Наружное освещение и его автоматизация

Особенности и принцип работы

Лампа с ДД – это специальное светящееся устройство, помогающее поймать малейшее движение и отреагировать включением. Эту лампу можно считать полноценным охранным элементом. Ей не страшны повышенная влажность и резкие перепады температур.

Разработаны лампы с автоматическим датчиком, который реагирует на темноту и включается, а на рассвете тухнет. Специалисты утверждают, что главным преимуществом такого освещения является экономия в плане электроэнергии.

Принцип работы лампы с ДД заключается в том, что датчик (инфракрасный) реагирует на тепло (человека, животных, работающий механизм) и загорается свет. Из уроков физики известно, что предмет, имеющий плюсовую температуру, излучает инфракрасную энергию в пространство. Датчик лампы мгновенно на него реагирует и лампа включается.

При помощи сенсора через некоторое время лампочка гаснет. Благодаря тому, что ДД реагирует на уровень окружающего света, лампа не включается в светлое время дня. Современные модели гипер чувствительны, потому реагируют исключительно на предметы, а не на потоки воздуха.

Преимущества и недостатки системы умное освещение

Управление освещением в умном доме является довольно дорогой функцией если сравнивать с привычными осветительными системами. Однако стоимость подобной технологии вполне оправдана, ведь она имеет множество преимуществ:

1. Экономия электроэнергии. Умная система освещения состоит из множества компонентов, способных регулировать интенсивность и количество света в комнате. Датчики движения, таймер и многое другое способствуют значительному экономии электроэнергии.
2. Теперь вы можете контролировать освещение в доме, даже находясь на достаточном расстоянии. Система smart-технологий может отслеживаться через смартфон или персональный компьютер.
3. Огромный набор различных режимов. Вы можете приглушать свет или наоборот – увеличивать яркость в зависимости от того, что вы делаете. Читаете книгу – свет ярче, смотрите сериал – более приглушенный.
4. Охрана дома. Датчик движения, который автоматически включает свет, как только замечает изменения на участке или в доме, способен предотвратить взлом и напугать злоумышленников.

Среди недостатков умного освещения в квартире выделяют разве что высокую стоимость технологии. Однако сегодня это проблема уже не так актуальна. На современном рынке можно встретить смарт-освещение элитного класса, а также более бюджетные аналоги. Главное – выбирайте продукцию проверенных производителей, которым доверяют покупатели со всего мира. Да и в целом – стоимость технологии будет зависеть от количества функций осветительных приборов, которые вы хотите прописать.

Еще одним минусом умного освещения является сложность системы. Из-за особенностей конструкции в ней могут возникать незначительные поломки, которые мешают пользоваться всем функционалом приборов.

Регулировка параметров датчика

Не все сенсоры имеют полнофункциональную регулировку всех трех основных параметров, но методика настройки не зависит от числа регулировочных органов. Каждый параметр настраивается индивидуально.

1. Пороговый уровень освещенности. Для настройки надо установить максимальную чувствительность фотореле и вечером дождаться уровня освещенности, при котором желательно включение освещения. Утром можно проконтролировать, при какой освещенности лампы выключатся.

2. Регулировка датчика движения состоит в подборе чувствительности. Можно установить регулировочный орган в состояние наименьшей сенситивности, попросить ассистента войти в контролируемую зону и остановиться на ее границе. Если детектор не сработал, надо увеличить чувствительность до выдачи сигнала, а после этого еще немного повернуть рукоятку в сторону увеличения. Это делается для того, чтобы детектор надежно срабатывал при появлении людей с различными антропологическими параметрами. Если детектор сработает сразу, то надо попробовать уменьшить чувствительность до пропадания сигнала, а затем также повернуть ручку в сторону срабатывания и немного дальше. Следует учитывать, что сенситивность сенсоров зависит от направления движения – вдоль контролируемой зоны или поперек (в направлении светильника).

