Светильник с фотореле для уличного освещения: Фотореле (датчик день-ночь) купить в Москве не дорого с доставкой, цена, фото, гарантия производителя.

² Departamento de Ingeniería Electrónica, Sistemas Informáticos y Automática, Universidad de Huelva, 21007 Huelva, Spain

Поступила в редакцию 07. 11.2019; Принято 19 ноября 2019 г.

Abstract

В данной работе представлена ​​разработка и построение адаптивной системы уличного освещения, которая повышает безопасность на перекрестках, что является результатом применения маломощных технологий Интернета вещей (IoT) в интеллектуальных транспортных системах.Набор беспроводных сенсорных узлов, использующих стандарт Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.15.4 с дополнительным подключением по интернет-протоколу (IP), измеряет как условия окружающей среды, так и транзит транспортных средств. Эти измерения отправляются в узел-координатор, который собирает и передает их локальному контроллеру, который затем принимает решения, ведущие к включению уличного фонаря и контролю его уровня освещенности. Уличные фонари автономны, питаются от фотоэлектрической энергии и подключаются по беспроводной сети, что обеспечивает высокую степень энергоэффективности.Соответствующие данные также отправляются в центр охраны шоссе, что позволяет поддерживать актуальную информацию для системы и проводить профилактическое обслуживание.

Ключевые слова: IoT, беспроводные датчики, маломощное, интеллектуальное освещение, дорожное освещение, интеллектуальные транспортные системы, транспортные развязки

1. Введение

До недавнего времени общение считалось типом взаимоотношений между людьми. Интернет был создан в 1970-х годах для обмена информацией между подключенными компьютерами.Возможность подключения интеллектуальных устройств с уникальным адресом к Интернету проложила путь так называемому Интернету вещей (IoT). Ожидается, что «вещи», общающиеся с другими «вещами» от имени людей, будут доминировать в будущем интернет-коммуникаций. Фактически, по оценкам, в какой-то период между 2008 и 2009 годами количество устройств, подключенных к Интернету, стало больше, чем количество подключенных к нему людей. С тех пор это число выросло в геометрической прогрессии.

Недавно была исследована интеграция IoT с интеллектуальными системами трафика [1,2,3,4,5].Интернет вещей может обеспечить как инфраструктуру, так и транспортные средства датчиками, которые могут измерять общие условия движения, параметры окружающей среды, параметры транспортного средства (такие как положение и скорость) и условия водителя. Например, с помощью этой информации можно измерить интенсивность движения и степень загруженности, а также выявлять ситуации риска. Посредством локальной и глобальной интеллектуальной обработки можно воздействовать на системы управления дорожным движением и взаимодействовать с водителями, чтобы сократить время ожидания, повысить эффективность транспортных систем и снизить количество аварий.В конечном итоге, на основе информации, полученной от подключенных устройств, можно разработать инструменты для принятия решений и провести средне- и долгосрочное планирование инвестиций в инфраструктуру и системы управления.

Дорожное освещение представляет собой одну из наиболее эффективных мер, которые интеллектуальная транспортная система может предпринять для уменьшения количества аварий. Влияние введения или улучшения освещения на количество дорожно-транспортных происшествий широко изучено. Авторы в [6,7] обнаружили статистически значимую зависимость «доза-реакция» между средней яркостью дороги и безопасностью дорожного движения.Несмотря на то, что в литературе имеются различия в отношении процента снижения количества аварий в ночное и дневное время из-за наличия освещения, общий вывод состоит в том, что это немалое число, даже если оно не так высоко, как сообщенные 30%. в некоторых исследованиях, проведенных в начале этого века [8,9,10]. В [11] сообщается о снижении на 19% количества аварий ночью / днем ​​из-за наличия освещения пункта назначения на перекрестках с контролируемой остановкой. Авторы [12,13] снизили этот показатель до 12%, когда были учтены другие факторы, влияющие на безопасность.

Хорошо известно, что высокий процент дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом (до 55% в Европе в 2017 году) происходит на сельских дорогах [14,15], в частности, из-за того, что они очень чувствительны к окружающим условиям. Тем не менее, многие перекрестки второстепенных и сельских дорог в настоящее время не освещены из-за проблем с доступом к электросети или из-за высоких затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание систем освещения. Освещение перекрестков на основе фотоэлектрической энергии оказалось дорогостоящим из-за высокой стоимости батарей, необходимых для ночного освещения, и связанного с ними энергетического оборудования.

Значительной экономии можно добиться за счет использования последних достижений в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Например, метод классификации объектов для общих сценариев движения с использованием датчиков обнаружения и дальности (LIDAR) охарактеризован в [16]. Однако применение ИКТ для обеспечения безопасности дорожного движения остается низким, особенно по сравнению с другими секторами, имеющими большое экономическое или социальное воздействие. Этот сценарий меняется в связи с тремя факторами: появлением энергоэффективных ламп на основе светодиодной технологии; снижение стоимости и повышение эффективности энергетического оборудования; и использование систем адаптивного освещения, которые включают уличные фонари только при необходимости, уменьшая размер и стоимость батарей.Их комбинированный эффект не только позволяет проектировать автономные светодиодные светильники с фотоэлектрическим питанием, но также снижает затраты на их установку, эксплуатацию и техническое обслуживание, позволяя устанавливать уличные фонари в тех местах, где это ранее было невозможно, или обеспечивая больше света в тех областях, которые ранее были недоступны. ранее тускло освещенный.

В этом документе описываются результаты проекта IoT-технологий для эффективного дорожного освещения (ITERL), который сочетает в себе использование светодиодных светильников с интеллектуальной системой, основанной на энергоэффективных методах IoT, которые управляют функцией включения-выключения и интенсивностью света уличные фонари в зависимости от дороги, движения и окружающих условий.Для этой цели были разработаны автономные уличные фонари с возможностью беспроводного IP-подключения, специально разработанные для освещения удаленных перекрестков с небольшой проходимостью. Уличные фонари включаются при обнаружении прибывающих транспортных средств с помощью автономных датчиков, которые также подключаются по беспроводной сети; затем они постепенно отключаются, когда автомобили выезжают с перекрестка. Оптимизировано энергопотребление, так как уличные фонари выключены в течение дня, кроме случаев, когда условия видимости недостаточны.

2. Предварительные соображения

При разработке интеллектуальной системы освещения необходимо учитывать знания, относящиеся к различным технологическим областям: датчики, беспроводная связь, уличные фонари, возобновляемые источники энергии, а также управление и хранение энергии. Чтобы объединить разнообразные требования всех этих областей, для ITERL была выбрана общая архитектура. Для построения такой системы необходимо разработать:

• Энергоэффективную и недорогую систему освещения с использованием:

  • ○ Энергоэффективные уличные фонари на основе светодиодных диодов;
  • ○ Интеллектуальные контроллеры уличных фонарей с высокой энергоэффективностью и регулировкой яркости;
  • ○ Высокопроизводительные электронные преобразователи для преобразования энергии, необходимой для питания уличных фонарей и систем управления;
  • ○ Современные системы накопления энергии с высокой емкостью и простотой обслуживания;
  • ○ Контроллеры на базе микроконтроллеров, подключаемые через сотовый модем;
  • ○ Датчики для контроля параметров окружающей среды, а также для обнаружения транспортных средств;
  • ○ Автономная беспроводная связь между компонентами системы.

• Безопасные алгоритмы управления освещением на перекрестках, в том числе:

  • ○ Регулировка уровня освещенности в зависимости от окружающих переменных, обнаружения транспортного средства и уровня заряда элементов накопления энергии;
  • ○ Надежные технологии с резервированием, гарантирующие безопасную и надежную работу.

• Линия связи с центральным центром эксплуатации и управления, использующая сотовую сеть для получения обновленной информации о состоянии элементов питания, управления и освещения.

• Система технического обслуживания, способная обеспечить:

  • ○ Раннее обнаружение неисправности или старения компонентов освещения, управления, накопления и преобразования энергии, чтобы обеспечить их профилактическое обслуживание;
  • ○ Быстрое обнаружение неисправностей, аварийных ситуаций и аварийных ситуаций, о которых немедленно сообщается на центральную станцию.

