A09 Централизованное управление городским архитектурным освещением

Проскурин О.А., группа компаний «Светосервис», г. Москва
Скачать доклад в .pdf | Читать комментарии и вопросы

Группа компаний «Светосервис» имеет многолетний опыт проектирования, монтажа и обслуживания осветительных установок (ОУ) различного назначения, расположенных в г. Москве и  других городах. В состав  ОУ наружного и архитектурного освещения входит оборудование, предназначенное для управления и контроля за состоянием установки. В последние годы появляются все новые требования к возможностям управления ОУ. Они диктуются   эксплуатацией наших объектов, а также  возникают на этапе проектирования, когда требуется расширить художественную выразительность объекта за счет применения динамических средств. Поэтому в нашей компании активно развивается новое направление - проектирование автоматизированных систем управления архитектурным освещением.

В данный момент в Москве ведется работа по созданию комплексного городского светового пространства, в которой участвует и группа компаний «Светосервис». Помимо прочего это означает, что необходимо иметь возможность централизованно управлять и следить за состоянием городских осветительных установок, поддерживать их в рабочем состоянии. Как одна из мер для достижения этого предусмотрена разработка единой системы управления объектами архитектурного освещения.

Первая   автоматизированная   система управления была применена компанией в 2006 г. при капитальном ремонте установки цветодинамического освещения Крымского моста. Основная идея, заложенная при проектировании, заключалась в обеспечении дистанционного управления цветодинамикой из офиса нашей компании. Такая связь была реализована посредством GSM канала. Это дало  возможность дистанционно задавать время включения объекта и устанавливать режимы работы установки. Комплекс аппаратно-программных средств предусматривал возможность разработки новых свето-цветовых программ, а  также дистанционную закачку их на объект. Благодаря этому, мы могли разрабатывать индивидуальные программы для различных праздников и сезонов года и таким образом разнообразить внешний облик моста (рис.1), не прибегая к затратам, связанным с выездами монтажных бригад на объект.

Рисунок 1. Цветодинамическое освещение Крымского моста

Дальнейший анализ потребностей, возникающих при монтаже и эксплуатации осветительных установок, заставил нас взглянуть более широко на задачи, которые необходимо решить для повышения качества архитектурного освещения. Для этого нужно управлять силовой частью осветительной установки, считывать показания электросчетчика, контролировать состояние электрической сети и отслеживать выход из строя осветительного оборудования. Необходимо иметь возможность дистанционного контроля и управления ОУ с помощью системы, охватывающей все эксплуатируемые объекты. Потребность в этом становится очевидной, если учесть совокупность ряда объективно действующих на сегодня факторов:

  • постоянный рост количества и сложности обслуживаемых установок архитектурного освещения;
  • расширение географии объектов в Москве и других городах;
  • возрастающая загруженность городских транспортных  коммуникаций, вследствие чего снижается степень оперативности традиционного непосредственного визуального контроля за состоянием освещения каждого объекта;
  • как следствие предыдущего фактора - отсутствие возможности сокращения времени реагирования на аварийные ситуации;
  • необходимость синхронизации включения и выключения освещения объектов городской инфраструктуры;
  • возрастающие с каждым годом объёмы издержек, связанных с удорожанием и нехваткой профессиональной рабочей силы, повышением цен на ГСМ,  моторесурс.

Для решения поставленной задачи нами совместно с нашими партнерами была разработана уникальная для России система дистанционного управления по GSM(GPRS) каналу силовыми частями ОУ. Система предназначена для работы в автономном режиме. В конфигурацию главного контроллера входит график включения наружного освещения Мосгорсвета, в котором рассчитано время включения на каждый день в году. Это исключает необходимость регулярного объезда монтажных бригад для корректировки времени включения, что дает экономию выделенных средств и оперативность. При необходимости можно внести в график другое время включения на какие-либо даты, например, на праздничные дни. Причем делается это дистанционно из единой диспетчерской по GSM каналу.     В нужный момент времени система управления включает магнитные пускатели в прописанном порядке. Это позволяет задавать режимы работы установки. Как правило объекты архитектурного освещения имеют повседневный - более экономный - и праздничный режимы работы. У некоторых объектов таких режимов гораздо больше. Задавая дистанционно необходимые режимы работы для групп или для всех городских объектов, мы вкладываем в архитектурное освещение дополнительный смысл, отражая в нем культурную жизнь города.

