Протокол ZigBee: управляйте светодиодными светильниками по беспроводной сети

Устройство АСУО для управления светодиодными светильниками.

АСУО (автоматизированная система управления освещением) позволяет объединить светодиодные светильники единой управляющей сетью.

Такая система подразумевает наличие Центрального блока управления освещением (ЦБУО) и Управляющих модулей (УМ). Последние, будучи смонтированы непосредственно на корпусе светильников ЛЕДЕЛ, управляют их работой. Выглядит управляющий модуль вот так:

На фото: внешний вид вводной коробки светодиодного светильника ЛЕДЕЛ с установленным управляющим модулем. Хорошо видна небольшая антенна.

Управление светодиодными светильниками по протоколу ZigBee. В чем главное отличие?

По команде АСУО управляющий модуль может задать на светильнике разные уровни освещения от 0 до 100% яркости дискретно с шагом 100. Связь между Центральным блоком и управляющим модулем осуществляется беспроводным способом по протоколу ZigBee.
В основе сети ZigBee лежит ячеистая топология (mesh-топология). В такой беспроводной сети каждое устройство может связываться с любым другим устройством как напрямую, так и через промежуточные узлы. За счет ретрансляций зона покрытия сети увеличивается в тех пределах, в каких расположены приемо-передающие модули управления. И поскольку данные модули расположены непосредственно на корпусах светодиодных светильников, это гарантирует отсутствие мертвых зон.

Отличия между типами протоколов беспроводной связи.

Каждому светодиодному светильнику - свое имя.

В Центральном блоке управления прописаны все связанные в сеть светодиодные светильники, точнее все их управляющие модули. Каждому светильнику присвоено сетевое имя, что дает возможность управлять каждым прибором отдельно или разбить их по группам. Это дает очень широкие возможности: можно группировать LED-светильники по какому угодно принципу. Например, собрать в единую беспроводную сеть приборы, освещающие различные зоны или территории (периметр здания, разные участки цеха, основные или вспомогательные помещения). Очень важно, что конфигурирование сети занимает считанные минуты. Таким образом, перенастроить систему освещения не составляет труда.

Что лежит в основе управления светодиодными светильниками.

Основу АСУО составляют разнообразные датчики, подключенные к единой шине управления: освещенности, движения, контактные и прочие. Благодаря сигналам этих датчиков, система управления «понимает», достаточно ли ей света на каждом из участков. В результате моментально включаются, гаснут, или просто меняют уровень яркости светодиодные светильники той или иной группы.

Гибкость - главное удобство системы управления светодиодным освещением.

Управление светильниками может осуществляется как оперативно, так и по сценарию, заранее прописанному и заложеному в ЦБУО. Сценарий может предусматривать различные условия, при которых осуществляется то или иное действие. За изменением условий, влияющих на управление светодиодными светильниками, отвечают различные датчики, подключаемые к ЦБУО. Причем каждый из датчиков можно назначить «управляющим» для определенной группы светильников.

От зари до зари. Светодиодные светильники обеспечивают оптимальную освещенность.

Рассмотрим различные варианты экономичного использования светодиодных светильников с АСУО.

Например, датчик освещенности управляет яркостью светильников в основных производственных цехах. По мере увеличения освещенности на улице в утренние часы, данная группа приборов будет уменьшать яркость свечения до тех пор, пока уровень освещенности внутри цеха достигнет уровня, не требующего искусственного освещения.

В пасмурные дни, при недостатке естественного освещения светодиодные светильники по мере необходимости будут поддерживать заданный требуемый минимум освещенности в помещении, обеспечивая необходимый баланс естественного и искусственного света.

В проходных помещениях, галереях, переходах, коридорах задаются сценарии управления по сигналам датчиков движения. Это значит, что при отсутствии людей в данном помещении светодиодные светильники будут работать либо в дежурном режиме (10% от номинала), либо вовсе будут выключены.
В административно-бытовых помещениях, офисах и кабинетах датчиками управления могут служить индивидуальные выключатели, на сигналы которых завязана группа светильников данного помещения. То есть обычный выключатель в помещении управляет не подачей питающего напряжения на светильники, а дает команду в ЦБУО, который, в свою очередь разрешает (или не разрешает в светлое время суток, когда это излишне) включение освещения. Также можно установить ограничения включения лишь в те помещения, где присутствует человек, и полностью отключать свет в те моменты, когда сотрудники его покидают (человек вышел из кабинета и запер за собой дверь).

