Система керування освітленням

Система керування освітленням, що містить підключений до джерела струму пульт керування декількома мережами живлення освітлювальними лампами та окремою мережею керування, в якому встановлений щонайменше один блок керування з підключеними до нього окремими ЛІНІЯМИ датчиків по КІЛЬКОСТІ пристроїв живлення та щонайменше з однією мережею живлення, до якої під'єднані декілька пристроїв живлення освітлювальних ламп, при цьому один пристрій регулює освітленістю щонайменше однієї лампи, яка відрізняється тим, що система оснащена живильно-керувальною ЛІНІЄЮ, в якій поєднана мережа керування та мережа живлення освітлювальними лампами, вбудованим в пульт керування блоком керування, в якому встановлений формувач команд, на один з його входів надходять сигнали з пульта керування і з нього далі подаються на другий вхід фільтра блока керування, а на перший вхід фільтра від джерела струму подається напруга живлення системи, з виходу фільтра керувальні сигнали та живлення подаються щонайменше в одну живильно керувальну ЛІНІЮ, до якої під'єднані декілька пристроїв живлення, кожен з яких оснащений додатково індивідуальним елементом регулювання потужністю світлового випромінювання лампи, при цьому індивідуальний елемент регулювання установлений на пристрої живлення освітлювальної лампи, забезпечує вибіркові уставки в межах від 100% до 0% для керування з пульта керування потужністю ВІДПОВІДНО положенню уставки щонайменше однієї освітлювальної лампи з усіх ламп, що підключені до живильно-керувальної лінії, а датчики включені в кожний з пристроїв регулювання в схему контролю порушення лінії живлення лампи, при цьому керування для кожної освітлювальної лампи забезпечується з пульта через блок керування по живильно-керувальній лінії, і, ВІДПОВІДНО, до вибраної уставки в пристрої живлення, а вироблений керуючий сигнал дискрету, з групи заданих в пульті, забезпечує можливість задания декількох режимів, один з яких є режим керування зменшенням потужності освітлення лампи, другий - режим виключення живлення (струму) в лінії (живильно-керувальній лінії), ДО якої підключені ряд пристроїв живлення, і з урахуванням положення індивідуальної уставки на кожному окремо взятому пристрої живлення освітлювальної лампи з групи пристроїв, підключених до цієї живильнокерувальної ЛІНИ CM 00 ю Корисна модель системи керування освітленням відноситься переважно до освітлювальних систем з дистанційним керуванням подачею регульованого живлення ламп освітлення, зокрема до систем, якими забезпечується зовнішнє освітлення в містах, може широко використовуватись в якості енергоекономічних систем електроосвітлення вулиць і доріг, для яких важливим фактором є підвищена комфортність освітлення, і енергозбереження ВІДОМІ системи освітлення, що назначені для забезпечення керуванням освітлювальними елементами на відстані, не відповідають сучасним вимогам стосовно енерговитрат, якості та надійності в роботі Традиційно використовувані системи керування електромагнітними пристроями жив лення розрядними лампами мають невеликий коефіцієнт корисної дії, бо крім активної споживають значну реактивну потужність, яка виділяється на провідниках живлення і залежить від віддаленості розташування пристрою живлення розрядних ламп У такий спосіб майже половина споживаної електроенергії витрачається даремно, нагріваючи проводи живлення і сам електромагнітний пристрій Основними недоліками діючих систем керування освітленням є значні втрати електроенергії за рахунок низької величини coscp і низького ККД, великі пускові струми, витрати провідників та інше Тому визначальною проблемою під час створення сучасних систем керування освітленням є забезпечення зменшення КІЛЬКОСТІ провідників, елект 5827 ровитрат, підвищення якості і надійності пристроїв, якими укомплектовуються системи З науки і техніки відома схема зовнішнього освітлення [заявка СРСР №4616276/00-07 від 07 12 88р , кл Н05В], яка переважно використовується в мережі