Система имеет обратную связь с осветительной установкой, постоянно контролирует наличие напряжения на групповых линиях. Кроме того, с помощью цифровых мультиметров измеряется множество параметров электрической сети: фазные токи и напряжения, потребляемую электрическую мощность, частоту, гармонические соствляющие нескольких порядков и т.д. Для каждого измеряемого параметра задается его нормальное значение и допустимое отклонение. При его превышении, система автоматически связывается с диспетчерской по GSM каналу и сообщает о неисправности. На рис.2 показан щит управления освещениенм объекта.

Помимо этого система ведет журнал всех происходящих событий, и сохраняет показания мультиметров с заданной периодичностью. Таким образом, мы имеем достаточный объем статистических данных для последующего анализа.

На   взгляд автора доклада изучение статистики по электрическим параметрам групповых сетей имеет смысл для анализа состояния осветительных приборов и источников света. Это может быть одним из направлений по дальнейшему развитию комплекса управления городскими объектами.

Рисунок 2. Щит управления архитектурным освещением

В настоящий момент в группе компаний «Светосервис» проводится работа по оснащению городских осветительных установок оборудованием управления. Планируется, что со временем все объекты будут включены в систему. Кроме того, при проектировании новых объектов мы, в обязательном порядке разрабатываем проект автоматизации освещения.
 

Архитектурное освещение не терпит типового подхода, соответственно и системам управления в каждом конкретном случае приходится решать различные задачи. Поэтому при разработке подобных систем мы основываемся на принципах масштабируемости и возможности наращивать информационную ёмкость и мощность уже существующих систем. Для этого мы максимально используем открытые промышленные стандарты и протоколы связи, проверенные временем решения. Управление осветительными приборами возможно по интерфейсу DALI, а в случае цветодинамических устройств мы применяем DMX контроллеры. Для связи между контроллерами используется Modbus, что позволяет добавлять при необходимости в систему любые, поддерживающие этот стандарт устройства.

В случаях, когда нет возможности проложить кабельные линии, возможна передача управляющего сигнала по радиоканалу. Данная возможность особенно актуальна для объектов капитального ремонта, где часто невозможно проложить новые кабельные линии. В таких случаях используются устройства, передающие DMX или Modbus данные по стандарту Bluetooth. Отмечу два очевидных достоинства этого стандарта. Во-первых, он является одним из самых помехозащищённых  на сегодняшний день стандартов беспроводной связи. Второе его достоинство заключается в том, что стандарт Bluetooth безопасен при применении. Он не мешает в процессе своей работы функционированию других приборов связи, так как работает в промышленном диапазоне частот. Рис. 3 дает представление о том, как происходит управляение объектом по GSM каналу.

В дополнение к этому, использовать устройства, работающие по стандарту Bluetooth можно без регистрации в государственном радиочастотном центре, в то время как другие аналогичные устройства используют частоты обязательные для регистрации. Для связи с диспетчерской используется GSM (GPRS) канал. Возможно прямое управление по SMS (в экстренных случаях).

Рисунок 3. Управление объектом по GSM каналу

 В зависимости от принятого светотехнического решения оборудование системы может включать один или несколько режимов работы, и, кроме того, управлять цветодинамическими осветительными приборами.

Для дистанционного управления системой было разработано специальное программное обеспечение (ПО), позволяющее управлять каждым элементом системы как в реальном времени, так и задавать сценарии работы (рис.4). Помимо управления силовой частью установки, данное ПО позволяет создавать цветосветовые программы и закачивать их на объект. Отличительной особенностью и достоинством ПО по сравнению с существующими программами, является возможность свободного программирования цветовых шоу, модульность системы - возможность разработки и добавления новых плагинов, что позволяет создавать индивидуальные и красочные сценарии для каждого объекта.

