Jste zde

Měření úrovně osvětlení s ukládáním hodnot pro diagnostiku i řízení

Antonín Vojáček, 12. Červen 2019 - 22:36

Použit měření množství či intenzity světla pro řízení nebo diagnostiku procesů není stále příliš obvyklé. Nicméně lze jím řídit nebo analyzovat pěstování rostlin, chov malých zvířat, řídit tepelnou pohodu nebo i detekovat osvětlení v místnostech.

Proč měřit úroveň osvětlení?

Měření množství světla není stále v oblasti automatizace úplně běžná věc a stále se využívá převážně jen ve speciálních aplikacích souvisejících řízením přisvětlení v oblasti pořizováním obrazových záznamů. V nově vznikající oblasti automatizace budov a zemědělství však začíná mít sledování úrovně světla stále důležitější roli. A také sledování úrovně osvětlení lze vyřešit mnoho zdánlivě s tím nesouvisejících aplikací. Navíc lze i některé aplikace detekce, na první pohled se světlem nesouvisející, snadno s detekcí osvětlení vyřešit.

Měření osvětlení při pěstování

V zemědělství nebo i v obyčejném maloobjemovém pěstitelství je úroveň světla pro růst jakýchkoliv rostlin spolu s vodou a teplotou třetí zcela zásadní parametr. V době možností elektrického ovládání žaluzií, závěsů a podobných stínících prostředků nebo řízení úrovně umělého osvětlení je pak možné efektivně automaticky řídit úroveň světla v místnostech či ve sklenících dle požadavků konkrétních pěstovaných rostlin či roční doby. U venkovního pěstování pak úroveň slunečního osvětlení ovlivňuje výpar povrchu půdy a při řízení zavlažování může být velký rozdíl, zda při stejné měřené teplotě je zataženo a menší úroveň světla nebo jasno a plné slunce praží na půdu.

Navíc pro zpětné posouzení pěstitelských podmínek může být velmi zajímavé si zpětně i několik měsíců vyhodnotit kdy a jaké množství světla bylo přítomno. V mnoha případech není ani hned nutné úrovní světla něco řídit a může být velmi zajímavá a užitečná i jen samotná možnost si zpětně v grafu zobrazit a vyhodnotit výsledky měření v různých dnech a časech a na jeho základě pak provést potřebná opatření (vybudovat stínění nebo naopak vylepšit přístup světla apod.). Takovou časovou diagnostikou lze často získat a vyhodnotit až nečekaně zajímavé informace, které na první pohled nemusí být zjevné, například vyhodnotit změny rychlosti růstu rostlin nebo vlhkosti půdy v závislosti teplotě a počtu slunečných hodin / dnů.

Kontrola osvětlení v chovatelství

Automatické kontrola osvětlení může být velmi potřebná i v oblasti chovů zvířat. Exotická chovaná zvířata v různých teráriích potřebují pro svoje zdraví spolehlivou kontrolu jak teploty a vlhkosti prostředí, tak v mnoha případech i úroveň osvětlení, často zajišťované umělým elektrických zdrojem. V případě jeho poruchy je pak vhodné v potřebné době zareagovat a opravit jej, což lze moderně již snadno realizovat instalací senzoru osvětlení připojený jednotku, která v případě poruchy sama vyšle hlášení ať již v podobě SMS či emailu.

Měření slunečního světla při řízení teploty

V automatizaci budov pak informace o množství slunečného záření pronikajícího do místností může velmi pomoci regulaci teploty v místnosti, ať již v zimě pomocí vytápění, tak v létě pomocí větrání a klimatizace. Pokud v zimě dostatečně svítí do místností slunce, tak je s touto informací možné daleko dříve omezit vytápění, protože se postupně bude teplota zvyšovat zahříváním od slunečním záření. Naopak v parném létě lze včas zařídit vysunutí rolet nebo automatické pootevření větracích okének či s předstihem zapnout klimatizaci. V obou vedených případech, když se regulace provádí jen čistě podle úrovně teploty, tak vzniká významné zpoždění regulace způsobující větší kolísáním teplot.

