Главная

Обзор систем управления уличным освещением.

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.

Инфраструктура любого жилого, промышленного или административного объекта предполагает наличие наружного освещения. Система должна работать безопасно и бесперебойно. На выполнение этой задачи нацелено управление наружным освещением.

Функции уличного освещения

Вне зависимости от масштаба объекта - будь это придомовая территория или автомагистраль - его нужно освещать в темное время суток. Свет нужен для безопасного передвижения жильцов дома, обеспечения движения автотранспорта, декоративной подсветки зданий или их отдельных элементов, освещения рекламы на билбордах и т. д.

Что касается частного жилья, помимо освещения подъезда к дому, подсветка выполняет следующие функции:

общее освещение территории (важно с точки зрения безопасности);
освещение ступенек в дом;
подсветка пешеходных дорожек;
освещение локальных участков (например, возле беседки);
декоративная подсветка архитектурных и ландшафтных особенностей участка.

Особенно стоит отметить защитную роль уличного освещения. Благодаря хорошей видимости появляется возможность визуального контроля за территорией (в том числе техническими средствами). Яркий свет отпугивает людей с плохими намерениями. В освещенном дворе любой объект заметен: не каждый злоумышленник решится на несанкционированное проникновение.

Методы управления уличным освещением

На практике используется три способа управления светом: ручное, дистанционное и автоматическое.

Ручное управление

Включение и выключение уличных светильников осуществляется в ручном режиме. Каждый источник света или их группа управляется оператором непосредственно на месте.

Этот способ самый древний. Издавна фонарщики подходили к каждому фонарю (газовому или масляному) и зажигали столб, а позднее - гасили. Даже сегодня во дворах частных домов используется ручное управление наружным светом. Однако в коммунальных службах управлять светом в ручном режиме невозможно из-за масштабов работы, поэтому такой способ используется только в экстренных случаях (например, при выполнении ремонта).

Удаленный контроль

С течением времени технологии развивались - вместо фонарщиков управлять освещением стали служащие энергораспределительных сетей. Делали работники служб это дистанционно, включая или выключая рубильник. В результате действий напряжение подается в сеть или, наоборот, прекращается.

Автоматическое управление

Управление с помощью автоматики - наиболее продвинутый способ управления светом. Включение и выключение света осуществляется за счет использования датчиков, действующих по определенному алгоритму. В результате система освещения работает без непосредственного участия человека.

Переход на автоматическое управление вызван изменением технологического процесса. Напряжение к потребителям поступает при участии локально расположенных трансформаторных станций. На этих объектах происходит преобразование высоковольтного напряжения в напряжение нужной величины.

Существует два обстоятельства, диктующих переход на автоматическое управление:

Чаще всего строить отдельные подстанции для уличного освещения экономические невыгодно. Нынешние трансформаторы преобразуют напряжение для всех потребителей электричества на заданной территории.
Для централизованного контроля за включением и отключением светильников понадобилось бы подтягивать к каждой подстанции отдельный кабель, что только повысит и без того большие расходы.

В связи с этим начался массовый переход на автоматические системы. В самом начале развития технологии принцип управления был прост: на подстанциях монтировались приборы, контактирующие с датчиками освещенности.

Со временем стали видны изъяны такого подхода:

некорректное срабатывание при неверной калибровке;
фонари часто гасли в темное время из-за света фар от проезжающих машин или даже от лунного света;
если датчик покрывался снегом, грязью или льдом, происходило ложное срабатывание светильника;
датчики нередко выходили из строя.

Еще один недостаток датчиков освещенности - линейность технологии. Свет не обязательно нужен даже в темное время суток, если на территории отсутствуют движущиеся объекты.

Чтобы как-то оптимизировать технологию, датчики стали объединять с временными реле. В результате таймер включал и выключал светильники в определенное время. Например, освещение работало с 10 часов вечера до четырех часов утра.

Позднее появились астрономические реле. В таких устройствах программа по определенному алгоритму рассчитывает время заката и рассвета. На основании расчета происходит управление освещением.

Датчики освещенности по-прежнему используются. Приборы актуальны для управления светом при неожиданном снижении естественной освещенности (например, туман).

На сегодняшний день наиболее популярны автоматические системы на основе цифровых технологий, где сочетаются автоматика и ручное управление.

Устройство автоматической системы

Аппаратная часть оборудования состоит из таких уровней:

Верхний уровень представляет собой панель диспетчерского пункта. Управляется диспетчером. На панель приходит информация с нижестоящих систем. На верхнем уровне производится коррекция параметров программы или предпринимаются иные управленческие действия.
К нижнему уровню относится электрощит, расположенный на участке освещения. Щиты предназначены для коммутации работы светильников и контролируют их функционирование без участия человека.