В состав системы входит оборудование, устанавливаемое на объектах, центральный диспетчерский пункт, программное обеспечение, протоколы и форматы данных. К данному моменту в единую систему включены такие объекты, как Крымский мост, Золотой остров, Тульская эстакада, Памятник Гагарину, Церкви на Берсеневской и Софийской набережной, Донской монастырь, Андреевский железнодорожный мост и другие. Список объектов постоянно расширяется.

Рисунок 4. ПО для разработки цветовых сценариев

В результате  снизились экономические затраты на обслуживание объектов и при этом повысилась надежность эксплуатации. Включение освещения объектов, формирующих важные для городской среды ансамбли, происходит синхронно, быстрее ликвидируются неполадки, искажающие целостностное восприятие светового пространства города. В итоге выигрывают все: горожане получают комфортную среду в ночное время, город повышает собственный имидж, а эксплуатация повышает эффективность работы.

Группа компаний «Светосервис» ведет разработки концепций освещения нескольких городов России, в которых так же целесообразно использовать подобную систему диспетчеризации архитектурного освещения.

Тематика:

Комментариев: 3


» Кистенева Анна (об авторе) { Июнь 8, 2009 - 11:06:22 }

Очень интересная тема управления уличным освещением вообще, и особенно архитектурным. Вдвойне приятно, что новая система является отечественной разработкой.
Вопросы к автору доклада:
1. Какие есть ограничения по используемым светильникам? Есть ли какие-либо критерии совместимости или данная система может быть использована с любым оборудованием?
2. Данная система управления используется только на городском уровне или можно ее рассматривать как локальную систему для управления освещением небольшого объекта, коттеджного поселка, например?
3. Коммерческий вопрос: Кто является поставщиком данной системы управления на рынке? Есть ли у нее торговое название?

» Иванов Игорь (об авторе) { Июнь 9, 2009 - 01:06:54 }

Олег!
В эти нелёгкие для всей отрасли и для твоей компании дни хочется пожелать тебе оптимизма и веры в то, системы дистанционного управления архитектурным освещением, о преимуществах которых мы недавно вместе убеждали заказчиков, которые вместе разрабатывали и инсталлировали, популяризировали и продвигали на рынок, всё то уникальное оборудование, которое было создано в ходе наших совместных проектов по динамическому освещению Крымского и Живописного мостов, Золотого острова в Москве будет востребовано, если не сегодня, то после кризиса.
Успеха и удачи

» Проскурин Олег (об авторе) { Июнь 9, 2009 - 02:06:52 }

Спасибо за пожелания и комментарии!
Хочу ответить на вопросы. Разработанная совместно с нашими партнерами система является масштабируемой и позволяет наращивать дополнительные мощности со временем. Компания Светосервис имеет возможность проектировать АСУ различной сложности как для включения в городскую систему управления, так и для частных заказчиков. В соответствии с этим изменяется сложность и стоимость системы.
Осветительные приборы могут использоваться совершенно любые, если речь не идет о цветодинамике. Тогда система включает и выключает освещение согласно годовому графику, устанавливает необходимые режимы работы, считывает показания электросчетчика, отслеживает состояние сети. В случае цветодинамики есть возможность управлять приборами по DMX и DALI протоколам.
В состав конкретной АСУ, как правило, входит оборудование различных производителей. Объем оборудования зависет от конкретных решаемых задач. Поэтому для каждого объекта разрабатывается идивидуальный проект.
По всем вопросам, связанным с проектированием, обращайтесь в компанию Светосервис.

Возможность добавлять комментарии отключена в связи с окончанием конференции.

 

Российская светотехническая интернет-конференция, 2009 г.
© Межрегиональное светотехническое общество
© Коллектив авторов
28 queries. 0.294 seconds.