Реферат системы управления освещением

Обновлено: 03.07.2024

Среди способов сокращения расхода электроэнергии на нужды освещения одним из наиболее эффективных является применение систем управления освещением (СУО). Такие системы в готовом виде или в виде разрозненных компонент выпускаются многими фирмами - Zumtobel Lighting, Philips, Helvar, TridonicAtco и др. В СССР очень высококачественные СУО были разработаны еще в 80-х годах прошлого века во ВНИСИ, в Ленинградском НИИ точной механики, позднее - на заводе ЭНЭФ в г. Молодечно, однако серийный выпуск таких систем так и не был налажен.

Принципиально все СУО построены по одинаковой блок-схеме и содержат регуляторы светового потока, регулируемые источники света и датчики суммарной освещенности, присутствия и реального времени, иногда - программаторы, в которых заранее устанавливается программа изменения освещенности на определенный период (рабочий день, неделю, год).

Основой всех СУО служат регулируемые электронные аппараты включения источников света (ЭПРА для линейных или компактных люминесцентных ламп, электронные трансформаторы или фазовые регуляторы для ламп накаливания, конверторы для светодиодов).

Достижения современной электроники позволили создать полностью автоматизированные СУО, обеспечивающие наиболее комфортные условия освещения и одновременно значительную экономию электроэнергии. Одной из таких систем является система luxCONTROL, разработанная и серийно выпускаемая австрийской фирмой TridonicAtco. Система содержит набор блоков и модулей, управляемых цифровыми сигналами по одному из стандартов - DSI (modularDIM) или DALI (comfortDIM), клавишными выключателями SWITCH, а также датчиками SMART.

Блоки питания DALI PS (PS 1) обеспечивают ток до 200 мА, которого достаточно для питания управляющих входов всех 64 светильников системы luxCONTROL с аппаратами, работающими в стандарте DALI, и контроллеров. Напряжение в стандарте DALI - от 9 до 22,5 В, наиболее распространенное - 16 В. Управляющие сигналы передаются по тем же проводам, по которым осуществляется питание, то есть прокладка отдельных управляющих проводов не требуется. Европейские стандарты допускают прокладку проводов системы DALI в общем кабеле или в одной трубе с силовыми проводами с напряжением 220-240 В; лучше всего для этого использовать пятижильные кабели (две жилы - силовое напряжение, две жилы - DALI и нейтраль).

Использование стандарта DALI делает систему comfotrDIM значительно более гибкой и функциональной, чем система modularDIM, работающая в стандарте DSI, и чем системы с аналоговым управлением напряжением 1-10 В.

Для обеспечения возможности использования пускорегулирующих аппаратов и трансформаторов, работающих только в стандарте DSI, имеется преобразователь сигналов DALI/DSI. Подключение к компьютерам осуществляется через специальный интерфейс DALI SCI. Панель управления DALI TOUSHPANEL позволяет управлять группами светильников, режимами их работы, а также программировать эти режимы для отдельных светильников или групп. В отличие от стандарта DSI, в котором все подключенные светильники регулируются одновременно и одинаково, стандарт DALI позволяет осуществлять независимое адресное управление отдельными светильниками или группами светильников.

Для работы в СУО luxCONTROL фирмой TridonicAtco производится широкий ассортимент аппаратуры: регулируемые электронные ПРА для линейных и компактных люминесцентных ламп, электронные трансформаторы для галогенных ламп накаливания, фазовые регуляторы с отсечкой по переднему или заднему фронту для обычных ламп накаливания, конверторы для питания светодиодов.

Наличие управляемых ЭПРА, трансформаторов и конверторов открывает возможности создания цветодинамичных установок с использованием цветных люминесцентных ламп или галогенных ламп накаливания и особенно светодиодов.

Все последние разработки фирмы в области регулируемых ЭПРА, электронных трансформаторов и конверторов выпускаются в исполнении оne4all, то есть допускают регулирование как по стандарту DALI, так и по стандарту DSI, а также прямое управление простыми клавишными выключателями SWITCH и датчиками SMART. Это делает возможным использование в системе luxCON-TROL аппаратов, воспринимающих команды в различных цифровых стандартах, и, кроме того, позволяет управлять светильниками с помощью постоянного напряжения (1-10 В) или потенциометрами.

В связи с этим следует сказать, что в странах Западной Европы, США, Канаде, Японии и ряде других стран наличие двухпроводной сети постоянного тока с напряжением 10 В в административных зданиях является обязательным (система EIB или LONWORKS). По проводам этой сети могут передаваться и цифровые управляющие команды, поэтому создание осветительных установок с СУО там не вызывает дополнительных затрат на прокладку управляющих сетей.

