Econex Smart - автоматическая беспроводная система управления освещением

Задумывались ли вы, сколько денег можно сэкономить при грамотном расходовании электроэнергии? Ни для кого не секрет, что очень часто траты на электричество могли бы быть гораздо меньшими при правильном управлении осветительными установками. Но вряд ли кому-то придет в голову нанимать отдельного сотрудника для постоянного контроля работы осветительного оборудования. Помочь максимально эффективно решить эту проблему могут только автоматические системы управления.

Проводные системы

Существующие на сегодняшний день  системы управления в подавляющем большинстве проводные. Что это значит? Управляющий сигнал от контроллера поступает к управляемому светильнику по проводам. Ранее широко использовался аналоговый протокол управления «1-10В». Светильники имели свой собственный управляющий провод,  каждый из которых присоединялся к контроллеру. Таким образом,  для осветительной установки из 100 светильников  нужно было проложить несколько километров управляющего провода. На смену протоколу «1-10 В» пришел стандартный цифровой протокол управления освещением DALI. DALI контроллеры могут запрашивать состояние и передавать команды DALI устройствам.  Для формирования сети DALI требуется всего два провода, при этом не требуется соблюдения полярности. Количество проводов, а соответственно и монтажных работ значительно уменьшилось, но не исчезло совсем. Этого недостатка лишена система управления по протоколу  PLC. Аббревиатура PLC расшифровывается как  Power line communication – термин, описывающий передачу данных по линиям электропередачи, то есть по питающим проводам. С одной стороны, исчезла необходимость прокладки специальных управляющих проводов. С другой стороны, стоимость модемов PLC, то есть устройств, способных из питающих линий извлечь управляющий сигнал, очень высока. Это связано с тем, что для работы с проводами, находящимися под высоким напряжением питающей сети, требуются дорогостоящие оптоэлектронные приборы для гальванической развязки. Кроме того, надежность передачи данных по этой технологии сильно зависит от помех в общей электросети, а сама технология не соответствует нормам по электромагнитной совместимости, как по приему, так и по передаче сигналов. Помимо этого, проектирование подобных систем дорогой и трудоемкий процесс, а последующие изменения в конфигурации любой проводной системы практически невозможны. Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемые на сегодняшний день системы управления освещением - далеко не бюджетное решение. Более того, ее стоимость может оказаться выше, чем затраты на само осветительное оборудования.

Беспроводные системы

В последнее время начали активно развиваться системы управления освещением с передачей управляющих сигналов по радиоканалу. Многие разработчики применяют протокол ZigBee. Спецификация ZigBee ориентирована на приложения, требующие гарантированной безопасной передачи 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 «спит» и не передает никакой информации, включаясь лишь время от времени. Это удобно, если сетью ZigBee охвачено какое-то небольшое количество различных датчиков и устройств, информация от которых не нужна в режиме реального времени. Но такой подход не совсем хорош для управления системой освещения. Одним из преимуществ сетей ZigBee является способность к самоорганизации сети. Однако при большом количестве устройств в сети этот механизм начинает давать сбой. Дело в том, что каждый раз при выключении и последующем включении сеть может организовываться по-разному. В итоге, часть наиболее удаленных устройств может оказаться недоступной. Чтобы такого не происходило, в сети должно находиться достаточное количество устройств-маршрутизаторов, которые значительно дороже, нежели простые  конечные устройства ZigBee. Кроме того, при первоначальном проектировании системы специалист по организации беспроводных сетей должен правильно определить количество необходимых маршрутизаторов и места их расположения. Следует также отметить, что использование протокола ZigBee платное. За каждое установленное устройство ZigBee производитель светильников обязан заплатить разработчикам стандартное вознаграждение.  Эти факторы приводят к удорожанию системы управления для конечного потребителя.

Некоторые системы управления разрабатываются с использованием модных сегодня облачных серверов. Ядро системы, хранящее всю конфигурацию, пользовательские настройки и алгоритмы, находится в так называемом «облаке», которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой виртуальный сервер. Однако следует учитывать, что данная технология предполагает  постоянное соединение с Интернетом. В случае отсутствия такого соединения система управления просто перестает функционировать. Это значит, что в какой-то момент времени, управляющее воздействие системы управления может просто не дойти до светильников, которые, соответственно, не выполнят команду.  В случае, если например, это  крупное оборонное предприятие и выход в Интернет категорически запрещен, подобной системы управления применяется с помощью физического сервера  и требует, как минимум,  приобретения дорогостоящего компьютера, лицензионного ПО и оборудования специального помещения – «серверной».

В итоге, беспроводные технологии позволили значительно сократить затраты на монтажные и проектные работы, но не исключили довольно больших расходов на проведение пуско-наладочных работ, требующих привлечения квалифицированных специалистов.

Беспроводная система управления Econex Smart

Учитывая все вышесказанное, инженеры и программисты компании Econex начали разработку системы автоматического управления Econex Smart в 2012 году, положив в основу доступность системы для потребителя, исключительную надежность и максимальную функциональность.  А уже в 2013 году появилось первое промышленное предприятие, на котором более семисот осветительных приборов управлялись системой управления Econex Smart. С первых дней эксплуатации стало ясно, что промышленное предприятие с большим количеством мощного электрооборудования, которое создает огромное количество помех, не самое лучшее место для маломощных радиопередатчиков. В отличие от тихой и спокойной лаборатории, где светильники работали «как часы», рядом с мостовым краном они постоянно отказывались выполнять команды. Началась кропотливая работа по выяснению причин «непослушания». Было проведено огромное количество исследований и  экспериментов, в результате которых был создан собственный протокол. Теперь даже в электросталеплавильном цеху светильники стали выполнять команды быстро и четко.