3. Время задержки можно поставить сначала на ноль или несколько секунд, и в процессе эксплуатации увеличивать до нужного значения. А можно сразу провести эксперимент с покиданием ассистентом контролируемой зоны и выставить приблизительное время отпускания.

Если у выбранного детектора нет какой-либо из регулировок, соответствующий пункт можно пропустить. Так, в недорогих моделях ИК-датчиков производства Legrand не предусматривается регулировка чувствительности (SENS). Настроить можно только порог освещенности и время отпускания. Регулировку SENS имеют лишь более продвинутые изделия.

Детектор движения	Возможность настройки параметра
LUX	SENS	TIME
Legrand PIR IP55	x	—	x
Legrand потолочный 360 град	x	—	x
Legrand Mosaic	x	x	x
Legrand Valena (ультразвуковой)	x	x	x

А детекторы производства Xiaomi имеют не только полный спектр настроек (программным способом), но и возможность задания сценариев, что существенно повышает комфортность использования приборов.

Страница задания сценария для сенсора Xiaomi.

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.

Как устроена и работает система

Управление освещением в системе умный дом осуществляется в автоматическом режиме. Система позволяет:

• контролировать освещение;
• управлять осветительными приборами с помощью штатных стационарных выключателей;
• регулировать интенсивность светового потока при помощи дистанционного пульта;
• изменять параметры устройств через локальную сеть либо, находясь на значительном расстоянии от квартиры, через интернет.

Система управления функционирует таким образом, чтобы не только проконтролировать нагрузку, но и обеспечить ее оптимальное распределение. Это:

• увеличивает продолжительность эксплуатации электроприборов;
• сокращает эксплуатационные затраты;
• позволяет отказаться от использования приборов, выключателей, теплого пола, если в них временно отсутствует необходимость.

Изменение уровня освещенности осуществляется путем плавного изменения параметров. Для удобства пользователей предусмотрено выполнение сразу нескольких сценариев, ориентированных на различные временные рамки и ситуации:

• вечер;
• просмотр кино;
• уборка;
• ужин;
• дежурное освещение.

Реализовать подобные возможности и режимы работы позволяет комплектация системы различным оборудованием. В ее состав могут входить не только точечные светильники и лампы, но фонари, регулируемые при помощи централизованного устройства. Осветительные приборы могут комплектоваться светодиодными, ксеноновыми и лампами другого вида.

Для регулирования осуществляемых действий и отправки сигналов на центральный пульт используются специальные датчики, контроллеры и детекторы. Получив информацию и обработав значения, контроллер принимает решение о необходимости включения определенного прибора. Комплексное использование датчиков делает возможным управление освещением в различных точках.

Управление приборами осуществляется из одного места с помощью единой панели. Работа осветительного оборудования синхронизируется с оборудованием другого типа. Если помещение укомплектовано автоматизированными жалюзи, может быть реализован сценарий, при котором закрытие окон сопровождается включением света.

Внешне умные торшеры, светильники и другое осветительное оборудование ничем не отличается от стандартных моделей. Их особенностью является наличие специального модуля, делающего возможным отправку управляющего сигнала через интернет.

Технологии «умного» света

Развитие концепции домов, в которых реализуются системы программированного и автоматического управления коммуникациями, не могло оставить без внимания и системы «умного» освещения, базирующиеся на светодиодах. В определенной степени к подобным устройствам можно отнести лампы, которые включаются и выключаются в соответствии с установленной программой. Участие пользователя в данном случае не предполагается, и это главное отличие прогрессивных подходов к управлению освещением.

Постепенно от базовых возможностей автоматического контроля рабочих режимов светотехники производители перешли к более сложным задачам. Следующим этапом стала коррекция яркости и цвета лампы в соответствии с текущими условиями работы устройства. Например, при включенном телевизоре интенсивность свечения снижается – опять же, без участия пользователя. Не так давно фирма Samsung продемонстрировала систему «умного» освещения, которая предусматривает возможность управления через Интернет. Это значит, что хозяин дома может прямо на рабочем месте, находясь в удалении, настраивать режимы работы светильников.