зовнішнього освітлення з каскадним включенням Пристрій має головний, проміжні і кінцеві пункти живлення Виконавчий пункт пристрою телемеханічного керування, котрий розташований в головному пункті живлення, зв'язаний двопровідною ЛІНІЄЮ зв'язку з пультом керування пристрою телемеханічного керування В фазних проводах установлені трансформатори струму В наведеній системі зовнішнього освітлення здійснюється диференційований контроль ділянок мережі освітлення Це технічне рішення забезпечує необхідний режим роботи системи освітлення, має високу надійність, забезпечує можливість вибіркового контролювання ділянок в освітлювальній мережі В той же час слід відзначити, що відома схема не є енергоекономічною, потребує великих капітальних вкладень, потребує постійного обслуговування та втручання персоналу Сучасні вимоги стосовно впровадження енергозберігаючих технологій та економії електровитрат ніяк не задовольняються наведеним технічним рішенням, що є визначальним його недоліком Найбільш близьким до заявленого по технічній суті та досягаемому ефекту є вибрана в якості прототипу система керування освітленням [патент Японії В4 3-32877, кл Н05В, 1985], яка має головний пульт керування, в якому розташований блок задания рівня, декілька кінцевих регулювальних пристроїв, приєднаних з однієї сторони до пульта провідником, яким передається сигнал, і під'єднаним з другої сторони до декількох освітлювальних навантажень, оптичні датчики Окремою ЛІНІЄЮ забезпечується підключення оптичних датчиків, котрими контролюється освітленість в місцях розташування регулювальних пристроїв для декількох освітлювальних навантажень, і забезпечується можливість отримання ВІДПОВІДНИХ даних для прийняття рішень щодо керування освітленням Система регулює світловипромінювання навантажень, досилаючи керувальні сигнали з головного пульта керування, ВІДПОВІДНО до заданого режиму в блоці задания Тим самим забезпечується ВІДПОВІДНІСТЬ заданого блоком задания діапазону рівнів вихідних сигналів датчиків регулювання освітленості, установленому (заданому) рівню для кожного навантаження Ця конструкція має суттєві переваги з відомими, забезпечує вірогідну економію витрат електроенергії Введенням додаткових ЛІНІЙ ДЛЯ датчиків, можливістю отримання локального сигналу з контрольованих місць, переважно з місць розташування регулювальних пристроїв для декількох освітлювальних навантажень, забезпечується можливість регулювати освітленням В той же час прототип має суттєві недоліки, до яких слід віднести велику КІЛЬКІСТЬ провідників (забезпечують живлення датчиків, керування пристроями та подачею сигналів управління), відсутність стабілізації світлового потоку лампи, фіксоване (в період роботи), а не гнучке керування світловим потоком, відсутність індикації режиму несправності ланцюга живлення лампи (обрив, коротке замикання) та самої лампи, відсутність можливості автоматичного відключення живлення під час виходу (несправності) з ладу лампи, живлення лампи струмом частотою 50Гц веде до збільшення габаритів, ваги, зниженню ККД і виникненню стробоскопічного ефекту Також до недоліків прототипу слід віднести наступне В прототипі для функціонування системи необхідно мати дві лінії, як то ЛІНІЮ керування локальними пристроями і лінію підключення датчиків освітленості (сигнал про необхідність зміни освітленості поступає по окремій лінії від датчика на головний пульт), що обмежує застосування в локальних системах освітлення, освітлювальні пристрої яких розташовані на необмежених (значно віддалених) територіях Крім того, оптичні датчики, які застосовані в прототипі, відрізняються нестабільністю в роботі, в міських умовах мають суттєву похибку показань, залежать від запиленості і загазованості навколишнього середовища, впливові до змін температур навколишнього середовища, що потребує додаткового постійного їх обслуговування під час експлуатації Тому відома конструкція обмежена в її широкому використовуванні, не в повному розмірі задовольняє