Способы дистанционного управления уличным освещением

Системы автоматического управления уличным освещением обычно работают под управлением зонального контроллера или сервера. В зависимости от алгоритма управления, контроллер формирует сигнал, например, включения группы уличных фонарей. Для передачи этого сигнала на исполнительные устройства (обычно электронные балласты ламп уличных фонарей) используются следующие средства:

o слаботочные сигнальные линии (витые пары, RS-485, Ethernet и т.д.);

o радиоканал;

o GSM-канал;

o передача ВЧ-сигнала по силовому кабелю.

Сравнение преимуществ и недостатков каждого способа приведено в таблице 1. Независимо от способа передачи сигнала дистанционного управления, современные системы автоматического управления уличным освещением (см. рис. 1) строят по трехуровневой архитектуре:

o блок непосредственного управления лампой или группой ламп в фонаре уличного освещения;

o шкаф зонального уровня управления (улица или квартал);

o центральный сервер территории.

В такой системе любую лампу можно включить или выключить сигналом с центрального сервера. Это достигается применением блоков непосредственного управления лампой Расплата за подобные удобства – высокая стоимостью аппаратной части. В случае реализации радиочастотного метода передачи сигналов к блоку 1, каждый блок должен иметь собственный адрес (например, IP-адрес в рамках протокола TCP/IP). При реализации городских проектов уличного освещения количество блоков и, соответственно, адресов может составлять 50–100 тысяч. Возникает задача первичного задания адресов и привязка к местности для отображения статуса лампы на экране компьютера. Такая задача решается, например, в [1] следующим образом: блоку управления при поставке присваивается адрес по умолчанию. Центральный сервер периодически производит опрос устройств. Сетевой протокол гарантирует, что при совпадении адресов будет выбрано только одно устройство. При наличии блока с адресом по умолчанию, центральный сервер передает такому устройству команду на установку уникального адреса, а оператор осуществляет привязку этого адреса к территории. Очевидно, что процедура начальной конфигурации очень трудоемкая.

Система индивидуального управления каждой лампой по GSM-каналу на практике не применяется из-за высокой стоимости GSM-модемов и необходимости установки индивидуальных SIM-карт в каждый блок и последующего учета расходов. Поэтому GSM-канал используют только на уровне зонального шкафа управления. Ниже будет показано как в разработке автора с коллегами преодолен этот недостаток систем управления на базе GSM-канала.

Трехуровневый принцип построения систем управления освещением распространяется не только на методы дистанционного управления включением или выключением отдельных ламп, но и на функциональные возможности системы. Например, фирма DotVision (Франция) предлагает следующие варианты управления уличным освещением:

o индивидуальное управление с помощью интеллектуальных ЭБ;

o зональное управление освещением с дистанционным регулированием мощности;

o зональное управление освещением с телеметрией.

Первый вариант обеспечивает максимальные возможности управления с адресацией каждой лампы уличного освещения. Система состоит из ЭБ-блока с приемопередатчиком данных по радиоканалу или ВЧ-сигнала по силовому кабелю, зонального контроллера в уличном шкафу управления и территориального сервера. Такой вариант обеспечивает максимальные возможности экономии электроэнергии и высочайшее качество обслуживания населения за счет контроля состояния каждой лампы.

Второй вариант – компромисс между стоимостью системы и возможностями экономии электроэнергии. Это решение включает вариатор мощности, устанавливаемый в зональном шкафу управления, и телеметрическую систему на базе протоколов Modbus или LonWorks. Территориальный сервер передает сигналы управления и собирает телеметрическую информацию с зональных контроллеров.

Третий вариант не предполагает экономии электроэнергии, однако включает зональный контроллер с функциями обнаружения неисправностей, телеметрии и дистанционного включения/выключения ламп. Территориальный сервер передает сигналы управления и собирает телеметрическую информацию с зональных контроллеров.

Традиционные системы управления уличным освещением
При работе в таком режиме тратится некоторое количество энергии на постоянный подогрев катодов; o программируемый старт: последовательная подача энергии сначала на подогрев катодов, а затем на поджиг электронной дуги