Система luxCONTROL обеспечивает постоянство освещенности на рабочих местах: в зависимости от естественной освещенности регулируемые электронные аппараты (ПРА, трансформаторы или конверторы), получая сигналы от датчиков, так изменяют световой поток ламп, чтобы суммарная освещенность оставалась постоянной. Кроме этого, работающие в помещении сотрудники могут сами управлять освещенностью на своем рабочем месте с помощью установленных в удобных местах ручных регуляторов или пультов дистанционного управления аналогично тому, как регулируется громкость или переключаются каналы в телевизорах. Электронные ПРА исключают пульсации светового потока люминесцентных ламп, обеспечивают их мягкое, без миганий включение и бесшумную работу светильников. Это делает осветительные установки исключительно комфортными.

Главным достоинством автоматизированных СУО, аналогичных системе luxCONTROL, является то, что они не только повышают комфортность освещения, но и обеспечивают значительную экономию электроэнергии. Это достигается за счет того, что система учитывает естественную освещенность в помещениях, а также за счет отключения светильников при отсутствии в помещении людей (с помощью датчиков присутствия) и в нерабочее время (датчиками времени или заложенной программой). Специалисты подсчитали, что экономия может составлять до 75% от энергии, потребляемой неуправляемой осветительной установкой. В условиях Западной Европы срок окупаемости таких установок в административных зданиях за счет экономии электроэнергии составляет от полутора до трех лет.

Существующие системы управления наружным освещением можно подразделить на несколько классов. Во-первых, - это местное управление, - обеспечивающееся посредством установки коммутационных и управляющих аппаратов непосредственно в линиях, питающих осветительную аппаратуру (на щитах подстанций, магистральных щитах и т.д.). Однако такие системы применяются только в небольших обособленных осветительных сетях, имеющих один центр питания. В основном же, сети уличного освещения городов имеют сложную разветвленную структуру и множество центров питания. Поэтому, в таких системах предусматривается дистанционное управление освещением, - как правило, это достигается благодаря установке магнитных пускателей в линиях питающей и групповой сетей. Такая система включается с единого диспетчерского пункта. Причем, сигналом на включение линии, питающейся от подстанции, будет являться наличие напряжения на конце линии, питающейся от предыдущей подстанции. То есть, - в установках наружного освещения городов и населенных пунктов широко применяется каскадная схема дистанционного управления, при которой управление участками распределительных линий наружного освещения осуществляется путем подключения катушки магнитного пускателя второго участка в линию первого, катушки пускателя третьего участка в линию второго, и т.д. Возможна и телемеханическая схема, при которой включение и отключение магнитных пускателей производится из диспетчерского пункта с помощью телемеханических устройств.

Кроме этого, широко используются и автоматическое программное или фотоавтоматическое управление - с установкой магнитных пускателей в линиях освещения и программного реле, фотореле или фотоэлектрического автомата, включающих освещение в зависимости от уровня естественной освещенности или времени суток.

Для уличного освещения городов и населенных пунктов системы дистанционного управления освещением предусматривают два режима работы осветительных установок - вечерний и ночной. При вечернем режиме включены все осветительные приборы, при ночном, когда интенсивность движения падает, - часть осветительных приборов отключается (обычно отключают светильники, подключенные к какой-нибудь одной или двум фазам. Однако, при этом увеличивается до недопустимых пределов коэффициент неравномерности освещенности дорожного полотна:

где KНЕР - коэффициент неравномерности освещенности, Emax - максимальная освещенность (Лк), Emin - минимальная.

Перечисленные выше системы управления нельзя назвать высокоэффективными c точки зрения энергосбережения из-за целого ряда причин. Во-первых, - ручные системы включения - отключения освещения, как показывает практика их эксплуатации, несут большой перерасход электроэнергии (часто связанный с человеческим фактором). Во-вторых, - как уже было отмечено, - низкоэффективное управление мощностью системы освещения (в вечерние и в ночные часы), приводящее к повышению коэффициента неравномерности освещения. В-третьих, - отсутствие оперативного контроля состояния осветительных сетей и за доступом в шкафы уличного освещения (ШУО) с целью хищения цветных металлов и оборудования (что особенно важно в последнее время).

