Интеллектуальная система освещения и светильник интеллектуальной системы освещения

Группа полезных моделей относится к энергосберегающим системам освещения и может быть использована для организации управляемого освещения в отдельном помещении здания или сооружения. Сущность интеллектуальной системы освещения (ИСО) заключается в возможности управления мощностью светильников по силовым сетям 220 В, 50 Гц в зависимости от уровня освещенности и факта наличия/отсутствия людей в помещении с применением технологии PLC, а также передачи команд управления в ПК-диапазоне и/или по протоколу ТСРЛР локальной сети проводной LAN Ethernet или беспроводной Wi-Fi. Светильник ИСО включает электронный управляемый балласт преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания источника света и блок декодирования управляющих команд, принятых по силовой линии технологии PLC, микропроцессорный контроллер алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов для ключа регулятора выходного напряжения питания светильника в диапазоне 0-260 В с током 350-700 мА. Источник света выполнен твердотельным. Технический результат заключается в упрощении и повышении гибкости управления режимами работы электроприборами в системе освещения, 2 н.п., 2 з.п. ф-лы, 3 илл.

Полезная модель относится к энергосберегающим системам освещения и может быть использована для организации управляемого освещения в помещениях здания или сооружения.

Известна ресурсо- и энергосберегающая система освещения, содержащая источник питания и светильники, в состав которых входят осветительный прибор, соединенный с источником питания через преобразователь напряжения источника в напряжение питания осветительного прибора, а также схема управления преобразователем, при этом преобразователь напряжения источника в напряжение питания осветительного прибора выполнен управляемым с возможностью регулирования мощности осветительного прибора, схема управления преобразователем выполнена с возможностью реализации энергосберегающего алгоритма управления, а источник питания выполнен в виде преобразователя напряжения сети переменного тока в напряжение сети постоянного тока. Схема управления содержит датчик движения и таймер. (Описание к патенту RU 80087 U1, МПК H05B 37/02 (2006.01), опубликован 20.01.2009)

Известна энергосберегающая система освещения, которая содержит, сенсор движения и электронный управляемый балласт, к которому подключена люминесцентная лампа, при этом сенсор движения выполнен с возможностью взаимодействия с электронным управляемым балластом по каналу управления и включает чувствительный элемент сенсора движения, чувствительный элемент сенсора естественного освещения, выходы которых подключены к основному таймеру, и преобразователь выходного сигнала сенсора движения, при этом сенсор движения подключен к аналоговому входу (1-10 В) электронного управляемого балласта посредством преобразователя выходного сигнала сенсора движения, который своими контактами шунтирует порт (1-10 В) электронного управляемого балласта (описание к патенту RU 93612 U1, МПК H05B 41/00 (2006.01), опубликован 27.04.2010).

В известных системах освещения энергия может быть сохранена путем обеспечения автоматического включения/выключения всех или выбранных светильников в течение дня в час, когда здание или территория рядом пустеют или, когда помещение достаточно освещено ярким дневным светом. При этом автоматизация процесса настроек базируется на астрономических часах.

Недостатком известных систем освещения является отсутствие гибкости в управлении настройками светильников.

Известен светильник энергосберегающей системы освещения, включающий источник света в виде лампы и электронный управляемый балласт преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания источника света (описание к патенту RU 93612 U1, МПК H05B 41/00 (2006.01), опубликован 27.04.2010).

Недостаток известного светильника - ограниченные возможности регулирования мощности.

Задача полезной модели - разработка энергосберегающей системы освещения и светильника для нее на основе сенсорных сетей и интеллектуальных датчиков, повышение эффективности освещения зданий и сооружений, а также снижение потерь энергии и стоимости оборудования в сетях электроснабжения.

Технический результат использования полезной модели заключается в упрощении и повышении гибкости управления режимами работы электроприборами в системе освещения.

Технический результат достигается тем, что интеллектуальная система освещения (ИСО), включающая силовую сеть питания, по меньшей мере, один светильник с электронным управляемым балластом и управляющий модуль с датчиками движения и освещенности для формирования и передачи управляющих сигналов электронному управляемому балласту светильника, она дополнительно снабжена дистанционной системой настройки управляющего модуля, при этом последний и электронный балласт выполнены с возможностью коммуникации по силовым линиям технологии PLC.

Дистанционная система настройки может включать внешние устройства передачи сигналов рабочих настроек светового потока светильника и режимов работы, выполненные с возможностью управления на основании протоколов беспроводной связи по каналам инфракрасной (ЯК) связи и/или локальной сети ТСРЛР проводной LAN Ethernet или беспроводной Wi-Fi.

Технический результат достигается и тем, что светильник интеллектуальной системы освещения, включающий электронный управляемый балласт преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания источника света, дополнительно содержит блок декодирования управляющих команд, принятых по силовой линии технологии PLC, и микропроцессорный контроллер алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов для ключа регулятора выходного напряжения питания светильника в диапазоне 0-260 В с током 350-700 мА.

Источник света может быть твердотельным.

Сущность технического решения построения ИСО заключается в управлении освещением по силовым сетям 220 В, 50 Гц с применением технологии PLC, а также передачи команд управления в ИК-диапазоне и по протоколу ТСРЛР локальной сети проводной LAN Ethernet или беспроводной Wi-Fi

На фиг.1 представлено схематическое изображение ИСО помещений здания; на фиг.2 - управляющего модуля формирования и передачи управляющих сигналов электронному управляемому балласту светильника; на фиг.3 - светильника ИСО.

Интеллектуальная система освещения помещений здания 1 содержит силовую сеть 2, светильники 3 с электронным управляемым балластом 4, управляющий модуль 5 и дистанционную систему настройки последнего. Управляющий модуль 5 включает датчик освещенности и движения 6, приемник ИК команд 7, вход кабеля локальной компьютерной сети 8, а также блок формирования и передачи управляющих команд по силовой линии технологии PLC (не показан) электронному управляемому балласту 4 светильника 3.

В помещениях, где включение светильников 3 планируется производить по факту движения, и, данное движение может возникать вне зоны действия датчика движения 6-45 м вокруг управляющего модуля 5, к последнему могут быть подключены один или несколько дополнительных внешних датчиков движения 9. Это могут быть обычные охранные датчики.

Дистанционная система настройки включает локальную сеть TCP/IP проводную LAN Ethernet 10 и/или беспроводную Wi-Fi и внешние устройства передачи сигналов рабочих настроек светового потока светильника, а также режимов работы - ИК-пульт дистанционного управления 11 и/или персональный компьютер 12 с установленным на него Интернет-браузером (MS Internet Explorer, Opera, Fire Fox, Chrome и т.п.), поддерживающим язык JavaScript и организация WEB-соединения. Тип IP-адреса для WEB-интерфейса управляющего модуля - статический.

В качестве ИК-пульта дистанционного управления 11 могут быть выбраны и запрограммированы пользователем любые пульты дистанционного управления бытовой техникой (от телевизоров, музыкальных центров, кондиционеров и т.п.) ИК-диапазона длин волн. На помещение необходим ИК-пульт, который при этом в пределах границ помещения может выполнять и свои прямые функции.

В помещении управляющий модуль 5 размещается таким образом, чтобы обеспечить «видимость» его ИК приемника 7 для ИК пульта 10 из всех точек.

Светильники 3 ИСО включают блок питания 13, преобразующий напряжение сети переменного тока 220 В, 50 Гц в стабилизированное постоянное напряжение в диапазоне 0-260 В с током 350-700 мА и электронный управляемый балласт 4, содержащий блок декодирования управляющих команд управляющего модуля 5, принятых по силовой линии технологии PLC, микропроцессорный контроллер алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов для ключа регулятора выходного напряжения питания (не показаны) источника света 14.

Источник света 14 может быть выполнен твердотельным, например, в виде ламп на основе светодиодов серии CLN6A.

При наличии нескольких фаз в силовой сети и, если в помещении есть светильники, подключенные не к той же фазе, что управляющий модуль 5, тогда устанавливаются межфазные конденсаторы (не показаны) между нулевым и фазным проводами линии питания (фазой) управляющего модуля 5 и линией питания (фазой) светильника(ов).

Управление включением и выключением светильников, регулировка их яркости, а также выбор режима работы светильников 3 ИСО осуществляется пользователем с ИК-пульта 11 дистанционного управления и/или через WEB-интерфейс персонального компьютера 12.

При использовании канала инфракрасной связи сигнал принимается ИК приемником 7 управляющего модуля 5 и отправляется в виде команды по сети 220 В электронному управляемому балласту 4, который обрабатывает ее. Путь прохождения управляющих сигналов при использовании WEB-интерфейса аналогичен.

ИСО может работать в одном из четырех режимов - ручной, ручной с датчиком движения, автоматический и автоматический с датчиком движения. Для каждого из светильников ИСО режим может задаваться индивидуально или для всех сразу.

В ручном режиме мощность светильников устанавливается с ИПДУ или через WEB-интерфейс и настройки сохраняются в энергонезависимой памяти светильника. При включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на заданную мощность.

В ручном с датчиком движения - функционирование аналогично предыдущему режиму, но светильники включаются только при срабатывании датчика движения, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются. При включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на заданную мощность, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются до срабатывания датчика движения.

В автоматическом режиме значение мощности для каждого из светильников задается при программировании и сохраняется в энергонезависимой памяти.

В автоматическом режиме с датчиком движения - функционирование аналогично предыдущему режиму, но светильники включаются на мощность, рассчитанную по освещенности, лишь при срабатывании датчика движения, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются. При включении освещения комнатным выключателем, светильники включаются на заданную мощность, остаются включенными в течение заданного таймаута, а затем выключаются.

Заявленная группа полезных моделей позволяет организовать управляемое освещения в помещениях здания или сооружения с решением задач:

- автоматическое включение/выключение освещения по факту наличия/отсутствия людей в помещении; временные интервалы таймера задержки выключения освещения от датчика движения могут задаваться пользователем в процессе эксплуатации или соответствовать конфигурации производителя;

- автоматическая регулировка уровня светового потока светильника в зависимости от уровня освещенности в помещении; зависимость уровня светового потока светильника от уровня освещенности помещения может задаваться пользователем в процессе эксплуатации или соответствовать конфигурации производителя;

- конфигурирование настроек системы и дистанционное управление уровнем светового потока, как всех светильников помещения, так и каждого из светильников в отдельности, с помощью инфракрасного пульта дистанционного управления, или через локальную компьютерную сеть по протоколу TCP/IP (проводной LAN Ethernet и/или беспроводной Wi-Fi) при помощи персонального компьютера;

- сохранение конфигурационных настроек интеллектуальной системы питания в энергонезависимой памяти;

- стабилизация тока питания светодиодных линеек с требуемым прямым падением напряжения на каждом из светодиодов светильника в рабочем диапазоне входных напряжений питающей сети 220 В 50 Гц.

1. Интеллектуальная система освещения (ИСО), включающая силовую сеть питания, по меньшей мере, один светильник с электронным управляемым балластом и управляющий модуль с датчиками движения и освещенности для формирования и передачи управляющих сигналов электронному управляемому балласту светильника, отличающийся тем, что она дополнительно снабжена дистанционной системой настройки управляющего модуля, при этом последний и электронный балласт выполнены с возможностью коммуникации по силовым линиям технологии PLC.

2. ИСО по п.1, отличающаяся тем, что дистанционная система настройки включает внешние устройства передачи сигналов рабочих настроек светового потока светильника, выполненные с возможностью управления на основании протоколов беспроводной связи по каналам инфракрасной связи и/или по протоколу TCP/IP локальной сети проводной LAN Ethernet и/или беспроводной Wi-Fi.

3. Светильник интеллектуальной системы освещения, включающий электронный управляемый балласт преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания источника света, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок декодирования управляющих команд, принятых по силовой линии технологии PLC, и микропроцессорный контроллер алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов для ключа регулятора выходного напряжения питания светильника в диапазоне 0-260 В с током 350-700 мА.

4. Светильник по п.5, отличающийся тем, что источник света выполнен твердотельным.