Центром системы управления Econex Smart является роутер Econex RF Gate. Это устройство кардинально отличается от общепринятого понятия «роутер». Данная модель имеет на борту промышленный компьютер, обладающий всеми необходимыми вычислительными ресурсами для того, чтобы хранить конфигурацию системы, пользовательские алгоритмы, статистическую информацию и все остальные данные, необходимые для функционирования системы управления. Econex RF Gate подключается к локальной сети предприятия посредством кабеля Ethernet или Wi-Fi.  Любой пользователь сети может управлять системой, если он имеет соответствующие права доступа. Уровень доступа может значительно различаться: начиная с администратора, который может изменять в системе любые настройки, заканчивая рядовым пользователем, которому доступно лишь ручное управление светильниками только на его рабочем месте. Подключиться к системе управления можно с любого компьютера или мобильного устройства с любой операционной системой. Следует отметить, что программное обеспечение Econex Smart предоставляется клиенту бесплатно. В случае,  если локальной сети на объекте нет, роутер Econex FR Gate создает собственную сеть. Кроме того, подключиться к нему можно через Интернет из любой точки мира.

В отличие от многих беспроводных систем  управления освещением, Econex Smart не модная игрушка, а надежный инструмент для повышения энергоэффективности. В номенклатуру устройств системы управления Econex Smart входят датчик освещенности RF SensorLux, датчик движения RF SensorMove, датчик температуры RF SensorTemp. Каждое из этих устройств требует только подключения питания 220 В и имеет степень защиты IP65, что позволяет устанавливать их на улице.

Система  Econex Smart умеет управлять не только светильниками, но и любым другим технологическим оборудованием с помощью универсального устройства RF Sensor Contact. Это устройство также имеет в своем составе радиомодуль, который позволяет принимать и передавать команды, а также логический вход «сухой контакт» и логический выход «сухой контакт». Работа может осуществляться в двух режимах. В первом, получив на вход сигнал от какого-либо оборудования, например, замыкание или размыкание концевого выключателя, устройство выполняет команду, назначенную пользователем. Во втором случае по команде пользователя сработает логический выход «сухой контакт» и включит или выключит любое оборудование. Sensor Contact имеет модуль расширения на восемь входов и выходов «сухой контакт» для управления большим количеством различного оборудования. Также с помощью этого устройства можно реализовать алгоритмы управления системой освещения без оснащения светильников радиомодулями. Для этого  при проектировании объекта светильники распределяются по питающим линиям через один, через два или, например, через пять. Впоследствии можно получить несколько ступеней освещенности, включая или выключая одну или несколько линий.

Мощности радиомодуля достаточно для передачи сигнала на расстояние до 300 метров. В случае, если расстояние между ближайшими устройствами на объекте больше или между устройствами находятся сплошные металлические или железобетонные конструкции, в систему может быть добавлено устройство – ретранслятор, дальность действия которого достигает 1200 метров. Таким образом, сеть Econex Smart может охватить крупное промышленное предприятие с большим количеством удаленных объектов, например, цехов, высокомачтовых опор, дорог.

Программное обеспечение Econex Smart имеет простой и доступный интерфейс и не требует от клиента каких-либо профессиональных знаний в области программирования и беспроводных технологий. С первого взгляда пользователю понятно, как сформировать зону, привязать к ней светильники или другое оборудование, назначить работу по расписанию, по датчикам и т. д. В любом удобном месте можно поставить текстовую метку или условное изображение выключателя. Наиболее часто используемые алгоритмы работы, например, алгоритм работы зоны по датчику освещенности, прописаны по умолчанию в программном обеспечении. Однако есть возможность создать свои собственные пользовательские алгоритмы с помощью языка программирования Java Script. Для этого совершенно не обязательно быть профессиональным программистом. Любой пользователь, с помощью встроенной подсказки, с легкостью справится с этой задачей. Если все же возникнут трудности, написание алгоритмов могут взять на себя программисты компании Econex.

Система сохраняет и анализирует статистическую информацию об энергопотреблении осветительной установки, предоставляя пользователю исчерпывающую информацию о количестве сэкономленной электроэнергии.  Система сравнивает теоретическое расчетное энергопотребление осветительной установки, вычисляя его по количеству и мощности установленных светильников, с фактическим энергопотреблением, полученным с учетом всех периодов работы светильников в режимах пониженной мощности. В настоящее время ведется разработка еще одного устройства системы Econex Smart, которое сможет передавать данные с любого электросчетчика, подключаясь к нему  по интерфейсу RS-485.

Итак, системы управления освещением на российском рынке существуют уже продолжительное время, но каждая из них имеет ряд существенных недостатков. Появление беспроводной системы Econex Smart даёт возможность создать максимально эффективную осветительную установку и значительно снизить стоимость владения, что позволяет сократить срок окупаемости.  Инновационная система Econex Smart -  это современное решение, позволяющее реализовать сложнейшие задачи и отвечающее самым высоким требованиям не только сегодня, но и в будущем.