Таким образом, можно сделать вывод о необходимости создания автоматизированных систем управления освещением (АСУО), позволяющих не только включать - отключать освещение улиц, но и регулировать энергопотребление системы, контролировать целостность оборудования и несанкционированный доступ, вовремя сигнализировать оперативному персоналу об аварийных ситуациях в сети.

Использование в уличных светильниках электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) вместо традиционных электромагнитных. Эти устройства позволяют управлять потребляемым током лампы и ее световым потоком. Таким образом, чтобы добиться снижения потребляемой мощности системы нет необходимости в полном отключении части осветительных приборов. А это значит, что световой поток всех светильников будет изменяться равномерно, не увеличивая неравномерность освещенности дорожного полотна.

ЭПРА сравнительно недавно появились на рынке. До сих пор каких-либо специфических стандартов на них не существует, по этому разработчики вправе варьировать множество параметров, жестко обеспечивая лишь электромагнитную совместимость. Как правило, ЭПРА вносят помехи высокого уровня (амплитуда отдельной гармоники достигает 0,5 В) в диапазоне частот 20. 60 кГц, имеют в этом же диапазоне высокую неравномерность входного сопротивления (как правило, несколько пиков до 500 Ом и провалов до 0,1 Ом резонансного характера на разных частотах), поэтому реализация модемов относительно простыми средствами в диапазоне частот 20. 60 кГц затруднена. По результатам измерений уровень помех можно приближенно аппроксимировать следующей диаграммой (рис. 3).

Рисунок 3 - Диаграмма зависимости уровня помех от частоты сигнала

Из неё видно, что для передачи информации возможно применить два основных частотных диапазона - от 4 до 18 кГц (нижний) и от 70 до 130 кГц (верхний). Диапазон 70-130 кГц выгоден меньшим уровнем помех и потенциально большей скоростью передачи. Он активно используется в зарубежных системах "автоматизации жилища" (Home automation systems), и наших АСУО. Большинство таких систем не учитывают возможность использования ЭПРА, кроме того, сформировать сигнал со спектром удовлетворяющим требованиям электромагнитной совместимости без применения специализированных ИМС представляется достаточно трудоёмкой задачей, и в таком случае, речи о простом передатчике быть не может. Кроме того, учитывая ёмкостный характер осветительной сети, выигрыш по помехозащищенности при одинаковой выходной мощности передатчика относительно нижнего диапазона невелик.

В результате, выбор был остановлен на системе частотной манипуляции в диапазоне частот 12. 10 кГц и мощностью передатчика 30 Вт. При данной мощности, в зависимости от длины и ёмкости линии такой передатчик развивает до 7,5 В (типовое - около 1 В). При этом гарантированная вероятность ошибки на бит - не менее 10-3. Для повышения помехозащищённости используется модуляция шумоподобным сигналом с базой равной 15 на бит информации, и минимизацией вероятности ложного срабатывания. Для дополнительной надежности со стороны центрального пульта возможно периодическое (например, каждый час) повторение команды переключения режима освещения. Структурная схема приемника приведена на рис. 4.

Рисунок 4 - Структурная схема приёмника

СУ - согласующее устройство, ШОУ - широкополосный усилитель - ограничитель - узкополосный фильтр на 15 Кгц с нулями в областях 20. 25 Кгц и 8. 10 Кгц, компаратор и вычислительное устройство, которые обеспечивают селекцию и декодирование принятых сигналов.

Передатчик отличается от приёмника тем, что в схему добавлен ключевой усилитель мощности - модулятор и согласующее устройство - фильтр. При этом сигнал передачи формируется целиком с помощью микроконтроллера, что дополнительно упрощает схему.

Так как ГОСТ нормирует уровень ВЧ помех только на частотах выше 150 Кгц, подавление высших гармоник передаваемого сигнала обеспечивается фильтром L.C. совместно с ёмкостью линий, которая, как правило, составляет 5 мкФ или более. По затратам передатчик отличается от приёмника добавлением в схему 5 транзисторов, нескольких пассивных элементов и незначительном изменении источника питания, что естественно вызывает незначительное удорожание модуля.

В большинстве случаев потенциальные возможности и дополнительные функции расширяются с увеличением сложности устройств и данная разработка - не исключение. Помимо перспектив и особенностей, определяемых непосредственно принципом и частотным диапазоном передачи сигналом (они были отмечены выше) существует и специфические перспективы связанные с выбранной элементной базой и схемотехникой устройств приёмника и передатчика. Основные из них такие:

Возможность использования накопителя энергии для передатчика, в виду кратковременного характера передачи сигналов, что позволит использовать для питания модема, встроенного в ЭПРА бестрансформаторный источник - минимальные затраты для создания "интеллектуального" светильника,

Возможность упрощения самого ЭПРА за счет большего запаса вычислительной мощности микроконтроллера вплоть до прямого управления силовыми ключами преобразователя или стабилизирующего корректора мощности.

