Интеллектуальная светодиодная система освещения и энергосберегающий светильник интеллектуальной светодиодной системы освещения

Группа полезных моделей относится энергосберегающим светодиодным системам освещения, и может быть использована для организации управляемого освещения в отдельном помещении здания или сооружения. Система включает силовую сеть питания, интерфейсные светодиодные светильники с регулируемым блоком питания и электронным модулем управления световым потоком и дистанционную систему настройки последнего, которые выполнены с возможностью коммуникации по проводному интерфейсу и беспроводному радиоканалу по единому протоколу, обеспечивающему маршрутизацию данных и команд между электроприборами. Дистанционная система настройки включает сервер со специальным программным обеспечением сбора и обработки данных с управляющим компьютером и/или автономную панель локального управления и/или пульт инфракрасного управления и/или внешние устройства включения/выключения питания электроприборов. Интеллектуальная светодиодная система освещения (ИССО) содержит датчики движения и освещенности, дополнительные электроприборы, включая интерфейсные датчики температуры для контроля температуры окружающей среды и датчики звука для контроля уровня звука в помещении для включения/выключения освещения, интерфейсные устройства учета потребления энергоресурсов, охранной сигнализации. Светильник ИССО включает модуль управления световым потоком с блоками декодирования управляющих команд, принятых по проводному интерфейсу RS485 и/или беспроводной радио и/или инфракрасной связи, и блоки подключения к внешним датчикам движения и освещенности. Дополнительно может быть снабжен датчиком освещенности и акустическим датчиком, блоком измерения температуры. Светильник дополнительно может быть снабжен блоком ограничения пускового тока и контроля параметров рабочего режима в блоке питания и модуле источников света. Светодиодные источники света выполнены в виде светодиодных линеек.2 н.п., 9 з.п. ф-лы,4 илл.

Группа полезных моделей относится к энергосберегающим светодиодным системам освещения и может быть использована для организации управляемого освещения в отдельном помещении здания или сооружения.

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 Н05В 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 слишком освещено ярким дневным светом. При этом автоматизация процесса настроек базируется на астрономических часах.

Недостатком известной системы 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 Н05В 41/00 (2006.01), опубликован 27.04.2010).

Недостаток известного светильника - ограниченные возможности регулирования мощности.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой группе полезных моделей является интеллектуальная система освещения (ИСО) и светильник ИСО, RU 104808 U1, МПК Н05В 41/00 (2006.01), опубликовано 20.05.2011.

Известная ИСО включает 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 и дистанционную систему настройки управляющего модуля, при этом последний и электронный балласт выполнены с возможностью коммуникации по силовым линиям технологии PLC. 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 локальной сети ТСРЛР проводной LAN Ethernet и/или беспроводной Wi-Fi.

Светильник в известной ИСО включает электронный управляемый балласт преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания твердотельного 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.

Известная группа технических решений позволяет упростить и повысить гибкость управления режимами работы электроприборами в системе освещения.

Недостатком известной группы технических решений наличие в конфигурации промежуточных иерархических ступеней, усложняющих и удорожающих систему, а также ограниченные возможности по активному управлению энергопотреблением в силовой сети питания системы.

Задача полезной модели - создание интеллектуальной энергосберегающей системы освещения в зданиях и сооружениях на основе энергосберегающих светодиодных светильников и возможностью управления электроприборами по проводному и беспроводному каналам связи и мониторинга энергопотребления.

Технический результат - расширение функциональных возможностей управления системой освещения.

Технический результат достигается тем, что в интеллектуальной светодиодной системе освещения (ИССО), включающей, силовую сеть питания, интерфейсные светодиодные светильники с регулируемым блоком питания и электронным модулем управления световым потоком, дистанционную систему настройки модуля управления световым потоком по каналам проводной, беспроводной и инфракрасной связи, интерфейсные датчики движения и освещенности, электронный модуль управления световым потоком светильников выполнен с возможностью ретрансляции команд электроприборам в силовой сети ИССО, при этом дистанционная система настройки и электронный модуль управления световым потоком светильника выполнены с возможностью коммуникации по проводному интерфейсу RS485 и беспроводному радиоканалу по единому протоколу, обеспечивающему маршрутизацию данных и команд между электроприборами.

Дистанционная система настройки может включать сервер сбора и обработки данных с управляющим компьютером и/или автономную панель локального управления и/или пульт инфракрасного управления и/или внешние устройства включения/выключения питания электроприборов.

В качестве электроприборов может включать неинтерфейсные светильники, а также интерфейсные устройства учета потребления энергоресурсов, охранной сигнализации, датчики температуры для контроля температуры окружающей среды и датчики звука для контроля уровня звука в помещении для включения/выключения освещения.

