На протяжении долгого периода времени на заводах существовала проблема отсутствия модернизации труда. Большое количество времени работники вынуждены были тратить на выполнение второстепенных, но при этом трудозатратных действий, отвлекающей от основной работы.
В следствии этого инженер весь день должен был включать и выключать свет в разных концах пролётов. Появившееся в 20 веке интелектуальные системы управления освещением позволили эффективно решить эту проблему и снизить на 50-70% энергопотребление предприятий на освещении. В дальнейшем же появление интеллектуальных светодиодных систем освещения ещё позволило в 3 раза уменьшить на заводах потребление электричества на освещении. Это достигалось за счёт того, что промышленные светодиодные светильники выдавая аналогичный световой поток промышленным светильникам с лампами ДРЛ потребляют в 3 раза меньше электроэнергии. В настоящее время актуален лишь один вопрос: какую систему управления освещением выбрать для светодиодных светильников?
ПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОДИОДНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ
Сегодня большинство систем управления светодиодным освещением являются проводными. Это значит, что управляющий сигнал от контролера поступает к управляемому светодиодному светильнику по проводам, для чего ранее массово использовался аналоговый протокол управления «1-10В». Каждый светильник имел свой собственный управляющий провод, присоединённый к контролеру. Отсюда следует простая арифметика: если светильников 10, то и проводов должно быть 10, если 100, то смело нужно будет закладывать сотни метров управляющего провода. Всё это затратно, громоздко и не удобно. Поэтому на смену протоколу «1-10В» пришёл новый стандарт – цифровой протокол управления освещением DALI. Контролеры DALI могут запрашивать состояние и передавать команды DALI устройствам. Для формирования сети DALI требуется всего 2 провода, к тому же не требующие соблюдения полярности. Метраж проводов и, в конечном счете, монтажных работ значительно уменьшились, однако совсем не исчезли, чего не скажешь о системе управления освещения PLC (Power line communication - передача данных по линиям электропередачи): здесь необходимость прокладки специальных управляющих проводов в PLC полностью исключена. И это очевидный плюс. Есть и минусы. Первый заключается в высокой стоимости PLC-модемов – устройств, способных из питающих линий извлечь управляющий сигнал. Причина дороговизны в том, что для работы с проводами, находящимися под высоким напряжением питающей сети, необходимы весьма недешевые оптоэлектронные приборы для гальванической развязки. Второй минус – нестабильность передачи сигнала по причине зависимости от помех в общей электросети, как и несоответствие в целом технологии нормам по электромагнитной совместимости – как по приёму, так и по передачи сигналов. В-третьих, проектирование подобных систем дорого, трудоёмко и исключает возможность последующих изменений в конфигурации. Таким образом, напрашивается вывод, что существующие проводные системы управления освещением представляют собой далеко не бюджетное решение. Более того, их стоимость может оказаться выше, чем затраты на светодиодные светильники.
БЕСПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОДИОДНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ
Даже поверхностное знакомство с проводными системами говорит об их несовершенстве, поэтому в последнее время начали активно развиваться системы управления освещением по радиоканалу. Именно для этих целей служит прокол ZigBee, спецификация которого ориентирована на приложения с гарантированной безопасной передачей данных при относительно небольших скоростях и возможности длительной работы сетевых устройств от автономных источников питания – батарей. Это предполагает маленькую мощность передатчиков и работу их в спящем режиме, то есть радиомодуль ZigBee большую часть времени не передаёт никакой информации, включаясь лишь время от времени, что удобно, если сеть ZigBee охватывает лишь небольшое количество датчиков и устройств, информация от которых не нужна в режиме реального времени. Однако подобный подход не является оптимальным, если речь идёт об управлении системой освещения.
Дело в том, что одним из преимуществ сетей ZigBee является способность к самоорганизации сети. Но при большом количестве устройств в сети этот механизм начинает давать сбой, превращая достоинства в недостаток. Объясняется это тем, что каждый раз при выключении и последующем включении сеть организуется по-разному. В результате, часть наиболее удалённых устройств становится недоступной. Выход – наличие в сети достаточного количества устройств-маршрутизаторов, которые значительно дороже конечных устройств ZigBee. Вдобавок при проектировании такой системы специалист по сетевым технологиям должен правильно определить количество необходимых маршрутизаторов и места их расположения. А ещё нельзя не сказать про платное использование протокола ZigBee, что означает стандартное вознаграждение разработчикам за каждое установленное устройство ZigBee. Не сложно догадаться как набирает в цене вся система управления, доходя до конечного потребителя. Снизить стоимость может система, ядро которой, а также конфигурация, пользовательские настройки и алгоритмы находятся в так называемом облаке, то есть на одном большом виртуальном сервере. Однако здесь главный минус состоит в необходимости постоянного наличия интернета, в противном случае системы управления просто перестанет функционировать. Значит, можно говорить о низкой надёжности решения в целом.
Многие из вышеперечисленных затрат позволяют сократить беспроводные системы (монтажные и проектные работы), но всё же не избавляет от довольно внушительных расходов на проведение пуско-наладочных работ, требующих привлечения квалифицированных специалистов.