Рекомендации по обустройству управления освещением

Выбор подходящих элементов для организации системы управления освещением напрямую зависит от объекта, который необходимо взять под контроль.

Покупать составляющие компоненты необходимо только в специализированных магазинах, отдавая предпочтение изделиям торговых марок и брендов, хорошо зарекомендовавших себя на рынке.

Тонкости организации системы управления в квартире

Для стандартной городской квартиры монтаж системы целесообразен при наличии многоярусного внутреннего освещения.

К управляющему блоку подключаются люстра, настенные бра, потолочные светильники и прочие источники света, имеющиеся в комнате. Полная или частичная активация/деактивация осветительных приборов осуществляется через пульт ДУ-типа.

В жилых комнатах квартиры при помощи пульта ДУ можно менять интенсивность освещения и осуществлять точечную подсветку определенных зон или интерьерных элементов

В санитарных помещениях разумнее установить датчики движения. Тогда свет в этих помещениях включится только в момент посещения, а выключится через 1 минуту после ухода пользователя.

Советы для владельцев коттеджей

Небольшой частный дом с минимальной прилегающей территорией стоит оборудовать полуавтоматической системой управления освещением. Больших затрат это не потребует, но повысит комфортность проживания.

К модулю можно подключить прожектор над входными воротами, фонари вдоль дорожки к дому, светильники в прихожей и гостиной.

Дистанционное управление системой освещения в частном доме доступно через мобильный телефон. Для этого нужно установить специальное приложение с клиентским интерфейсом

В крупногабаритных коттеджах с обширной придомовой территорией наиболее эффективно проявляют себя автоматические системы дистанционного управления, включающие в себя не только базовые компоненты, но и дополнительные датчики, таймеры, диммеры и контроллеры.

Наличие таких элементов позволяет контролировать каждый аспект освещения не только внутри помещения, но и на всем прилегающем участке.

Разновидности систем

Схемы автоматизированного управления светом классифицируются по различным признакам. Один из них, это тип подключения. Все многообразие рассматриваемых решений можно разделить на две большие

• Проводные. Постепенно уходящий в прошлое вариант, который отличается достаточно сложным монтажом. Установка такого решения рационально лишь в том случае, если это происходит на стадии ремонта или строительства дома. В противном случае затраты времени и материалов будут велики.

• Беспроводные. Более удобный и простой в установке вариант, который не требует прокладывать десятки метров кабелей по всему дому. Достаточно разместить исполнительные устройства и датчики в нужных местах, после чего настроить беспроводное соединение оборудования с центральным контроллером.

Какой из представленных вариантов выбрать? Для уже готовых квартир и домов рекомендуется второй вариант, пусть и по более высокой стоимости. Если хочется сэкономить, и при этом не пугает сложный монтаж, можно приобрести и установить проводную автоматизацию освещения. Они отличаются более низкой стоимостью.

Классификация

По функциональному назначению освещение делят на:

• рабочее;
• бытовое;
• дежурное;
• аварийное;
• сигнальное;
• бактерицидное;
• эритемное.

Рабочее применяется при создании условий для труда находящихся в нем людей. Распространенный тип потолочных осветительных приборов – ЛПО.

Пример проекта для организации рабочего освещения

Дежурное необходимо во вне рабочее время. Иногда выделяют в отдельный тип охранное освещение, устанавливаемое по краям охраняемой зоны и включаемое в темноте.

Аварийное предназначено для экстремальных ситуаций, взамен основного. Его делят на:

• эвакуационное;
• безопасности.

Первое устанавливается на пожарных лестницах и в проходах. Служит для обеспечения минимальной видимости при аварийной эвакуации из здания.

Второе включается для поддержания функционирования аварийного объекта, если полное отключение света угрожает жизни людей, способно нарушить течение важного технологического процесса и пр. Определение и расчет эвакуационного вида освещения

Определение и расчет эвакуационного вида освещения

Сигнальное применяется для обозначения зон повышенной опасности. Пример: маяк.