Таким образом, предлагаемая структура АСУО с передачей информации по проводам сети оказывается не только экономически выгодной, но и перспективной системой.

Системы автоматического управления освещением зданий

Расход электроэнергии на цели освещения 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, применяя средства автоматического управления освещением (СУО) . Управление осветительной нагрузкой осуществляется при этом двумя основными способами: отключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников (одинаковым для всех или индивидуальным).

К системам дискретного управления освещением в первую очередь относятся различные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип действия первых основан на включении и отключении нагрузки по сигналам датчика наружной естественной освещенности .

Вторые осуществляют коммутацию осветительной нагрузки 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. Принцип их действия поясняет рисунок.

Принцип действия системы плавного регулирования освещения

В последнее время многими зарубежными фирмами освоено производство оборудования для автоматизации управления внутренним освещением. Современные системы управления освещением сочетают в себе значительные возможности экономии электроэнергии с максимальным удобством для пользователей.

Основные функции автоматизированных систем управления освещением

Автоматизированные системы управления освещением , предназначенные для использования в общественных зданиях, выполняют следующие типичные для этого вида изделий функции:

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. Уже только одна эта функция позволяет экономить энергию за счет отсечки так называемого "излишка освещенности".

Учет естественной освещенности в помещениии . Несмотря на наличие в 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 сильнее снизить мощность осветительной установки в каждый момент времени.

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%.

Учет времени суток и дня недели. 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.

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.

Получаемая за счет отключения светильников по сигналам таймера и датчиков присутствия экономия 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 два 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 освещением

Локальные "системы управления светильниками" в большинстве случаев не требуют дополнительной проводки, а иногда даже сокращают необходимость в прокладке проводов. Конструктивна 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

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.

Существующий ассортимент автоматизированных систем управления освещением (СУО) делится на три класса:

1) СУО светильника - простейшая малогабаритная система, конструктивно являющаяся частью светильника и управляющая только либо одной группой нескольких близлежащих светильников.

2) СУО помещения - самостоятельная система, управляющая одной или несколькими группами светильников в одном или нескольких помещениях.

3) СУО здания - централизованная компьютеризованная система управления, охватывающая освещение и другие системы целого здания или группы зданий.

Большинство компаний-производителей систем управления освещением (СУО) светильников изготовляют эти системы в виде отдельных блоков, которые могут быть встроены в светильники различных типов.

Безусловным преимуществом СУО светильников является простота их монтажа и эксплуатации, а также надежность. Особенно надежны СУО, не требующие электропитания, так как выходу из строя наиболее подвержены блоки питания СУО и энергопотребляющие микросхемы.

Однако если требуется управлять осветительными установками крупных помещений или, например, стоит задача индивидуального управления всеми светильниками в помещении, СУО светильников оказываются достаточно дорогим средством управления, так как требуют установки одной СУО на один светильник. В этом случае удобнее использовать СУО помещений , которые содержат меньше электронных компонентов, чем требуется в предыдущем случае, и поэтому более дешевы.

СУО помещений представляют собой блоки, размещаемые за подвесными потолками или конструктивно встраиваемые в электрические распределительные щиты. Системы этого типа, как правило, осуществляют одну функцию или фиксированный набор функций, выбор между которыми производится перестановкой переключателей на корпусе или выносном пульте управления системы.

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

В этой публикации мы рассмотрим разные способы и методы по сокращению расходов на электроэнергию, которые актуальны на сегодняшний день. Один из способов, который является наиболее эффективным, это применение систем управления освещением (СУО).

Ключевые слова: система управления освещением(СУО), электронные аппараты включения источников света, пульсации светового потока

In this post we will look at different ways and methods to reduce energy costs, which are relevant today. One of the ways that is most effective is the use of lighting control systems (LMS).

Keywords: The lighting control system(FCS), Electronic devices incorporating the light sources, the light Pulsation

На сегодня существует большое количество разных вариаций и методик, способствующих уменьшение потребления на электроэнергию. Из многообразия таких способов, влияющих на уменьшение потребления электроэнергии на нужды освещения, можно выделить использование систем управления освещением (СУО). В данной публикации будет рассмотрено использование систем управления освещением (СУО).

