Jump to content

Система управления освещением

(Перенаправлено с «Умного освещения» )
Петля конференц-центра Лас-Вегаса, показывающая эффекты системы управления освещением

Система управления освещением включает в себя связь между различными входами и выходами системы, связанными с управлением освещением, с использованием одного или нескольких центральных вычислительных устройств. Системы управления освещением широко используются как для внутреннего, так и для наружного освещения коммерческих, промышленных и жилых помещений. Системы управления освещением иногда называют интеллектуальным освещением . Системы управления освещением служат для обеспечения нужного количества света там, где и когда это необходимо. [1]

Системы управления освещением используются для максимизации экономии энергии от системы освещения, соответствия строительным нормам или программам зеленого строительства и энергосбережения . Системы управления освещением могут включать в себя осветительную технологию, предназначенную для обеспечения энергоэффективности , удобства и безопасности. Сюда могут входить высокоэффективные светильники и автоматизированное управление , которое вносит коррективы в зависимости от таких условий, как занятость или наличие дневного света. Освещение – это целенаправленное применение света для достижения некоторого эстетического или практического эффекта (например, освещение бреши в системе безопасности). Оно включает в себя рабочее освещение , акцентное освещение и общее освещение.

Управление освещением

[ редактировать ]

Термин «органы управления освещением» обычно используется для обозначения автономного управления освещением в помещении. Сюда могут входить датчики присутствия , таймеры и фотоэлементы , которые жестко подключены для независимого управления фиксированными группами источников света. Настройка происходит вручную на каждом месте расположения устройств. Эффективность и рынок систем управления освещением в жилых домах были охарактеризованы Консорциумом по энергоэффективности . [2]

Термин «система управления освещением» относится к интеллектуальной сетевой системе устройств, связанных с управлением освещением. Эти устройства могут включать в себя реле , датчики присутствия , фотоэлементы , переключатели управления освещением или сенсорные экраны , а также сигналы от других систем здания (таких как пожарная сигнализация или система отопления, вентиляции и кондиционирования ). Настройка системы происходит как на местах расположения устройств, так и на местах центрального компьютера посредством программного обеспечения или других интерфейсных устройств.

Преимущества

[ редактировать ]

Основным преимуществом системы управления освещением по сравнению с автономными средствами управления освещением или обычным ручным переключением является возможность управлять отдельными источниками света или группами источников света с помощью одного устройства пользовательского интерфейса . Эта возможность управлять несколькими источниками света с пользовательского устройства позволяет создавать сложные сцены освещения. В комнате может быть предустановлено несколько сцен, каждая из которых создана для разных действий в комнате. Основным преимуществом систем управления освещением является снижение энергопотребления. Срок службы лампы также увеличивается при затемнении и выключении света, когда он не используется. Беспроводные системы управления освещением предоставляют дополнительные преимущества, включая снижение затрат на установку и повышенную гибкость в выборе места размещения выключателей и датчиков. [3]

Минимизация потребления энергии

[ редактировать ]

На приложения освещения приходится 19% мирового потребления энергии и 6% всех выбросов парниковых газов . [4] В Соединенных Штатах 65 процентов потребляемой энергии используется коммерческим и промышленным секторами, а 22 процента из них используется для освещения.

Интеллектуальное управление позволяет домохозяйствам и пользователям удаленно управлять охлаждением, отоплением, освещением и бытовой техникой, сводя к минимуму ненужное потребление света и энергии. Эта способность экономит энергию и обеспечивает уровень комфорта и удобства. За пределами традиционной индустрии освещения будущий успех освещения потребует участия ряда заинтересованных сторон и сообществ заинтересованных сторон. Концепция умного освещения также предполагает использование естественного солнечного света для сокращения использования искусственного освещения, а также простую концепцию, согласно которой люди выключают освещение, когда выходят из комнаты. [5]

Удобство

[ редактировать ]

Интеллектуальная система освещения может обеспечить освещение темных участков во время использования. Светильники активно реагируют на действия пассажиров на основе датчиков и интеллекта (логики), которые предугадывают потребности пассажира в освещении.

