Управління вуличним освітленням: розглянемо деякі схеми

Сьогодні цією красою управляє автоматика

Ліхтарі на вулиці і шафа управління вуличним освітленням бачили все. Про те, що це обладнання призначене для комфортного і безпечного переміщення по вулицях все знають. Але як працює система управління ним - зрозуміло далеко не кожному.

За такими вулицями ходити не тільки страшно, але і небезпечно

Розповімо докладно про систему і обладнанні, яке в ньому застосовується. Крім того, дамо практичні поради, як реалізувати управління вуличним освітленням на вашому підприємстві або ділянці біля будинку, садівничому кооперативі або підприємстві на якому ви працюєте.

На допомогу відео, яке розкриває можливості подібних систем:

Завдання вуличного освітлення

Коли сонце йде за горизонт, вуличне освітлення займає його місце

Простіше було б відмовитися від регулювання взагалі, просто залишити горіти вуличні ліхтарі постійно, але це не рентабельно. Тому і монтують системи управління освітленням.

У них кілька завдань:

1. Після закінчення світлового дня включити ліхтарі, по настанню світанку вимкнути.
2. Виконати ці ж операції при погіршенні природного освітлення вулиць в силу різних природних факторів.

При такому тумані вуличні ліхтарі теж трохи можуть допомогти

Ще п'ятдесят років тому, тільки ці функції і виконувалися, про економію електроенергії ніхто не дбав, а рішення більш складних завдань було важко піддається реалізації і затратно. Сучасні системи управління освітленням більш функціональні, вони додатково вміють багато.

Економія електроенергії - одна з головних задач систем електронного управління вуличним освітленням

1. Проводити відключення всього освітлювального обладнання або частини його з метою економія електроенергії.
2. Визначати справність системи.
3. Контролювати витрату електроенергії.
4. Дистанційно передавати дані про систему на панелі диспетчерського управління вуличним освітленням.

Методи управління вуличним освітленням

Існує три методи управління освітленням. Розповімо про них докладніше.

Ручне керування

Включення ліхтарів проводиться вручну, кожен ліхтар або їх група контролюється оператором на місці.

По суті це найстаріший спосіб. Коли ліхтарник проходив по вулиці і запалював кожен масляний або газовий ліхтар, а потім гасив їх - це і була перша й очевидна реалізація методу. У дворі свого будинку освітленням ми теж управляємо частіше ручним способом (про автоматизацію нижче).

Ліхтарник реалізує ручне управління газової лампою (до речі, знімок сучасний на ньому співробітник Брестського Міськсвітло)

На сьогодні в комунальному господарстві ручне управління використовують тільки в екстрених ситуаціях, або при виконанні ремонтних робіт.

Дистанційне керування

Одне з перших пристроїв дистанційного керування вуличним освітленням

Коли все електропостачання в населеному пункті або його частини здійснювалося від окремої електростанції, функції ліхтарника перейшли до їх персоналу. Відповідальна особа, визначивши, що на вулиці досить стемніло або розвиднілося, включало або вимикали рубильник, що подає напругу на мережі вуличного освітлення.

автоматичне управління

Щит найпростішої автоматики вуличного освітлення

Трансформаторна підстанція

В цьому випадку, окремі ділянки вуличного освітлення, в залежності від стану датчиків і закладеного алгоритму, вмикаються і вимикаються самі. Перехід на автоматичну систему пов'язаний з тим, що напруга споживачам стали подавати за допомогою локальних трансформаторних підстанцій перетворюють високовольтна напруга в стандартне.

Це створило два фактора зумовили перехід на автоматику:

1. Встановлювати (крім деяких випадків) окремі підстанції тільки для вуличного освітлення нерентабельно. Трансформатори зараз перетворять напругу для всіх енергоспоживачів на території.
2. Крім того, для централізованого керування включенням і вимиканням вуличних ліхтарів, довелося б тягнути до кожної окремої підстанції живильної освітлення окрему лінію, що ще більш б збільшило витрати.

Тому в 50-ті - 60-ті роки була впроваджена система автоматичного управління освітленням. Вона працювала за найпростішим доступному на той час принципом. На кожній підстанції встановлювалася автоматика, діюча від датчиків освітленості. Стало темно - подали напругу на ліхтарі, стало ясно - відключили.

Однак датчики підводили в деяких випадках:

1. при неправильній калібрування вони спрацьовували нечітко;
2. через засвічення фарами або навіть повним місяцем ліхтарі могли згаснути вночі;
3. при закритті датчика снігом, льодом, брудом або пилом світло включався днем;
4. в кінці кінців, датчик міг вийти з ладу.

Раритетний датчик освітленості

Потім знайшли ще один істотний мінус, який проявився в часи, коли стали замислюватися про економію - навіщо в нічні години, якщо руху людей і транспорту немає, марно палити електроенергію. Тому датчики освітленості стали блокувати з реле часу. Таймер вимикав або всі ліхтарі повністю або частину їх у дворах і малонаселених вулицях в проміжок, наприклад з години до четвертої ночі.