Актуальность

Сегодня практически каждый мечтает уменьшить собственные затраты на электроэнергию. Существует достаточно много различных способов это сделать и лучше всего применить систему управления освещением. Из принципа все СУО устроены по схожей схеме и имеют регуляторы светового потока, управляемые источники света и датчики суммарной освещенности, присутствия и реального времени.

Управляемые электронные аппараты включения источников света, являются главной составляющей всех, без исключений, систем управления освещением.

Цель изадача

Целью является создание в полной мере автоматизированных систем управления освещением, которые обеспечат в наибольшей степени комфортные условия освещения и в тот же момент существенную экономию электроэнергии.

Научная новизна иметоды работы

Для начала стоит отметить, что любая система управления освещением регулируется цифровыми сигналами. СУО использует стандарты DSI (modularDIM) или DALI (comfortDIM), и включает в себя комплект блоков и модулей.

Для предоставления возможности дистанционно управлять светильными приборами плавным регулированием их светового потока используется набор блоков modularDIM. Блоки, которые присутствуют в данном наборе, могут регулироваться только цифровыми сигналами. Для этого используется стандарт DSI. Блоки modularDIM BASIC, modularDIM SC, modular-DIM DM, modularDIM LC и датчики SMART входят в данный стандарт. Блок modularDIM DM предназначен для установки датчиков суммарной (естественной и искусственной) освещенности или датчиков присутствия. При помощи датчиков возможно выполнять управление светильниками дистанционно, используя инфракрасный пульт управления DSI-SMART Controller или программатор DSI-SMART Programmer.

Набор блоков comfortDIM работает по командам цифровых сигналов в общеевропейском стандарте DALI. В состав этого набора входят блоки питания DALI PS (PS 1), контроллеры групп DALI GC, контроллеры режимов DALI SC, реле DALI RM, датчики освещенности и присутствия DALI RD с пультом дистанционного управления. С помощью данного набора возможно управлять до 16 групп светильных приборов. Два этих контроллера различаются между собой очень миниатюрными габаритами и могут монтироваться в коробки стандартных клавишных выключателей.

Использование стандарта DALI позволяет системе comfotrDIM быть значительно более гибкой и функциональной, в отличие от системы modularDIM, которая работает в стандарте DSI.

Для того, что обеспечить возможность использования пускорегулирующих аппаратов и трансформаторов, которые функционируют только в стандарте DSI, существует преобразователь сигналов DALI/DSI.

Стандарт DALI позволяет осуществлять управление светильниками по ранее разработанной программе.

С помощью системы luxCONTROL возможно постоянно освещать рабочие места. Помимо этого, люди, которые работают в помещении, имеют возможность лично регулировать световой поток на собственном рабочем месте, используя инсталлированные в хороших местах ручные регуляторы или пульты удаленного регулирования точно так же, как настраивается уровень звука или переключаются каналы в ТВ.

Серьезным плюсом, которым обладают автоматизированные системы управления освещением, считается тот факт, что данные системы, помимо повышения комфортности освещения, гарантируют весьма заметную экономию электричества. Экономия при использовании СУО довольно существенная и в некоторых случаях, доходит до 75 % от энергии, которую расходует неуправляемая осветительная установка. Окупаемость данных установок, в среднем, составляет от полутора до трех лет.

Самые простые схемы управления с одним или двухклавишным выключателем нам всем знакомы. Предлагаю ознакомиться со схемой, которая управляет освещением сразу из нескольких мест. Для реализации такой возможности, когда освещением можно управлять из нескольких мест, существуют специальные выключатели — проходные. Используя несколько таких проходных выключателей (переключателей), становится возможным управление одним светильным прибором из двух различных мест. Отличительной и главной особенностью таких выключателей, является отсутствие строго положения кнопок управления. Также есть и сдвоенные проходные переключатели, позволяющие регулировать работу независимых между собой светильных приборов из двух разных точек. Для контроля и управления светильниками более чем из двух мест, схема дополняется крестовыми выключателями (четырехконтактные переключатели). Такой выключатель представляет из себя четыре контакта и непростую конструкцию, более сложную в отличие с проходным выключателем. В тех случаях, когда необходимо управлять освещением из более чем трёх мест, использование схемы управления с проходными и крестовыми выключателями не является самым оптимальным решением. Необходимо применять двустабильные (бистабильные) реле в таких ситуациях. Такое реле представляет из себя электронную схему триггера.

