Устройство управления освещением
Заявляется устройство управления освещением, содержащее блок питания, микроконтроллер и ключевое устройство. Отличается от известных тем, что устройство представляет собой размещенные на одной монтажной плате микроконтроллер со схемами сопряжения с датчиками, датчик тока для контроля целостности ламп, блок питания микроконтроллера и датчиков, силовой блок управления уровнем освещения, включающий ключевое устройство, выполненное на основе симистора, и блок информационной связи с центральным пультом управления, совмещенный с блоком сопряжения с сетью 220 В. Микроконтроллер может иметь сопряжение с клеммным блоком, расположенным на монтажной плате, выполненным с возможностью подсоединения к нему датчиков движения, освещенности и микрофона.
Заявляется полезная модель - устройство управления освещением, предназначенное для автоматического управления светильниками (лампами накаливания) и относится к оборудованию коммунальной техники жилых домов и производственных помещений.
Известно устройство управлением освещения (патент РФ на изобретение №2249925 от 27.03.03 г.), содержащее первичный фотопреобразователь со встроенным фотоэлементом и вторичный преобразователь, в состав которого входят микроконтроллер, усилитель, переключатель, основной и резервный блок питания, контроллер-коммутатор сетевого питания, устройство управления освещением и часы реального времени. Во вторичный преобразователь может быть дополнительно введен интерфейсный модуль для связи с компьютером автоматизированной системы управления. Недостатками данного устройства является сложность в изготовлении, и соответственно, достаточно высокая себестоимость изготовления, полное отключение освещения в светлое время суток, что исключает его применение в затемненных помещениях.
Наиболее близким к заявляемому является блок управления освещением по патенту РФ на изобретение №2206936 от 13.09.01 г. Блок содержит блок питания, фотоэлемент, компаратор и ключевое устройство, причем особенностью блока является разделение измерительной и исполнительной частей устройства соответственно на первичный преобразователь, содержащий мультивибратор и фотоэлемент, и вторичный преобразователь, содержащий модуль контроля линии, микроконтроллер-компаратор, переключатель, ключевое устройство и блок питания, соединенные двухпроводной линией. Недостатками блока являются сложность изготовления из-за большого количества элементов, наличие схемы подключения только к фотоэлементу, прокладка дополнительного кабеля.
Заявляемое устройство управления освещением, как и известные, содержит блок питания, микроконтроллер и ключевое устройство.
Задача, решаемая при разработке данной полезной модели, заключалась в создании недорогого и надежного устройства, имеющего небольшие габаритные размеры, обеспечивающего устойчивую связь с центральным устройством контроля освещением посредством силовой сети 220 В, работающего в режиме слежения за состоянием ламп накаливания со стандартизацией номинальной мощности на выходе блока независимо от номинала мощности лампы.
Технический результат заключается в упрощении функциональной схемы устройства, уменьшении габаритных размеров, повышении надежности работы устройства и его функциональности, повышении электробезопасности и повышении комфортности пользования и технического обслуживания устройством.
Технический результат достигается тем, что устройство представляет собой размещенные на одной монтажной плате микроконтроллер со схемами сопряжения с датчиками, датчик тока для контроля целостности ламп, блок питания микроконтроллера и датчиков, силовой блок управления уровнем освещения, включающий ключевое устройство, выполненное на основе симистора, и блок информационной связи с центральным пультом управления, совмещенный с блоком сопряжения с сетью 220 В.
Выполнение устройства в виде одной монтажной платы с минимальным количеством размещенных на ней элементов, включающей микроконтроллер со схемами сопряжения с датчиками, обеспечивает упрощение функциональной схемы устройства, уменьшение габаритных размеров устройства и повышение надежности его работы, а также повышение его функциональности.
Соединение микроконтроллера с датчиком тока для контроля целостности ламп позволяет быстро определить неноминальную лампу и стандартизировать номинальную мощность на выходе блока независимо от
номинала мощности лампы, что повышает электробезопасность и надежность работы.
Выполнение на одной монтажной плате с микроконтроллером блока питания микроконтроллера и датчиков обеспечивает уменьшение габаритных размеров и повышение надежности работы устройства.
Выполнение на одной монтажной плате с микроконтроллером силового блока управления уровнем освещения, включающего ключевое устройство, выполненное на основе симистора, обеспечивает увеличение срока службы ламп накаливания за счет плавного включения и выключения напряжения и ограничения его мощности, а также увеличение комфортности пользования за счет привыкания глаз жильцов к медленно изменяющейся освещенности.
Выполнение на одной монтажной плате с микроконтроллером блока информационной связи с центральным пультом управления, совмещенного с блоком сопряжения с сетью 220 В, обеспечивает упрощение функциональной схемы устройства, исключает прокладку дополнительного кабеля для связи с центральным устройством контроля, повышает электробезопасность и комфортность его технического обслуживания.
Обеспечение сопряжения микроконтроллера с клеммным блоком, расположенным на монтажной плате, выполненным с возможностью подсоединения к нему датчиков движения, освещенности и микрофона обеспечивает упрощение функциональной схемы устройства, уменьшение габаритных размеров устройства, а также повышает его функциональность.