Безопасность

[ редактировать ]

Свет можно использовать, чтобы отвадить тех, кто не должен находиться в тех местах. Например, нарушение безопасности — это событие, которое может привести к срабатыванию прожекторов в месте нарушения. Профилактические меры включают освещение ключевых точек доступа (например, пешеходных дорожек) в ночное время и автоматическую регулировку освещения, когда домохозяйство отсутствует, чтобы создать впечатление, будто в доме есть жильцы.

Автоматизированное управление

[ редактировать ]

Системы управления освещением обычно предоставляют возможность автоматически регулировать мощность осветительного устройства на основе:

Хронологическое время

[ редактировать ]

Хронологические расписания включают определенное время дня, недели, месяца или года.

Солнечное время

[ редактировать ]

Графики солнечного времени включают время восхода и захода солнца , которое часто используется для переключения наружного освещения. Для планирования солнечного времени необходимо указать местоположение здания. Это достигается с использованием географического положения здания по широте и долготе или путем выбора ближайшего города в заданной базе данных с указанием приблизительного местоположения и соответствующего солнечного времени.

Размещение

[ редактировать ]

Занятость помещения в первую очередь определяется датчиками присутствия . Интеллектуальное освещение, использующее датчики присутствия, может работать в унисон с другим освещением, подключенным к той же сети, чтобы регулировать освещение в зависимости от различных условий. [6] В таблице ниже показана потенциальная экономия электроэнергии за счет использования датчиков присутствия для управления освещением в различных типах помещений. [7]

Ультразвуковой

[ редактировать ]

Преимущества ультразвуковых устройств заключаются в том, что они чувствительны ко всем типам движения и, как правило, не имеют пробелов в охвате, поскольку могут обнаруживать движения за пределами прямой видимости. [8] [7]

Доступность дневного света

[ редактировать ]

Использование энергии электрического освещения можно регулировать путем автоматического затемнения и/или переключения электрического освещения в зависимости от уровня доступного дневного света . Уменьшение количества используемого электрического освещения при наличии дневного света известно как сбор дневного света .

Датчик дневного света

[ редактировать ]

В ответ на технологию дневного освещения были разработаны автоматизированные системы реагирования, связанные с дневным светом, для дальнейшего снижения энергопотребления. [9] [10] Эти технологии полезны, но у них есть свои недостатки. Часто может происходить быстрое и частое включение и выключение освещения, особенно в нестабильных погодных условиях или когда уровень дневного света изменяется в пределах переключаемой освещенности. Это не только беспокоит пассажиров, но и может сократить срок службы ламп. Разновидностью этой технологии является фотоэлектрическое управление с «дифференциальным переключением» или «мертвой зоной», которое включает несколько источников освещения, от которых оно переключается, чтобы уменьшить беспокойство пассажиров. [11] [12]

Условия тревоги

[ редактировать ]

Условия тревоги обычно включают входные сигналы от других систем здания, таких как пожарная сигнализация или система HVAC , которые могут, например, вызвать аварийную команду «все огни включены» или «все огни мигают».

Логика программы

[ редактировать ]

Логика программы может связать все вышеперечисленные элементы вместе с помощью таких конструкций, как операторы if-then-else и логические операторы . Цифровой адресный интерфейс освещения (DALI) указан в стандарте IEC 62386.

Автоматическое затемнение

[ редактировать ]

Использование автоматического затемнения — это аспект интеллектуального освещения, который служит для снижения потребления энергии. [13] Ручное затемнение света также имеет такой же эффект снижения энергопотребления.

Использование датчиков

[ редактировать ]

В статье «Экономия энергии благодаря датчикам присутствия и средствам индивидуального контроля: пилотное полевое исследование» Галасиу, А.Д. и Ньюшам, GR подтвердили, что автоматические системы освещения, включающие датчики присутствия и индивидуальное (персональное) управление, подходят для офисных помещений открытой планировки. и может сэкономить значительное количество энергии (около 32,0%) по сравнению с обычной системой освещения, даже если установленная плотность мощности освещения автоматической системы освещения примерно на 50% выше, чем у обычной системы освещения. [14]

Компоненты

[ редактировать ]

Полный датчик состоит из детектора движения , электронного блока управления и управляемого переключателя/реле. Детектор улавливает движение и определяет, есть ли в помещении люди. [9] Он также имеет таймер, который сигнализирует электронному блоку управления после заданного периода бездействия. Блок управления использует этот сигнал для активации переключателя/реле для включения или выключения оборудования. Для освещения существует три основных типа датчиков: пассивный инфракрасный , ультразвуковой , [8] и гибрид.