В сценарий также прописываются временны̀е обусловленности, где учитываются время суток, рабочие и выходные дни и так далее.

К примеру, во всех помещениях после завершения рабочего дня свет будет погашен. Во время перерывов всем светодиодным светильникам или определенным группам назначается дежурный режим, при котором выставляется определенный уровень освещенности.

Естественно возможны любые другие варианты и их комбинации и подкомбинации сценариев и видов датчиков, влияющих на световую обстановку в различных помещениях или на открытых площадках. Гибкость и емкость системы управления позволяет решить практически любые задачи по обеспечению выполнения требуемого сценария.

Экономия в масштабе. Светодиодные светильники это умеют.

Чем большую мощность объектов освещения охватывает система управления светом, тем более ощутимым оказывается экономический эффект.

АСУО имеет возможность работать с различными светодиодными светильниками ЛЕДЕЛ разнообразных назначений. Она практически неограниченно масштабируется, позволяя увязать несколько участков, зон или зданий в единую систему.

В чем характерные особенности АСУО на основе светодиодных светильников?

Во-первых, значительно сокращаются затраты на кабельную продукцию при строительстве ОС. Использование светодиодных светильников само по себе означает применение кабелей меньшего сечения. А при применении АСУО не потребуется построение разветвлённой питающей сети, разделенной на группы с отводами на управляющие выключатели. Все светильники запитаны от питающей сети и управляются не подачей или снятием с них напряжения, а Центральным блоком.
Во-вторых, исключается нерациональное использование светодиодных светильников. Система исключает такие человеческие факторы, как забывчивость, невнимательность, халатное отношение.
В-третьих, значительный потенциал для получения экономии электроэнергии в освещении заложен в оптимизации ОС. Помимо прочих методов, при осуществлении мероприятий по оптимизации систем освещения (например замена устаревших светильников на современные энергоэффективные), существует возможность сокращения электропотребления за счет перераспределения световой насыщенности внутри производственного помещения.

В разные периоды времени в производственном помещении загружено не все оборудование, на котором работает персонал. Или в помещении производятся в разное время суток работы не на всей площади, а лишь на каких то локальных его участках.

Изначально фиксированные схемы включения групп светильников (если вообще есть разделение на группы) не позволяют с помощью выключения ненужных светильников обеспечить требуемый уровень освещения на нужных участках и исключить напрасную трату энергии на те зоны, освещение которых в данное время не требуется. Иногда приходится оставлять включенными целые пролеты светильников только лишь для того, чтобы производить работы на небольшом участке цеха.

Гибкость системы управления освещением позволяет оперативно и эффективно решать эти задачи. Такого рода решения можно использовать либо оперативно, исходя из сложившейся нетипичной ситуации, либо прописать в сценарии системы, задав обусловленность либо по времени суток, либо по другим параметрам и их комбинациям.

Попробуем оценить экономию при использовании светодиодных светильников с АСУО.

Уровень экономии при внедрении АСУО зависит от многих факторов. Расчет экономии за счет сокращения затрат на кабели при строительстве ОС, а также при замене светильников на светодиодные - все это не вызывает затруднения.

Оптимизация ОС за счет автоматизации освещения и за счет гибкости управляющей системы также позволяет прогнозировать уровень экономии при наличии исходных данных для каждого конкретного случая. В некоторых случаях оптимизация ОС методами автоматизации позволяет экономит до 50% электроэнергии, затрачиваемой на освещение.

Единственное, что трудно поддается прогнозированию при расчете уровня экономии, так это то, какой уровень неоправданных затрат несет предприятия вследствие забывчивости и халатного отношения к вопросам энергосбережения у персонала предприятия. По некоторым оценкам, по причинам влияния человеческого фактора, на предприятиях России размеры неэффективного использования электроэнергии на освещение достигают от 20% до 50%.

← Вернуться в раздел