Загрузка сайта:

БЕСПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫDMX-УПРАВЛЕНИЯ

По итогам Международной специализированной выставки «Музыка Москва2005» Радиоудлинитель«РЭЯ» признан лауреатом Премии «За лучшую отечественную инновациюв области музыкальных технологий» в номинации «Светотехническое оборудование».
Прежде всего об архитектурном освещении. Как известно в мире последние 8-10 лет предпринимаются активные усилия для повышения зрелищности и привлекательности вида ночных городов, в том числе, с использованием динамического архитектурного освещеyния

Так как это достаточно новое явление в области наружного освещения, особенно для нашей страны, представляется важным, во-первых, определиться по терминологии, а, во-вторых, кратко описать состояние вопроса в названной области. Итак, под динамическим
архитектурно-художественном освещением в современной трактовке предлагается понимать такую организацию наружного освещения объектов, при которой в качестве источников освещения применяются«интеллектуальные»  исполнительные световые приборы с управляемым цветосинтезом, а процесс
управления осуществляется посредством передачи управляющих сигналов по каналу связи от устройства управления к исполнительному устройству в соответствии со специальной программой.
До недавнего времени у нас в стране практически всё наружное, в т.ч.  архитектурное освещение, было статичным и осуществлялось с использованием неуправляемых световых прожекторов или ламп, в основном монохромного, как правило,  обычного цвета. Вместе с тем, уже с конца90-х годов на рынке появились так называемые
«интеллектуальные» прожекторы заливающего света для наружного динамического архитектурного освещения, где в качестве источника света применяются газоразрядные лампы и светодиоды

Эти световые приборы отличают от традиционных ряд существенных особенностей.
Первая особенность. Они оснащены высококачественной оптикой, позволяющей при установке изменять углы(6-65 град и более) и форму луча, увеличить дальность
освещения при меньшей мощности лампы, а также современной электроникой, которая обеспечивает:
• как автоматическую автономную работу приборов,  

• так и их дистанционное управление, с использованием в т.ч. встроенныхчасов и датчика освещённости,  
• а также возможность объединять большое количество прожекторов в сетьсинхронно работающих групп в соответствии с программой освещения.


Второе отличие, заключается в применении в этих приборах современных источников света и специальной организации процесса смешения цветов по принципуRGB, за счёт чего появились возможности:
• получения огромного(до16 миллионов) количества оттенков светового луча,
• а также управления скоростью, интервалами и порядком их изменения в соответствии со специальными программами, определяющими временные последовательности с заданными художественными параметрами освещения.
Эти свойства дают возможность архитекторам и художникам, проектантам и инсталляторам:
• по настоящему, во всю силу включать весь потенциал светового дизайна в свой инструментарий,
• создавать яркие, динамически меняющиеся в соответствии с фантазией художника, световые картины, заметно выделяя объект и его индивидуальные архитектурные формы на фоне окружения,
• ставить полномасштабные архитектурно-музыкально-лазерные шоу, в которых динамическое освещение совмещается с исполнением музыкальных произведений разнообразных жанров.


Третья отличительная особенность, состоит в том, что эти приборы, во-первых, по сравнению с применяемыми ныне обладают гораздо меньшим ресурсопотреблением, в особенности выполненные с применением светодиодов, во-вторых, несмотря на большую
сложность, более надёжны в работе за счёт применения новых технологий изготовления.
Кроме того предлагаемый современный уровень компьютерного трёхмерного моделирования реальных объектов позволяет любые художественно-световые и свето музыкальные решения проанализировать ещё на стадии проектирования.
Остановимся более подробно на возможностях управления«интеллектом» этих приборов. Процесс управления при динамическом освещении объекта состоит в формировании или хранении и последующей передаче специальных сигналов от
устройства управления или управляющей консоли к прибору либо группе исполнительных приборов, соединённых в единую сеть.
Среди мировых фирм-производителей для управления подобным световым оборудованием уже более10 лет используется так называемый протоколDMX-512,  описание содержания которого предмет отдельного разговора. Следует отметить, что
существующие системыDMX-управления можно условно подразделить на два вида:
• неактивные- когда изменение того или иного параметра работы прибора, например цвета луча, его яркости и продолжительности свечения,  осуществляется согласно программе, заранее записанной в располагающемся внутри осветительного прибора контроллере,
• и активные- когда управление работой прибора осуществляется дистанционным методом с использованием внешнегоDMX-пульта либо в соответствии с программой, записанной на отдельном контроллере либо сервере.
Когда существует необходимость для достижения наиболее интересных и зрелищных динамических эффектов задействовать большое количество прожекторов и увеличить количество программ освещения, то используются активные системыDMX- управления.
При этом, для синхронизации работы приборов в соответствии с программой освещения необходимо связать их в сеть. Как правило, традиционно это осуществляется с помощью специальных кабелей управления– DMX- кабелей. Таким образом, для работы каждого
такого прибора требуется две линии– питания и управления.
Сеть питания напряжением220В можно найти, как правило, непосредственно на месте установки любого светового оборудования, а вот систему управления приборами нужно, как известно, обеспечивать отдельно с учётом принятых ограничений при монтаже её элементов.
Вот эти самые разного рода ограничения являлись во многих случаях камнем преткновения при организации динамического архитектурного освещения, обойти который
до недавнего времени для многих компаний-проектантов было невозможно либо крайне затруднительно. Что несомненно являлось одним из факторов, сдерживающих
практический интерес как инсталляторов, так и заказчиков к этой области.  Применение разработанной с использованиемHi-Tech серии изделий– Устройства  «РЭЯ», и двух конвертеров: ArtGate Pro иPowerGate Pro, которые позволяют, образно говоря, убрать этот камень с дороги.
Все три устройства и их модификации относятся к классу оборудования систем управления«интеллектуальными» исполнительными приборами, работающими с протоколомDMX512, в части, касающейся передачи управляющих сигналов:
• «РЭЯ»- для осуществления беспроводногоDMX управления приборами в сети по радиоканалу.
Под беспроводным управлением здесь и далее понимается использование двух или более устройств, интегрированных в местах разрыва кабельной DMX сети управления исполнительными приборами.
Радиоудлинитель«Рэя»(рис.1) реализует простой с точки зрения эксплуатации способ беспроводного подключения приборов, управляемых по протоколуDMX-512:  устройство взаимозаменяемых приёмо-передающих блоков позволяет быстро и просто