Пізніше з'явилися ще й так звані астрономічні реле (на фото нижче). У них програмне забезпечення по введеним координатам розраховує час заходу і світанку в даному місці, і на основі розрахунку подає сигнали на перемикання. В реле також реалізується і функція вмикання та вимикання в задані годинник.

астрономічне реле

Порада. Якщо ви користуєтеся астрономічним реле, то найпростіше знайти координати свого місця не за допомогою звичайних карт, а по навігатору. Він прив'яже ваше розташування з точністю до частки секунди.

датчики освітленості залишилися тільки для контролю непередбаченого зменшення природної освітленості, наприклад через туман. Здається система на основі астрономічного таймера ідеальний варіант (на їх основі працює більшість систем вуличного освітлення в невеликих населених пунктах).

Але у неї все одно є мінуси:

1. Для того щоб перепрограмувати систему на інший час спрацьовування (наприклад на час свят) необхідно об'їхати обійти всі підстанції. Це забирає багато часу (знаю з власного досвіду).
2. Присутність людини потрібно і для визначення несправностей, зняття показань з приладів обліку витрати електроенергії.

Тому на сьогодні все більше використовують автоматизовані системи управління на основі сучасних цифрових технологій. У них комбінується автоматичне і ручне управління. Розглянемо реалізацію однієї з типових систем.

Автоматична система управління

Структурна схема одного з варіантів автоматизації управління вуличним освітленням

Апаратно вона складається з двох рівнів:

• Верхній - панель диспетчерського управління вуличним освітленням, знаходиться на підприємстві, в відповідальності якого перебувають освітлювальні мережі (Міськсвітло або комунальники). Контролюється черговим або диспетчером. На нього стікається вся інформація з нижнього рівня, і здійснюється зміна параметрів або програм його роботи.

Диспетчерський центр управління вуличним освітленням

• Нижній - щит управління вуличним освітленням знаходяться на ділянках мереж освітлення. Щити коммутируют роботу освітлювальних приладів і контролюють їх стан без присутності працівників.

Щит управління освітленням системи Асун

Зв'язок між верхнім і нижнім рівнями може здійснюватися кількома способами. Як правило, обладнання, що поставляється виробниками підтримує всі функції. Тому підприємство вибирає варіант, найбільш вигідний для конкретної ситуації. Іноді в системі одночасно використовують кілька каналів.

Тому перерахуємо всі способи комутації:

1. Модемний канал - через лінії звичайної телефонної мережі. Один найбільш дешевих способів. Недоліки тільки в тому, що не завжди телефонна мережа знаходиться поруч, а прокладка окремої лінії може бути витратною. Також за телефонний зв'язок потрібно вносити хоч невелику, але все-таки плату.
2. GSM канал - через стільникову мережу. Устаткування недорого, підключитися можна швидко і практично в будь-якому місці. Недолік - значна оплата за користування мережею.
3. LAN лінії - блок управління вуличним освітленням і апаратура диспетчера з'єднуються кручений парою. Цей канал не вимагає оплати за зв'язок стороннім організаціям, але вимагає прокладки ліній до кожного шафі. Вигідно тільки при невеликій віддаленості обладнання верхнього і нижнього рівня.
4. Радіоканал - як і зрозуміло з допомогою радіозв'язку. Устаткування дорожче, ніж в інших випадках, зате не потрібно оплата за канал. Мінус один - погана перешкодозахищеність.

Можливості автоматичної системи управління

Перелічимо основні можливості системи, причому зверніть увагу - всі операції і передача даних здійснюється в режимі реального часу і з можливістю працювати не з кожним щитом управління окремо а й групувати їх.

Функції управління:

1. вмикання і вимикання кожного джерела освітлення по команді;
2. програмування включення освітлювальних за часом або від стану датчиків (освітленості та інших), можливе введення погодинного, календарного та сезонного графіку роботи;
3. перемикання фаз на лініях живлення освітлювальних приладів, в тому числі і програмно - за часом, або в залежності від параметрів харчування на вводі в шафу;
4. примусове перезавантаження мікропроцесорної системи шафи управління.

Функції контролю:

1. контроль стану ліній підключення освітлення (є чи ні напруга його параметри, ток, наявність короткого замикання, перекіс фаз, косинус фі);
2. контроль стану ліній введення (є чи ні напруга його параметри, ток, перекіс фаз, косинус фі);
3. контроль стану контакторів і автоматичних вимикачів на виходах (включений / виключений);
4. контроль приладу обліку витрат електроенергії (показання, піки, тарифи);
5. контроль несанкціонованого доступу в шафу (при відкритті без дозволу, або зломі відправляється інформація диспетчеру);
6. стан ліній зв'язку (рівень сигналу і т. п.);
7. діагностика несправностей системи;
8. контроль загорянь, датчики сигналізують про різке підвищення температури.

