Дистанционное управление освещением: виды систем, выбор оборудования + правила монтажа

Принципы работы различных систем управления

Принципы работы локальной системы управления освещением

Например, возьмем управление освещением в кабинетах или офисах, в них применяются разные технологии в зависимости от потребностей заказчика. Возможно реализовать два типа управления:

• обычное включение/выключение по текущей освещенности и присутствию сотрудника
• диммирование светильников с поддержанием постоянной освещенности на рабочих местах, а также ориентирующим освещением без присутствия.

В эти решения возможно интегрировать простой кнопочный выключатель для ручного управления освещением.

Принцип работы системы управления с простым включением/выключением

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его фиксирует и измеряет освещенность (далее датчик измеряет освещенность при регистрации каждого движения). Как правило утром в зимний период естественного света недостаточно и датчик включает искусственное освещение. В течение дня увеличивается количество естественного света, например до 500 Lux, датчик отключает светильники. В вечернее время естественного освещения не достаточно, и датчик снова включает освещение. Когда заканчивается рабочий день или когда сотрудник выходит из кабинета датчик перестает его фиксировать и после временной задержки выключает искусственное освещение. Летом, при достаточном количестве естественного света, искусственный свет может не включаться в течении рабочего дня, тем самым значительно экономить электроэнергию.

Принцип работы системы управления с диммированием по DALI (broadcast)

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его регистрирует и измеряет освещенность. В случае отсутствия естественного света, например с утра в зимний период, светильники разгораются на 100%. В течение дня увеличивается количество естественного света в помещении, датчик измеряет текущую освещенность и регулирует светильники таким образом, чтобы в сумме естественного и искусственного освещения постоянно было 500Lux. При достижении естественным светом порога свыше 500Lux датчик отключает светильники на то время, пока суммарное освещение не опустится ниже заданного порога. С помощью данного решения можно построить полноценную локальную систему управления освещением по присутствию и параметрам освещенности, без дополнительных устройств, т.к. датчик – это блок питания для светильников DALI и контроллер. Достаточно одного датчика, чтобы управлять светильниками DALI  по заданной освещенности и присутствию сотрудников.

Принципы работы шинной системы управления освещением

С помощью шинных систем, можно значительно расширить возможности работы системы управления освещения и диспетчеризировать все процессы в единую систему автоматизации здания (BMS). С помощью устройств шинной системы управления освещением можно написать любой логический сценарий:

• создать календарь событий (когда человек пришел, ушел, какая освещенность была, стала и т.д)
• вывести статусы и срок эксплуатации светильников (актуально для эксплуатирующих компаний)
• сделать дистанционное управление на планшетах, смартфонах
• вывести контроль и управление далеко за пределы здания
• и многое другое.

С развитием технологий появилось много различных протоколов управления освещением. Начиналось все с простейших аналоговых систем 0-10V, которые имеют множество ограничений, но и сейчас применяются в различных решениях. На смену аналоговым системам со временем пришли цифровые технологии.

Наиболее популярные протоколы управления освещением сейчас:

• DALI
• KNX
• DIM(0-10V)
• DMX
• Слаботочные и IP системы

Подробнее о каждом из них мы напишем в одном из следующих обзоров. Подписывайтесь на нашу рассылку и узнавайте первыми о новых статьях.

Система «умный свет»

Освещение в системе «умный дом» включает в себя не только осветительные приборы, но и электронные системы, отвечающие за их контроль и управление. В качестве источников света обычно используют различные флуоресцентные, светодиодные и ксеноновые лампы нового поколения. В роли управляющего оборудования выступают датчики, микроконтроллеры, реле включения и выключения, а также другие элементы, ответственные за регулирование света в помещениях.

Стоит отметить, что все функции для «умного» освещения не работают сами по себе, а объединяются в определенные световые сценарии. Такие компоновки могут прописываться в настройках центрального приложения «умный дом». Это достигается посредством объединения нескольких групп ламп, каждая из которых обладает индивидуальной мощностью.Так, например, режим «Отдых» предполагает замену яркого освещения на приглушенный мягкий свет. При интеграции «умного» света с другими смарт-системами, появляются дополнительные опции для релакса: задвинуть шторы, включить любимую музыку и многое другое. 

Эти режимы можно переключать с помощью всего одной кнопки в приложении, установленном на мобильное устройство или компьютер домовладельца. Осуществлять управление можно удаленно из любой точки планеты за счет беспроводной технологии. Примечательно, что с помощью автоматического анализа системы ежедневного графика домочадцев, можно обеспечить абсолютно автономную работу освещения без какого-либо участия со стороны оператора «умного дома». 

