СИСТЕМА АДАПТИВНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Прибор Освещение Энергосбережение Промышленность
СИСТЕМА АДАПТИВНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Полезная модель относится к способам автоматизированного
энергосберегающего управления освещением промышленных предприятий с
питанием от централизованной трехфазной сети переменного тока или от
возобновляемых источников энергии.
Задачей предлагаемой полезной модели является энергосбережение на
промышленных предприятиях за счёт автоматического управления
освещением, а также сохранение ресурса осветительного оборудования,
источников питания и оборудования системы электроснабжения
осветительной установки.
Из уровня техники известно устройство контроля и управления
освещением (заявка на патент RU 2010137089, опубл. 20.03.12). Устройство
содержит блоки: источники света, устройства управления. Все блоки
размещены в сети из n контрольных пунктов, каждый из которых содержит
устройство управления и группу линий освещения. Недостатком
представленной системы является отсутствие возможности осуществлять
диммирование светильников, что приводит к повышенным затратам на
электроэнергию.
Известна система контроля и управления освещенностью (патент на
полезную модель RU 112572, опубл. 10.01.12). Управление освещенностью
осуществляется путем создания на объектах освещения временных
динамически изменяющихся по площади зон. Система включает в себя
следующие элементы: блоки управления для освещения площади, средства
для контроля и координации освещенности, связанные между собой и
источниками света посредством беспроводной двухсторонней связи.
Серьезным недостатком данной системы является отсутствие диммирования
светильников в течение суток. Известны технические решения, которые
позволяют осуществлять диммирование светильников в течение суток с
целью получения светового потока требуемой величины.
Недостатками таких систем является невозможность диммирования
светильников в автономном режиме, что приводит к дополнительным
существенным затратам на организацию связи в системе управления
освещением. Так же известно устройство автономного конструктивного
модуля для автоматического управления освещением (патент RU 2399171,
опубл. 10.09.10). Данное устройство предназначено для автоматического
управления освещением, содержащее датчик звука и микропроцессор,
обеспечивающий диммирование светильников в двух режимах: минимальной
и максимальной светоотдачи. Диммирование светильника осуществляется
дискретно в два уровня по сигналу от датчика звука в функции от
длительности пребывания человека в данном месте. Недостатком указанного
устройства является то, что в качестве устройства, формирующего

управляющий сигнал, используется датчик звука, применение которого в
может приводить к ложным срабатываниям.
Наиболее близкой к заявленной полезной модели является разработка
способ и устройство энергосберегающего управления уличным освещением
(патент RU 2526206, опубл. 20.08.14) Устройство включает в себя источник
света, блок питания, блок адаптивного диммирования, датчик интенсивности
дорожного движения (опция) и позволяет осуществлять автономное
адаптивное диммирование уличных светильников в течение суток.
Серьезным недостатком данной разработкиявляется, то что освещение
организовано на базе только газоразрядных источников света.
Во многих описанных разработках используют специальные
диммируемые лампы с встроенным AC-DC блоком питания, который имеет
3-5 режимов работы. Схема внутри определяет какое напряжение подается на
вход и в зависимости от него переключает напряжение на выходе. Такие
лампы не требуют жестких норм по питанию, конкуренты диммируют их при
помощи простой схемы на симисторе.
Техническая задача заявляемой полезной модели направлена на
повышение энергетической эффективности управления освещением
промышленных предприятий за счет автономного адаптивного
диммирования в течение суток в зависимости от необходимости освещения.
Технический результат, достигаемый предлагаемым решением, состоит в
сокращении затрат электрической энергии на нужды освещения и затрат на
создание и эксплуатацию линий связи между светильниками и
автоматизированными пунктами включения.
Заявленный технический результат достигают применением в основе
управления комплекса микроконтроллер, он же STM 32/Atmega 328p.
Микроконтроллер считывает команды с панели управления, WEB –
интерфейса и выбирается определенный режим работы, после собираются
данные с датчиков, обрабатываются, согласно алгоритму. После обработки
результат отправляется на сервер, экран панели управления и диммируемые
модули.
Ключевой особенностью комплекса является универсальный диммер,
который можно разделить на несколько составляющих:
 DC-DC преобразователь c регулировкой выходного тока и напряжения;
 Блок питания AC-DC для преобразователя;
 Плата управления с встроенным радио модулем Xbee, для удаленного
управления и настройки.
Устройство включает в себя источник света, управляющий модуль,
диммируемый модуль.
В случае отсутствия подключения к серверу или внесения каких-либо
корректировок с панели управления, комплекс начинает работу в
автоматическом режиме, диммирует лампы согласно установленным нормам.
На фиг. 1 представлена схема блока управления.
На фиг. 2 проиллюстрирована схема датчика.

На фиг.3 представлена схема диммера.

Фигура 1. Схема управляющего модуля

Фигура 2. Схема датчика

Фигура 3. Схема диммера

Датчики построены на микроконтроллере ATtiny 13, в качестве сенсора
люксметра используется схема, построенная на принципе датчика BH17,
передача данных на микроконтроллер осуществляется по линии данных SDA
и SCL. Сенсор присутствия разработан на основе пироэлектрического
эффекта состоит из PIR-датчика 500BP с дополнительной электрической
развязкой на микросхеме BISS0001 и линзы Френеля. Питается модуль от
литиевого элемента типа CR2354.
Практическое применение данных систем позволяет получить
значительный экономический эффект и повысить уровень комфортности
освещения. Предлагаемое устройство не требуют организации каналов
передачи данных между управляющими контроллерами пунктов питания и
светильниками и поэтому обладают меньшей стоимостью внедрения, что
позволяет их использовать на крупных промышленных предприятий и
небольших. Освещение регулируют в течение суток путем автономного
адаптивного диммирования светильников, обеспечивающего
функционирование системы освещения в номинальном либо в
энергосберегающем режиме.

Формула полезной модели

Система адаптивного освещения для промышленных предприятий,
характеризующаяся тем, что в память блока адаптивного диммирования
вводятся настройки по выбору типа лампы и нормы освещения для платы
управления диммером через Web интерфейс или панель управления, плата
управления получает данные и подстраивает максимальное и минимальное
значение напряжения и тока для ламп.
Производственные помещения, офисы, склады, цеха обработки, аграрные теплицы.
Егор
Цимбалист
Евгеньевич
-
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
РОССИЯ
Егор
Цимбалист
Евгеньевич
-
РОССИЯ
45.51.31
Приборы включения и управления источниками света
02.02.AC
AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
Егор
Цимбалист
Евгеньевич
Исполнитель
РОССИЯ
Иван
Паскарь
Николаевич
Научный руководитель
РОССИЯ
Михаил
Герасимов
Александрович
Технический, разработчик
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Егор
Цимбалист
Евгеньевич
Физическое лицо
РОССИЯ