Таким образом, заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат: упрощение функциональной схемы устройства, уменьшение габаритных размеров, повышение надежности работы устройства и его функциональности, повышение его электробезопасности и повышение комфортности пользования и технического обслуживания.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью чертежа, где на фиг.1 представлена общая блок-схема устройства.
Устройство управления освещением представляет собой одну монтажную плату, на которой размещены микроконтроллер 1, выполненный со схемами сопряжения с датчиком освещения 2, датчиком движения 3 и микрофоном 4, при этом датчики 2-4 расположены вне устройства. Микроконтроллер 1 выполнен также со схемой сопряжения с датчиком тока 5 для контроля целостности ламп. На плате расположен также блок питания 6 - преобразователь напряжения для питания датчиков 2-4 и микроконтроллера 1, рассчитанный на колебание напряжения сети +/- 20% и силовой блок управления уровнем освещения 7 с симистором, плавно включающем и выключающем напряжение лампы накаливания (на блок-схеме не показана), обеспечивающего заданную мощность ее горения. Начало импульса включения засинхронизировано с сетью 220В, при этом величиной регулирования мощности на лампе накаливания является временной интервал между началом положительного или отрицательного полупериода напряжения в сети 220 В. Связь с центральным пультом управления (на блок-схеме не показан) осуществляет блок информационной связи 8 с центральным пультом управления, совмещенный с блоком сопряжения с сетью 220 В, обеспечивающий возможность управления устройством через сеть 220 В без прокладки дополнительного кабеля.
Устройство может содержать клеммный блок 9, расположенный на монтажной плате, при этом микроконтроллер 1 должен иметь сопряжение с клеммным блоком 9.
Устройство должно иметь свой уникальный номер в пределах заданной партии подобных устройств из 10000 штук, либо возможность присвоения в энергонезависимую память одного из 128 номеров при пуско-наладочных работах через интерфейс управления.
Устройство работает следующим образом.
Устройство постоянно находится в ждущем режиме. Например, в случае дежурного освещения, лампа накаливания излучает заданный световой поток для данной территории. В случае освещения холлов или нежилых помещений жилых домов лампы накаливания выключены. Характер работы устройства определяется ситуацией в зоне наблюдения -появление движущего предмета, наличие источников звуков, низкая освещенность. Конкретную ситуацию в зоне наблюдения определяют комбинации состояний датчиков 2, 3 и 4 и их величины. Микроконтроллер 1 оценивает информацию с датчиков движения 3, освещенности 2 и микрофона 4 и выдает управляющее воздействие на силовой блок управления 7 уровнем освещения для включения или выключения освещения. В случае появления монотонных звуков, характеризующих шаги, дыхание, открытие дверей квартир или лифта и т.д., микроконтроллер 1 активирует алгоритм установки мощности горения лампы и вырабатывает импульсы включения симистора силового блока 7 и лампа накаливания начинает излучать световой поток заданной величины в течение заданного времени. По прошествии, например, 10 сек после последнего истинного события микроконтроллер 1 опять переходит в ждущий режим.
Микроконтроллер 1 следит за состоянием лампы накаливания или группы ламп, а также стандартизирует номинальную мощность на выходе блока независимо от номинала мощности лампы с помощью датчика тока 5. Например, включение любой лампы из группы номиналом выше 60 В, что ведет к увеличению энергопотребления, приводит к снижению мощности всей группы до номинальной. При этом яркость всех номинальных (60 Вт) ламп снижается, что для электрика является индикатором неноминальной лампы.
Управление устройством осуществляется посредством прямого подключения к порту ввода-вывода микроконтроллера или посредством контролирующего устройства через сеть 220 В, обеспечиваемого блоком
информационной связи 8. Принимаемый и передаваемый код промодулирован по частоте 50-150 кГц и засинхронизирован с сетью 220 В. Текущие параметры настройки (чувствительность, дежурная мощность, номинальная нагрузка, время освещения) также могут изменяться посредством подключения к порту микроконтроллера 1 и сохраняться в энергонезависимой памяти микроконтроллера 1 или посредством контролирующего устройства через сеть 220 В, обеспечиваемого блоком информационной связи 8.
Заявляемое устройство управления освещением позволяет создать недорогое и надежное устройство, имеющее небольшие габаритные размеры, обеспечивающее устойчивую связь с центральным устройством контроля освещением посредством силовой сети 220 В, работающее в режиме слежения за состоянием ламп накаливания со стандартизацией номинальной мощности на выходе блока независимо от номинала мощности лампы.
1. Устройство управления освещением, содержащее блок питания, микроконтроллер и ключевое устройство, отличающееся тем, что устройство представляет собой размещенные на одной монтажной плате микроконтроллер со схемами сопряжения с датчиками, датчик тока для контроля целостности ламп, блок питания микроконтроллера и датчиков, силовой блок управления уровнем освещения, включающий ключевое устройство, выполненное на основе симистора, и блок информационной связи с центральным пультом управления, совмещенный с блоком сопряжения с сетью 220 В.
2. Устройство для управления освещением по п.1, отличающееся тем, что микроконтроллер имеет сопряжение с клеммным блоком, расположенным на монтажной плате, выполненным с возможностью подсоединения к нему датчиков движения, освещенности и микрофона.