Как создать современную систему управления освещением

Как вы понимаете, создать полный аналог современных систем самостоятельно достаточно сложно. Но приблизить и добиться максимальной энергоэффективности вполне возможно.

При этом мы можем значительно сократить наши расходы, установив умные приборы только в определенных местах, а в остальной квартире или доме оставить обычные электроустановочные аппараты.

Электроустановочные аппараты для автоматизации внутреннего освещения

Система управления освещением квартиры или дома начинается с четко предъявляемых требований. Например, в коридоре должен быть регулятор уровня свечения ламп (диммер), который будет включать освещение полностью при наличии в коридоре движения. А на кухне должна быть розетка, которая будет включаться только в строго указанное время и выключаться через столько-то минут. И так по каждой комнате.

Выключатель со встроенным датчиком движения

Итак:

• Составив список требований, мы можем приступать непосредственно к реализации. Мы рассмотрим только наиболее распространенные варианты, но зная возможности современных электроустановочных устройств, вы вполне можете дополнить предложенные варианты своими требованиями.
• Итак, если вам необходим выключатель со встроенным датчиком движения, то такие устройства достаточно широко представлены на рынке. Причем, вы можете найти модели как с четко обусловленной выдержкой времени отключения аппарата, так и с модулируемыми параметрами.
• Кроме того, достаточно широко представлены выключатели со встроенным датчиком освещенности. Этот датчик может иметь регулировку, а может поставляться с уже обусловленными минимальными параметрами.

Виды диммеров

Также на рынке достаточно широко представлены различные диммеры. Причем, современные устройства выполнены на полупроводниковых схемах, которые дают значительную экономию электроэнергии в отличие от более ранних резисторных моделей. Некоторые модели имеют встроенный таймер и возможность постановки задач по плавному снижению уровня освещенности в зависимости от времени суток или от действия внешних датчиков.

• Выключатели с таймерами также не являются проблемой. В зависимости от модели, это могут быть устройства программируемые как на одно действие, так и на длительный период времени. Обычно инструкция таких таймеров позволяет регулировать шаг до 1 минуты.
• Отдельно хотелось бы отметить разнообразные электроустановочные аппараты для управления механизмами. Это могут быть жалюзи, ставни, роллеты и другое оборудование. Такие выключатели также могут иметь таймерное управление либо управление от внешних датчиков.
• Используя только эти устройства, мы вполне можем выполнить большинство поставленных задач. Если же грамотно их комбинировать, то можно добиться выполнения и более сложных задач.

Электроустановочные аппараты для автоматизации наружного освещения

Автоматизация наружного освещения в большинстве случаев имеет ряд отличий. Прежде всего, они связаны с расположением оборудования.

Так ящик управления освещением обычно находится внутри помещения, а датчики для его управления непосредственно на месте установки самого освещения. Это несколько усложняет задачу при больших мощностях сети освещения.

Датчик движения со встроенным коммутационным аппаратом

• Автоматизация наружного освещения в большинстве случаев выполняется при помощи датчиков движения (см. Подключение датчика движения для освещения своими руками) и освещенности. Большинство таковых устройств содержат встроенные таймеры. Если же их нет или требуется большая выдержка времени (обычно встроенный таймер имеет регулировку в пределах 5 – 1000сек), то необходима покупка дополнительного реле времени или таймера.
• На данный момент на рынке представлены два вида устройств. Наиболее распространенным является датчик движения или освещенности, силовые контакты которого обеспечивают коммутацию токов до 25А. Но это максимальный допустимый ток таких датчиков. Обычно он не превышает 10А.
• Такие устройства обычно применяют для управления освещением с небольшим количеством ламп. Если же речь идет об управление наружным освещением промышленных площадок (см. Промышленное освещение: проектирование) либо просто большой мощности, то здесь нам на выручку приходят выносные датчики, подключаемые к коммутационным аппаратам.
• Главной особенностью таких датчиков является размещение отдельно датчика, отдельно коммутационного аппарата. Связь между ними осуществляется либо при помощи радиосигналов, либо кабеля. При срабатывании датчик подает команду на коммутационный аппарат и тот срабатывает.

Выносной датчик освещенности

Что это такое?

Комплект беспроводного управления светом

Беспроводная система для управления освещением представляют собой комплект оборудования, с помощью которого будет осуществляться управление уровнем света в доме или квартире. При этом не используется стандартный выключатель. Активация происходит через пульт дистанционного управления.