Процесс управления осуществляется с участием зонального контроллера или серверного оборудования. Контроллер служит для образования сигнала на подключение группы уличных светильников.

Существует несколько способов коммутации между верхними и нижними уровнями:

Модемный канал. Связь выполняется по телефонной линии. Это самый финансово доступный способ коммутации. Прокладка выделенной линии - достаточно затратное мероприятие.
GSM-канал. Уличным освещением можно управлять при помощи системы глобального позиционирования или устройства, позволяющего точно определять время восхода и заката. Контроллер включается за 20 минут до заката и отключается за 15 минут до рассвета. Оборудование стоит недорого, однако сама связь будет стоить немалых денег.
LAN-канал. Способ связи, где блок управления и диспетчерский пункт контактируют через витую пару. Связь бесплатна, однако придется прокладывать кабель к каждому шкафу. Технология актуальна только при близком расположении оборудования разных уровней.
Радиоканал. Оборудование стоит дорого, связь бесплатна. Недостаток - неустойчивость к помехам.

Возможности автоматики

Автоматизированная система управления наружным светом позволяет решать целый ряд задач. Условно их можно разделить на две группы - управленческие функции и контрольные.

Функции управления:

Включение и выключение светильников.
Программирование работы приборов по времени или реакции датчиков.
Фазовые переключения на электролиниях.
Принудительная перезагрузка микропроцессоров в шкафе управления.

Функции контроля:

Проверка состояния линий подключения.
Контроль линий ввода.
Контроль работы контакторов и выходных автоматов-выключателей.
Наблюдение за приборами учета расхода электричества.
Мониторинг несанкционированного доступа в шкаф.
Проверка состояния линии.
Изучение неисправностей системы.
Слежение за наличием возгораний.

Системы управления уличным светом оснащаются встроенными источниками электропитания. Если отключается напряжение, система может работать еще не меньше часа. Во многих системах предусмотрена не только передача данных об изменениях параметров, но и дублированное сохранение информации.

Шкаф управления

Шкаф управления наружным освещением (ШУНО) - центральное звено системы, где сосредоточены все схемы, распределяющие нагрузки и контролирующие процесс освещения. Через шкаф осуществляется защита фотореле от замыкания и перепадов напряжения.

На схеме показана работа ящика управления, где 1 - электросчетчик, 2 - замок, 3 - защитный барьер, 4 - шкаф.

Главная задача шкафа - контроль за срабатыванием реле исходя из времени суток, управление с помощью пульта и регулировка яркости свечения после подключения реле.

Шкафы функционируют в таких управленческих режимах:

Местное управление (обычный таймер, астротаймер или иное определяющее устройство).
Каскадная система управления напряжением 220 В/50 Гц. Управление осуществляется по особому сигнальному проводнику от другого шкафа или пульта.
Местное управление.

Подбор режимов производится при участии имеющихся органов управления. В шкафах есть раздельный контроль ночного освещения (три однофазных линии) и дополнительное ночное освещение (три однофазных линии в электрощитах на 100 А и шесть в щитах на 250 А). Шкафы оснащаются внутренней подсветкой при помощи лампочки накаливания на 40 – 60 Вт.

Если позволяют финансовые возможности проложить кабель к каждому уличному светильнику с реле, один из шкафов размещают внутри здания, а второй - на въезде в участок. Однако щиты будут работать одновременно, в результате чего каждый блок станет потреблять электроэнергию как полноценный кабельный канал.

Рекомендуется такая схема: первый шкаф размещают у ворот, подключив к его контроллеру светильники с датчиками движения и фотореле. Второй шкаф устанавливается внутри дома. С него будет осуществляться дистанционный контроль (с помощью пульта).

Оптимальной будет следующая система: первый шкаф устанавливают у ворот, и подключают на его контроллер фонари с датчиками движения с фотореле, стоящие вдоль дорожки. Второй шкаф ставится непосредственно внутри помещения - отсюда будет вестись дистанционное управление. Схема простая: к каналу, который идет в блок контроля, подключены определенные светильники, а с пульта подается сигнал. Щит позволяет передавать команды для автоматического отключения тока по периметру участка.

Системы управления

Светильники с газоразрядными лампочками управляются традиционным образом. Для этого применяются балласт и балластное сопротивление. Технология основана на установлении предела мощности светотехнического оборудования. Ограничение - номинал.