подключить исполнительное оборудование к системе управления освещением



Устройство, в комплект которого в минимальной конфигурации входят два блока(один передатчик и один приёмник), каждый из которых с размерами55х115х90 мм и весом0,3 кг, обеспечивает дальность управления до100 метров со штатной
интегрированной антенной, либо до1500 метров– с использованием специализированной интегрированной узконаправленной антенны. Связь между блоками, интегрированными в местах разрыва кабельнойDMX сети, базируется на самом современном, защищённом на сегодняшний день стандарте беспроводной связиBluetooth и не мешает работе других приборов связи, так как работает на частоте2,4 Ггц. Частота обновленияDMX - 44 Гц.
Любой блок сети может легко конфигурироваться специалистами эксплуатирующей организации как передатчик либо как приёмник. К одному передатчику может быть подключено от1 до7 приёмников, максимальное количество передатчиков в сети- 5.
Кроме того, предусмотрено транзитное устройство для увеличения расстояния передачи до необходимой заказчику величины. Схема подключения изображена на рис.2:



Конфигурирование устройств в сети обеспечивается с помощью двух кнопок на
корпусе устройства в течение минуты либо с использованием компьютера по интерфейсу
RS232. На корпусе устройства имеются индикаторы состояния подключённых устройств, а
также отображается состояние текущего режима передатчика и приёмника. Прибор может
быть размещён как внутри помещения(вариант исполненияcommercial, IP44), так и вне
помещения(вариант исполненияindustrial, IP65), в любой инсталляционной точке-для
удобства в комплект поставки входит специальное монтажное крепление.
Таким образом, с устройствами«Рэя» управление любыми приборами,
работающими по протоколуDMX-512, больше не будет зависеть от длины кабеля и
размещения приборов. Кроме того, удастся избежать многих проблем, которые неизбежно
возникают при работе с кабелем в процессе инсталляций.
Помимо стандартного, также предусмотрен вариант изготовления устройства для его
интегрирования с электронной схемой управления, находящейся внутри исполнительного
прибора.
• Следующее устройство- конвертерArtGate Pro– предназначен для
обеспечения управления в универсальных сетях на базеEthernet при
использовании в нихDMX-устройств разных производителей;
Изделие(рис. 3), представляет собой полнофункциональный конвертер протокола
управления световыми приборамиDMX512 в сетевой протоколArt-Net, функционирующий
на базеLAN Ethernet.
Рис. 3
Имея в своём составе2 DMX-порта иLAN-интерфейс, устройство позволяет
а) передавать и коммутировать данные потоковDMX-512 через обычную локальную сеть
Ethernet, функционирующую в режимах10Base-T или100Base-T,
б) осуществить совмещение с протоколомArt-Net, что в свою очередь позволяет
использовать устройствоArtGate Pro в составе сети разнородныхDMX-устройств разных
производителей,
в) использовать разработанное программное обеспечение для произвольного задания
сетевых настроек устройства, таких какIP-адрес и маска подсети.
При этом мониторинг состояния устройства иDMX-портов, проверка их режимов и
работоспособности, проверка принимаемыхDMX-входами данных и выдача тестовых
данных наDMX-выходы может осуществляться как прилагаемым программным
обеспечением, так и стандартными программными средствами для работы с сетьюArt-Net,
такими как«DMX Workshop».
г) осуществлять, даже находясь на значительном удалении, эффективное дистанционное
управление сразу несколькими световыми или светомузыкальными шоу. Схема
подключения изображена на рис.4:

