В статье рассматриваются требования к управляющим устройствам (контроллерам) в составе современных систем управления наружным освещением. Подчеркивается важность расширенных функциональных возможностей контроллеров АСУНО, обеспечивающих адресное управление и диагностику пунктов включения. В качестве иллюстраций к материалу прилагаются решения AnCom.
Введение
ФЗ № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» рассматривает ресурс повышения энергоэффективности как один из основных энергоресурсов будущего экономического роста. Основная цель Государственной программы, разработанной Минэнерго России для решения поставленных ФЗ задач, – рациональное использование топливно-энергетических ресурсов за счет реализации энергосберегающих мероприятий, повышения энергетической эффективности в секторах экономики и субъектах Российской Федерации [1].
В рамках программы энергосбережения активно развивается направление автоматизации систем управления наружным освещением (АСУНО). Внедрение АСУНО позволяет снизить энергопотребление, уменьшить затраты на техническое обслуживание и ликвидацию аварий, организовать дистанционный учет электроэнергии и диагностику оборудования, повысить безопасность эксплуатации за счет наличия охранно-пожарной сигнализации [2]. Для организации автоматизации процесса управления освещением в системах АСУНО используются управляющие устройства – контроллеры (рис. 1), функциональные возможности которых предопределяют надежность и глубину автоматизации системы в целом.
Рис. 1. Контроллер АСУНО AnCom RM/L: RS-485, реле управления электромагнитными пускателями, входы контроля фазных напряжений и охранно-пожарной сигнализации, встроенный GPRS/EDGE модем
Адресное управление наружным освещением
Традиционно городские линии освещения строятся по каскадному принципу, при этом каждый нижестоящий пункт включения (ПВ) получает команды управления по включению режимов работы непосредственно от линий наружного освещения вышестоящего ПВ. Таким образом, в релейных системах АСУНО разработки 60-х годов обеспечивается единый режим освещения для всех ПВ каскада. Диагностика в этих системах ведется по обобщенным параметрам типа «плавкие вставки в головном ПВ целые», «прошло включение контакторов ночного режима в каскаде». Причем контроль работы всего каскада осуществляется только при наличии так называемых «обратных проводов», от последнего из каскадных ПВ до головного.
Сегодня для организаций, эксплуатирующих сети наружного освещения, актуальной является задача создания систем АСУНО, обеспечивающих адресное управление и диагностику любого ПВ (как головного, так и каскадного) в любом режиме работы («вечер», «ночь», «подсветка») [3].
Адресное управление, мониторинг и контроль освещения позволяют включать отдельные ПВ, освещая с определенным уровнем яркости только те пространства, где в этом есть необходимость в конкретных условиях светового климата местности: отдельные участки проезжей части, улицы, дворы, школы и детские сады и т.п.
Выбор уровня освещенности в зависимости от времени суток определяет требование к наличию трех-четырех режимов работы АСУНО – «утро», «вечер», «ночь» и, например, «пасмурно», а также возможность выполнять до 4 включений/выключений в день при работе пункта включения в автономном режиме на основе встроенного локального расписания.
Адресная дистанционная диагностика оборудования и локализация мест возникновения неисправностей и аварий позволяет удаленно выявить проблемный ПВ и причину его отказа, избежав необходимости длительного анализа ситуации на месте путем проверки каждого пункта включения в каскаде выездной бригадой технического обслуживания.
Рис. 2. a – управление освещением определенных участков (Луч B – выкл.);
b – управление уровнем освещенности («сумерки», Луч B – выкл.)
Реализация адресного автоматического или автоматизированного управления в системах наружного освещения подразумевает использование контроллеров переключения электромагнитных пускателей на ПВ, а также создание каналов передачи данных между пунктами включения и диспетчерским центром. Зачастую при построении подобных систем использование проводных каналов экономически нецелесообразно, что предопределяет применение GPRS/EDGE-модемов – во многом благодаря повсеместному покрытию GSM-сетей и привлекательным тарифным планам для систем телемеханики и телеметрии.
Задачи контроллера контроллер управления наружным освещением
Контроллер АСУНО предназначен для управления наружным освещением посредством независимых реле включения/выключения электромагнитных пускателей на фазах А, В, С и реле выбора рабочего фидера (основной или резервный). Поддержка трех каналов управления освещением (лучи A, B, C) позволяет освещать определенные участки, закрепленные за конкретным лучом (рис. 2a), либо варьировать уровень освещенности, формируя требуемый режим работы пункта включения с учетом времени суток и продолжительности светового дня (рис. 2б).
Основной задачей контроллера является управление электромагнитными пускателями, однако, чем выше уровень его функциональных возможностей, тем меньше необходимых компонентов требуется для построения системы АСУНО, и тем глубже уровень ее автоматизации (рис. 3). Рассмотрим некоторые дополнительные элементы контроля и управления системами наружного освещения, которые могут быть реализованы в составе контроллера.
Для осуществления адресной удаленной диагностики оборудования необходимо осуществлять контроль наличия напряжения (~220В) на основном фидере первичной сети и по каждой фазе (A, B, C) в цепях после предохранителей и пускателей, а также на входе источника бесперебойного питания (ИБП).