Магнитный или индукционный балласт

Магнитные балласты (индукционные) работают по следующему принципу: ток выступает в качестве разжигающего элемента для газоразрядной лампочки. Индукционный балласт необходим для ограничения мощности источника света за счет сопротивления индуктивности.

Минус магнитных балластов: смещение фазы между напряжением и электрическим током, из-за чего меняется световой поток.

Для запуска реакции иногда используется так называемое импульсное зажигающее устройство. На картинке внизу показана схема с использованием ИЗУ.

Электронный балласт

Низкочастотные или высокочастотные электронные балласты квалифицируются как традиционный тип управления. В них отсутствует стартер. Благодаря электронному балласту улучшается эффективность светильника, так как уменьшается вес прибора и снижается расход электричества. Такие устройства отличаются низкой шумностью. Минус электронных балластов - искаженность гармоник, что ухудшает качество радиоволн. На рисунке внизу показана схема подключения электромагнитного ПРА.

За счет использования электронных балластов удается достичь качественного розжига лампочки и поддержания заданного уровня напряжения. Устройство обычно оснащается средствами дистанционного управления.

Недостаток электронных балластов в том, что лампы и фотоэлементы подвержены загрязнению, из-за чего отзывчивость устройства снижается. Возможны сложности с калибровкой датчика.

Управление светом бывает местным и дистанционным. В первом случае включение и отключение освещения производится при помощи коммутационных аппаратов: обычных, автоматических или сумеречных выключателей (фотореле), датчиков движения, рубильников. Такие аппараты управления располагают внутри зданий, при входе в них или на улице. Во втором случае все приборы управления освещением сосредотачивают в определенном месте, например, в шкафах управления, находящихся на расстоянии.

Местное управление осветительными установками в свою очередь делится на: групповое и индивидуальное. При групповом управлении каждый аппарат включения/отключения «контролирует» группу светильников. При индивидуальном регулировании на каждый светильник устанавливают отдельный выключатель. Также местное управление бывает ручным, когда включение или отключение ламп производится обслуживающим персоналом или жителями, и автоматическим, при котором процессом управляют упомянутые выше фотореле, датчики движения, освещения или времени.

Дистанционное управление делится на 3 вида. В первом случае работа осветительной установки может контролироваться с распределительного щита при помощи коммутационных аппаратов, установленных на линии. Во втором случае контроль осуществляется из пунктов управления посредством устройств, которые воздействуют на катушки магнитных пускателей или контакторов током определенного напряжения. Здесь также управление бывает автоматическим и ручным.

Третий вид дистанционного контроля - беспроводное управление освещением. Он подразумевает использование дистанционных пультов управления, смартфонов и компьютеров с установленным на них специализированным программным обеспечением и тому подобных устройств.

Дистанционное управление светом при помощи пульта

Управление светом с пульта в основном используется в квартирах. Сам процесс ничем не отличается от процесса переключения каналов телевизора. Человек нажимает на кнопки и лампы как по волшебству загораются. Каждой кнопкой пульта можно управлять как одним светильником, так и их группой.

Процесс управления заключается в следующем: лампы в квартире соединяются с силовым блоком, при подаче сигнала на этот блок с пульта, свет включается или отключается. Сам блок монтируется в стену или в люстру и соединяется с сетью 220 вольт.

Пульты дистанционного управления бывают механическими и цифровыми. Механические устройства производятся с количеством кнопок от 4 до 16 (в основном), может быть и другое количество. На одну кнопку, как говорилось выше, можно подключить одну группу светильников. Цифровые устройства программируемые. В их память можно задать 200-250 групп и более.

Пульты отличаются размером. Есть миниатюрные устройства, которые можно прикрепить на связку ключей, как брелок, а есть пульты, размером чуть меньше тех, что используются для переключения каналов телевизора. Для управления светом в кинотеатрах, клубах, театрах используют специализированные мощные пульты длиной 50-80 см., шириной - 40-50 сантиметров. Они оснащены встроенным жестким диском и устройством чтения «DVD-болванок». К ним можно дополнительно подключать сенсорные или простые дисплеи, а также процессоры.

Дистанционное управление освещением с компьютера или смартфона

Очень удобно управлять освещением с компьютера или телефона. В обоих случаях контроль осуществляется при помощи web-приложения, установленного на девайсах. Web-приложение - мини-сайт, который открывается любым браузером. Установив приложение в своей локальной сети, управлять светом в квартире можно с любого компьютера или телефона, подключенных к этой сети. При желании доступ к web-приложению можно осуществлять и из внешних сетей и управлять освещением через интернет. Для этого придется произвести нужные настройки. Контролировать потребление электроэнергии через интернет удобно тем, что делать это можно даже находясь в другом городе или другой стране.

Для работы системы недостаточно одного приложения. Необходим USB-адаптер и несколько силовых блоков. Силовые блоки используются для подключения нагрузки (светильников) к бытовой сети. Управление светильниками происходит посредством радиосигналов, которые поступают на блоки от USB-адаптера. USB-адаптер, в свою очередь, подключен к компьютеру через соответствующий порт.

Управление освещением по радиоканалу стало популярным. Многие компании предлагают приложения для дистанционной работы со светом. Как правило, всё необходимое программное обеспечение можно скачать с их сайта и даже попробовать настроить систему онлайн (без установки программы на компьютер). Некоторые компании предоставляют инсталлятор, который автоматически устанавливает и настраивает все компоненты, необходимые для дальнейшей работы. Наиболее популярные программы дистанционного управления светом это: Noolite Web Control Panel и Unica Wireless.

Управление светом с использованием радиовыключателей

Радио-выключатели удобны тем, что их можно расположить в любом месте квартиры, например, возле своей кровати, около входной двери, на ручке кресла. Система радиоуправления состоит из пульта управления, который внешне похож на стандартный выключатель и блока-приемника сигналов, подключаемого к нагрузке, который также дает команды на коммутацию цепи освещения. Дальность действия радиосигнала - 80-100 метров при условии отсутствия внешних препятствий (бетонных или металлических конструкций). Чтобы обеспечить прохождение сигнала используют ретрансляторы или усилители.

Одна из популярных систем управления светом по радиоканалу - «Ноолайт», о которой уже упоминалось ранее. С ее помощью можно управлять не только светом, но и всей электроникой в квартире. В комплект системы входят: радиопульт, который питается от батарейки и силовые блоки (контроллеры), их подбирают с учетом типа и мощности нагрузки. Всего разработано три вида блоков:

Тип SL - контроллеры предназначены для управления всеми электро- и свето-приборами;
Тип SN - блоки используются для управления светильниками с установленными в них или лампами накаливания, они также позволяют регулировать уровень освещенности;
Тип ST - контроллеры пригодны для регулирования работы точеных галогенных (через трансформатор) и светодиодных (без драйвера) светильников, а также ламп накаливания и галогенных ламп на 220 В.

Местное управление освещением с двух мест

Нередко можно встретить систему управления освещением с двух и более мест. Ее организуют в коридорах, на лестничных площадках, в жилых помещениях, на предприятиях. Делают это для того, чтобы сделать процесс управления светом максимально удобным и разумно расходовать электроэнергию. В комнате один выключатель можно разместить на входе в нее, второй - около своей кровати и выключать свет непосредственно оттуда. На лестничной площадке аналогично - один выключатель на входе, второй, например, возле лифта.

Для управления освещением с двух мест используют не стандартные выключатели, а проходные, а для управления из трех точек - перекрестные (перекидные). Проходные выключатели бывают с одной и двумя клавишами. Одноклавишные устройства используются для управления одним светильником, двухклавишные - группой.

Применение проходных выключателей обусловлено их конструкцией, которая позволяет корректно управлять освещением. У стандартного выключателя один вход и один выход, у проходного одноклавишного один вход и два выхода, при этом электричество, поступившее на вход, может подаваться поочередно на один и другой выход (переключатель меняет положение). Это говорит о том, что свет будет загораться всегда, независимо от того, какой выключатель задействован. В случае с простыми выключателями все выглядит следующим образом: человек заходит в подъезд и включает свет. Дойдя до лифта, он свет выключает. Другой человек, который зайдет с улицы не сможет включить свет, потому что дальний выключатель не соединен с силовой цепью (разомкнут). Это правило будет работать и в обратном направлении. В случае с проходными выключателями цепь будет замыкаться всегда, смотрите фото.

При подключении проходных одноклавишных выключателей надо учитывать тот факт, что для соединения их между собой и с силовой цепью в распределительной коробке требуется трехжильный провод.

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:

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

Преимущества использования системы управления наружным освещением:

Повышение надежности работы оборудования за счет исключения устройств контактной коммутации и применения блоков бесконтактной коммутации силовых линий;
Замена электромагнитных пускорегулирующих аппаратов на электронные ПРА;
Удаленный контроль, конфигурирование и управление оборудованием в линиях освещения с точностью до конкретного светильника;
Экономичность системы;
Совместимость системы с уже существующим в городе силовым и осветительным оборудованием;
Возможность наращивания существующих систем освещения от одной улицы до целого города;
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:

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.
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%.
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. 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 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.