Общая архитектура технологий Интернета вещей (IoT) для эффективного дорожного освещения (ITERL).

3. Описание оборудования

показывает аппаратную архитектуру ITERL, которая подробно описывается ниже.

Функциональная схема ИТЕРЛ.

3.1. Датчики

Набор датчиков использовался для измерения условий окружающей среды (освещенность, дождь, температура и влажность), а видеокамеры использовались для обнаружения транспортных средств. показывает выбранные датчики и видеокамеру, а также их основные характеристики.

Таблица 1

Выбранные датчики и основные характеристики.

3.2. Беспроводные узлы

Существует большой спрос на беспроводные решения в приложениях, где не требуется высокоскоростная передача данных, но требуются небольшие, дешевые и автономные (маломощные) терминалы, которые гарантируют безопасную и надежную связь. Многие из этих приложений требуют топологий с большим количеством узлов и минимально возможной стоимостью узла. Развитие технологии IEEE 802.15.4 с различными стеками протоколов предоставило решение для этого спроса, который за последнее десятилетие пережил экспоненциальный рост.IEEE 802.15.4 отличается низкой скоростью передачи данных и высокой энергоэффективностью, а также универсальностью для развертывания больших сетей со сложной топологией. Мы хотели бы упомянуть о существовании стеков протоколов, таких как ZigBee и Rime, а также некоторых других реализаций, которые позволяют создавать IP-сети, например TCP / IP micro-IP (uIP) в версиях V4 и V6.

В ITERL беспроводная сеть собирает данные, измеренные датчиками, устанавливает связь со шлюзом и получает данные от узлов управления уличным освещением (передает команды).Беспроводная сеть состоит из узлов трех типов: узла координатора, узла датчика и узла исполнительного механизма. У них есть общая беспроводная платформа, в которой используются трансивер CC1125 и микроконтроллер семейства MPS430, оба от Texas Instruments. Семейство микроконтроллеров MPS430 состоит из устройств со сверхмалым энергопотреблением, архитектура которых в сочетании с режимами работы с низким энергопотреблением оптимизирована для увеличения срока службы батарей в портативных приложениях. В частности, здесь использовалось устройство MSP430F5438A. Он объединяет контакты ввода-вывода общего назначения, этап управления питанием, универсальный асинхронный приемник-передатчик (UART), Joint Test Action Group (JTAG) и интерфейсы mini USB.a показывает оборудование беспроводной платформы, разработанное для диапазона 868 (Европа) / 915 (США) МГц.

( a ) Оборудование беспроводной платформы; ( b ) сенсорный узел; ( c ) исполнительный узел.

Аппаратное обеспечение пограничного маршрутизатора совпадает с беспроводной платформой, показанной на a, так как не требует дополнительных компонентов. Этот узел действует как узел-координатор для сети 802.15.4. Он отвечает за создание сети, управление маршрутизацией, а также за подключение и отключение узлов.Он принимает сообщения, отправленные узлами датчиков на локальный контроллер, и повторно отправляет команды, полученные от локального контроллера, на узлы исполнительных механизмов, расположенные в уличных фонарях. В сети всего один пограничный маршрутизатор.

Для сенсорного узла (b) была разработана специальная карта для обработки сигналов, поступающих от сенсоров. Он подключается к ранее упомянутой общей беспроводной аппаратной платформе. Он также содержит регулятор напряжения, необходимый для питания как датчиков, так и самого узла датчиков.

Узел исполнительного механизма (c) управляет включением-выключением уличных фонарей, а также их уровнем освещенности с помощью широтно-импульсной модуляции (PWM). С этой целью была разработана карта управления, которая включает и выключает уличное освещение с помощью реле (PE014005), которое действует как выключатель питания. Чтобы установить уровень освещенности, от внутреннего источника напряжения программируемый делитель напряжения, построенный на цифровом потенциометре (MAX5160), выбирает одно из 32 различных источников напряжения для ШИМ-регулятора (a).

( a ) Регулятор широтно-импульсной модуляции (PWM) для управления уличным освещением; ( b ) Изображение уличного фонаря.

3.3. Светодиодные светильники

Для ITERL был выбран светодиодный светильник мощностью 84 Вт (б). Он поставляется с регулятором, который повышает уровень напряжения до 48 В, и диммером, который принимает сигнал ШИМ от упомянутой выше карты регулирования напряжения. показывает технические характеристики выбранного уличного фонаря.

Таблица 2

Основные характеристики выбранного фонаря.

3.4. Локальный контроллер, процессор изображения и шлюз

Сигналы, поступающие от датчиков, обрабатываются локально в микроконтроллере, доступном в соответствующем им узле датчиков. Локальный контроллер, построенный на платформе BeagleBone Black, концентрирует информацию, поступающую из беспроводной сети (и направляемую ей). Что касается видеокамер, для построения процессора изображений требуется мощное оборудование, и для этой цели был выбран промышленный компьютер (VBOX 3200). Процессор изображений также отвечает за передачу данных на удаленный сервер по каналу 3G, выступая в качестве шлюза для ITERL

4.Сеть связи

4.1. Беспроводная сенсорная сеть (WSN)

Топология сети показана на. Он организован как подсеть IPv6. На функциональном уровне соблюдалась парадигма связи клиент-сервер, так что конечные устройства устанавливают связь по протоколу дейтаграмм пользователя (UDP) с узлом-координатором, который также действует как граничный маршрутизатор (BR) 6LowPAN. Узлы датчиков собирают информацию об окружающей среде (освещенность, температура окружающей среды, относительная влажность и дождь). Узел-координатор собирает данные, поступающие от узлов-датчиков, и отправляет их на коммуникационный шлюз через последовательное соединение, через которое реализуется Интернет-протокол последовательной линии (SLIP).Хотя можно было бы выбрать звездообразную топологию, наличие маршрутизатора позволяет в будущем управлять несколькими перекрестками с помощью одного и того же локального контроллера. На уровне срабатывания исполнительный узел размещается в каждом из уличных фонарей для управления уровнем освещенности.

Топология сети. Примечание: SLIP = Интернет-протокол последовательной линии.

В качестве операционной системы (ОС) была выбрана Contiki. Contiki – это небольшая, очень портативная и многозадачная ОС с открытым исходным кодом, разработанная для небольших систем, от 8-битных компьютеров до микроконтроллеров, с упором на беспроводные сенсорные сети.Хотя Contiki имеет полный стек TCP / IP, ему требуется всего несколько килобайт кода и несколько сотен байтов оперативной памяти.

Для обмена данными между устройствами беспроводной персональной сети (WPAN) Contiki включает два коммуникационных стека: Rime и uIP. Пакеты с IP-адресом назначения, который соответствует адресу, связанному с допустимым узлом, регистрируются. Если они используют протокол IPv6, стек uIP проверяет наличие любого заголовка расширения и обрабатывает его, генерируя сообщение об ошибке протокола управляющих сообщений Интернета (ICMP) в случае ошибок.Пакет загружается на транспортный уровень только в том случае, если при обработке заголовков ошибок не обнаружено, длина пакета верна, а адрес назначения совпадает с адресом принимающего узла. Транспортный протокол может быть UDP, TCP или ICMP (обратите внимание, что хотя последний не является транспортным протоколом, он считается протоколом в стеке uIP). Сокращение программного кода и памяти uIP достигается тремя способами: ( a ) интерфейс программирования на основе событий, ( b ) простая схема управления буфером памяти и ( c ) эффективная реализация протокола TCP. .