Вывод

Возникновение системы управления освещением дает нам возможность воплотить в реальность создание предельно качественной и эффективной осветительной установки и в значительной степени уменьшить стоимость владения. Также система позволяет существенно сократить расходы на электроэнергию, а в наше время это довольно значимый аргумент.

В данной статье мы познакомились и постарались проанализировать различные системы управления освещением. Можно подвести итоги и отметить, что централизованные система, на сегодняшний день, является наиболее надежной и стабильной системой управления домом. Подтверждается это такими качествами, как обеспечивание высокой скорость работы и управление из единого центра.

Основные термины (генерируются автоматически): DALI, DSI, освещение, система управления, DSI-SMART, световой поток, выключатель, управление светильниками, BASIC, электронный аппарат включения источников света.

Интеллектуальные технологии стремительно завоевывают популярность во многих сферах жизни. Умный свет в доме — автоматизированная система контроля за наружными и внутренними осветительными приборами. Рассказываем, как выбрать схему освещения, отвечающую вашим потребностям.

Система освещения в умном доме: конструкция и принцип работы

Смысл системы умного освещения в возможности управления светом с помощью голоса или автоматизированных сценариев. Система позволяет контролировать работу осветительных приборов, установленных внутри и снаружи дома.

Можно сразу приобрести умные световые приборы. Например, лампы Sber E14 или Sber E27. Однако обычные устройства тоже легко превратить в интеллектуальные. Достаточно совместить их с умными розетками и выключателями. Для этой цели подойдут светодиодные ленты, встраиваемые и локальные светильники.

Перейдем к компонентам системы контроля света. Это:

Силовой блок управления светом, принимающий команды и распределяющий их.
Контроллеры.
Панели управления, пульты.
Умные выключатели.
Диммеры для настройки уровня освещенности.
Датчики движения, реагирующие на присутствие и отсутствие человека в комнате или на придомовом участке.

Важно! Иногда к системе умного освещения подключают бытовые приборы, работу которых хочется автоматизировать.

Для подключения приборов к электросети применяются специальные устройства — контроллеры. Для фиксации процессов используются детекторы и датчики. Они отмечают изменение уровня освещенности и реагируют на движения обитателей дома, после чего передают сигналы на контроллер. Устройство автоматически обрабатывает информацию и активирует включение света.

Для еще большего удобства можно настроить голосовое управление системой. Например, через виртуальных помощников — Siri, Алису и Google Assistant.

Система умный свет в доме

Применение и преимущества умного освещения

Интеллектуальное освещение широко используется как в больших частных домах, так и в городских квартирах, а также в производственных помещениях, офисах и гостиницах. Преимущества технологии:

Возможность контролировать включение и выключение света даже находясь вдали от дома — это удобно, если вы переживаете, что забыли выключить свет или электроприборы.
Сокращение затрат на коммунальные услуги за счет снижения потребления электроэнергии.
Простая и интуитивно понятная система управления освещением, с которой справится любой член семьи.

Больше не придется искать в темноте выключатели и думать, погасили ли вы свет перед уходом. Все процессы будут автоматизированы. Вам останется только наслаждаться комфортом и пробовать усовершенствованные функции.

Управление умной системой освещения

Умная система света дарит новые возможности, которые очень пригодятся в быту. Рассмотрим пять важных функций.

Выключение и включение ламп по таймеру

Автоматизация освещения подразумевает использование таймеров. Можно выставить в программе определенные временные промежутки, когда свет будет включаться и выключаться.

Не обязательно устанавливать одинаковое время для всех светильников. Например, ближе к вечеру можно автоматически включать основное освещение, а в более поздний час — бра, торшеры и ночники. Утром функция таймера тоже незаменима — включившийся свет поможет проснуться без будильника.

Автоматическое управление светом

Система умного освещения имеет несколько вариантов управления. Можно воспользоваться пультами, предназначенными отдельно для каждого помещения. Кнопки на устройстве запрограммированы на управление всеми осветительными приборами, которые есть в комнате. Контролировать свет с помощью пульта можно из любого уголка дома или квартиры.

Второй способ — установка специальных устройств для полной автоматизации контроля. Самый распространенный вариант — датчики движения, которые реагируют на появление человека. Свет включится, как только вы зайдете в комнату и выключится через несколько минут, когда выйдете.

У датчиков движения есть один минус. Если вы войдете в помещение и захотите находиться там без света, все-таки придется подойти к выключателю. Однако этот незначительный недостаток не умаляет удобства конструкции.

