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.
Разновидности
Беспроводные выключатели классифицируются по трем основным признакам:
- Способу управления освещением. Предлагаемые сегодня торговлей девайсы оснащаются кнопочными или сенсорными переключателями, пультами дистанционного управления (ДУ).
- Возможности плавной регулировки потока света. Изменение интенсивности освещения производится длительным нажатием на специальную кнопку устройства с встроенным диммером.
- Количеством управляемых осветительных приборов. Существуют беспроводные ДВ, рассчитанные на 1-2-3 и более групп светильников с разным количеством ламп.
Применение дополнительных опций позволяет настраивать функцию задержки исполнения команды на несколько секунд. Она позволяет, например, пользователю совершить ряд действий при включенном освещении до погружения комнаты в полную темноту.
С пультом управления
Наряду с встроенными выключателями, дистанционное управление единичными осветительными устройствами или большими группами светильников может осуществляться с кнопочного брелока или пульта ДУ. На каждый канал на пульте отводится по две кнопки. Одной включают электропитание и увеличивают яркость свечения, другой снижают интенсивность света или отключают электроприборы.
Включение/выключение нагрузки осуществляется кратковременным нажатием кнопкив течении 0,1–1 с, а регулировка светового потока производитсяудержанием той же кнопки более 1 секунды. В заводскую комплектацию входят винты для настенного крепления аксессуара.
Многоканальный радиовыключатель
В многоканальном радиовыключателе допускается настройка до 8 каналов, подключаемых к системе освещения. Это позволяет регулировать освещение во всей квартире или комнатах в доме.
Чтобы не было путаницы, радиовыключатели запоминают адреса исключительно «родных» пультов и выполняют только команды своего битрейта.
Он задается определенной скоростью передачи и приема информации, измеряемой в кбит/с, при этом частота передаваемого сигнала 30-40 кГцостается неизменной. Основой каждого пульта служит генератор импульсов, сигнал которого модулируется кодом определенной команды. Некомплектный пульт ДУ можно отвязать и привязать к девайсу, если его уникальный номер совпадает с аналогичным кодом выключателя.
Сенсорные панели
Внешне сенсорная панель представляет экран из кристаллического стекла с нанесенной разметкой, визуализированной подсветкой. Кратковременным прикладыванием пальца осуществляется коммутация, а удержанием в обозначенном месте панели производится регулировка освещенности диммером. Вносимая от соприкосновения емкость человека меняет параметры конденсатора в электростатическом поле, вырабатывается управляющий сигнал, от которого запускается схема коммутации выключателя. Отсутствие в конструкции механических клавиш увеличивает ресурс работы беспроводных ДВ до 100 тыс. включений.
Wi-Fi или радиочастотные
Наличие Wi-Fi-расширения в смартфоне, планшете или компьютере с выходом в интернет позволяет управлять освещением, используя гаджет по аналогии с пультом ДУ.При отправке определенной команды с гаджета после щелчка на пиктограмму устройства и соответствующий значок действия в ней, передатчик вырабатывает импульс. Затем он преобразуется в сигнал радиочастоты 2,4 ГГц или 5 ГГц Wi-Fi-роутера, который «ловит» приемник устройства, находящийся в зоне покрытия маршрутизатора.
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.
Использование датчиков для управления освещением
Датчики движения и присутствия получили наибольшее распространение на жилых объектах – загородных домах, квартирах, коттеджах. Они обычно устанавливаются в местах, где люди появляются на непродолжительное время – погреб, кладовая, подъезд, коридор, чердак. Существует несколько видов сенсоров, определяющих движение в области действия.
Микроволновые датчики
Главным компонентом микроволнового детектора является генератор высокочастотного излучения и его приемник. Подобные системы устанавливаются в охранной сигнализации, но могут быть подключены к осветительной цепи.
Ультразвуковые датчики
В ультразвуковых изделиях также используется генератор шумовых сигналов и их приемник. В системе освещения используются редко.
Принцип работы микроволнового и ультразвукового сенсоров одинаков. Он базируется на эффекте Доплера. Передвижение определяется следующим образом:
- генерируется сигнал на определенной частоте;
- по степени перемещения человека отражаемые от него сигналы поступают на приемник с различной длиной и частотой;
- изменение частоты замеряется приемником.
Комбинированные датчики
В подобном устройстве расположено 2 системы определения перемещений. Это является важным преимуществом, так как уменьшается риск ложного срабатывания. Свет загорится только в том случае, если сработают оба сенсора. Наиболее распространенной моделью являются устройства с инфракрасным и микроволновым способом.
Звуковые датчики
Когда начинается шум, устройство включения света его фиксирует и подает команду на замыкание цепи.
Источником шума могут быть шаги, хлопки, открытые двери, разговор.
Приемником шума является микрофон, который преобразует звуковую волну в напряжение. Микрофон можно отрегулировать, чтобы он включался только на один вид звуков, не реагируя на другие шумы.
Голосовое управление светом
Принцип работы голосового прибора для управления светом схож со звуковым. Отличие в том, что детектор реагирует на конкретные слова. Человек пользуется либо установленными командами, либо записывает новые. Когда микрофон их фиксирует, происходит преобразование звука в переменное напряжение, и светильник включается.
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.