Технический результат достигается и тем, что в светильнике ИССО, включающем модуль светодиодных источников света, регулируемый блок питания для преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания источника света и модуль управления световым потоком с блоком декодирования управляющих команд и микропроцессорным контроллером алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов, модуль управления световым потоком содержит блоки декодирования управляющих команд, принятых по проводному интерфейсу RS485 и/или беспроводной радио и/или инфракрасной связи, и блоки подключения к внешним датчикам движения и освещенности, при этом его микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью ретрансляции команд электроприборам в силовой сети ИССО.

Кроме того, светильник может быть снабжен датчиком освещенности и акустическим датчиком, блоком измерения температуры, блоком ограничения пускового тока и контроля параметров рабочего режима в блоке питания и модуле источников света.

Светодиодные источники света могут быть выполнены в виде светодиодных линеек.

На фиг.1 изображена блок-схема управляемого светильника; на фиг.2 - блок схема системы освещения с интерфейсными светильниками; на фиг.3 - блок схема системы освещения с интерфейсными и неинтерфейсными светильниками и с внешним устройством включения/выключения питания светильников; на фиг.4 - блок-схема системы освещения здания с помещением постоянного пребывания, помещением кратковременного присутствия и наружным освещением.

ИССО содержит силовую сеть 1 питания, интерфейсные светодиодные светильники 2 с регулируемым блоком питания 3 и электронным модулем 4 управления световым потоком, дистанционную систему настройки модулей 4 управления световым потоком светильников. 2. Дистанционная система настройки включает сервер 5 сбора и обработки данных с управляющим компьютером 6 и/или автономную панель 7 локального управления и/или пульт 8 инфракрасного управления и/или внешние устройства 9 включения/выключения питания электроприборов, например, неинтерфейсных светильников 10 или интерфейсных устройств учета потребления энергоресурсов и охранной сигнализации (не показаны).

Дистанционная система настройки и электронный модуль 4 управления световым потоком светильников 2 выполнена с возможностью коммуникации по проводному интерфейсу RS485, беспроводному радиоканалу и каналу инфракрасной связи по единому протоколу, обеспечивающему маршрутизацию данных и команд между электроприборами в силовой сети.

ИССО включает датчики освещенности 11, движения 12, а также датчик температуры для контроля температуры окружающей среды и акустический (не показаны). В предпочтительном варианте исполнения датчиками освещенности 11 оснащаются в здании помещения 13 постоянного пребывания, датчиками движения 12 помещения 14 кратковременного присутствия (коридоры и прочие).

Интерфейсный светильник 2 ИССО включает модуль 15 светодиодных источников света, например, в виде светодиодных линеек, регулируемый блок питания 3 для преобразования напряжения сети 1 переменного тока в напряжение питания источников света и модуль 4 управления световым потоком светодиодных источников света. Модуль 4 содержит блок 16 декодирования управляющих команд радиоприемника/передатчика, блок 17 управляющих команд, принятых по проводному интерфейсу RS485, инфракрасного фотоприемника 18 команд пульта 8, блоки 19,20 подключения соответственно к внешним датчикам освещенности 11 и движения 2 и микропроцессорный контроллер 21 алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов. В интерфейсный светильник 2 могут быть дополнительно встроены блок 22 акустического датчика и блок 23 измерения температуры.

Кроме того, светильник 2 может быть снабжен блоком 24 ограничения пускового тока и контроля параметров рабочего режима в блоке питания 3, модуле 15 светодиодных источников света и микропроцессорном контроллере 21.

Светильники 2, обладая интерфейсными линиями связи, в том числе и беспроводными, выступают в качестве ретранслятора команд и данных электроприборам в управляемой силовой сети ИССО.

Система обеспечивает управление энергосберегающими светильниками 2 и их групп 25 по проводному интерфейсу RS485 и по беспроводному каналу связи по единому протоколу, а также осуществляет их мониторинг с помощью специализированного программного обеспечения (управляющей программы), установленного на сервере 5 сбора и обработки данных состояния и энергопотребления и электроприборами зданий и сооружений.

Единый протокол включает в себя поля с адресом приемника, передатчика, номером сети, номером ретранслятора, адресом шлюза, номер пакета, кода команды, исполняемых данных, количества ретрансляций пакета, признак локальной сети, признак текущей сети, код циклического контроля (КЦК) команды и данных, КЦК пакета.