Обнаружение движения (микроволновое излучение), распознавание тепла (инфракрасное излучение) и распознавание звука; оптические камеры, инфракрасное движение, оптические расцепители, датчики дверного контакта, тепловизионные камеры, микрорадары, датчики дневного света. [15]

Стандарты и протоколы

[ редактировать ]

В 1980-х годах возникла острая потребность сделать коммерческое освещение более управляемым, чтобы оно могло стать более энергоэффективным. Первоначально это было сделано с помощью аналогового управления, позволяющего люминесцентными балластами и диммерами управлять из центрального источника. Это был шаг в правильном направлении, но прокладка кабелей была сложной и, следовательно, нерентабельной.

Tridonic была одной из первых компаний, перешедших на цифровое вещание со своими протоколами вещания DSI DSI в 1991 году. был базовым протоколом, поскольку он передавал одно управляющее значение для изменения яркости всех приборов, подключенных к линии. Что сделало этот протокол более привлекательным и способным конкурировать с устоявшимся аналоговым вариантом, так это простота подключения.

Существует два типа систем управления освещением:

Примеры аналоговых систем управления освещением:

В производстве системы освещения 0-10В были заменены аналоговыми мультиплексными системами типа D54 и AMX192, которые сами по себе были практически полностью заменены на DMX512 . Для люминесцентных ламп с регулируемой яркостью (где они работают при напряжении 1–10 В, где 1 В соответствует минимуму, а 0 В выключено) система заменяется на DSI, которая сама находится в процессе замены на DALI.

Примеры цифровых систем управления освещением:

  • DALI . Система на базе
  • DSI Система на основе
  • KNX Системы на базе

Это все проводные системы управления освещением.

Существуют также системы беспроводного управления освещением, основанные на некоторых стандартных протоколах, таких как MIDI , Zigbee , Bluetooth Mesh и других. Стандартом цифрового адресуемого интерфейса освещения, в основном для профессионального и коммерческого применения, является IEC 62386-104 . Этот стандарт определяет базовые технологии, к которым в беспроводной связи относятся VEmesh , работающая в промышленном диапазоне частот ниже 1 ГГц, и Bluetooth Mesh , работающий в диапазоне частот 2,4 ГГц.

Другие известные протоколы, стандарты и системы включают:

Bluetooth-управление освещением

[ редактировать ]

Новый тип управления системой освещения использует соединение Bluetooth непосредственно с системой освещения. Недавно он был представлен компанией Philips HUE и новым названием компании Signify, ранее известной как Philips Lighting . Для этой системы потребуется смартфон или планшет, на который пользователь сможет установить специальное Bluetooth-приложение Philips Hue. Для работы лампочек Bluetooth не требуется мост Philips Hue. не требуется подключение к Wi-Fi Для управления освещением с помощью этой системы или подключение для передачи данных.

Экосистема умного освещения

[ редактировать ]

Умными системами освещения можно управлять через Интернет, регулируя яркость освещения и графики. [6] Одна из технологий включает в себя интеллектуальную сеть освещения, которая назначает лампочкам IP-адреса. [16]

Передача информации с помощью умного света

[ редактировать ]

Шуберт предсказывает, что революционные системы освещения предоставят совершенно новые средства восприятия и передачи информации. Мигая слишком быстро, чтобы любой человек мог это заметить, свет будет собирать данные с датчиков и передавать их из комнаты в комнату, сообщая такую ​​информацию, как местоположение каждого человека в здании с высоким уровнем безопасности. Основное внимание в Future Chips Constellation уделяется интеллектуальному освещению, новой революционной области фотоники, основанной на эффективных источниках света, которые полностью настраиваемы с точки зрения таких факторов, как спектральный состав, характер излучения, поляризация, цветовая температура и интенсивность. Шуберт, возглавляющий группу, говорит, что интеллектуальное освещение не только обеспечит лучшее и более эффективное освещение; он предоставит «совершенно новые функциональные возможности».