В этой работе использовалось несколько адресов узлов с использованием преимуществ различных уровней протокола, предлагаемых Contiki: адрес приложения, адрес uIP (сетевой) и адрес Rime (ссылка). Каждое из сетевых устройств в каждый момент времени имеет по одному уникальному адресу каждого типа. Протоколы, выбранные для реализации каждого из уровней модели OSI, а также конкретные параметры конфигурации ОС Contiki, были следующими:

• Application Protocol: отвечает за кодирование сгенерированных данных. датчиками.Он также определяет кадры тревоги в нештатных ситуациях;

• Транспортный протокол: Узлы датчиков и исполнительных механизмов устанавливают UDP-соединение с граничным маршрутизатором. Этот протокол предпочтительнее TCP, потому что его проще реализовать;

• Сетевой протокол: выбран протокол uIPv6. В ОС Contiki использовался сетевой драйвер sicslowpan_driver и был выбран макрос WITH_UIP6 = 1 ;

• Протокол управления доступом к среде (MAC): для протокола управления доступом к среде выбирается маска множественного доступа с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA / CA).Поэтому в ОС Contiki был выбран csma_driver ;

• Протокол RDC: В ОС Contiki выбран драйвер contikimac_driver ;

• Протокол формирования кадра: кадры создаются в соответствии с протоколом IEEE 802.15.4. В ОС Contiki использовался драйвер framer_802154 ;

• Протокол радиосвязи: определяет драйвер трансивера. В ОС Contiki для трансивера CC1125 выбран драйвер cc1125_driver .

В беспроводной сети используется ячеистая топология с адаптивной оптимизацией маршрута. Обширное моделирование с использованием COOJA [17], симулятора, специально разработанного для Contiki OS, использовалось для оптимизации пропускной способности.

4.2. Граничный маршрутизатор, локальный контроллер и шлюз

Граничный маршрутизатор имеет возможность выполнять двунаправленное преобразование датаграмм IPv6 в Ipv4 для связи с WSN с Интернетом через шлюз. Шлюз процессора изображений отвечает за получение, управление, обработку и хранение сетевой информации, полученной в результате обмена данными между узлами координатора, датчика и исполнительного механизма и видеокамерами.Кроме того, он также обрабатывает команды воздействия на фонари, которые срабатывают при наступлении события.

Каналы связи между этими элементами используют следующее:

• Интерфейс SLIP, который связывает локальный контроллер с координатором беспроводной сети (т. Е. Пограничным маршрутизатором). Использование этого протокола позволяет простым способом передавать IP-пакеты по последовательной линии. Он не поддерживает ни контроль ошибок, ни фрагментацию кадра.Contiki использует SLIP для адаптации беспроводной сети на основе IPv6 к устройствам с большей пропускной способностью, таким как коммуникационный шлюз через узел координатора. В шлюзе из доступных инструментов использовался инструмент slattach , который позволяет создать интерфейс для подключения узла координатора через адрес локальной сети.

• Интерфейс Ethernet, который связывает локальный контроллер со шлюзом процессора изображений.

• Интерфейс UART, который связывает шлюз процессора изображений с модемом 3G.

5. Программное обеспечение ITERL

В этом разделе описаны основные функции и алгоритмы, реализованные в устройствах, входящих в состав ITERL.

5.1. Обнаружение событий с помощью камер

Управляемые события связаны с прибытием автомобилей в некоторые заранее определенные области интереса. Обнаружив эти события, система анализирует их и генерирует серию ответов в уличных фонарях.

Обнаружение событий выполняется с помощью Imageprocess, приложения, основанного на библиотеке компьютерного зрения с открытым исходным кодом (OpenCV) для обнаружения объектов на изображениях.Когда Imageprocess активен, он принимает видео в реальном времени, полученное с камеры, и предварительно определенные области интереса в качестве источников данных. Когда автомобиль въезжает в одну из предопределенных областей камеры, Imageprocess генерирует событие, которое обрабатывается другими программами в процессоре изображения, производя действие на уличных фонарях. Это событие содержит идентификатор области, где было обнаружено приближающееся транспортное средство, идентификатор обнаруженного объекта, тип обнаруженного события, направление транспортного средства, скорость транспортного средства, размер обнаруженного объекта и дату обнаружения.Для каждой камеры запускается независимый экземпляр Imageprocess, который анализирует назначенную ей область.

Программа обнаружения событий с помощью камеры требует определения так называемых областей интереса. Они определены как файлы расширяемого языка разметки (XML), которые фиксируют свои границы с помощью координат в плоскости изображения; Для каждой интересующей области требуется отдельный файл XML. Интерфейс прикладного программирования (API), отвечающий за анализ событий, генерируемых процессом изображения, был создан во Flask, микрофреймворке API на языке Python.Первая цель этого API – определить, актуально ли полученное событие. Затем приложение проверяет, содержит ли оно ожидаемую информацию и правильное ли содержимое. В этом случае API преобразует это событие в кадр данных, который отправляется через сокет TCP в программу, отвечающую за управление и хранение системных кадров данных. Если ожидаемая информация отсутствует или имеет недопустимое содержание, событие отбрасывается.

Что касается обнаружения движения, различные алгоритмы были запрограммированы и протестированы в лаборатории с использованием испытательного стенда, состоящего из последовательностей изображений, взятых из академических репозиториев в Интернете, и из базы данных изображений, записанных камерами ITERL в демонстрационной зоне.Этот тестовый стенд включает изображения, записанные в различных условиях (днем или ночью, с хорошей видимостью, дождем или туманом.

Алгоритм, используемый в ITERL, представляет собой эволюцию ориентированного FAST и Rotated BRIEF (ORB) [18], где обнаруживается движение путем сравнения текущей фотограммы с фоном, который, в свою очередь, медленно адаптируется к изменениям в атмосферных и окружающих условиях. Алгоритм был настроен в полевых условиях, чтобы уменьшить количество ложноотрицательных результатов до нуля в условиях хорошей видимости, как на день и ночь.Обратите внимание, что наличие ложных негативов в условиях плохой видимости не так важно, поскольку в этих условиях ITERL запрограммирован на освещение перекрестка независимо от активности движения.

5.2. Локальный контроллер

изображает логическую архитектуру локального контроллера. Коммуникационный менеджер – это сервер, разработанный на языке C, который получает информацию из беспроводной сети как через граничный маршрутизатор, так и через процессор изображений, и отправляет эту информацию внутреннему процессору данных.Сервер устанавливает канал связи путем создания сокета UDP. После создания сокета он подключается к свободному порту прослушивания и инициирует процесс внимания. Он постоянно прослушивает подключенный порт, и при обнаружении входных данных запускает функцию проверки, которая обрабатывает заголовок кадра и проверяет правильность полученных данных (Rx). Если в заголовке кадра обнаруживается ошибка (неправильная проверка циклическим избыточным кодом, не обнаружен флаг начала кадра и т. Д.), Он отклоняется, и соответствующий порт прослушивается снова.Если поле заголовка правильное, то необработанный кадр отправляется в процессор данных. а показывает блок-схему менеджера связи.

Логическая архитектура локального контроллера.

( a ) Блок-схема менеджера связи; ( b ) Блок-схема процессора данных.

Что касается процессора данных, он отвечает за прием кадров от диспетчера связи и обработку входящей информации. Этот процесс следует за конечным автоматом, реализованным на C ++, который проходит следующие этапы (b):

• Получение одного кадра данных от диспетчера связи;

• Чтение полей идентификации кадра:

  • ○ Во-первых, индикатор API (API ID) и тип команды (CMD) обрабатываются для проверки того, что это кадр типа чтения;
  • ○ Затем полезная информация сохраняется для дальнейшего использования.

• Считывание поля универсального уникального идентификатора (UUID) идентификатора услуги с двойной целью:

  • ○ Проверить, что идентификатор услуги принадлежит измерению датчика или событию; и
  • ○ В случае события предпринять необходимые действия с уличными фонарями, если это необходимо.

Процессор данных выполняет разные действия в зависимости от того, соответствует ли информация измерению температуры или влажности, событию тумана (требующему вычисления точки росы), измерению яркости или событию, исходящему от любого полевых камер.После обработки заданной рамки считывания и обнаружения необходимости срабатывания уличных фонарей модуль «мгновенной установки» из отвечает за программирование требуемого действия. Кадры срабатывания отправляются на граничный маршрутизатор упорядоченным образом с добавлением 0,1-секундной задержки между кадрами. Реализован механизм повторной отправки, чтобы гарантировать, что кадры срабатывания прибывают в пункт назначения.

