СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОВЫМИ ПОТОКАМИ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ В СИСТЕМЕ АРХИТЕКТУРНОЙ ПОДСВЕТКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
METHOD FOR CONTROL OF LIGHT FLUXES OF LED LUMINARIES IN BUILDING AND STRUCTURES ARCHITECTURAL ILLUMINATION SYSTEM

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах управления освещением и архитектурной подсветкой.
Известен способ декоративной подсветки (Патент РФ №2247897, F21S 10/00, 2000 г.), заключающийся в формировании света от трех разноцветных источников, расположенных внутри светящего объекта и питаемых от разных генераторов с изменяющимися во времени по треугольному закону и сдвинутыми по фазе напряжениями, при этом объект подсвечивается светильниками, встроенными в элементы светящего объекта, преломляющие свет, каждый светильник состоит из трех различающихся по цвету источников света и каждый источник света получает питание от своего генератора с изменяющимся во времени напряжением, причем светящий объект дополнительно подсвечивается внешними фонарями из трех различающихся по цвету источников света, выполненных на основе светодиодов, и каждый источник света также получает питание от генератора с изменяющимся во времени напряжением. К каждому генератору подключены источники света с различным спектром излучения.
Недостатком данного способа является сложность реализации, обусловленная необходимостью применения специализированных генераторов, а также невозможность оперативного изменения сценариев подсветки.
Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ и система для управления электрическим оборудованием, в частности системой освещения» (Патент РФ №2474030, H02J 13/00, H05B 37/02, 2011 г.), принятый за прототип, заключающийся в обеспечении центральным контроллером через управляющий контроллер требуемого астрономического времени начала и завершения работы светодиодных светильников в соответствии с заданными табличными графиками.
Недостаток указанного способа объясняется его ограниченными функциональными возможностями, а также сложностью реализации.
Технический результат предлагаемого способа заключается в расширении функциональных возможностей при одновременном упрощении реализации способа, а также повышение надежности управления световыми потоками светодиодных светильников.
Технический результат достигается тем, что в способе управления световыми потоками светодиодных светильников в системе архитектурной подсветки зданий и сооружений, заключающемся в обеспечении центральным контроллером через управляющий контроллер требуемого астрономического времени начала и завершения работы светодиодных светильников в соответствии с заданными табличными графиками, из диспетчерского пункта производят через центральный контроллер запись и/или коррекцию сценариев работы m светодиодных светильников в n управляющих контроллеров, причем m≥n, а также контролируют выполнение сценариев работы каждым светодиодным светильником, при этом в сценарии работы каждого светодиодного светильника задают дискретность регулирования во времени и долевое значение светового потока от его максимальной величины на каждом шаге дискретизации, причем изменение светового потока каждого светодиодного светильника осуществляют за счет широтно-импульсного регулирования и стабилизации тока, потребляемого светодиодным светильником, или/и напряжения питания светодиодного светильника, а синхронизируют n управляющих контроллеров с помощью центрального контроллера посредством периодической или апериодической установки управляющих контроллеров в исходное состояние.
На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления световыми потоками светодиодных светильников в системе архитектурной подсветки зданий и сооружений.
1
n
Устройство содержит диспетчерский пункт 1, связанный по двунаправленным каналам связи общего доступа с уникальными идентификационными адресами через центральный контроллер 2 с n управляющими контроллерами 3÷3.
1
n
1
m
1
m
1
n
Соответствующие выходы каждого управляющего контроллера 3÷3 подключены к входам соответствующих светодиодных модулей 4÷4, входящих в управляемую данным управляющим контроллером группу. Всего групп n. Количество светодиодных модулей 4÷4 в группе каждого управляющего контроллера 3÷3 не может превышать число управляющих входов данного управляющего контроллера.
1
m
k
k
k
k
k
k
k
k
Все светодиодные модули 4÷4 структурно идентичны и включают в себя регулирующий блок 5 (k=1÷m), первый вход которого является входом данного светодиодного модуля 4, соединенный выходом через измеритель тока 6 с входом светодиодного светильника 7. Ко второму входу регулирующего блока 5 подключен выход измерителя напряжения 8, связанного входом с выходом регулирующего блока 5, к третьему входу которого подсоединен второй выход измерителя тока 6.
Способ осуществляется следующим образом.
1
m
1
n
1
n
1
m
В исходном состоянии предварительно по команде из диспетчерского пункта 1 центральный контроллер 2 производит запись или коррекцию заданных сценариев работы светодиодных светильников 7÷7 в управляющие контроллеры 3÷3 и формирует управляющим контроллерам 3÷3 команду на запуск сценариев в работу. Сценарии работы светодиодных светильников 7÷7 могут быть различными в общем случае.
1
n
1
m
Центральный контроллер 2 через управляющие контроллеры 3÷3 обеспечивает требуемое астрономическое время начала и завершения работы светодиодных светильников 7÷7, например, в соответствии с заданными табличными графиками восхода и захода солнца на данной географической широте или путем применения фотореле.
1
m
k
k
k
В каждом светодиодном модуле 4÷4 регулирующий блок 5 производит широтно-импульсное регулирование и стабилизацию тока, потребляемого светодиодным светильником 7, или/и напряжения питания светодиодного светильника 7 в соответствии с заданным сценарием изменения во времени светового потока данного светодиодного светильника, функционально связанного с величиной потребляемого тока или напряжения питания. При этом осуществляется необходимая согласованная динамическая подсветка здания или сооружения, где установлены светодиодные светильники.
1
n
1
m
Управляющие контроллеры 3÷3 контролируют выполнение сценариев работы каждым светодиодным светильником, входящим в управляемую данным управляющим контроллером группу, и передают полученную информацию в центральный контроллер 2, что позволяет своевременно выявлять и устранять сбои в работе светодиодных светильников и неисправности в светодиодных модулях 4÷4.
В сценарии работы каждого светодиодного светильника задают дискретность регулирования во времени и долевое значение светового потока от его максимальной величины на каждом шаге дискретизации для получения требуемой плавности изменения световых потоков в системе архитектурной подсветки.
Сценарии изменения во времени светового потока светодиодных светильников могут изменяться и корректироваться оперативно вручную или в автоматическом режиме, что дает возможность в темное время суток всесторонне обыгрывать, т.е. подчеркивать световым потоком архитектурные решения подсвечиваемых зданий или сооружений, оснащенных системой динамической архитектурной подсветки.
1
n
1
n
Для исключения значительной десинхронизации работы управляющих контроллеров 3÷3 вследствие различия в их быстродействии наиболее просто, например, производить периодическую или апериодическую (в естественные паузы в сценариях работы светодиодных светильников) установку управляющих контроллеров 3÷3 в исходное состояние, т.е. циклически сбрасывать накапливающиеся системные ошибки.
Таким образом, реализация предложенного способа позволяет расширить функциональные возможности при одновременном упрощении реализации способа, а также повысить надежность управления световыми потоками светодиодных светильников.