Такая система будет актуальной как в больших домах, так и в небольших квартирах. При этом она покажет себя эффективной и на промышленных предприятиях. Ведь подобная система позволит избавиться от проводов, которые не только делают внешний вид помещений менее эстетичным, но, скажем, на производстве они могут еще стать потенциальной причиной возникновения травматической ситуации. Любой комплект (типа Zamel и NooLite) обладает радиопередатчиком, который является «сердцем» всей системы. Именно благодаря ему происходит передача сигнала на каждое отдельное осветительное устройство. Благодаря дальности действия передатчика, светильник может располагаться на достаточном расстоянии от него.

Датчик движения

Управление светом в такой беспроводной системе осуществляется специальным пультом дистанционного управления. Пульт может быть рассчитан на различное количество каналов. Объем канала зависит от модели и типа комплекта (к примеру, Zamel или NooLite). Такой пульт способен автоматизировать деятельность сразу нескольких десятков светильников в радиусе действия передатчика. В результате пульт здесь будет выступать как выключатель или включатель света. Но пульт для дистанционного управления не является единственным дополнением, с помощью которого можно повысить комфорт дома в плане его освещения. К примеру, комплект беспроводного оборудования для управления уровнем освещения может быть снабжен датчиком движения.

Такие устройства реагируют на появление движения в контролируемой зоне. При правильной настройке датчик будет реагировать только на перемещение человека, а более мелкие объекты (домашние животные) не смогут активировать свет. Наиболее часто датчиками движения оснащен комплект беспроводного оборудования предназначенного для управления светом на улице. Но для дома они так же эффективно используются.

Это интересно: Как сделать опалубку для перекрытия — рассматриваем развернуто

Контроль за уровнем освещенности

Современные смарт-системы, как правило, обладают функцией диммирования, а именно —  контролем за уровнем освещенности в зависимости от потребностей пользователей. Такой подход позволяет экономить расход электроэнергии, а также создавать максимально комфортные условия для домочадцев в то или иное время суток. Желаемые опции можно настраивать вручную, а при наличии датчика освещенности, доверить программному обеспечению системы.

На современном рынке смарт оборудования для дома представлены осветительные приборы, в которых уже заложены необходимые для работы автоматического режима датчики и сенсоры. В системе «умного» освещения как умные лампы, так и потолочные светильники. При всем богатстве выбора, в интересующем нас сегменте наилучшее соотношение цены и качества предлагают такие компании как Xiaomi, RedMond, Philips. 

Так, например, потолочный светильник Philips Smart LED Ceiling Lamp от компании Xaiomi поддерживает опцию авторегулирования температуры.  Пользователь может вручную запрограммировать параметры степени яркости и даже температуры свечения, а также настроить таймер на график включения и выключения «умной» потолочной лампы. Синхронизация происходит с мобильным устройством домовладельца и пультом дистанционного управления с помощью модуля, встроенного в устройство, для беспроводной передачи пакета данных по протоколу 802.11 (wi-fi).

Умный светильник подразумевает контроль освещения при помощи пульта дистанционного управления. В специальном приложение на телефоне или планшете — Mi Home пользователь может осуществлять управление и контроль прибором с помощью своего смартфона.

Качественную работу обеспечивают 64 светодиода, которые предлагают широкий диапазон регулировки яркости свечения от 0.1 до 3000 люмен. Кроме того, существует возможность регулировать и цветовое наполнение светильника, которое предоставлено в диапазоне от 2700K до 5700K. Подключение прибора происходит напрямую к электросети.Отлично справляется с контролем яркости освещения в Умном Доме — Wi-Fi Лампочка от Meizu X-Light Plus. Она, как и все смарт-лампы, управляется с помощью приложения, установленного на телефон, или посредством пульта дистанционного управления. Лампа позволяет не только изменять яркость и цвет освещения, но и предусматривает различные сценарии для автоматического изменения цвета свечения.

Такие смарт-лампы, как Xiaomi Yeelight Smart LED RGB Ceiling Lamp или Philips zhirui bulb light, способны также обеспечить диммирование света в соответствии с потребностями пользователя. Оба этих осветительных прибора работают при помощи стандарта Wi-Fi и специальных приложений, которые устанавливаются на смартфон домовладельца. Нажатием кнопки на телефоне можно менять не только яркость, но и цвет свечения. Подходящие для работы с данными лампами приложения — это Xiaomi Mi Home и Apple Home kit, которые работают на платформах Android (не ранее версии 4.4) или iOS (8.0 и выше), соответственно. В приложениях предусмотрены различные сценарии для «умного» света, позволяющие регулировать мощность освещения в доме в зависимости от ситуации. 