Блок «веб-сервис» – это механизм запроса информации, основанный на веб-сервисах, реализованный в локальном контроллере для внешнего просмотра системных данных (т.е.е., те измерения и события, которые хранятся в базе данных). Наконец, необходимо предоставить метод для синхронизации времени и даты. Это цель модуля «клиента штампа», показанного на.

5.3. База данных сервера и графический интерфейс

База данных типа My Structured Query Language (MySQL) была реализована на удаленном сервере, где хранятся данные, поступающие с камер и датчиков, измеряющих окружающие условия. Это позволяет пользователю или аналитику иметь историческую запись поведения системы, а также представление данных в графическом интерфейсе.показывает снимки графического интерфейса. Это позволяет пользователю выбрать измерение для отображения и дату консультации (с помощью календаря). Измерения можно отображать графически или распечатывать в виде обычного текста. Доступны дополнительные страницы для предоставления информации о состоянии ITERL и его компонентов, а также для конфигурации системы.

Снимок графического интерфейса.

Примечательно, что на нем показан график измеренной внешней освещенности для двух разных дат.Продолжительность светового дня можно определить так, чтобы срабатывание уличных фонарей происходило при необходимости (ночью, восходом и заходом солнца). Для дат в:

• –

  2 ноября 2017 года: с 00:00 до 07:50 и с 17:50 до 24:00.

• –

  29 июля 2018 г .: с 00:00 до 07:30 и с 21:15 до 24:00.

6. Экспериментальные результаты

Экспериментальная проверка системы ITERL проводилась с использованием упрощенной версии, состоящей из одной точки обнаружения и четырех точек срабатывания.Точки обнаружения включают датчики, измеряющие условия окружающей среды, и камеры, обнаруживающие присутствие транспортного средства. Точки срабатывания состоят из светодиодных светильников (питание от солнечной панели) и исполнительного узла, используемого для их управления. и показать компоненты точек обнаружения и срабатывания, соответственно, за исключением компонентов питания (солнечные панели, регуляторы и батареи).

Таблица 3

Сводка компонентов для каждой точки обнаружения.

Таблица 4

Сводка компонентов для каждой точки освещения.Примечание: WSN = беспроводная сенсорная сеть.

Что касается инвентаризации компонентов в и, потребление энергии было рассчитано и измерено в лаборатории.Результаты показаны в (для точки обнаружения) и (для каждой точки срабатывания). Энергопотребление точек обнаружения и освещения составляло 523 и 542 Втч в сутки соответственно. Для питания точки обнаружения были выбраны две параллельно соединенные солнечные панели мощностью 100 Вт и одна батарея 12 В, 85 Ач. Одна солнечная панель мощностью 190 Вт и две последовательно соединенные батареи 12 В, 66 Ач снабжали точки освещения, поскольку для ее регулятора мощности требуется входное напряжение 24 В.

Таблица 5

Расчетное потребление устройств, используемых для точки обнаружения.

Таблица 6

Расчетный расход устройств, используемых для точки срабатывания.

Правильный Функционирование систем было сначала проверено в лаборатории, как для аппаратных, так и для программных компонентов, включая сеть беспроводной связи и подсистему накопления энергии и управления. Что касается программного обеспечения, тесты состояли из моделирования серии событий через коммуникационный шлюз с последующим анализом реакции системы по сравнению с ожидаемой.Среди прочего, были выполнены следующие тесты:

• Обнаружение, прием и сохранение измерений и событий, поступающих как из беспроводной сети, так и с камер;

• Срабатывание уличных фонарей после приема события в различных условиях окружающей среды;

• Взаимодействие с системой через внутренний веб-сервис.

После завершения лабораторных испытаний была гарантирована правильная работа диспетчера связи, процессора данных и приложений мгновенной настройки, а также правильное использование внутренней базы данных.Только после этого можно было приступить к полевым испытаниям. С этой целью прототип ITERL был развернут на перекрестке в деревне Виллафранка-де-Кордова на юге Испании. показывает аэрофотоснимок района развертывания и показывает географические координаты его компонентов.

Зона развертывания для полевых испытаний ITERL.

Таблица 7

Координаты положения каждого элемента.

В соответствии с введенной номенклатурой, a показывает точку обнаружения A .Три камеры были размещены около вершины столба на высоте 11 метров, одна из которых обращена к дороге CP-227, а две другие – в обе стороны от дороги A-421. Камеры охватили 200 метров. На высоте 5,5 метра сенсорный узел (включая сенсоры) размещался внутри его защитного кожуха. Немного выше сенсорного узла, на высоте около 6 метров, процессор изображения, шлюз и пограничный маршрутизатор были помещены внутри защитной крышки. Две солнечные панели точки обнаружения, соединенные параллельно, были размещены на высоте 6 и 9 метров соответственно с южной ориентацией и углом наклона 40 °.Батарея и ШИМ-регулятор были помещены в небольшую стойку с защитой от несанкционированного доступа, встроенную рядом с основанием мачты.

( a ) Точка обнаружения A; ( b ) Точки освещения B, C, D и E.

Что касается точек освещения (B, C, D и E, соответственно), были установлены четыре опоры высотой около 8 метров с относительной расстояние примерно 18 метров (б). На каждой опоре использовался один светодиодный светильник, установленный на опоре на высоте примерно 8,5 метров.Точка B, ближайшая к перекрестку, находилась в 24 метрах от точки обнаружения A. Каждая точка освещения обеспечивала достаточно света для расстояния 20 метров вдоль дороги. Узел исполнительного механизма с соответствующим защитным кожухом крепился к соответствующему столбу возле фонаря. Одна солнечная панель, также ориентированная на юг и под углом наклона 40 °, была размещена прямо на опоре на высоте 9 метров. Батареи и регуляторы мощности располагались внутри оснований каждого столба под защитными кожухами.Электропроводка прошла через опору внутри.

Аспекты реализации, такие как расстояние между обнаружением, точками освещения и перекрестком, были выбраны в соответствии с национальными правилами и отраслевыми рекомендациями [19] под наблюдением экспертов из наших промышленных партнерских организаций и администрации. Эти значения можно считать адекватными для Т-образных перекрестков, например, с выбранными уличными фонарями, хотя их следует тщательно пересматривать для каждого нового развертывания.

7. Обсуждение

Демонстрационный образец ITERL находился в эксплуатации с июля 2016 года по декабрь 2018 года. В первом семестре он находился под ежедневным контролем центральных подразделений, а отчет был подготовлен группой экспертов из ответственной компании. использования и обслуживания транспортной инфраструктуры. Как следствие, последовательность освещения и уровень яркости уличных фонарей были обновлены до их окончательной версии, которая проиллюстрирована на. В соответствии со средней измеренной освещенностью ITERL разделил день на четыре последовательных интервала: ночь, восход, закат и дневной свет, и каждому из них была назначена своя конфигурация освещения.В каждом интервале светодиоды по умолчанию загорались при низком уровне освещения и на высоком уровне при обнаружении транспортного средства. Максимальные и минимальные значения освещенности были зафиксированы в каждом интервале, хотя ITERL определил окончательное значение в соответствии с текущим интервалом и мгновенными условиями окружающей среды. В качестве иллюстрации, по умолчанию светодиоды не активны в дневное время, даже при обнаружении транспортного средства. Однако в дневное время перекресток мог быть освещен до высокого уровня, если транспортное средство было обнаружено в условиях плохой видимости (т.э., туман или дождь). Для выполнения этого выбора у ITERL был полный набор правил принятия решений.

Дневные интервалы в ITERL. Уровни освещенности соответствуют выбранному демонстратору.

В целях безопасности были приняты во внимание некоторые другие общие правила, чтобы водители не сбились с толку или не ослепляли внезапными изменениями освещения:

• При переходе с дневного времени был учтен определенный гистерезис измеренной освещенности. интервал к другому.Кроме того, во избежание ложных изменений также учитывались дата и предполагаемая продолжительность каждого интервала;

• Когда было принято решение об изменении уровня освещения уличного фонаря, это было сделано постепенно, с шагом в 1 секунду, не более 10% от максимального освещения.