Бактерицидное — это ультрафиолетовое облучение, способное убивать микроорганизмы.

Эритемное — ультрафиолетовое облучение с оптимальной длиной волны 297 нм. Применяется в помещениях, где мало или нет дневного света. В небольших дозах способно стимулировать важные физиологические процессы в организме человека и животных.

По виду выделяют:

• общее;
• местное;
• комбинированное.

Классификация искусственного света

Общее предназначено для равномерного распределения света по всей территории установленной зоны. Как правило, оно создается лампами, которые крепятся под потолком. Его делят на:

• равномерное;
• локализованное.

Местное применяется для создания светового поля в узкой области рабочей поверхности.

Комбинированное сочетает в себе описанные выше два типа и используется чаще всего.

Чтобы грамотно спланировать свет больших (например, цеховых) помещений – важно разобраться во всех промышленных видах освещения

Технические характеристики

После того, как определились с тем, какой датчик движения для включения света вы будете ставить, надо подобрать его технические характеристики.

В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания

Угол обзора

Датчик движения для включения света может обладать различным углом обзора в горизонтальной плоскости — от 90° до 360°. Если к объекту могут подходить с любого направления, ставят датчики с радиусом 180-360° — в зависимости от его расположения. Если устройство закреплено на стене, достаточно 180°, если на столбе — уже нужно 360°. В помещениях можно использовать те, которые отслеживают движение в узком секторе.

В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора

Если дверь одна (подсобное помещение, например), может быть достаточно узкополосного датчика. Если в помещение входить могут с двух-трех сторон, модель должна уметь видеть, как минимум, на 180°, а лучше — во все стороны. Чем шире»охват», тем лучше, но стоимость широкоугольных моделей значительно выше, так что стоит исходить из принципа разумной достаточности.

Есть также угол обзора по вертикали. В обычных недорогих моделях он составляет 15-20°, но есть модели, которые могут охватывать до 180°. Широкоугольные детекторы движения обычно ставят в охранных системах, а не в системах освещения, так как стоимость их солидная. В связи с этим, стоит правильно подбирать высоту установки прибора: чтобы «мертвая зона», в которой детектор просто ничего не видит, была не в том месте, где движение наиболее интенсивное.

Дальность действия

Тут снова-таки, стоит выбирать с учетом того, в помещении будет устанавливаться датчик движения для включения света или на улице. Для помещений радиуса действия в 5-7 метров хватит с головой.

Дальность действия выбирайте с запасом

Для улицы желательна установка более «дальнобойных». Но тут тоже смотрите: при большом радиусе охвата ложные срабатывания могут быть очень частыми. Так что слишком большая зона покрытия может быть даже недостатком.

Мощность подключаемых светильников

Каждый датчик движения для включения света рассчитан на подключение определенной нагрузки — он может пропускать через себя ток определенного номинала. Потому, при выборе, надо знать, суммарную мощность ламп, которые устройство будет подключать.

Мощность подключаемых светильников критична, если включаться будет группа фонарей или один мощный

Чтобы не переплачивать за повышенную пропускную способность датчика движения, да еще и сэкономить на счетах за электричество, используйте не лампы накаливания, а более экономичные — газоразрядные, люминесцентные или светодиодные.

Способ и место установки

Кроме явного деления на уличные и «домашние» есть еще один тип деления по месту установки датчиков движения:

• Корпусные модели. Небольшая коробочка, которая может монтироваться на кронштейне. Кронштейн закрепляться может:
  • на потолке;

  • на стене.

• Встраиваемые модели для скрытой установки. Миниатюрные модели, которые могут устанавливаться в специальные углубления в незаметном месте.

Если освещение включается только для повышения комфорта, выбирают корпусные модели, так как при равных характеристиках они дешевле. Встраиваемые ставят в охранных системах. Они миниатюрные, но более дорогие.