Управление театральным освещением

[ редактировать ]

Системы управления архитектурным освещением могут интегрироваться с театра элементами управления включением и регулированием яркости и часто используются для освещения домов и сцен , а также могут включать в себя рабочее освещение , освещение для репетиций и освещение вестибюля . Станции управления могут быть размещены в нескольких местах здания и различаются по сложности: от отдельных кнопок, вызывающих предустановленные параметры внешнего вида, до настенных или настольных ЖК-экраном консолей с сенсорным . Большая часть технологий связана с системами управления освещением жилых и коммерческих помещений.

Преимущество систем управления архитектурным освещением в театре заключается в том, что персонал театра может включать и выключать рабочее освещение и освещение в доме без использования пульта управления освещением . В качестве альтернативы, дизайнер по свету может управлять этими же источниками света с помощью световых сигналов с консоли управления освещением, так что, например, переход от включения света в доме перед началом шоу и первый световой сигнал шоу контролируется одной системой.

Аварийный балласт умного освещения для люминесцентных ламп [17]

[ редактировать ]

Функция традиционной системы аварийного освещения – обеспечение минимального уровня освещенности при возникновении сбоя сетевого напряжения. Поэтому системы аварийного освещения должны хранить энергию в аккумуляторном модуле для питания ламп в случае отказа. В системах освещения такого типа внутренние повреждения, например, перезарядка аккумулятора, повреждение ламп и выход из строя пусковой цепи, должны быть обнаружены и устранены специалистами.

По этой причине прототип умного освещения может проверять свое функциональное состояние каждые четырнадцать дней и выводить результат на светодиодный дисплей. С помощью этих функций они могут проверить себя, проверив свое функциональное состояние и отобразив внутренние повреждения. Также можно снизить затраты на техническое обслуживание.

Основная идея заключается в замене простого блока измерения сетевого напряжения, который присутствует в традиционных системах, более сложным на базе микроконтроллера. Эта новая схема возьмет на себя функции измерения сетевого напряжения и активации инвертора с одной стороны, а также контроль всей системы: состояние лампы и аккумулятора, зарядку аккумулятора, внешнюю связь, правильную работу силового каскада и т. д. со стороны Другая сторона.

Система обладает большой гибкостью, например, можно будет обмениваться данными между несколькими устройствами с главным компьютером, который будет постоянно знать состояние каждого устройства.

Разработана новая система аварийного освещения на базе интеллектуального модуля. Микроконтроллер как устройство управления и контроля гарантирует повышение безопасности установки и экономию затрат на техническое обслуживание.

Еще одним важным преимуществом является экономия средств при массовом производстве, особенно при использовании микроконтроллера с программой в ПЗУ.

Достижения в фотонике

[ редактировать ]

Достижения, достигнутые в фотонике, уже трансформируют общество, точно так же, как электроника произвела революцию в мире в последние десятилетия, и она будет продолжать вносить еще больший вклад в будущем. Согласно статистическим данным, рынок оптоэлектроники Северной Америки в 2003 году вырос до более чем 20 миллиардов долларов. Ожидается, что рынок светодиодов ( светоизлучающих диодов ) достигнет 5 миллиардов долларов в 2007 году, а рынок полупроводникового освещения, по прогнозам, в 15 году достигнет 50 миллиардов долларов. –20 лет, как заявил Э. Фред Шуберт, [18] Старший заслуженный профессор Wellfleet в области будущих чипов Rensselaer.

Известные изобретатели

[ редактировать ]