Что касается энергоэффективности, показывает процент снижения мощности в ITERL по сравнению с традиционной системой освещения, у которой уличные фонари полностью «включены» в течение ночи (12 часов) и «выключены» в остальное время дня.Видно, что энергопотребление ITERL во многих случаях было примерно на 50% меньше, в среднем на 36,78%. По сравнению с традиционной системой, ITERL также освещал перекресток при неблагоприятных погодных условиях, независимо от времени суток, что является значительным вкладом в безопасность дорожного движения.

Таблица 8

Измеренное улучшение потребления за квартал.

также показывает среднее количество событий обнаружения транспортных средств (без учета дневного интервала) в день для каждого квартала года, что является индикатором активности ITERL в интервалы с низкой освещенностью.

8. Выводы

В этом документе представлена ​​ITERL, адаптивная беспроводная система для эффективного дорожного освещения с акцентом на перекрестках в сельской местности, которые имеют большое количество дорожно-транспортных происшествий.Чтобы добиться эффективного энергопотребления, ITERL использует новейшую светодиодную технологию для уличных фонарей и имеет интеллектуальный контроллер, который учитывает присутствие и скорость транспортных средств, приближающихся к перекрестку, а также окружающие условия, чтобы освещать интересующую территорию наиболее подходящим светом. интенсивность, только когда это необходимо. Для этого ITERL включает в себя набор датчиков (освещенности, температуры, влажности и осадков) и видеокамер (для обнаружения присутствия и скорости приближающихся транспортных средств).Для снижения затрат на установку и эксплуатацию связь между элементами ITERL (датчиками, исполнительными механизмами и локальным контроллером) осуществляется по беспроводной сети, что не требует строительных работ. Наконец, локальный контроллер контролируется с центрального объекта, поскольку он подключен с помощью сотовой сети, предоставляемой оператором связи.

В статье дано подробное описание работы ITERL и его компонентов. Прототип ITERL был развернут на перекрестке дорог в Виллафранка-де-Кордова (Испания), где он непрерывно работал более двух лет.Также были представлены результаты работы ITERL и измеренная экономия энергии по сравнению с традиционной системой освещения дорог, показывающая среднее снижение мощности на 36,78%.

Эти результаты показывают, что разумное сочетание последних достижений в области освещения и технологий Интернета вещей позволяет разрабатывать экономичные системы дорожного освещения, которые могут внести значительный вклад в сокращение дорожно-транспортных происшествий, что является одной из основных целей транспорта. отделы по всему миру.

Благодарности

Мы благодарим Мануэля Боррего, Максимо Лосано и Бегонью Арройо за руководство работой.

Вклад авторов

Концептуализация, J.A.G.-G. и A.T .; методология, M.G.-C., J.A.G.-G. и A.T .; аппаратное обеспечение и связь, J.M.G.-R., M.G.-C. и J.P.G.-M .; программное обеспечение, J.M.G.-R., M.G.-C. и J.P.G.-M .; проверка, J.M.G.-R., M.G.-C., J.P.G.-M. и V.P.-M .; расследование, J.A.G.-G., A.T., J.P.G.-M. и V.P.-M .; письмо, Дж.A.G.-G., A.T. и J.P.G.-M.

Финансирование

Это исследование финансировалось Consejería de Fomento y Vivienda регионального правительства Андалузии и Европейским фондом регионального развития в рамках гранта G-GI3002 / IDIO.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

Общие сведения о нескольких системах уличного освещения

В то время как последовательные цепи были преобладающей конструкцией уличных фонарей, приобретение регулятора и соответствующего оборудования для небольших групп ламп было непомерно дорогим.Однако создание сравнительно громоздких и дорогостоящих фотоэлектрических элементов управления для отдельных светильников все еще было непрактичным. Еще нужно было управлять несколькими лампами из центральной точки. Для этих ситуаций использовалось несколько цепей.

В нескольких цепях лампы работали при линейном напряжении, обычно 110 или 220 вольт. Цепь управляется одним ручным переключателем, таймером или фотоуправлением.

Вообще говоря, обычно использовались два типа множественных схем.Простая схема с несколькими цепями имела центральную точку управления, от которой выделенные проводники проходили в различных направлениях, насколько это было целесообразно, из-за потерь в линии, связанных с цепями низкого напряжения. Поэтому количество ламп, которые могли работать в такой цепи, было ограничено расстоянием, однако эта схема работала хорошо, когда лампы находились относительно близко друг к другу. Рисунок 5 иллюстрирует эту простую схему.

Чтобы расширить диапазон многократной цепи, линия управления была протянута от переключателя к более удаленным точкам, или несколько линий управления были протянуты в нескольких направлениях.Линия управления будет управлять реле, подключенными к их собственным источникам энергии, и небольшими группами ламп.

Реле потребляли небольшое количество энергии, поэтому линия управления могла работать на многие мили, обслуживая несколько групп ламп, без значительных потерь в линии. В некоторых системах просто проводились линии управления от переключателя, как показано на , рис. 6, , или они могут быть подключены к простым множественным схемам в качестве средства расширения управления лампой за пределы практических ограничений простой схемы.

Иногда возникало желание подключить одну лампу к линии управления. В 1929 году компания Line Material Co. выпустила светильник с реле в корпусе светильника. Лампа получала питание от местного источника, но включалась по цепи управления. Реле также может обеспечивать выход для небольшого количества других ламп, находящихся поблизости, создавая свою собственную небольшую многократную подсхему. На фиг. 7 показана схема управления, управляющая отдельными светильниками с ответвлением подсхемы от одного из управляемых светильников.

Такой вид схемы был возможен, поскольку различные светильники будут питаться от обычных линейных цепей, питающих здания и тому подобное, и питаться от различных трансформаторов, которые питали эти цепи. Они просто управлялись с помощью цепи управления. Следовательно, лампа, которая получала питание отдельно от других ламп в цепи управления, могла затем питать небольшую подсхему, не влияя на другие лампы в той же цепи управления.

Позже, когда фотоуправление стало более компактным, более надежным и доступным, многие недавно установленные уличные фонари стали управляться индивидуально.

Дополнительные ссылки

Подключение уличного освещения. Как сделать грамотный монтаж уличного освещения

Частный техник осуществит установку уличного фонаря по низким ценам. Сервис «Лидер услуг» гарантирует профессиональный подход, достойное качество исполнения, точное соблюдение сроков. Будут ошибки – исправим бесплатно.

Сайт представляет своим клиентам квалифицированных исполнителей – надежных, грамотных, ответственных.Осуществляем обязательную проверку документов, справок, наличия согласований, практических навыков.

Выгодным предложением является установка уличного освещения любой сложности. Установка светодиодных точечных светильников, фонарей, садовых светильников. Специалист приедет в назначенное время, определит необходимое время и назовет стоимость работ.

Замена уличных фонарей

Требуется замена уличных фонарей на светодиодные – вызовите электрика через наш портал.Мастер демонтирует старые конструкции, установит новое освещение, подключит к сети. Он подскажет, какой свет рациональнее установить.

Lider uslug автоматически перечислит художников, которые живут рядом с вами. Есть рейтинговая система, учитывающая соблюдение основных требований – профессионализм, пунктуальность, цены, количество повторных звонков.

Замена фонарей – востребованная услуга в Подмосковье. Среди наших клиентов владельцы загородных домов, садовых участков, автомастерских, придорожных кафе.

Установка уличных фонарей – Цены, гарантии

Невысокая стоимость установки фонарей на улице, за городом, является основной причиной вызова частного специалиста. Если вы хотите получить дешевую услугу, обращайтесь в наш проект. Сэкономленные деньги можно потратить на покупку новых ламп.

Если вы не хотите переплачивать за аренду офиса, зарплату сотрудников, обслуживание транспорта, то вы клиент нашей услуги. Мы несем ответственность за действия исполнителей, за повторный звонок оплачиваем из собственного страхового фонда.