Detekce zhasnutí nebo pohybu osob

Monitorování osvětlení však může být zajímavé i pro nepřímou diagnostiku různých jiných veličin nebo situací. Například úrovně spotřeby el. energie od svícení či vyhodnocení pohybu lidí na chodbách, ve skladech, archivech, domovních sklepích, toaletách a dalších uzavřených místnostech s omezeným přístupem venkovního světla, kde je nutné si při vstupu osob rozsvítit. Často se jak ve firmách i sklepních domovních prostorách řešení zapomínání vypínání osvětlení a tím zbytečné plýtvání drahou el. energií, což je neekonomické i neekologické. V mnoha případech by jen stačila možnost se přes internet vzdáleně ujistit, zda se prostě jen v daných místnostech a prostorách nesvítí.

Měření osvětlení se senzorem a jednotkou HWgroup

Pomocí 1-Wire senzorů osvětlení připojených na jednotky Damocles, Ares nebo Poseidon2, je možné výše uvedené aplikace měření úrovně či detekci přítomnosti osvětlení velmi snadno realizovat doslova za několik minut po vybalení z krabičky. Stačí senzory či více senzorů zapojit do 1-wire konektoru RJ11 kteréhokoliv z uvedených jednotek a následně z počítače přes ethernetové rozhraní u nich nastavit provést vyhledání 1-wire senzoru a nastavení, co se s jeho naměřenými hodnotami úrovně / množství světla má provést. Lze nastavit spínací úrovně množství světla a při jejich překročení či poklesu pod ně nechat provést sepnutí výstupního relé jednotky či odeslat SMS či emailovou zprávu.

Plné využití diagnostické funkce měření úrovně světla však získáte při napojení měřícího jednotky se senzorem přes Vaše internetové připojení na bezplatný cloudový server SensDesk.com, kam se budou hodnoty průběžně ukládat do Vašeho zabezpečeného účtu a s jehož pomocí je možné si následně jak odkudkoliv z počítače či chytrého telefonu sledovat aktuální hodnotu, tak hlavně časový vývoj naměřených hodnot až 3 měsíce zpětně. Navíc zde v nastavení funkce SensDesku vložit do společného grafu k průběhu osvětlení i například průběh teploty či vlhkosti ze senzoru napojený na stejnou jednotku společně se senzorem osvětlení či i klidně přítomný na jiné jednotce napojené také ke stejnému účtu SensDesku. Pak lze velmi efektivně vyhodnotit vzájemné ovlivňování těchto veličin.

Příklad napojeného 1-wire senzoru osvětlení na jednotku Poseidon2, která přes ethernet a následně internetovou bránu přenáší hodnoty na cloudový server SensDesk,.com. Zde je možné si zobrazit aktuální hodnotu měření a vývoj hodnot v grafu až 3 měsíce na zpět.

Závěr

Jak je z výše uvedeného patrné snímání úrovně světla lze využít v mnoha různých aplikacích a v kombinaci s dalšími senzory a měřeními, jako například teploty, vlhkosti, el. spotřeby apod., lze jednak s využitím cloudu SensDesk.com získat zajímavé informace pro analýzu a diagnostiku různých procesů, jednak s využitím spínaných výstupů jednotek Ares a Poseidon2 jej využít i pro základní řízení.

Navíc s použitím Modbus-TPC komunikace s libovolným nadřazeným řídícím systémem v podobě počítače nebo programovatelného automatu PLC lze veškerá naměřená data přenášet a zpracovávat i pro složitá automatizační řízení.

Portály SensDesk a HWPortal jsou založeny na jednotné platformě, vyvíjené společností HW group. Oba portály poskytují stejné uživatelské funkce a umožňují připojit stejná zařízení. Vyobrazení funkcí a ovládacích prvků, uvedená v tomto článku, odpovídají oběma portálům a liší se pouze v detailech.