Смена яркости света

Система умного освещения позволяет с легкостью регулировать яркость свечения ламп за счет специальных устройств — диммеров. Они позволяют вручную изменять мощность освещения.

Существует четыре способа изменения настроек:

Использование кнопок на настенных панелях.
Установка автоматического режима смены яркости через определенное время.
Управление с помощью пульта.
Настройка вручную.

Освещение в зависимости от времени суток и количества естественного света

Можно установить специальные датчики, которые будут фиксировать изменение уровня освещенности в разных комнатах. Когда в помещении воцарится полумрак, лампы сразу включатся. Датчик реагирует и на насыщенность освещения. Чем темнее в комнате, тем ярче горит свет.

Такая система света применяется не только внутри дома, но и снаружи. Умные светильники часто размещают на участках возле светолюбивых растений, чтобы посадки не страдали от отсутствия солнечных лучей.

Создание световых сценариев

С помощью функции световых сценариев программа запоминает определенные комбинации одновременно включенных светильников. При необходимости система может их повторить — достаточно нажать кнопку на пульте управления.

Управление функционалом системы умного освещения

Контроллер освещения

Контроллер в умном доме — микропроцессор, в который заложен "интеллект" системы. Устройство оценивает поступающие команды и выбирает подходящий алгоритм для совершения действия.

Контроллеры могут быть установлены прямо в светильники. Дизайнеры называют это системой распределенного интеллекта. Такая схема считается более гибкой и удобной в управлении.

Можно установить один контроллер для всей системы. Такая схема называется централизованной. Это решение подходит для домов и квартир, где не много комнат.

Контроллер для системы умного освещения

Умная розетка с таймером

Умный таймер представляет собой компактное устройство, которое выглядит как обычный переходник. Его нужно интегрировать в розетку, после чего подключить туда бытовой прибор.

Возможности розеточных таймеров:

Отключение питания через заданный отрезок времени.
Включение электропитания в определенное время.
Удаленный контроль за работой электроприборов.
Расчет потребления энергии.

Розетка с таймером очень полезна в быту. Установив даже самое простое устройство, можно больше не переживать, выключен ли утюг. Даже если вы про него забыли, умная система среагирует и заблокирует электропитание.

С помощью розетки с таймером можно настроить работу приборов в определенное время. Например, запрограммировать включение кофеварки в утренние часы.

Таймеры на розетке пригодятся и в праздники. Перед новым годом в домах появляются гирлянды и другой световой декор. Перед сном многие забывают отключить устройства, в результате чего приборы могут перегореть. Умные розетки помогут избежать такой участи.

И главное преимущество системы — возможность сравнить показатели затраченной электроэнергии для разных приборов. Достаточно включить в розетку сначала одно устройство и зафиксировать измерения. Затем можно проделать аналогичные действия с другим прибором. В результате вы будете знать, какая бытовая техника "съедает" больше энергии и повышает ваши счета за электричество.

Умная розетка с таймером

Умный выключатель

Умный выключатель — высокотехничное приспособление, способное функционировать в автоматическом режиме. Конструкция устройства:

Приемник: бесшумное импульсное реле, которое фиксирует полученные сигналы и размыкает цепь электропроводки. Управление устройством осуществляется с помощью пульта или смартфона. Миниатюрный приемник можно монтировать прямо в светильники или в распределительные щитки.
Передатчик: конструкция, оснащенная компактным электрогенератором. После отправки команды прибор вырабатывает электроток, который трансформируется в определенным сигнал. После выполнения действия передатчик транслирует информацию на смартфон или контроллер.

Умный выключатель — удобная замена привычному. Интеллектуальный рычаг управления светом выглядит практически также, как и обычный. Он не требует подключения к выделенной ветви электропроводки, поэтому может располагаться на любой поверхности.

Важно! Большинство моделей обладают функцией диммирования — способностью изменять яркость освещения.

Популярные бренды, выпускающие интеллектуальные выключатели: Sonoff, Xiaomi, Vitrum, Delumo. В ассортименте этих производителей можно найти устройства, отвечающие оптимальному соотношению качества и стоимости. Например, огромным спросом пользуется бюджетный выключатель от Xiaomi/Aqara.

Для монтажа некоторых моделей умных выключателей нужен нулевой провод в подрозетнике. Если его нет, лучше отдать предпочтение изделию, которое получает питание от ламп.