Гарантируем установку уличных фонарей по доступной стоимости в Москве. Вызов мастера с выгодной ценой на работу доступен всем жителям региона, в том числе пенсионерам, гражданам с низким уровнем дохода.

Отзывы мастеров

м. Электрозаводская

Звоню Алексею с вашего сайта, рекомендую как надежного электрика. Провел дополнительное освещение крыльца в магазине, как получилось доволен – аккуратно спрятал кабель в гофре, прикрепил так, чтобы штукатурка везде была цела, а сама гофра незаметна для посторонних глаз .Перенесли на новый выключатель, так что включать его можно будет только тогда, когда он вам понадобится. Деньги нормальные, из сметы не вышло.

Заказ услуг:

р-н Дмитровский

Искал человека, который мог бы поставить у меня дома и во дворе фонари, хотел не дорого и правильно, а то мастеров везде много. Спасибо, знакомые подсказали о вашей услуге, оформили звонок через менеджера. На следующий день приехал электрик, установил лампы, получилось очень круто.Работы было много, тоже нужно было тянуть провода. Решили сделать выключатель, чтобы включать / выключать его из дома. Доволен, рекомендую.

Заказ услуг: Услуги электрика. Прокладка кабеля. Установка уличных фонарей. Установка выключателей.

р-н Луховицкий

Большое спасибо руководителю службы и Александру конкретно за хорошую работу. Долго искала специалиста по поставке уличных осветительных приборов, но что-то меня остановило.Либо дорого, либо исполнители не внушали доверия. В результате я зашел на ваш сайт и решил больше не искать. Александр замечательный профи, сделал так, что при всем желании не к чему придраться. Спасибо от всего сердца ..

Правильное освещение во дворе вашего дома – это не только красота территории, но и безопасность передвижения по ней. Если все тропинки хорошо видны, то нужно попробовать на что-то споткнуться.

Сегодня мы поговорим с вами об установке уличного освещения, разберем все этапы работы и развития проекта. Тема будет интересной, поэтому наливаем чаек и читаем внимательно.

Итак, установку наружного освещения можно разделить на три основных рабочих этапа:

• Территория обозначения рытье траншей и прокладке кабеля – одна;
• Установка встраиваемых светильников и, собственно, их установка – два;
• А сборка всей схемы и подключение ее к автоматике Три.

Интересно знать! Контуром можно управлять как вручную, так и с помощью различных датчиков, например, освещения, движения или звука. Но лучшим решением будет объединить эти приемы в одном панельном помещении.

Материалы (править)

Какие материалы нам для всего этого нужны?

• Кабель ВВГ-нг Лс трехжильный, сечением 1,5 мм2. Конечно, сечение, в первую очередь, будет зависеть от тока, потребляемого цепью, и длины участка, но поскольку сегодня используются в основном светодиодные лампы, и редко какой объект потребляет больше 16 А, то такой кабель достаточно.
• Этот кабель не самый дорогой, но его нужно дополнительно укладывать в трубы, а если уж совсем не укладывается в бюджет, можно приобрести бронированный кабель, для которого не нужна дополнительная защита, и тем самым сэкономить. Однако стоит отметить, что такой кабель будет довольно сложно перерезать при подключении светильников и в панельном помещении.

• Трубы ПНД – в принципе, о назначении этого элемента мы уже упоминали – защитная оболочка для провода.Используются разные трубы – гофрированные, двустенные и гладкие. На фото выше показан не совсем верный пример – синяя полоса означает, что труба пойдет на питьевую воду. Нужен вариант вообще без полос.

• Модульный контактор с нормально разомкнутыми контактами.

• Еще включим в схему датчик освещенности, либо заменим на фотореле в сочетании с реле сумерек. Это будет автоматическая часть нашей схемы.

• Уличные фонари, которые вы хотите установить на своем участке. Это могут быть любые устройства, которые вам нравятся. От комнатных их отличает, прежде всего, степень защиты от влаги и механических повреждений.

А теперь посмотрим, как из всего этого складывается схема.

Все этапы монтажа уличного освещения.

Давайте не будем утомлять вас морем текста. Давайте говорить только о самом главном и сопровождать каждое мероприятие по сборке фотографиями.Так инструкция будет более наглядной и понятной.

Прокладка подземных коммуникаций

Перед тем, как приступить к рытью траншей, необходимо составить план своего участка, желательно в четком масштабе, и обозначить расположение фонарей и оптимальное положение путей к ним.

• На плане обязательно отметьте все предметы, которые могут мешать работе. Это избавит вас от лишних действий и поможет точно рассчитать необходимое количество материала.

• Далее от места расположения распределительного щита ПК-0,4 кВ выкапываем траншею глубиной 70 сантиметров по всем точкам будущих светильников, как вы отметили это ранее на плане.

• На дно траншеи насыпается слой песка. Высота подушки должна быть 10-15 сантиметров. Если песка нет в наличии, то вместо него можно использовать рыхлую землю, но этот вариант не самый лучший, так как впоследствии будет возможна значительная усадка почвы.

• Поверх подушки укладывается труба ПНД. У него должна быть розетка на острие каждой лампы, то есть подносим в нужное место, загибаем вверх и отрезаем над уровнем земли.
• Сразу опускаем отрезанную деталь вниз и переходим к следующей точке. В результате получилась классическая схема с параллельным подключением источников света.

• В зависимости от схемы подключения и способа размещения фонарей может потребоваться вывести на поверхность как три, так и четыре трубы.

• Кстати, не лишним будет установить садовые розетки, по которым тоже нужно предоставить выводы. Это устройство будет очень полезно, например, если вы используете электрическую газонокосилку.

• Трубы ПНД имеют внутри кабель, или по-другому – зонд. С его помощью кабель протягивается внутрь.
• Сделайте это, оставив на выводах запас 30 сантиметров для удобства дальнейшей работы.
• Кабель перерезается так же, как и труба, и протягивается к следующей лампе.

Совет! Если линия на вашем сайте разветвленная, то рекомендуется как-то пометить каждый кабель для ориентации при подключении.

• После того, как провод закончен, кабель необходимо покрыть слоем песка. Его толщина тоже 10-15 сантиметров. В результате труба оказывается внутри подушки.
• Затем насыпаем поверх песка еще примерно 20 сантиметров земли и утрамбовываем.

• Нам осталось еще около 30 сантиметров до уровня земли. На этой глубине рекомендуется проложить сигнальную ленту, которая однажды может спасти кому-то жизнь. Цена такой ленты – сущие копейки, но переоценить ее стоимость сложно.

Установка уличных фонарей

Естественно, о креплении светильников прямо к земле не может быть и речи, кроме, пожалуй, самых компактных вариантов, которые можно просто воткнуть в землю.Даже мелкие предметы требуют прочного и надежного основания.

• Бетонный фундамент станет отличной основой для заземляющих светильников, а тем более опор освещения.
• Устанавливаем опалубку из досок на выходах труб ПНД.

• Складывается в виде прямоугольной коробки. Его размер будет зависеть от размера установленного фонарного столба.
• Чтобы фонарь стоял надежно, основание должно быть заглублено в землю не менее чем на 30 сантиметров.
• Внутрь рекомендуется проложить армирующую сетку, которую необходимо приподнять на 5 сантиметров.

• Далее опалубка заливается бетоном. Для этих целей будет достаточно раствора марок М150 или М200.
• Бетону необходимо дать постоять несколько дней, чтобы он затвердел. После этого опалубка демонтируется, а траншеи можно полностью засыпать землей и утрамбовать.

Кстати, есть светильники, оснащенные специальным нижним постаментом, который погружается в землю.На такие варианты нет необходимости оформлять ипотеку.

Их установка выглядит следующим образом:

• Подсыпку основания делаем из ПГС, гравия, ищем щебень, чтобы обеспечить хороший отвод дождевой воды.

• Далее с помощью цементного раствора хорошо фиксируется нижняя часть основания. Его необходимо устанавливать строго по уровню, поэтому используйте подходящий инструмент.
• Раствор заливается только за пределами шкафа.Внутри он не нужен – останутся только провода и их соединения.

• Далее монтируется верхний диск и подключаются провода. Обязательно проделайте это через клеммы, для надежной защиты и изоляции контактов.
• Затем устанавливаются лампы и стекло лампы – готово.

Есть еще один способ создать прочную основу для фонарных столбов, о котором нельзя не упомянуть.

• Берется фланец, диаметр которого соответствует диаметру фонарного столба;
• К нему приваривается арматурный каркас, как показано на фото выше;
• С помощью садового бура в земле проделывается яма достаточной глубины;
• Далее все заливается бетоном, конечно после того, как все провода выведены.

Такая база будет намного прочнее, чем первая, которую мы рассматривали в этой главе, и при этом будут выведены крепежные штифты, что очень удобно. Но вернемся к нашему первому основанию, чтобы выяснить, что с ним нужно делать дальше.

• Берем нижнюю монтажную часть фонарного столба, продеваем в нее провода, кладем на основание и карандашом размечаем все точки крепления.
• По разметке проделываем дыроколом отверстия нужного диаметра и глубины для подготовленных анкеров.

• Погружаем дюбеля в отверстия – они могут быть пластиковые, и крепим упорный подшипник. Все просто и понятно без лишних слов.
• Затем все провода подключаются. Это делается внутри распределительной коробки, которой оборудовано большинство полюсов.
• Подключение производится любым удобным способом, но лучше, как мы уже сказали, взять клеммы. Это и безопаснее, и намного быстрее, чем скручивание.

• Очень важно сделать качественную изоляцию соединений. В некоторых случаях распределительные коробки заполняются компаундом, как показано на рисунке выше.
• Перед этим обязательно проверьте работоспособность всех подключений, иначе потом будет очень сложно разобрать клеммы.
• Герметичная коробка устанавливается в основании стойки, после чего она полностью устанавливается в соответствии с прилагаемой инструкцией.
• Не все полюса оснащены распределительной коробкой. Есть более современные и удобные решения, когда в конструкцию входят специальные контактные площадки – это очень удобно, но придется немного переплатить.

Все лампы и розетки на вашем участке устанавливаются аналогичным образом, после чего можно переходить к самому интересному – их подключению.

Последний этап – подключение

Итак, чтобы подключить уличное освещение своими руками, необходимо разобраться и запомнить схему, представленную на рисунке выше.Как мы уже говорили, в него входят фото реле и стартер.

• Наша задача – обеспечить два режима управления освещением – ручной и автоматический. Для этого нам понадобится трехпозиционный переключатель в схеме.
• В первом положении освещение можно включить простым переключателем. Вы можете редко использовать этот режим, но он обязательно будет полезен, когда автоматизация дает сбой, что случается довольно часто.
• Во втором режиме запустится автоматика, реагируя на внешний датчик освещенности через сумеречное реле.
• Третья позиция «0» полностью выключает все освещение.

• Устанавливаем все подготовленное оборудование на DIN-рейку, расположенную внутри распределительного щита, в следующей последовательности слева направо: трехпозиционный переключатель, сумеречное реле, модульный пускатель и автоматы.

• С отдельного дифференциального автомата в панели приборов подводим фазу питания к трехпозиционному переключателю. Подключаем провод к выводу 1.
• От этого контакта подключаем нижний контакт L сумеречного реле.
• Провода следующей длины соединяют контакты 2 и 4 модульного пускателя с фазой.

Внимание! На картинке показано соединение автоматики перемычкой. Это допускается только в том случае, если ток в цепи не превышает 16А. В противном случае стартер можно будет подключить только напрямую от машины.

• Выходы 1 и 3 пускателя подключены к верхним контактам машин.Кабели, которые мы проложили в земле, будут подключаться к ним снизу.

• Далее нужно соединить нули. Один подключен к контакту N сумеречного реле, а второй – к катушке стартера A2.
• Поместите рядом обычный однокнопочный переключатель. Он понадобится для удобства, чтобы постоянно не лезть в диспетчерскую.
• Подносим к нему двухжильный кабель ВВГ-нг того же сечения, что мы проложили в земле.

• Одна из жил этого кабеля подводится к обмотке контактора А1, а вторая – к выводу № 2 трехпозиционного переключателя.
• В результате, если вы установите трехпозиционный переключатель в первое положение, то, нажав кнопку переключателя, вы напрямую подадите напряжение на стартер, минуя сумеречное реле.
• Включится стартер, и мощность пойдет через машины к лампам.

Следующая задача – установка нашего фотореле:

• Обратите внимание, что датчик не находится в тени каких-либо предметов или деревьев, но и не должен находиться под прямыми солнечными лучами.
• Если эти правила не соблюдены, то датчик может работать некорректно, допуская ложные срабатывания.
• К датчику подводится тот же провод, что и к выключателю.

Наружное освещение – подключение автоматики

• Другой конец провода подключается к реле сумерек, контакты 2 и 4.
• При срабатывании внешнего реле сумеречное реле замыкает свои верхние контакты – 1 и 3.
• Соответственно к ним нужно подключить фазу, которая будет идти от трехпозиционного клапана.Для этого воспользуемся его 4-м выводом, перемычка от которого подойдет к выводу 1 сумеречного реле.
• Клемма № 3 реле также подключена к катушке A1. Мы помним, что при подаче питания на него начинает гореть свет.

Работу этой части схемы полностью можно описать следующим образом:

• Трехпозиционный переключатель установлен в положение 2;
• Когда на улице темнеет, срабатывает фотореле;
• Замыкание его контактов включает сумеречное реле, которое замыкает контакты 1 и 3.
• Активная фаза уже подключена к контакту 1, это означает, что при срабатывании она переходит на контактор, к которому уже подключен ноль.
• Далее втягивается стартер и подается напряжение на осветительные машины, свет начинает гореть.

Как только свет попадает в фотореле, его контакты размыкаются, а реле сумерек размыкает свой контакт. Это так просто!

Итак, мы разобрали с вами стандартную схему подключения.Зная всю цепочку, можно даже самостоятельно провести ремонт уличного освещения, если выйдет из строя то или иное оборудование.

Видео в этой статье поможет вам еще лучше разобраться в теме.

17-11-2015, 12:56

Освещение уличных светодиодных фонарей и фонарей признано одним из самых эффективных, экономичных и безопасных. Вы сможете оценить удобство и преимущества светодиодных светильников как при установке, так и при последующей эксплуатации.Они долговечны, обеспечивают чистый, ровный свет, близкий к естественному дневному, и совершенно безвредный для человеческого глаза.

Выбрать и купить светодиодные фонари сегодня означает обеспечить хорошую видимость не только многолюдных улиц городов и мегаполисов, но и частного сектора, который часто страдает недостаточной освещенностью. Обустройство участка частного дома столбами, оборудованными светодиодными лампами, сегодня практикуется среди многих владельцев загородной недвижимости.Вопрос в другом – как правильно подключить светодиодные фонари, чтобы обеспечить экономию энергии и долгий срок службы лампы?

Особенности подключения и схема

Установка светодиодных уличных светильников в зависимости от типа имеет свои тонкости. Для этого используются фонари, устанавливаемые на невысоких пластиковых или металлических опорах высотой до одного метра, устанавливаемые на железобетонных столбах высотой от 2 до 7 метров и крепящиеся непосредственно к фасаду здания. Как правило, установка и подключение фонарей к фасаду или крыше дома не вызывает серьезных затруднений.Другое дело – установить точечные светильники, подключив к фото реле.

Фотореле – это особое компактное устройство, по-другому его еще называют «сумеречный выключатель» или датчик освещенности. Это гарантирует, что фонарик включается в сумерках и автоматически выключается на рассвете. В ассортименте современного рынка есть много видов фотореле, которые могут быть дополнительно укомплектованы датчиком движения. В этом случае свет включается и выключается по установленному таймеру, например, в полночь, но снова мигает при движении (автомобиль, человек, домашнее животное).2 с поэтапным подключением светодиодных фонарей. Вместе со схемой подключения также должна быть указана допустимая нагрузка. Важное правило – не допускать установку большого количества светильников, создающих большую нагрузку на сеть.