См. также

[ редактировать ]
Списки
  1. ^ ДиЛуи, Крейг (2008). Руководство по управлению освещением . Лилберн, Джорджия [ua]: Fairmont Press [ua] с. 239. ИСБН  978-1-4200-6921-1 .
  2. ^ «Характеристика рынка средств управления освещением для жилых помещений в Центральной и Восточной Европе» . Консорциум по энергоэффективности . Проверено 11 августа 2014 г.
  3. ^ «Управление освещением экономит деньги и имеет смысл» (PDF) . Дейнтри Сети . Проверено 19 июня 2009 г.
  4. ^ Бахга, Аршдип; Мадисетти, Виджай (9 августа 2014 г.). Интернет вещей: практический подход . ВПТ. п. 50. ISBN  978-0-9960255-1-5 .
  5. ^ Ханна 2014, стр. 475-476.
  6. ^ Jump up to: а б Бахга, А.; Мадисетти, В. (2014). Интернет вещей: практический подход . Впт. п. 50. ISBN  978-0-9960255-1-5 . Проверено 10 февраля 2015 г.
  7. ^ Jump up to: а б Обозреватель энергопотребления, Информация об энергоэффективности для управляющего объектом, ежеквартальный выпуск – декабрь 2007 г., Датчики присутствия для управления освещением
  8. ^ Jump up to: а б Ханна 2014, с. 480.
  9. ^ Jump up to: а б Ханна 2014, с. 476.
  10. ^ Ханна 2014, стр. 482-484.
  11. ^ <gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-1" id="gwmw-15801506950855754188711">a</gwmw> до н.э. Ли Д., Ченг К., Вонг С., Лам Т. Анализ энергоэффективных осветительных приборов и средств управления освещением. Прикладная энергетика [сериал онлайн]. Февраль 2010 г.;87<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15801506962150683328579">(</gwmw>2)<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type -3" id="gwmw-15801506962153003663714">:</gwmw>558-567, Premier Academic Search, Ипсвич, Массачусетс.
  12. ^ Хунг-Лян С., Юнг-Синь Х. Разработка и реализация регулируемого электронного балласта для люминесцентных ламп на основе модели лампы, зависящей от мощности. Транзакции IEEE по науке о плазме. Июль 2010 г.; 38 <gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15801506981991481711741">(</gwmw>7)<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type -3" id="gwmw-15801506981996481485225">:</gwmw>1644-1650, Премьер академического поиска, Ипсвич, М
  13. ^ Ханна 2014, с. 478.
  14. ^ Галасиу, AD; Ньюшам, Г. Р., Экономия энергии за счет датчиков присутствия и средств индивидуального контроля: пилотное полевое исследование, Lux Europa 2009, 11-я Европейская конференция по освещению, Стамбул, Турция, 9–11 сентября 2009 г., стр. 745-752.
  15. ^ «Светодиодные фонари уже эффективны, но становятся умнее» . Мартин ЛаМоника . Проверено 24 января 2015 г.
  16. ^ «Интернет-адрес для каждой лампочки :: NXP Semiconductors» . Дом . 16 мая 2011 г. Проверено 23 января 2015 г.
  17. ^ Дж. М. Алонсо, Дж. Диас, <gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15801507001962464127838">C.</gwmw>Бланко, М. Рико, A Smart-<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15801507007446826677411">Аварийное освещение</gwmw> Балласт для люминесцентных ламп на базе микроконтроллера
  18. ^ «Журнал Rensselaer: зима 2004 г.: взгляд в свет (стр. 2)» . rpi.edu . Проверено 23 января 2015 г.
  19. ^ Edison Electric Light Co. <gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-1" id="gwmw-15801507026460266671638">vs.</gwmw> United States Electric Lighting Co. , Federal Reporter, F1, Vol. . 47, 1891, с. 457.
  20. ^ Jump up to: а б Гварниери, М. (2015). «Переключение света: от химического к электрическому» (PDF) . Журнал промышленной электроники IEEE . 9 (3): 44–47. дои : 10.1109/МИЭ.2015.2454038 . hdl : 11577/3164116 . S2CID   2986686 .
  21. ^ «Джон Ричардсон Уигэм 1829–1906» (PDF) . ЛУЧ . 35 . Комиссары Irish Lights: 21–22. 2006. Архивировано из оригинала (PDF) 12 марта 2012 года.
  22. ^ «Изобретатель долговечного низкотемпературного источника света получил премию Лемельсона-MIT в размере 500 000 долларов за изобретение» . Вашингтон, Массачусетский технологический институт. 21 апреля 2004 года. Архивировано из оригинала 9 октября 2011 года . Проверено 21 декабря 2011 г.
  23. ^ Эндрюс, Дэвид Л. (2015). Фотоника, Том 3: Фотонные технологии и приборы . Джон Уайли и сыновья . п. 2. ISBN  9781118225547 .
  24. ^ Борден, Ховард К.; Пигини, Джеральд П. (февраль 1969 г.). «Твердотельные дисплеи» (PDF) . Журнал Hewlett-Packard : 2–12.
  25. ^ «Нобелевская премия по физике 2014» . NobelPrize.org . Нобелевская премия . Проверено 12 октября 2019 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 575910b1a6cf964ddaf3e59a66b8256a__1721661660
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/57/6a/575910b1a6cf964ddaf3e59a66b8256a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lighting control system - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)