Есть версии голосовых выключателей света, которые не требуют нулевого провода в подрозетнике и функционируют через WiFi. Если вы остановитесь на этом варианте, убедитесь, что интернет всегда работает бесперебойно. Однако существует возможное неудобство — включение света с небольшой задержкой.

Вариант умного выключателя

Диммерный переключатель

Диммеры, отвечают за яркость освещения в комнатах. С помощью таких переключателей легко добиться как приглушенного, так и очень яркого света. Для создания эффектной подсветки можно активировать функцию художественного мерцания.

Современные диммеры для системы умный дом значительно отличаются от электромеханических моделей. Если обычные устройства позволяли только регулировать яркость, то новые способны на большее.

Возможность управления с помощью пульта или голосовых команд.
Работа по таймеру.
Разные алгоритмы смены яркости свечения.

Некоторые модели диммеров отвечают не только за яркость, но и за цветопередачу. С их помощью можно делать потоки света более теплыми и холодными.

Вариант умного диммерного переключателя

Пульты для управления лампами

Пульты — устройства для дистанционного управления осветительными приборами. По функционалу они могут быть одноканальным и многоканальными. Первые работают только с определенным светильником, вторые — одновременно с несколькими приборами.

Разновидности пультов по конструкции:

Накладной: панель с сенсорным экраном или клавишами, закрепленная на стене.
Переносной: конструкция, которая с виду почти ничем не отличается от пульта управления бытовой техникой.

На пульте обозначены все возможные функции выбранной системы. Для активации желаемого режима освещения достаточно просто нажать на нужную клавишу. Через несколько секунд после этого действия команда будет выполнена.

Пульт для контроля умного освещения

Датчики в умной системе

Датчики для интеллектуального освещения выполняют важную функцию — они активируют автоматическое включение ламп. Рассмотрим два типа устройств, которые широко применяются в системе.

Датчики движения для наружного освещения

Благодаря устройствам, реагирующим на движение, свет будет включаться, как только на участке появится человек. Аналогичный эффект возникает, если на территорию въезжает транспортное средство. Освещение выключится спустя несколько минут после того, как перемещения прекратятся.

Датчики присутствия для внутреннего света

Внутренние датчики работают также, как и наружные. Они тоже реагируют на движения и присутствие человека. Свет включится, когда вы зайдете в комнату и будет гореть, пока не выйдете. Это идеальное решение для любого помещения в доме или квартире.

Датчик движения в системе умного света

Системы управления умным светом

Многие путают инструменты и системы управления. О первых мы уже рассказали выше. Теперь перейдем к обсуждению трех возможных систем координации осветительных приборов и инструментов управления.

Централизованная

Такая система позволяет управлять всеми устройствами в доме и на участке. Все осветительные приборы объединены "мозговым" центром — процессором. Он принимает сигналы и распределяет команды между элементами схемы. Чаще всего управление осуществляется голосом или через приложения.

Беспроводная

Если для контроля освещения выбрана беспроводная система, осветительные приборы будут активироваться с помощью пульта. "Сердце" схемы — радиопередатчик. После того, как вы нажмете на нужную клавишу пульта, сигналы через него поступят к определенным устройствам.

Гибридная

Такая система управления объединяет беспроводные и проводные устройства. Сигналы с датчиков могут беспрепятственно передаваться от одного прибора к другому. Главное, правильно выстроить схему.

Управление умной подсветкой

Сетевая система умного управления освещением

Сетевая система может быть частью схемы автоматизации домов или функционировать автономно. Чтобы управлять светом, потребуется компьютер или смартфон с установленным и настроенным программным обеспечением. С помощью удобных программ и приложений легко контролировать освещение, активировать умную подсветку, устанавливать таймеры, подсчитывать затраченную электроэнергию.

Наружное автоматическое управление освещением

Интеллектуальную технологию умного света широко используют для наружного применения. Устанавливают специальные датчики, которые управляют работой уличных светильников и регистрируют изменение естественного освещения. Как только становится темно, электрические устройства автоматически включаются.

Уровень освещенности зависит от времени суток. Чем темнее на улице, тем ярче будут гореть светильники. Можно "приглушить" их, поменяв настройку в программе. Если в отсутствие людей освещение участка не потребуется, достаточно установить ночной режим. В этом случае датчики среагируют только тогда, когда к дому подойдет человек.

Умное наружное освещение

Это интересно! Благодаря наружной системе управления создается эффект присутствия хозяев в доме. Это отбивает у злоумышленников желание проникнуть на частную территорию.

Читайте также: