Автоматизированная система управления освещением

Автоматизированная система управления освещением

Институт высоких технологий БелГУ – одна из ведущих компаний РФ в IT-сфере, работает более 10 лет на рынке. В спектр деятельности компании входит разработка программно-аппаратных комплексов и систем управления деятельностью компании.

Основные продукты

Автоматизированная система управления наружным освещением (АСУНО) «Гелиос»: это программно-аппаратный комплекс, позволяющий контролировать состояние сетей наружного (уличного) освещения, организовать учёт электроэнергии, осуществлять диагностику оборудования. Система обеспечивает полную управляемость сетей наружного освещения.

Области применения АСУНО «Гелиос»:

– освещение крупных городов, населенных пунктов;

– освещение крупных промышленных предприятий;

– освещение дорог и автомагистралей;

– освещение прилегающих территорий торговых центров, стоянок, складских помещений.

Варианты управления сетями с помощью АСУНО «Гелиос»:

– управление светильниками, с возможностью диммирования и объединения их в группы;

– гибкое управление зонами освещения, с возможностью определения фактического уровня освещенности (датчик освещенности).

АСУНО «Гелиос» работает со всеми типами ламп:

Система позволяет гибко подстраиваться под каждого клиента.

Внедрение АСУНО «Гелиос» позволит:

– рационально использовать электроэнергию;

– соблюдать все действующие СНиПы по наружному освещению;

– повысить качество жизни населения;

­– гибко управлять режимами освещенности;

– группировать и зонировать объекты по уровню освещенности;

– снизить затраты на энергопотребление до 40%.

Компания ИВТ БелГУ является разработчиком и производителем всего перечня оборудования, которое входит в комплекс системы «Гелиос», в том числе программного обеспечения, с помощью которого осуществляется дистанционное управление наружным освещением.

Система мониторинга трансформаторных подстанций МТП04– это программно-аппаратный комплекс, позволяющий фиксировать события пропадания/появления напряжения, измерять мгновенные значения токов, напряжений и мощностей на отходящих фидерах трансформаторной подстанции 0,4 кВ, хранить и передавать эту информацию на верхний уровень системы, в удобном виде организовывать диспетчерскому персоналу представление полученной информации.

– контроль состояния автоматов и выключателей;

– мониторинг напряжения на отходящих линиях;

– хранение и передача информации на диспетчерский пункт.

Возможности системы МТП04:

– дистанционный мониторинг напряжения 0,4 кВ в сети;

– измерение параметров отпуска электроэнергии (ток, мощность);

– интеграция с системами SCADA, АСКУЭ, АСУНО, DMSи др.;

Результаты внедрения системы МТП04:

– сокращение времени поиска неисправностей;

– уменьшение недоотпуска энергии потребителям;

– постоянный мониторинг присутствия напряжения у потребителей, в том числе у потребителей 1-ой категории;

– обеспечение наблюдаемости сетей;

– повышение уровня оперативно-диспетчерского контроля;

– создание единого ситуационного центра;

– повышение качества услуг конечному потребителю.

Компания ИВТ БелГУ является разработчиком и производителем всего перечня оборудования, которое входит в систему МТП04, в том числе программного обеспечения, посредством которого осуществляется дистанционный мониторинг состояния трансформаторных подстанций 0,4 кВ.

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.

Автор статьи: Sun Cheek

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Автоматизированная система управления наружным освещением города

Автоматизированная система управления наружным освещением (АСУ НО) города предназначена для централизованного автоматического и оперативно-диспетчерского управления наружным освещением улиц, объектов и других территорий городов (рис.1).

Рис.1. Панель диспетчерского управления системой

ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ

Система уличного освещения состоит из пунктов включения (ПВ). Пункт включения имеет канал связи с центральным диспетчерским пунктом (ЦДП), от которого поступают команды управления освещением (включение/отключение, смена режима и т.д.). ПВ могут располагаться в трансформаторных подстанциях или непосредственно на световых опорах.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

• Повышение экономической эффективности за счет сокращения энергозатрат на освещение, снижения расходов на техобслуживание уличных светильников
• Повышение надежности эксплуатации системы уличного освещения и уровня безопасности пешеходов и водителей
• Обеспечение максимально комфортных условий труда эксплуатационного персонала
• Построение системы с учетом возможности последующего развития и наращивания информационной мощности.

ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ

Информационные функции обеспечивают формирование экранных изображений и выходных форм информационно-вычислительных задач по запросам диспетчера или неоперативного персонала (администратора системы) и включают:

• сбор и обработку информации о состоянии оборудования НО
• измерение и контроль потребления электроэнергии по каждому ШУ ПВ
• обнаружение, сигнализация и регистрация аварийных ситуаций, отказов технологического оборудования, несанкционированного проникновения в ШУ ПВ
• контроль несанкционированного подключения к сетям НО
• расчетные задачи (расчет наработки и т.д.)
• архивирование истории изменения параметров на жестком магнитном диске
• ведение журнала событий
• формирование и выдача оперативных и архивных данных персоналу
• формирование и печать отчетной документации (сменные, месячные и другие отчеты)
• учет потребляемой электроэнергии.

Сигнализация формируется при возникновении следующих условий:

• срабатывание концевого выключателя входной двери ШУ ПВ
• авария и/или изменение состояния пунктов включения
• несанкционированное подключение к сетям НО
• авария канала связи с ШУ пункта включения.

Управляющие функции

АСУ НО может работать в одном из трех режимов:

• Автоматический – основной режим работы. Управление освещением согласно расписанию светового дня осуществляет контроллер ШУ ПВ.
• Ручной дистанционный – управление освещением с АРМ диспетчера. Диспетчер инициативно активирует необходимые переключения наружного освещения, например, в аварийной ситуации или при ремонтных и регламентных работах.
• Ручной аппаратный – управление освещением по месту установки ШУ. Обслуживающий персонал осуществляет переключения наружного освещения с помощью переключателей, установленных в ШУ ПВ, проводя необходимые проверки работоспособности при ремонтных и регламентных работах.

Сервисные функции обеспечивают:

• автоматическую диагностику каналов связи с ШУ пунктов включения
• конфигурирование системы
• проведение в регламентируемых пределах отключений/подключений, проверки и замены элементов системы
• ручной ввод (изменение уставок и констант управления и обработки информации)
• защиту от несанкционированного доступа в среду системы.

Доступ к функциональным возможностям системы предоставляется согласно установленным разграничениям уровней доступа.

ТИПОВАЯ АРХИТЕКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Система управления освещением построена по иерархическому принципу и представляет собой двухуровневую структуру (рис.2).
На нижнем уровне системы расположены шкафы управления (ШУ) пунктов включения. Данные ШУ в своем составе содержат комплект силового оборудования для непосредственного управления наружным освещением, трехфазный электросчетчик и контроллер, обеспечивающий сбор и первичную обработку входных информационных сигналов для передачи на верхний уровень, а также выдачу управляющих воздействий силовому оборудованию ПВ.
Контроллеры ШУ ПВ осуществляют обмен данными с серверами Центрального диспетчерского пункта (ЦДП), составляющими верхний уровень. Резервируемые серверы ЦДП с функциями архивирования предоставляют оперативному персоналу удобный человеко-машинный интерфейс для контроля состояния и управления наружным освещением, анализа накопленных архивных данных, а также обеспечивают формирование отчетной документации (рис. 3).
Подсистема печати верхнего уровня представлена сетевым черно-белым лазерным принтером формата А4.

Рис.2. Структура АСУ наружным освещением

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА

Шкафы управления ПВ. ШУ ПВ поставляются как функционально и конструктивно законченные изделия, оборудованные клеммниками для подключения внешних цепей, промаркированных надлежащим образом, а также кабельными вводами. Кроме того, для исключения возможности несанкционированного доступа каждый ШУ запирается на ключ и комплектуется датчиком контроля доступа.
ШУ обеспечивают степень защиты от внешних воздействий не ниже IP54 для ТП по ГОСТ 14254-9.
Кроме того, по желанию Заказчика, ШУ ПВ могут быть изготовлены в антивандальном исполнении, не позволяющем разобрать конструкцию снаружи без применения режущего инструмента (толщина стенок не менее 2 мм, замок с трехточечной фиксацией).
Средства связи : Для передачи данных возможно использование радиоканалов, каналов связи GPRS, проводной (оптоволоконной) и телефонной линий связи. ЦДП имеет возможность передачи данных на более высокий уровень по локальной сети Ethernet.

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА

• SCADA КРУГ-2000 ®, в том числе среда разработки (генератор базы данных, графический редактор, технологический язык программирования и др.) и среда исполнения (исполняемые модули станций оператора)
• Система реального времени контроллера (СРВК).

Рис. 3. Пример окна с оперативными данными по учету электроэнергии

ПРЕИМУЩЕСТВА ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ

• Уменьшение затрат на эксплуатацию
• Повышение надежности эксплуатации системы уличного освещения
• Сокращение затрат на ремонт оборудования
• Повышение эффективности использования кадрового и технического потенциала специализированных предприятий для обслуживания систем освещения
• Возможность расширения: увеличение количества ПВ, подключение дополнительных сигналов к контроллеру ШУ ПВ, организация дополнительных АРМ диспетчера и т. д.

Угреватов А.Ю. – начальник отдела СКА НПФ «КРУГ»
Угреватов В.Ю. – ведущий специалист НПФ «КРУГ»

Научно-производственная фирма «КРУГ»

Россия, 440028 г. Пенза, ул. Германа Титова, 1
тел.: (841-2) 49-97-75
e-mail: [email protected]

© 2002 — 2021 НПФ «КРУГ». Права на все материалы, использованные на данном сайте, принадлежат НПФ «КРУГ»

Ваши персональные данные могут подвергаться обработке в соответствии с «Законом о персональных данных» 152-ФЗ
Политика в отношении обработки персональных данных

Управление наружным освещением. Играть светом как по нотам

С системой управления наружным освещением от светотехнического завода «ФЕРЕКС» свет на вашей улице зазвучит по-новому. Статья посвящена новой системе управления освещением MANLUX, обеспечивающей индивидуальное и точное управление светильниками и имеющей низкую себестоимость.

ООО «ТД «Ферекс», с. Столбище Лаишевского р‑на, Республика Татарстан

Композитор и автор

Идея разработки новой автоматизированной системы управления наружным освещением (АСУНО) появилась не случайно. «АСУНО существует довольно много, но все они находятся примерно в одном ценовом диапазоне. Рынок давно ждал доступное решение. Поэтому перед нашим отделом поставили цель – разработать автоматизированную систему с фокусом на низкой себестоимости», – сообщили в конструкторском бюро светотехнического завода ­«ФЕРЕКС».

Роль композитора новой системы MANLUX1 была отведена специалистам Казанского государственного энергетического института. Но написана «музыка» была на «слова» инженеров‑разработчиков ООО «ТД «ФЕРЕКС»: по их техническому заданию, основанному на проведенных исследованиях и накопившихся за несколько лет запросах клиентов.

MANLUX – новая современная система, филигранно управляющая светом. MANLUX может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме. В первом случае можно составить план «гастролей» на год вперед, то есть задать определенный сценарий освещения на продолжительное время. Например, график включения/выключения с возможностью корректировки. В ручном режиме дирижерская палочка достается оператору, который может управлять как группой осветительных приборов, так и каждым светильником в отдельности. Операторский интерфейс интуитивно логичен и понятен.

Основные задачи MANLUX как дирижера светового оркестра – это экономия энергии, автоматическое управление светильниками и повышение надежности работы системы освещения.

Вопрос экономии ресурсов и снижения затрат на электроэнергию сегодня имеет федеральный масштаб. При этом не только городские администрации, но и частные предприятия все чаще стремятся оптимизировать свои расходы, применяя энергосберегающие технологии. Установка высокоэффективных светодиодных светильников «ФЕРЕКС» позволит в несколько раз сократить энергопотребление, а их подключение к системе MANLUX даст возможность потреблять столько мощности, сколько необходимо в конкретной ситуации (время суток, погодные условия). Так, в туман MANLUX увеличивает освещенность, а при ярком свете луны понижает. За это отвечает функция диммирования – регулировки яркости светового потока светильника.