Программное обеспечение сервера выполняет функции управления, настройки, мониторинга, обработки и хранения данных, включая управление блоками включения/выключения светильников (групп светильников), светильниками, режимами управления яркостью светильников (групп светильников) - автомат, ручной (локальный/от системы), режимами работы локальных панелей управления, настройку адресов устройств, формирование групп, настройка параметров системы (обмен, отчеты), настройка параметров устройств, ввод и отображение плана системы (помещения, группы, светильники, связи между устройствами, спецификации групп и отчетов, обозначения), ввод параметров устройств, контроль ограничений при формировании системы, формирование расписания (время, дни недели, даты), мониторинг состояния светильников, групп светильников, устройств управления и учета, хранение данных о состоянии системы и ее элементов по времени, анализ ситуаций - превышение допустимого потребления для устройств управления, неработоспособность светильников, устройств управления и линий связи, срабатывание датчиков присутствия в режиме охраны, информирование, перевод в другие режимы, отключение, отображение состояния устройств системы (включено, выключено, режим работы), в т.ч. для групп на планах общем и помещений, текущего энергопотребления по системе и группам,- спецификаций устройств системы, в т.ч. по группам, передача данных в систему управления энергоснабжением.

В качестве центрального пульта сбора данных и управления освещением выбрана компьютерная система, позволяющая по мере необходимости легко наращивать вычислительные мощности и объемы сохраняемых баз данных, имеющая мощные инструментальные средства для модернизации программ, развитые средства отображения информации и современные интерфейсы обмена данных.

Функциональные возможности и характеристики системы, определяют основные требования к управляющей компьютерной программе:

- поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне;

- учет естественной освещенности в помещении;

- учет времени суток, дня недели и присутствия людей в помещении;

- интеллектуальное дистанционное управление освещением на основе беспроводного канала связи;

- возможность регулирования уровня освещенности;

- контроль состояния светильников на сервере,

- формирование и хранение данных по энергоэффективности системы освещения и ее частей (групп светильников),

- использование единого унифицированного протокола связи между устройствами системы по проводному и беспроводному интерфейсу;

- возможность индивидуальной настройки режимов работы системы (автоматический, ручной, дежурный и их комбинаций) путем составления «расписания» работы ИССО,

- локальное управление светильниками по фактору присутствия.

Система одновременно функционирует при независимом управлении от центра 5 управления и локальных управляющих панелей, с возможностью раздельного дистанционного включения, отключения и управления группами подключенных источников освещения по беспроводному каналу связи.

1. Интеллектуальная светодиодная система освещения (ИССО), включающая силовую сеть питания, интерфейсные светодиодные светильники с регулируемым блоком питания и электронным модулем управления световым потоком, дистанционную систему настройки модуля управления световым потоком по каналам проводной, беспроводной и инфракрасной связи, интерфейсные датчики движения и освещенности, отличающаяся тем, что электронный модуль управления световым потоком светильников выполнен с возможностью ретрансляции команд электроприборам в силовой сети ИССО, а дистанционная система настройки и электронный модуль управления световым потоком светильника выполнены с возможностью коммуникации по проводному интерфейсу RS485 и беспроводному радиоканалу по единому протоколу, обеспечивающему маршрутизацию данных и команд между электроприборами.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дистанционная система настройки включает сервер сбора и обработки данных с управляющим компьютером, и/или автономную панель локального управления, и/или пульт инфракрасного управления, и/или внешние устройства включения/выключения питания электроприборов.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве электроприборов включает неинтерфейсные светильники.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве электроприборов включает интерфейсные устройства учета потребления энергоресурсов, охранной сигнализации, датчики температуры для контроля температуры окружающей среды и датчики звука для контроля уровня звука в помещении для включения/выключения освещения.

5. Светильник интеллектуальной светодиодной системы освещения (ИССО), включающий модуль светодиодных источников света, регулируемый блок питания для преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение питания источника света, модуль управления световым потоком с блоком декодирования управляющих команд и микропроцессорным контроллером алгоритмической обработки сигналов управления и формирования управляющих импульсов, отличающийся тем, что модуль управления световым потоком содержит блоки декодирования управляющих команд, принятых по проводному интерфейсу RS485 и/или беспроводной радио и/или инфракрасной связи, и блоки подключения к внешним датчикам движения и освещенности, при этом его микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью ретрансляции команд электроприборам в силовой сети ИССО.

6. Светильник по п.5, отличающийся тем, что дополнительно снабжен датчиком освещенности и акустическим датчиком.

7. Светильник по п.5, отличающийся тем, что дополнительно снабжен блоком измерения температуры.

8. Светильник по п.5, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен блоком ограничения пускового тока и контроля параметров рабочего режима в блоке питания и модуле источников света.

9. Светильник по п.5, отличающийся тем, что светодиодные источники света выполнены в виде светодиодных линеек.