Дополнительные функции

Некоторые детекторы движения имеют дополнительные возможности. Некоторые из них явное излишество, другие, в определенных ситуациях, могут быть полезны.

• Встроенный датчик освещенности. Если датчик движения для включения света установлен на улице или в помещении с окном, включать свет в светлое время суток нет необходимости — освещенность достаточная. В этом случае либо в цепь встраивают фотореле, либо используют детектор движения со встроенным фотореле (в одном корпусе).

• Защита от животных. Полезная функция, если есть коты, собаки. С такой функцией ложных срабатываний намного меньше. Если собака большого размера, даже эта опция не спасет. Зато с кошками и мелкими собаками она работает неплохо.

• Задержка отключения света. Есть устройства, которые выключают свет сразу после того как объект покидает из зону действия. В большинстве случаев это неудобно: свет еще нужен. Потому удобны модели с задержкой, а еще удобнее те, которые позволяют эту задержку регулировать.

Это все функции, которые могут быть полезны

Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции

Правила самостоятельного монтажа

Локальные и централизованные системы ДУ интегрируются в имеющуюся на объекте электрическую проводку. Запитка цепей рабочим ресурсом от линий, подающих электроэнергию для осветительных приборов, в этом случае допускается.

Роль размыкателей токовой цепи играют выключатели, реагирующие на поступление сигнала.

«Навороченные» управляющие модули имеют расширенный функционал и обладают способностью изменять внутренние сетевые показатели, отключать отдельные зоны от освещения и оставлять подсветку оптимального уровня только в тех помещениях, где в конкретный момент это целесообразно.

Все элементы, необходимые для самостоятельного обустройства системы управления освещением на расстоянии, можно приобрести в специализированных магазинах или заказать по интернету

Самостоятельная установка ДУ-комплекса в домашних условиях допустима.

Но для этого требуется соблюсти основные правила пожарной безопасности и проделать следующее шаги в указанной последовательности:

1. Обесточить проводку в помещении через щиток и установить табличку с предупреждением о ведущихся работах.
2. Аккуратно при помощи профильного инструмента демонтировать устаревшие кнопочные выключатели.
3. На освободившихся местах расположить многофункциональные электронные устройства, оснащенные приемником, декодером сигнала и размыкателем.
4. Надежно изолировать область контактов между сетевыми проводами и рабочей платой блока дистанционного управления.
5. Активировать подачу электрического тока и внимательно протестировать все элементы управляющей системы на исправность и работоспособность.
6. Если неполадок не выявлено, приступить к эксплуатации.

При отсутствии практического опыта работы с электрическими устройствами, не стоит браться за дело самостоятельно. Лучше воспользоваться услугами профессионалов и поручить им установку управляющего оборудования.

Управление освещением

Главным достоинством автоматического управления освещением является способность контроля осветительных приборов или сразу их групп при помощи единого интерфейса управления. Зачастую это настенная панель, на которой есть дисплей с отображением данных о работе осветительной системы, а также с пользовательским интерфейсом управления. Возможно управление осветительными приборами и с отдельных выключателей.

Еще один популярный вариант автоматизированного управления осветительными системами предполагает использование пультов дистанционной связи. На таких пультах есть все необходимые кнопки, на некоторых есть и дисплей, отображающий информацию о состоянии подключенных осветительных приборов. Пульты передают информацию на единый интерфейс управления, используя для этого ИК-излучатели, или модуль связи Bluetooth.

Наконец, не менее распространенный способ управления автоматическим освещением – получение и передача сигналов при помощи мобильного приложения, установленного на планшете или смартфоне. При помощи таких приложений можно задавать и редактировать уже готовые сценарии освещения, причем управлять работой домашних осветительных приборов можно на большом расстоянии от самого дома, если есть шлюз Gateway.

Какие существуют способы управления уличным светом?

Технологии в настоящее время развиваются далеко не семимильными шагами. Теперь существует не только ручное управление, но и система управления уличным освещением с использованием датчиков, реле времени и микропроцессорные механизмы. Расскажем о каждом чуть подробнее.