Система управління вуличним освітленням майже завжди має вбудований джерело живлення. При відключенні електропостачання, вона протягом не менше ніж години залишається на зв'язку, і повідомляє про зміни параметрів.

Також варто відзначити, що в більшості випадків дублюється збереження даних. Інформація про ситуацію записується і зберігається не тільки у диспетчерській апаратури, а й в обладнанні шаф (щитів управління на місцях). Якщо відсутній зв'язок, то можна відновити хід подій вважати через пам'ять щита управління (як говорилося вище, він енергонезавісім).

Самостійне управління освітленням

Якщо говорити про невеликій території, наприклад, такий як ділянку біля будинку або виробничий майданчик невеликих розмірів (не більше 100 х 100 метрів), то там не потрібні складні системи управління вуличним освітленням.

Дистанційне керування теж не обов'язково (навіть за допомогою смартфона). Поки ви будете включати потрібну програму, то можна підійти і включити механічний вимикач. На таку територію рідко встановлюється більш десятка ліхтарів. Виняток, коли управління вуличними ліхтарями взаємопов'язане з будинком або системою охорони.

Тому розберемо, як влаштувати своїми руками систему управління вуличного освітлення невеликій території. Вона, як показує практика, може значно зменшити витрати на енергопостачання.

Що нам потрібно висвітлити

Найбільш поширене поділ на наступні групи світильників:

1. Світильники, які горять все темний час доби (все залежить від бажання господарів) зазвичай їх розташовують перед парадним входом.
2. Дороги всередині території бажано висвітлювати тільки при появі людей або техніки (див. Освітлення саду і доріжок своїми руками ). Це правило стосується і ділянок, де можливо появи непроханих гостей (з метою охорони).
3. підсвічування фасаду , Декоративне освітлення або святкову ілюмінацію - вона повинна горіти тільки ввечері.
4. Майданчик перед в'їзними воротами і гаражем. Можна висвітлювати тільки при наближенні техніки, а не людей.

Що нам для цього знадобиться

Крім проводів і арматури, треба буде придбати ще деякі деталі. Все не дорого і не дефіцитної, наведемо приблизні ціни на них.

• Реле часу - ціна від 300 рублів.

Реле часу

• Астрономічне реле - від 500 рублів.
• Світлове реле (сутінковий датчик) - від 500 рублів.

Світлове (сумерочное) реле з виносним датчиком

• Емкостное реле (датчик присутності або наближення) - від 500 рублів.

емкостное реле

Зауважу, це російські ціни, придбати все можна і дешевше в інтернеті (без урахування якості).

як підключати

Всі ці деталі (сучасного виконання) живляться від стандартної мережі 220 вольт і можуть комутувати пристойну навантаження. Тобто, проміжних реле і контакторів, знижувальних трансформаторів не треба, варто лише продумати захист від перевантажень.

Схема підключення майже завжди вказана на корпусі, в тому числі і висновки для подачі сигнал на блокування / деблокування. Додатково призначення клем прописує інструкція. Навіть з мінімальними (але впевненими знаннями електротехніки) проблем не виникне.

збираємо схеми

Розповімо, що і як застосувати для кожного об'єкту, що освітлюється (території):

1. Перед входом - просто підключаємо через астрономічне реле або реле освітлення. Збої через різні обставини не критичні, що втім, справедливо і для всіх інших випадків.
2. Шляхи переміщення всередині території - тут завдання складніше. Вирішуємо її так: біля всіх входів і виходів встановлюємо датчики присутності, вони дають сигнал на реле часу, яке має увімкнути освітлення, на проміжок якого з запасом вистачить на дорогу. Для того щоб система не включалася днем ​​передбачаємо її блокування датчиком освітлення або астрономічним реле.
3. Підсвічування і ілюмінацію - через астрономічне реле, включаємо після заходу, тушкуємо, коли всі сплять. Якщо мова йде тільки про висвітлення на свята, можна використовувати звичайний таймер (за кілька днів час заходу не сильно змінитися).
4. В'їзд для автомобіля - якщо у вас автоматичні ворота, то контролер управління ними найчастіше має вихід для управління освітлення. Якщо немає - кращий вихід застосувати датчик освітленості.

Але потрібно зробити, так щоб він реагував тільки на фари під'їжджає автомобіля. Для цього - на око кріпимо бленду (трубку невеликої довжини і відповідного діаметру), вона виключить сторонню засвічення.

Встановлюємо датчик не на щитку, а в місці, де він буде потрапляти під створ ваших фар при під'їзді. Додатково можна блокувати включення освітлення вдень за допомогою реле часу.

Ось і все що ми хотіли розповісти про те, що таке система управління вуличним освітленням. Будемо раді, якщо наша стаття допомогла вам. Живіть в безпеці, але не переплачуйте за електроенергію.