Функции систем автоматического управления уличным освещением

Рассмотрим современную систему управления уличным освещением на примере системы, создаваемой в Осло. Это первый крупномасштабный проект переоборудования системы уличного освещения в Европе. Он предусматривает установку за три года около 55 тыс. ЭБ, управляемых по существующим силовым цепям с помощью технологии фирмы Echelon (разработчика протокола LonWorks). В апреле 2006 г. уже были установлены первые 6500 фонарных столбов. Цель проекта – сократить вдвое затраты на электроэнергию при повышении качества обслуживания населения и снижении издержек на техническое обслуживание. Затраты на установку системы окупятся за пять лет.

Итак, проект предусматривает замену 55 тыс. устаревших магнитных балластов интеллектуальными ЭБ производства SELC Ireland Ltd. (Ирландия). Балласты поддерживают обмен данными по силовому кабелю с помощью протокола LonWorks. Данные от ЭБ концентрируются приблизительно в тысяче зональных контроллерах Echelon i.LON 100 Internet Server. Контроллеры взаимодействуют с центральным сервером по беспроводной технологии GPRS (используя сеть сотового оператора связи). Центральный сервер для сбора и анализа информации использует программное обеспечение DotVision Streetlight Suite и Philips StarSense. Интеллектуальные ЭБ обладают следующими возможностями:

o управление включением и яркостью свечения лампы;

o обмен данными по ВЧ через силовые кабели питания;

o измерение силы тока через нагрузку (лампу);

o измерение температуры окружающей среды;

o измерение уровня освещенности окружающей среды;

o измерение фазового сдвига между током и напряжением питания лампы.

Зональные контроллеры выполняют следующие функции:

o обмен данными с ЭБ-блоками по ВЧ-сигналу, передаваемому через силовые кабели питания;

o маршрутизация сигналов управления электронными балластными блоками;

o обмен данными с центральным сервером по каналу GPRS;

o регистрация и накопление измерительных данных об энергопотреблении, полученных от электронных балластных блоков;

o сбор и накопление информации от датчиков погоды и датчиков плотности автомобильного движения;

o расчет уровня естественной освещенности от солнца и луны на основе встроенных астрономических часов;

o учет времени работы ламп во включенном состоянии для определения ресурса ламп;

o управление яркостью свечения отдельных ламп (через балластные блоки) на основе алгоритма, учитывающего время года, погодные условия и плотность транспортного потока;

o контроль наличия напряжения питания в шкафу управления;

o измерение токов в силовых кабелях, питающих лампы;

o измерение индукционных токов;

o обнаружение утечек из-за повреждения изоляции;

o измерение коррозионного потенциала;

o передача аварийных сообщений на центральный сервер при обнаружении аварийных событий или отказа ламп.

Центральный сервер обладает следующими возможностями:

o веб-портал для мониторинга состояния всех компонентов системы и непосредственного управления зонами и отдельными лампами;

o представление информации на географических картах;

o анализ поведения элементов системы;

o обнаружение неисправностей;

o измерение энергопотребления в территориальном, административном и географическом разрезе;

o планирование замены ламп по территориальному или административному принципу на основе учета ресурса фактической работы каждой лампы и сведений об отказах;

o оперативное управление зонами, группами и отдельными лампами, например, с целью замены ламп или проверки изоляции.

Преимущества использования GPRS-канала для связи между компонентами системы:

o минимальные затраты на установку оборудования;

o широкий территориальный охват в условиях города;

o высокая степень защиты данных;

o использование TCP/IP протокола на всем протяжении от сервера до конечного устройства;

o низкая стоимость передачи данных (зависит от объема трафика, а не от времени соединения);

o наличие бесплатных объемов до 1 Мбайта в месяц в предоплаченных тарифах.

Фирма Amplex (Дания) предлагает свое решение для управления уличным освещением, полностью построенное на основе GPRS-канала. Управление ограничивается зональным уровнем, когда контроллеры AmpLight устанавливаются в шкафу, управляющем группой до 50 ламп. При этом достигаются высокие показатели по энергосбережению за счет снижения яркости в позднее ночное время, однако отсутствует возможность обнаружения неисправности отдельных ламп.

Способы дистанционного управления уличным освещением
Трехуровневый принцип построения систем управления освещением распространяется не только на методы дистанционного управления включением или выключением отдельных ламп, но и на функциональные возможности системы