сучасним вимогам Наявність вище вказаних суттєвих недоліків стало вимогою для розробки і створення більш ергономічних і надійних сучасних систем з пристроями з розширеними функціями та можливостями В основу заявленої конструкції корисної моделі системи керування освітленням, покладене завдання створити нову конструкцію системи живлення освітлювальних ламп, з можливістю керування освітлення та живленням по одній лінії і з забезпеченням неперервного контролю роботи освітлювальної лампи, розширенням можливостей індивідуальних регулювальних уставок, з підвищеною надійністю конструкції, шляхом використання сучасної елементної бази, поєднання лінії живлення та керування, введення схеми контролю живлення кожного освітлювального пристрою та регулювального елемента з плавним регулюванням рівня уставки в пристрої живлення освітлювальної лампи Поставлена задача та технічний результат досягаються тим, що в системі керування освітленням, що має підключений до джерела струму пульт керування декількома мережами живлення освітлювальними лампами та окремою мережею керування, в якому встановлений щонайменше один блок керування з підключеними до нього окремими ЛІНІЯМИ датчиків по КІЛЬКОСТІ пристроїв живлення та щонайменше з однією мережею живлення, до якої під'єднані декілька пристроїв живлення освітлювальних ламп, при цьому один пристрій регулює освітленістю щонайменше однієї лампи, оснащена живильно-керувальною ЛІНІЄЮ, В ЯКІЙ поєднана мережа керування та мережа живлення освітлювальними лампами, вбудованим в пульт керування блоком керування, в якому встановлений формувач команд, на один з його входів надходять сигнали з пульта керування, і з нього далі подаються на другий вхід фільтра блока керування, а на перший вхід фільтра від джерела струму подається напруга живлення системи, з 5827 виходу фільтра керувальні сигнали та живлення подаються щонайменше в одну живильнокерувальну ЛІНІЮ, до якої під'єднані декілька пристроїв живлення, кожен з яких оснащений додатково індивідуальним елементом регулювання потужністю світлового випромінювання лампи, при цьому індивідуальний елемент регулювання установлений на пристрої живлення освітлювальної лампи, забезпечує вибіркові уставки в межах від 100% до 0% для керування з пульта керування потужністю ВІДПОВІДНО положенню уставки, щонайменше однієї освітлювальної лампи з усіх ламп, що підключені до живильно-керувальної лінії, а датчики включені в кожний з пристроїв регулювання в схему контролю порушення лінії живлення лампи, при тому керування для кожної освітлювально» лампи забезпечується з пульта через блок керування по живильно-керувальній лінії, і, ВІДПОВІДНО, до вибраної уставки в пристрої живлення, а вироблений керуючий сигнал дискрету, з групи заданих в пульті, забезпечує можливість задання декількох режимів, один з яких є режим керування зменшенням потужності освітлення лампи, другий - режим виключення живлення (струму) в лінії (живильно-керувальній лінії), до якої підключені ряд пристроїв живлення, і з урахуванням положення індивідуальної уставки на кожному окремо взятому пристрої живлення освітлювальної лампи з групи пристроїв, підключених до цієї живильно-керувальної ЛІНИ Основними суттєвими ознаками, що є спільними для прототипу і заявленого технічного рішення підключений до джерела струму пульт керування декількома мережами здійснює живлення освітлювальними лампами, в ньому встановлений щонайменше один блок керування рівнем з підключеними до нього ЛІНІЯМИ датчиків по КІЛЬКОСТІ пристроїв живлення та щонайменше з однією ЛІНІЄЮ живлення, до якої під'єднані декілька пристроїв живлення освітлювальних ламп, при цьому один пристрій регулює освітленістю щонайменше однієї лампи Запропонований пристрій відрізняється від прототипу і має суттєві ВІДМІННІ ознаки, які забезпечують новизну заявленої конструкції корисної моделі і отримання технічного результату, як то - оснащена живильно-керувальною ЛІНІЄЮ, В ЯКІЙ поєднана мережа керування та мережа живлення