Ручное управление

Ручное управление осветительными приборами предполагает включение и отключение всех источников света специальными сотрудниками на месте. Управление осуществляется с помощью специального щитка, который располагается в оптимальном месте. Основной недостаток данного метода заключается в необходимости привлечения дополнительной рабочей силы, отсутствие удобства при выполнении операций. Ну и человеческий фактор, который может служить возникновением различных аварий.

Щит ручного управления уличным освещением

Использование специальных датчиков

Управлению при задействовании специальных датчиков освещённости часто используются в качестве элемента охраны окружающей среды. Принцип их работы заключается в передаче сигнала о движении по радиоканалу. Инфракрасный или микроволновый датчик не выносится в специально отведенный щит. Одним из главных недостатков датчика является его реагирование не пыль, грязь и снег. Также при использовании датчиков вы не сможете применить энергосберегающие методы.

Управление при помощи фотореле

Регулирование освещения с применением фотореле можно назвать светочувствительным автоматом. Контактор реле устанавливается в щит для защиты от влажности, а само фотореле относят на улицу. Для соединения этих двух элементов используется катушка. На данный момент, фотореле наиболее эффективно справляется с задачей наружного освещения, нежели другие методы. Помните, что реле необходимо постоянно корректировать, так как его работа зависит от длительности дня и ночи, смены времен года.

Схема управления уличным освещением с помощью фотореле

Использование диммеров в управлении

Применение диммеров эффективно, если требуется освещение для небольшого участка. Для этого используются автономные диммеры. Они способны переключать освещение в режим ночного пониженного энергопотребления. Прибор устанавливается отдельно в каждую световую конструкцию. Существуют диммеры с установкой индивидуального режима работы.

Управление освещением на расстоянии

Дистанционное управление связано с наличием главного сервера и контроллера, который будет формировать сигналы для реакции и включения той или иной группы осветительных приборов. В передаче сигнала участвуют слаботочные сигнальные огни, радиоканалы, GSM-каналы и силовые кабели.

Помощь компьютера при регулировании света

Компьютеризированное управление светильниками хорошо подойдет для дачных участков и частных домов. Домашний ноутбук можно превратить в настоящую базу по управлению уличного освещения. Сигнал будет осуществляться по сети Интернет. На каждый световой прибор должны быть установлены специальные блоки с антеннами или переходники со встроенным модулем Wi-Fi. После назначения IP-адресов в несколько нажатий можно включить или выключить свет на любом участке территории.

Управление наружным освещением дома с помощью смартфона

Достижения техники позволяют управлять освещением не только с компьютера, но и с телефона или смартфона. Для этого используются специальные приставки, которые служат своеобразным «мостом» между сетью и прибором. Блок сети Wi-Fi есть почти в каждом доме, что позволяет управлять светом в зоне охвата роутера. Некоторые фонари, светильники для участка производители уже выпускают с блоками для подсоединения этим методом.

Достижение науки или солнечные батареи

Использование светильников на солнечных батареях является более практичным по сравнению с другими и всегда совмещается с пультами дистанционного управления. С помощью его можно сэкономить немало средств на покупке кабелей и монтировке распределительного щитка. Радиоуправление доступно при расстоянии в 100 метров. Помимо этого, можно использовать усилитель, который поможет в увеличении расстояния.

Использовать модификацию светильников с функцией астротаймера (локальная система управления)

Астротаймер, в зависимости от настроек, может самостоятельно включаться, выключаться и диммироваться в определенный момент времени, например на время сумерек, или за час до заката, или через 2 часа после рассвета, или при установке других значений.

Данные параметры устанавливаются либо на заводе перед отгрузкой заказа, или при монтаже изделий на месте их использования.

Рис.2. Пример программирования режимов работы таймера

Подобное решение позволяет экономить на подключении дополнительных устройств и повышает отказоустойчивость системы по причине снижения числа используемых компонентов.

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:

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

Функции контроля:

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