Также вы можете купить точечный светодиодный светильник в магазине wesem-light.ru. Все товары отличного качества с доставкой по России.

Осветительные приборы сегодня используются не только внутри дома, но и снаружи. Это позволяет освещать проезды, создавать оптимальные условия для передвижения людей в ночное время и т. Д.

Сегодня для таких целей все чаще используется уличное светодиодное освещение. Это позволяет получить очень качественное освещение, которое при этом потребляет немного меньше электроэнергии.

Способы крепления

Уличные фонари – это типы осветительных приборов, которые предназначены для работы во внешней среде. Сегодня на рынке представлено множество видов такой продукции.

Все они различаются способом установки, среди которых можно выделить 2 основных варианта:

• Установка с дополнительными опорами.Такой вариант можно встретить как на проезжей части города, так и в небольшом парке.
• Крепление к стене или другому жесткому каркасу. Очень часто используется для выделения выходов и т. Д.

Следует понимать, что способ установки зачастую зависит от назначения светильника и его конструкции.

Подключение светильников

Процесс установки таких систем можно разделить на несколько последовательных этапов:

1. В первую очередь проводится разводка от источника электроэнергии до будущего места расположения светильника.В то же время это можно сделать по воздуху или проложив кабель под землей.
2. На этом этапе светильник подключен к источнику тока. Делается это довольно просто, так как зачастую из корпуса такой конструкции выходит всего два проводника.
   Соответственно, они должны быть подключены к электричеству. Для таких целей используются специальные распределительные коробки, в которых расположено несколько зажимов. Кабели крепятся согласно схеме вашего светильника. В этом случае их следует как следует закрепить, чтобы проволока выскочила из зажима.
3. Завершающий этап – крепление светильника к раме. Делается это по-разному в зависимости от формы изделия.

Обратите внимание, что лампу можно подключить как напрямую к источнику, так и через выключатель или специальные фоторезисторы, которые включат ее в темное время суток.

Эта схема довольно проста, поскольку в ней используется промежуточное звено, которое устанавливается между кабелями питания и светильником. Если вы не уверены, что сделаете это правильно, то желательно доверить это опытному электрику или внимательно посмотреть это видео:

Для нормальной и комфортной жизни в темноте включено уличное освещение.Его назначение может быть только техническим, например, перед входом в ворота или перед гаражом. В этом случае основное внимание уделяется хорошей видимости в освещенном пространстве. Декоративное назначение светильников наружного освещения в основном связано с ландшафтным дизайном. При этом не всегда свет используется для того, чтобы можно было комфортно и эффективно выполнять определенные действия.

Он может либо просто служить ориентиром при движении в темноте по заднему двору, либо выполнять чисто декоративную функцию с использованием цветной подсветки.Фасадные светильники часто сочетают в себе технические и декоративные функции. Светильники – это только часть осветительной сети. Поэтому необходимо создавать его исходя из назначения освещения, либо используя воздушную прокладку проводов и кабелей, либо закапывая их в землю.

Техническое освещение – это достаточно яркий источник света, расположенный выше роста человека, то есть не ниже двух метров от поверхности земли. При таком расположении он не будет слепить глаза, а освещенное пространство получится достаточно большим при использовании ненаправленных источников света.Чтобы получить больше света при том же энергопотреблении, необходимо использовать отражатели (рефлекторы). Они наиболее распространены среди уличных светильников для технического освещения.

Уличное освещение

Эти светильники устанавливают на столбах или на стенах зданий на достаточной высоте над землей. Их подключение производится от установленного после электросчетчика. Поскольку по существующим нормам приборы учета электроэнергии устанавливаются вне частных домов, целесообразно предусмотреть отдельный электрический щиток для наружного освещения.Причем для осветительной сети большой площади лучше установить несколько электрощитов. Это более удобно для управления данной сетью.

Каждый из них потребует проложить провода и кабели к осветительному оборудованию. Поэтому необходимо отметить на плане участка расположение светильников и определить способ их подключения к электросети освещения. Чтобы не повлиять на ландшафтный дизайн участка со стороны ввода мощности, рекомендуется прокладывать кабель под землей.Поместив электросчетчик в металлический запираемый шкаф вводного устройства (ВУ), можно уменьшить количество дополнительных электрических щитов для подключения к электросети освещения.

При таком подключении целесообразно устанавливать на стене дома светильники фасадного освещения. Они будут одновременно выполнять как декоративные, так и технические функции. Светлые тона стен дома особенно удачно сочетаются с фасадной подсветкой. Для фасадной подсветки, свет которой падает на стены, рекомендуется выбирать оттенок белого для наилучшего декоративного эффекта.Поэтому в качестве источников света для этой цели лучше всего подходят энергосберегающие и светодиодные лампы.

Для уличного освещения с расположением светильников на столбах провод желательно проложить по воздуху. В этом случае не нужно рыть траншеи, что намного дороже, чем крепление проводов к столбам. Но при установке на них столбов и проводов следует придерживаться расстояний, указанных на изображении ниже.

Фонари и фонари на заднем дворе

На территории участка такая установка на опорах светильников и проводов не будет иметь никакого декоративного эффекта.Для освещения, выполняющего технические и декоративные функции, в земле прокладывается кабель и внутри устанавливаются пустотелые опоры. Они бывают либо из металла, либо из пластика. Столбы с фонарями выпускаются как в современном дизайне, так и в стилизованном под старину. Во время установки

Фундамент и шпильки изготавливаются заранее.

• Для фундамента либо выкапывается яма вручную лопатой, либо в земле делается цилиндрический колодец с помощью дрели или распорки на глубину 0.5 – 0,7 метра.
• На дне должен быть песок. Если внизу грунт нужно насыпать и утрамбовать слоем песка толщиной 10-15 см.
• Диаметр колодца выбирается таким образом, чтобы помещенная в него прямоугольная деревянная опалубка была немного больше размеров основания столба.
• В центре колодца вертикально устанавливается стальная или пластиковая труба, диаметр которой позволяет без труда пропустить через нее провода.
• Нижний конец трубы зарывают в песок, а на верхний конец надевают целлофановый мешок, чтобы ничего не попало внутрь трубы при заливке опалубки бетоном.
• После того, как бетон фундамента затвердел через трубу, через нее пропускают проложенный в траншее трос.

При установке светильников и прокладке кабеля для их подключения рекомендуется соблюдать следующие рекомендации и требования:

• Кабельная траншея вырывается на глубину 70 см, что считается оптимальным.Причем минимальное расстояние до ближайшего здания берется 60 см, до кабеля или трубы – 50 см.
• При протягивании кабеля или провода по воздуху расстояние от проезжей части должно быть не менее 6 метров, а от дорожек приусадебного участка – не менее 3 метров.
• Расположение светильников не должно создавать потоки света в окна собственного дома, а также в окна соседей и на территорию их участков.
• Освещенное пространство, создаваемое светильником, минимально пересекается с пространством, освещаемым соседним светильником.
• Выключатели источника питания освещения напряжением 220 В необходимо устанавливать в надежно защищенном от влаги месте.
• Для прокладки в земле рекомендуются провода и кабели с медными жилами, так как они более устойчивы к деформации и не отрываются от них так же, как алюминиевые жилы.
• Все элементы осветительной сети 220 В должны быть заземлены.
• Светильники для озеленения не должны заливаться водой от талого снега или дождя.

Дорожки на заднем дворе, вдоль которых установлены садовые фонари, красивые, удобные, но дорогие как по цене, так и по установке и сборке. Особенно при значительной длине гусениц. Во избежание дорогостоящих работ по прокладке кабелей в выкопанных траншеях, а также устройству фонарных фундаментов для дорожек и ландшафтного дизайна используются фонари с автономным питанием. Батареи в этих фонариках могут быть либо перезаряжаемыми, которые периодически извлекаются и перезаряжаются, либо автоматически перезаряжаются от солнечных элементов.

Если свет от таких фонарей недостаточно хорошо освещает пути, можно сделать дополнительное освещение, устроенное так же, как на железнодорожных сортировочных станциях.