освітлювальними лампами, - система оснащена вбудованим в пульт керування блоком керування, в якому встановлений формувач команд, - блок керування має фільтр та формувач команд, - на один з входів формувача команд надходять сигнали з пульта керування, і з нього далі подаються на другий вхід фільтра блока керування, а на перший вхід фільтра подається напруга живлення системи, - з виходу фільтра керувальні сигнали та напруга живлення подаються в ЛІНІЮ живлення до кожного з пристроїв живлення освітлювальної лампи, - кожен з пристроїв живлення освітлювальної лампи оснащений додатково індивідуальним еле ментом регулювання потужністю світлового випромінювання лампи, - датчики включені в кожний з пристроїв регулювання в схему контролю порушення лінії живлення лампи, - індивідуальний елемент регулювання установлений на пристрої живлення освітлювальної лампи, забезпечує вибіркову уставку для керування з пульта керування уставкою (ВІДПОВІДНО уставці, її положенню) щонайменше однієї освітлювальної лампи з усіх ламп, що підключені до однієї лінії живлення та керування (живильно-керувальної лінії), - керування для кожної лампи забезпечується схемно уставкою на блоці керування по лінії живлення (джерела струму) освітлювальної лампи, і, ВІДПОВІДНО, до вибраної уставки в пристрої живлення, - вироблений керуючий сигнал дискрету, з групи заданих в пульті, забезпечує керування декількома режимами, один з яких є режим керування зменшенням потужності освітлення лампи в межах вибіркової уставки від 100% до 0%, другий - режим виключення за допомогою подання керуючого сигналу в/по ЛІНІЮ(І) джерела струму, до якої підключені ряд пристроїв регулювання, і з урахуванням положення індивідуально вибраної уставки на кожному окремо взятому пристрої живлення освітлювальної лампи з групи пристроїв, підключених до цієї живильно-керувальної лінії Вказані ВІДМІННІ ВІД прототипу ознаки забезпечують вимогам критерію новизни корисної моделі, а в сукупності з спільними з прототипом ознаками вирішується поставлене завдання і забезпечується необхідний технічний результат Суть корисної моделі заключається в тому, що функціональні можливості системи керування освітленням дозволили змінити технологію освітлення, спростити мережу освітлення, майже в два рази зменшити споживання електроенергії Кожна лампа в запропонованій системі живиться від пристрою живлення розрядної лампи, а групою пристроїв живлення розрядної лампи керує один блок керування потужністю, який розташовується в шафі управління, від якої мережна напруга 220В, 50Гц подається на групу освітлювальних приладів По цьому ж кабелю (живильно-керувальній лінії) освітлювальних ламп від передавача, що знаходиться в пульту управління, передаються команди включення (виключення) освітлювальних ламп і команда переходу в режим зниженої потужності освітлення, в вигляді тонального сигналу Передавач в свою чергу отримує команди управління від системи диспетчерського управління освітленням Пристрій живлення освітлювальної лампи забезпечує всі режими роботи освітлювальної лампи, як то підпалення (запалювання), стабілізацію струму, режим зниженої потужності, а також контролює ланцюг живлення лампи (коротке замикання, обрив у ланцюзі живлення освітлювальної лампи, вихід її з ладу (несправність лампи) і сигналізує про характер несправності В залежності від установленого часу поступового зниження потужності для кожного блока керування, здійснюється плавне зниження споживаної потужності до установленого (шляхом уставки) для кожної освітлювальної 5827 8 лампи рівня Таким чином, кожна освітлювальна посилку довжиною Т1, і далі по живильнолампа може бути індивідуально налагоджена на керувальній лінії 3 поступає у всі пристрої живленнеобхідний рівень потужності в залежності від ня 4-1, ,4-і, ,4-п ВІДПОВІДНИХ розрядних ламп 5специфіки та індивідуальних факторів розташу1, ,5-і, ,5-п Кожний з пристроїв живлення 4вання освітлювальної лампи 1, ,4-і, ,4-п освітлювальних ламп 5-1, ,5-і, ,5-п, приймають