Xiaomi и Philips дружелюбны и открыты для практически всех производителей смарт-систем и умных гаджетов. Управление таким прибором и их установка не составит труда даже для потребителя, далекого от мира мультимедиа. Все вышеперечисленные лампочки поставляются вместе с самым распространенным цоколем – E27.

Плюсы и минусы автоматизации

Основные преимущества:

• Сокращение затрат на электропитание систем иллюминации до 80%;
• Снижение трат на проектирование, монтаж и введение в эксплуатацию до 50%;
• Получение детальной информации о потребляемой энергии, температуре в помещениях, а также наличия в них людей;
• Повышение уровня безопасности комплекса сопряженных систем.

Схема управления

Важно! Степень функциональности и продуктивности систем во многом зависит от уровня модификации и комплектации оборудования. Благодаря высокому КПД и позитивным перспективам, клиент видит сокращение затрат, в результате чего стоимость интеллектуального освещения окупается очень быстро

Среди недостатков умного освещения в квартире выделяют относительно высокую стоимость технологии. Однако, с ростом конкуренции, на сегодняшний день, эта проблема уже не так актуальна.

Принцип действия

На современном рынке можно встретить смарт-освещение премиум-класса, а также более бюджетные аналоги. Главное – выбирать продукцию только от проверенных производителей, которым доверяют покупатели со всего мира. В целом, стоимость технологии будет зависеть от количества функций осветительных приборов, которые клиент собирается прописать в программе.

Важно! Еще одним минусом умного освещения является сложность системы. Из-за особенностей конструкции, в ней могут возникать незначительные поломки, которые мешают пользоваться всем функционалом приборов

ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ

Дистанционный контроль и регулировка освещения в доме или квартире обычно обеспечивается одним из двух способов:

1. С помощью радио- или инфракрасных (ИК) пультов дистанционного управления (ПДУ), а также посредством управления голосом (звуком) при нахождении в помещении или в непосредственной близости к нему.

Радио пульты.

Управление источником освещения в доме можно производить из любых точек, установив один радио-пульт возле двери, а другой, например, у кровати. Радио-пульты, в зависимости от своих технических характеристик, отличаются функциональностью, внешним видом и дальностью действия (10-100 м).

Самые простые одноканальные ПДУ включают и выключают единственную лампу. Многоканальные работают в нескольких зонах и настраиваются отдельно для каждого силового блока. При размещении приемника и передатчика в разных комнатах следует учитывать, что мощность радиосигнала понижается в процессе прохождения перекрытий и стен, чтобы этого избежать, используют ретрансляторы.

Материал	Затухание сигнала, %
Гипсокартон, дерево	10
Кирпич, древесностружечная плита (ДСП)	30
Железобетон	70
Металл, металлическая решетка	до 90

Инфракрасный пульт используют в небольших по площади помещениях.

Это связано с его главными недостатками — необходимостью точного наведения устройства на приемник сигнала, т. к. он работает только в пределах прямой видимости источника света, и имеет небольшую дальность действия луча.

Одним из основных преимуществ системы с дистанционным управлением инфракрасным пультом, является то, что с его помощью можно управлять не только освещением «умного» дома, но и телевизором, домашним кинотеатром, вентиляцией, отоплением и др.

Управление звуком (голосом).

Здесь основным преимуществом является простота управления и отсутствие необходимости следить за тем, где находится пульт, т. к. он в этой системе не предусмотрен. Недостатком является то, что часто любой шум может включить или выключить освещение.

Поэтому, чтобы исключить случайное срабатывание, большинство современных голосовых переключателей оснащают тональной системой дифференцирования сигналов. Однако такие переключатели нуждаются в тщательной и грамотной настройке.

Еще один недостаток таких приборов состоит в том, что их можно использовать только со светильниками, подключаемыми к розетке, поэтому они удобны для включения/выключения торшеров, настольных ламп и т. д.

2. Управление через GSM канал на больших расстояниях.

Способность системы управления освещением воспринимать команды с любого расстояния — основное, для чего предназначено GSM управление. Монтаж такой системы позволяет создать «диалог» между владельцем дома и «умным» оборудованием (GSM модулем). Принцип действия заключается в том, что внутрь светильников встраивается GSM модуль и электронная плата, на которой имеется разъем для SIM карты.

Для этих же целей можно использовать и блоки GSM сигнализации при наличии в них модуля реле и соответствующей опциии или «умные» розетки.

Передача информации происходит посредством коротких звонков или передачи SMS сообщений. Установка именно такой системы актуальна для тех, кто часто забывает выключать свет в доме, даже уезжая из него на длительное время.

Системы управления светом

Сейчас начинают появляться множество различных систем, которые постепенно завоевывают рынок компонентов для умного дома. В этой главе мы расскажем про зарекомендовавшую уже себя систему управления светом nooLite, которая разработана белорусской компанией.

Эта система представляет собой набор компонентов, в которые входят такие устройства, как специальные пульты и силовые блоки радиокоммутаторы. На основе nooLite каждый может собрать систему освещения своими руками. Принцип управления этой системой показан на схеме ниже.

На схеме видно, что управление освещением производится с помощью пультов, которые передают радиосигнал к силовым блокам. Силовые блоки радиокоммутаторы в свою очередь при поступлении к ним команды с пульта отключают или включают свет светильника или лампы, а также регулируют уровень яркости. Сам силовой блок радиокоммутатор представляет собой небольшую пластиковую коробку, которая подключается с помощью двух проводов к сети 220 В и остальных двух проводов к самой лампочке или светильнику. Небольшой размер радиокоммутатора позволяет его крепить в любом месте квартиры или дома. Пятый же провод представляет собой антенну, на которую поступает радиосигнал с пульта.

Сам пульт представляет собой четырех кнопочный блок, который можно наклеить в любом месте в помещении. Например, таким местом может быть свободное место под выключателем.

В пульт встроен литий-ионный аккумулятор, который обеспечивает срок работы более одного года без подзарядки. На этом функционал системы nooLite не оканчивается. Сама система продается в виде комплектов, в которые кроме двух или трех пультов, а также двух или трех силовых блоков еще входят такие компоненты:

• Ethernet-шлюз PR1132;
• Датчик движения PM111;
• Датчик влажности и температуры PT111.

Ethernet-шлюз PR1132 представляет собой устройство, которое можно подключить к беспроводному роутеру или ethernet коммутатору. Такое подключение позволяет осуществлять включение силовых блоков, а также датчиков движения и температуры с помощью смартфона и интернет браузера через сеть Wi-Fi. Кроме браузерного управления или управления через смартфон по сети Wi-Fi для Ethernet-шлюз PR1132 можно разрабатывать свои приложения, благодаря поддержке для него своего API. Например, благодаря «Гугловскому Speech API»‎ и API для шлюза можно организовать голосовое управление светом.

Из рассмотренной главы можно сделать вывод о том, что система nooLite обеспечит дистанционное управление освещением на самом высоком уровне, которую вы сможете собрать своими руками уже сегодня.

Задачи, которые решает система управления освещением

1. Экономия электроэнергии. Мы уже не раз писали, что использование автоматизированных систем позволяет в разы экономить потребляемую электроэнергию освещения, в зависимости от того, где применяется система. Энергоэффективность в каждом случае рассчитывается индивидуально.
2. Поддержание постоянного уровня освещенности при наличии присутствия в помещениях.
3. Группы освещения в помещениях и на прилегающей территории объединены в единую систему. В случае использования масштабируемых решений это обеспечит взаимодействие и контроль всех процессов системы управления.
4. Автоматическое или полуавтоматическое управление освещением, интеграция с общей системой автоматизации и диспетчеризации здания.
5. Автоматическое управление по заранее запрограммированным параметрам.
6. Система позволяет контролировать присутствие, измерять текущую освещенность, управлять временем, и многое другое.

Существуют локальные системы управления, с применением только датчиков движения, присутствия и освещенности. Датчики в свою очередь уже имеют все необходимые устройства в одном корпусе для автоматического управления освещением по вышеуказанным факторам. В этих решениях датчики могут управлять не только освещением, но и другими нагрузками, такими как кондиционеры, вентиляторы, и другими. Их включение и выключение не должны зависеть от текущей освещенности. Например, когда человек заходит в кабинет, освещенности достаточно и свет не включается, но кондиционер должен включиться. Локальные системы, не могут в полном объеме интегрироваться в общую систему диспетчеризации здания, поэтому существуют шинные системы управления освещением которые работают на разных протоколах, и с помощью специальных шлюзов свободно интегрируются в различные системы верхнего уровня.

Как вам статья?