3.10.2Интеллектуальные системы уличного освещения

Такие системы, как, например, системы управления на базе технологии LonWorks, позволяют одновременно измерять, анализировать и снижать потребление энергии. Сеть управления уличным освещением на базе таких технологий представляет собой открытую систему с возможностью расширения, обеспечивающую коммуникацию между составляющими ее приборами независимо от их производителя. Кроме того, благодаря таким технологиям возможны удаленные мониторинг и управление теперь уже «интеллектуальной» системой, что значительно снижает расходы на техническое обслуживание, а также сокращает время, требующееся для проведения ремонтных работ (можно рассчитать суммарную продолжительность горения светильников и локализовать, таким образом, возможность выхода светильника из строя), что не менее важно, т. к. безупречно действующее уличное освещение повышает безопасность жителей города.

Управление уличным освещением с помощью программы StreetLight. Vision.

Применение соответствующего программного обеспечения (ПО), например, Streetlight.Vision и эффективного сетевого оборудования, например, нового интеллектуального сервера i.LON SmartServer, еще больше расширяет возможности интеллектуальной системы управления освещением: специальное программное обеспечение позволяет собрать и обработать миллионы данных, поступающих с уличных светильников и других приборов, и предлагает конечному пользователю объемный сервисный пакет Интернет-программ для выполнения различных функций управления уличным освещением, включая анализ расхода энергии, автоматическое распознавание ошибок, предупреждающие меры по содержанию приборов в хорошем состоянии, а также дистанционные диагностику и контроль уличных светильников. ПО способно также переправлять собранные данные, например, в городской операторский центр или геоинформационную систему (ГИС). Серверы выступают в качестве контроллеров сегментов сети. Они собирают данные с уличных светильников и передают их в городской центр мониторинга, применяющий ПО сбора и регистрации данных. Сервер, например, i.LON SmartServer отличается быстрой инсталляцией, простым управлением сетью и высокой эксплуатационной надежностью даже в зонах с повышенным уровнем помех, что обеспечивается новой функцией усиления линии электропередачи (Power Line Repeating). Кроме того, такие cерверы снабжены астрономическими часами, позволяющими им определять степень естественного освещения солнечным или лунным светом и в соответствии с этим регулировать интенсивность света светильников. Это повышает срок службы устройств и снижает расходы, связанные с энергопотреблением.

Высокий уровень эффективности и функциональности таких систем управления с применением интеллектуального сервера обеспечивает снижение энергопотребления на 50 % и сокращение эксплуатационных издержек на 40 %. При этом неисправности распознаются и устраняются автоматически, что, в свою очередь, сокращает время простоя светильников на 75 %.

3.10.3Инфракрасные датчики движения и присутствия

Датчики движения и присутствия автоматически включают/выключают освещение в помещении в зависимости от интенсивности естественного потока света и/или присутствия людей. Принцип их действия основан на регистрации изменения инфракрасного (ИК) излучения, вызванного перемещением или деятельностью человека.

Рис. 3.7.3(1). Устройство ИК датчика

На рис. 3.7.3 (1) представлено устройство ИК датчика. В середине датчика расположены приемники ИК света – фотоэлементы. Эти элементы накрыты похожей на колпак или цилиндр мультилинзой (рис. 3.7.3 (2)). Мультилинза состоит из множества маленьких линз, каждая из которых фокусирует ИК свет на плоскость фотоэлемента, а одна из них – непосредственно на сам фотоэлемент (сигнал регистрируется). 

Рис. 3.7.3 (2). Мультилинза ИК датчика

При движении человека через какое-то время фокус линзы уходит с фотоэлемента и сигнал пропадает. Затем уже другая линза фокусирует ИК свет человека на фотоэлемент – сигнал опять появляется. Такое появление-исчезновение-появление сигнала – признак присутствия человека. Каждая линза охватывает свой сегмент. Сигнал пропадает при выходе человека (руки человека) за границы этого сегмента. При перемещении внутри сегмента сигнал не меняется. 

Рис. 3.7.3 (3). Принцип работы датчика движения или присутствия

Первый вывод. Чем больше таких линз, тем более мелкие движения может улавливать датчик.

Вывод второй. С удалением от датчика размер сегмента увеличивается и с какого-то расстояния все мелкие движения, например, движение рук, покачивания головы будут находиться в границах одного сегмента. После этого расстояния датчик присутствия может работать уже только как датчик движения.

У датчиков движения сегменты более крупные по сравнению с датчиками присутствия. Датчики движения загрублены и реагируют на более яркий ИК свет по сравнению с датчиками присутствия.

Освещение тоннелей

Основным способом создания благоприятных условий видимости окружающей обстановки, обеспечивающей требуемую степень безопасности и зрительного комфорта водителя, является регулирование освещения в дневном режиме и при переходе с дневного режима на ночной.

Могут использоваться следующие методы регулирования:

· ступенчатое автоматическое регулирование – путем последовательного отключения групп светильников дневного режима;

· плавное регулирование (диммирование) светового потока ламп за счет изменения питающего напряжения на них.

В качестве источников информации о нужном режиме работы могут использоваться:

· автономный контроллер, пункта питания, в котором заложен годовой график восхода и захода солнца;

· команды с диспетчерского пункта;

· фотометрические приборы, контролирующие яркость внутри и снаружи тоннеля.

Основными устройствами в данной системе, производящими диммирование, являются регуляторы мощности. Это специальные устройства, стабилизирующие напряжение в статическом режиме и уменьшающие его в зависимости от поступающих от контроллера данных о времени суток и плотности трафика.

При этом достигается экономия электроэнергии за счет стабилизации напряжения в вечерние часы, когда благодаря спаду потребляемой мощности возможны превышения напряжения в сети. Наряду с диммированием в зависимости от типологии и режимов работы расход энергии может быть уменьшен от 20 до 50%.

Стабилизируя напряжение, регулятор мощности защищает лампы от любого перенапряжения, особенно во всех тех случаях, когда лампы установлены сразу после трансформатора и потери напряжения в сети минимальны, следовательно, напряжение в вечерние часы может достигнуть значений, превышающих номинальные. Занижение напряжения приводит к значительному уменьшению избыточных тепловых потерь, таким образом, позволяя увеличить жизнь лампы в значительной степени.

Опыт экспериментальной эксплуатации подобной системы в тоннеле показал, что экономия электроэнергии достигла 25%. Про срок службы ламп пока сказать ничего нельзя, поскольку лампы еще не вышли из строя.

Поставленный в данном тоннеле контроллер стабилизирует рабочее напряжение используя полностью цифровую систему, без движущихся частей, гарантируя точность ±1 % и отсутствие перенапряжений.

Регулирование напряжения осуществляется за счет включения в цепь дополнительных трансформаторов напряжения, добавляющих значение напряжения нагрузки. Процесс контролируется мощным контроллером, отвечающим за процесс регулирования и за все внешние коммуникации регулятора.