та виконують команди включення, заОсновними перевагами заявленої корисної безпечуючи підпал, розігрів та роботу освітлювамоделі системи керування освітленням є льних ламп 5-1, ,5-і, ,5-п в режимі 100% потуж- можливість установки уставки для кожної окності, контролюючи живлення освітлювальних ремої освітлювальної лампи, ламп 5-1, ,5-і, ,5-п по сигналу датчиків 6-1, ,6- можливість індивідуальної установки рівня і, ,6-п При необхідності переключення освітлення зниженої потужності для кожної освітлювальної будь-якої з ламп 5-1, ,5-і, ,5-п в режим зниженої лампи, потужності на другий вхід блока керування надхо- можливість дистанційного керування вклюдить команда зниження потужності, котра переченням та відключенням освітлення без відклютворюється в високочастотну посилку Т2 і по лінії чення від мережі напруги, живлення 3 надходить у всі пристрої живлення 4- для керування немає необхідності викорис1, ,4-і, ,4-п ВІДПОВІДНИХ освітлювальних ламп 5товувати додаткові провідні лінії, управління та 1, ,5-і, ,5-п Пристрій живлення 4-1, ,4-і, ,4-п живлення здійснюється по одній живильноВІДПОВІДНИХ розрядних ламп приймає і відпрацьокерувальній лінії, вує команду переходу в режим зниженої потужно- світловий потік кожної лампи стабілізується сті, забезпечуючи установку рівня потужності, ВІДіндивідуально, ВІДПОВІДНО уставці пристрою, від ПОВІДНОГО уставці, що задається ВІДПОВІДНИМ якого здійснюється живлення, регулятором уставки 7-1, ,7-і, ,7-п, та контролю- висока надійність комунікації, тому що керуючи потужність по сигналу з ВІДПОВІДНОГО датчика вальні сигнали передаються по живильно6-1, ,6-і, ,6-п керувальній лінії освітлювальних ламп На кресленні подана функціональна схема сиПри необхідності відключення освітлення на стеми керування освітленням другий вхід блока керування 1 подається команда Система складається з блока керування 1, виключення, яка перетворюється в високочастотну пульта диспетчерського керування 2, живильнопосилку довжиною ТЗ і по лінії 3 живлення подакерувальної лінії 3, групи пристроїв живлення розється на всі пристрої живлення 4-1, ,4-і, ,4-п ВІДрядних ламп 4-1, ,4-і, ,4-п, підключених до блоку ПОВІДНИХ освітлювальних ламп 5-1, ,5-і, ,5-п керування 1, що забезпечують підпал та керуванПристрої живлення 4-1, ,4- і, ,4-п освітлювальня струмом освітлювальної лампи 5-1, ,5-і, ,5-п, них ламп приймають і виконують команду виклюдатчиків потужності 6-1, ,6-і, ,6-п та регулятора чення, при цьому знімається живлення з освітлюуставки 7-1, ,7-і, ,7-п Блок керування 1 складавальних ламп 5-1, ,5-і, ,5-п ється з фільтра 8 та формувача команд 9 Заявлена система пройшла дослідну пеРобота системи керування освітленням здійсревірку на стендовому обладнанні, підтвердились нюється в такий спосіб суттєві переваги порівняно з відомими конструкціПід час включення системи на перший вхід ями Система забезпечує можливість індивідуальблока керування 1 подається мережева напруга, ної установки рівня зниженої потужності для кожяка через блок керування 1 поступає на живильноної освітлювальної лампи та можливість керувальну ЛІНІЮ 3 До лінії живлення 3 через друдистанційного керування включенням і відключенгий вхід фільтра також надходять сигнали від фоням освітлення без зняття мережевої напруги з рмувача команд 9, який перетворює сигнали з лінії живлення, світловий потік кожної освітлювапульта диспетчерського керування 2 в високочасльної лампи стабілізується індивідуально, ВІДПОВІтотні посилки При необхідності включення освітДНО уставці, пристрою, що живить й, підтверджена лення на другий вхід блока керування 1 поступає надійність комунікації завдяки передачі керуючих команда включення з пульта диспетчерського кесигналів по лінії живлення освітлювальних прирування 2, яка перетворюється в високочастотну строїв Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45, м Київ МСП 03680 Україна ДП "Український інститут промислової власності' вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 01601