У MANLUX доступны следующие режимы диммирования:
— по расписанию;
— по закатам и рассветам плюс в соответствии с алгоритмами коррекции естественного снижения освещенности после заката и естественного повышения освещенности перед рассветом;
— по данным фактической освещенности, получаемым с датчиков;
— по данным фактического потока транспорта, получаемым с датчиков и внешних систем;
— коррекция первичного пересвета для компенсации деградации светодиодных модулей.

Стоит отметить, что функция диммирования реализуема только с применением светодиодного оборудования, поскольку другие источники света не имеют таких «настроек».

Следующая значимая задача, которую решает MANLUX, – контроль работы оборудования, диагностика работоспособности светильников, в том числе отслеживание неисправностей в автоматическом режиме, формирование журнала событий. Система корректно отрабатывает отказы на разных участках, дает возможность оценивать работоспособность светильников по линиям или индивидуально, обеспечивает инвентаризацию и контроль выполнения работ (обслуживания). Обычно для проверки светильников обслуживающая организация периодически совершает поездки, осмат­ривая каждую линию. С ­АСУНО MANLUX информация о работе оборудования поступает мгновенно и в автоматическом режиме. Это позволяет быстро, без привлечения ревизионных бригад, установить причину выхода светильников из строя и оперативно провести точечный ремонт.

Главные партии исполняют

Организационно система ­АСУНО MANLUX построена по иерархическому принципу (рис. 1). Нижний уровень системы – это осветительное оборудование (светодиодные светильники), а также устройства управления освещением (УУС). Базовые станции (БС) располагаются на среднем уровне. Программы пользователя – верхний уровень системы.

Рис. 1. Уровни АСУНО MANLUX

Устройства верхнего уровня обеспечивают человеко-машинный интерфейс для контроля состояния и управления оборудованием, а также осуществляют обработку и хранение данных. Верхний уровень передает индивидуальную или групповую команду на базовую станцию по интернету / GSM-каналу, используя сетевой сервер.

Основные функции базовой станции: обслуживание до 4000 модулей; синхронизация времени часов модуля со временем базовой станции; включение, выключение и регулировка яркости светильников; запись, удаление сценариев освещения; контроль состояния модулей и пр.

Оборудование нижнего уровня располагается в удаленных шкафах управления освещением, передающих и принимающих команды с сервера.

Для управления драйверами светильников по радиоканалу и осуществления контроля состояния оборудования предназначены модули. Помимо стандартных функций по выполнению команд управления, передачи информации о состоянии модуля на базовую станцию, обнаружению и сигнализации неисправностей, модули могут (опционально) измерять потребляемую мощность и температуру, управлять нагрузкой и определять геопозицию.

Доступна также расширенная версия MANLUX+ с предустановленной системой отключения 220 В, возможностью управления по протоколу DALI и подключения внешних датчиков или исполнительных устройств.

Все «инструменты» ­АСУНО MANLUX настроены на работу в диапазоне напряжения питания 100–300 В, защищены от 380 В (до 48 часов), работают при температуре от –40 до +50 °C.

Модули АСУНО MANLUX устанавливаются в светодиодные светильники «ФЕРЕКС» серий FSL, FLA и ДКУ (рис. 2). Светильники укомплектованы универсальными разъемами NEMA, которые позволяют выполнять монтаж любого датчика под конкретные цели и задачи непосредственно на месте установки, а не на производственной площадке, что значительно упрощает, ускоряет и удешевляет процесс установки. Благодаря этой конструктивной особенности можно выполнять сервисное обслуживание или менять датчики, не отключая светильник от сети электроснабжения и не снимая его с опоры.

Рис. 2. Светодиодный светильник FLA 04-140-50 WL

Вместе энергоэффективные светодиодные светильники «ФЕРЕКС» и АСУНО MANLUX позволят дать световой концерт с максимальным экономическим эффектом и создать комфортную и безопасную среду.
________________________________
*MANLUX – некоммерческое название АСУНО от светотехнического завода «ФЕРЕКС».