в зависимости от знака отклонения текущей освещенности от заданной) от текущей мощности светильника, которая, таким образом, постепенно асимптотически приближается к требуемой текущей мощности светильника.

Система автоматического дистанционного управления освещением и его светильники могут работать в одном из четырех режимов .
1. Ручной – мощность светильников устанавливается с ИПДУ или через WEB-интерфейс и настройки сохраняются в энергонезависимой памяти. При включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на заданную мощность.
2. Ручной с датчиком движения – функционирование аналогично предыдущему режиму, но светильники включаются только при срабатывании датчика движения, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются. При включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на заданную мощность, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются до срабатывания датчика движения.
3. Автоматический – мощность периодически (раз в 5 с) устанавливается согласно закону регулирования в зависимости от освещённости в помещении, ее значение сохраняется в энергонезависимой памяти и при включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на данную мощность.
4. Автоматический с датчиком движения – функционирование аналогично предыдущему режиму, но светильники включаются на мощность, рассчитанную по освещенности, лишь при срабатывании датчика движения, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются. При включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на заданную мощность, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются.

ВНЕШНИЙ ВИД ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ

Рисунок А.1 – Внешний вид ИИП системы автоматического управления освещением

Рисунок А.2 – Внешний вид УПИР системы автоматического дистанционного управления освещением (справа – источник ИБП-1А)

Рисунок А.3 – Внешний вид УПРС системы автоматического управления освещением (справа – источник ИБП-1А)

ОПИСАНИЕ WEB -интерфейса И НАСТРОЙКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ

В.1 Настройка общих параметров протокола Интернет TCP / IP системы автоматического управления освещением

В адресной строке наберите IP-адрес прибора системы автоматического управления освещением, и нажмите кнопку «ОК» на панели «Настройка локальной сети», после чего в окне браузера появится главная страница WEB-интерфейса системы автоматического управления освещением (см. рис. В.3).

Рисунок В.3 – Внешний вид главной страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением

В.2 Настройка параметров системы автоматического дистанционного управления освещением

Настройка параметров системы автоматического дистанционного управления освещением производится с использованием меню WEB-интерфейса, содержащего 7 пунктов:
«Главная»;
«Управление»;
«Настройки»;
«Конфигурация»;
«Обучение»;
«Сеть TCP/IP»;
«Тех. поддержка».
Каждый из пунктов меню является ссылкой на отдельную WEB-страницу и с его помощью настраивается определенная группа параметров ИСС.
При первом за текущий сеанс работы Интернет-браузера входе в любой из пунктов меню, кроме «Главная» и «Тех. поддержка», необходимо пройти авторизацию в появившемся окне формы авторизации (см. рис. В.4).

В строке «Имя» введите значение «Admin», в строке пароль введите пароль (заводская установка «start»), который в дальнейшем при необходимости может быть изменен.
С целью безопасности рекомендуется снять отметку «Запомнить пароль».
Нажмите кнопку «ОК» в окне формы авторизации.
Для дальнейшей навигации по WEB-интерфейсу системы автоматического дистанционного управления освещением запрос пароля не требуется до тех пор, пока не завершится текущий сеанс работы Интернет-браузера (браузер закрыт и открыт заново).
Ниже приведены описания страниц WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением, а также параметров, задаваемых на них при настройке системы автоматического управления освещением.

Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Управление» представлен на рисунке В.5.
На этой странице устанавливается текущая мощность любого светильника или всех светильников сразу, при работе их в режимах «Ручной» или «Ручной с датчиком движения».
Выбор светильника осуществляется в таблице «Выберите светильник:», при этом путем установки отметок в соответствующих полях должны быть указаны его номер и фаза. В случае выбора всех светильников, устанавливается отметка в поле «Все». Эта таблица повторяется на двух последующих страницах WEB-интерфейса.

Рисунок В.5 – Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Управление»

В верхней строке страницы отображается номер и фаза выбранного светильника. Эта строка повторяется на следующей странице WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением.
Во второй строке слева отображается статус канала связи («Готов», «Передача» или «Ошибка»), а справа – имя устройства и статус подключения WEB-интерфейса (подключен или сколько минут связь отсутствует). Эта строка повторяется на всех страницах WEB-интерфейса.
В таблице «Выберите действие:» на выпадающей вкладке в поле «Установить режим работы светильника» установите режим работы светильника и нажмите кнопку «Применить» справа в этой строке. В поле «Установить мощность (0…100 %)» задайте мощность светильника и нажмите кнопку «Применить» справа в этой строке. Это значение соответствует мощности, заданной для ручных режимов, и может также устанавливаться с ИПДУ. При включении светильника, он работает с этой мощностью в режимах «Ручной» или «Ручной с датчиком движения».

Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Настройки» представлен на рисунке В.6.

Рисунок В.6 – Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Настройки»

На этой странице WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением задаются адреса и дополнительные параметры управления светильниками.
Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Конфигурация» представлен на рисунке В.7.
При помощи данной формы можно изменять адрес и номер фазового ретранслятора (УПРС), работающего со светильником.

Рисунок В.7 – Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Конфигурация»

Для конфигурации системы освещения необходимо назначить адреса всем светильникам, при этом обязательно назначать адреса последовательно, начиная с единицы на каждой фазе. Заводские установки – фаза «А», адрес 60.
Допускается назначать нескольким светильникам один и тот же адрес, в этом случае их функционирование будет подчинено единой групповой политике.
После настройки всех параметров страницы нажмите кнопку «Применить».

Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Обучение» представлен на рисунке В.8.

Рисунок В.8 – Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Обучение»

На этой странице WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением производится обучение ИПДУ – его подготовка для управления работой светильников.
Для ИПДУ могут быть заданы следующие команды управления светильниками.
1) включить светильник;
2) выключить светильник;
3) выбрать предыдущий светильник;
4) выбрать следующий светильник;
5) выбрать все светильники по всем фазам;
6) увеличить мощность на 10 % (для ручных режимов);
7) уменьшить мощность на 10 % (для ручных режимов);
8) установить ручной режим;
9) установить ручной режим с датчиком движения;
10) установить автоматический режим;
11) установить автоматический режим с датчиком движения.

Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Сеть TCP/IP» представлен на рисунке В.9.

Рисунок В.9 – Страница WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Сеть TCP/IP»

На этой странице WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением настраиваются сетевые параметры УПИР ИСС

Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Тех. поддержка» представлен на рисунке В.10.

Рисунок В.10 – Внешний вид страницы WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением «Тех. поддержка»

Эта страница WEB-интерфейса системы автоматического дистанционного управления освещением является информационной и содержит описание режимов работы светильников.

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:

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;
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;
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.