Рис.4
Для каждогоDMX-порта устройстваArtGate Pro может быть индивидуально выбран один из
трех режимов работы:
- режим«Вход» - устройство принимает данные потокаDMX512, подключенного к порту
(например, от консоли управления светом или другого конвертера), и передает их с
помощью протоколаArt-Net в локальную сетьEthernet, используя адресные настройки
порта(SubNet иUniverse).
- режим«Выход» - устройство фильтруетArt-Net-данные, принимаемые из локальной сети
Ethernet, на соответствие адресным настройкам порта(SubNet иUniverse); информация с
совпадающими адресными настройками выдается в порт(поступая затем, например, на
вход диммера или другого конвертера, или РЭЯ).
- режим«Отключен» - физически порт находится в режиме входа, однако информация с
него устройством не передается в сеть; такой режим используется для уменьшения сетевого
трафика за счет отключения неиспользуемых источников данныхDMX.
Физические(временные характеристики протоколаDMX512) и адресные(Universe)
настройки портов, а также режимы их работы, задаются с помощью специального
программного обеспечения, прилагаемого к устройству. Сферой применения«ArtGate Pro»
на сегодняшний день является:
1. Создание универсальной сети из разнородныхDMX-устройств, позволяющей наряду с
функцией управления оборудованием, обеспечить при необходимости одновременную
передачу в значительных объёмах иных потоков звуковой, видео- и других видов
информации. При этом будет обеспечено многократное увеличение плотности
информационного потока, передаваемого по каналу связи, что приведёт к существенной
экономии времени инсталляции и средств за счёт прокладки только одного и, к тому же,
более дешёвого«компьютерного» кабеля.
2. Реализация возможности планового, либо по необходимости, разветвления сети и
подключения дополнительных каналов передачи информации(например с подключением
«РЭЯ»- см. рис.6).
www.sofitlight.ru
6
3. Одновременное управлениеDMX-устройствами в сети с использованием до четырёх
пультов одновременно с запоминанием последней управляющей конфигурации как
активной.
Конвертер«ArtGate Pro» функционирует как в помещениях, так и на открытых
площадках, в условиях100% влажности, при температуре окружающего воздуха от– 40 С
до45 С.
• Ещё одно изделие- конвертерPowerGate Pro предназначен для
обеспечения передачи управляющих сигналов к исполнительнымDMX-устройствам с
использованием только одного, обычного кабеля электропитания или имеющейся сети с
напряжением220В.
Устройство(рис.5) представляет собой полнофункциональный конвертер протокола
управления исполнительными приборамиDMX-512, позволяющий осуществлять управление
DMX-приборами, используя в качестве коммуникационного канала лишь обычный кабель
электропитания с напряжением220В либо уже имеющуюся в распоряжении силовую сеть.
Рис.5
Как и в случае с предыдущими изделиями, компоненты устройства(передающий и
приёмный взаимозаменяемые блоки) позволяют быстро и просто подключить световое
оборудование к системе управления освещением, т.к. не требуют прокладкиDMX
кабельной сети.
УстройствоPowerGate Pro так же позволяет дублировать каналы связи путем
интеллектуального слияния двухDMX потоков, при этом дублирующий поток подается на
второйDMX- порт, работающий в этом случае в режиме приема, например, от устройства
«РЭЯ», либо от любого другого источникаDMX- сигнала. Это свойство может быть
использовано для того, чтобы строить любые разветвленныеDMX сети из разнородного
светового оборудования, не опасаясь пропадания сигнала. Схема подключения изображена
на рис.6:

Рис.6
В табл. 1 приведены некоторые технические характеристики, значения параметров и
условия эксплуатации устройстваPowerGate Pro.

Табл.1
Технические характеристики Значения параметров и условия эксплуатации
Среда передачи данных Сеть напряжением220В
Количество передаваемых
каналовDMX одним устройством
Не более2 потоковDMX512 (1024 DMX канала)
Максимальная дальность
передачи данных по проводам(
медь2.5 кв.мм)
До400 м
Максимальное количество
устройств в одной сети
(количество передаваемыхDMX-каналов на одну фазу)
Не более2 (2048 DMX-канала)
Максимальное количество
приемников в одной сети
Не ограничено
Частота обновленияDMX 44 Гц
Рабочий диапазон температур
От-25 до+60 С(возможно применение на открытых
и на закрытых площадках)
ВлагозащитаIP65
DMX I/O XLR 5/3 контакта
Размеры, вес55x115x90 мм, 0,3 кг
Сетевое питание 210VAC- 250VAC, 50-60Hz Настройка параметров
- автоматическая(заводская пред установка)
- ручная(с использованием спец. программатора);
Крепление Универсальное монтажное крепление.
Целесообразность применения перечисленных устройств может возникнуть там, где
- отсутствует возможность прокладкиDMX- кабелей по полу помещения, по
воздуху, по земле, под водой, либо такой монтаж сопряжён со значительными трудо-
и финансовыми затратами,
- в случае, когда Заказчик настаивает на минимальных изменениях имеющегося
облика экстерьера или интерьера объекта, либо на сохранении в
неприкосновенности каких-то деталей отделки помещений зданий и их фасадов,
либо с минимальной трудоёмкостью и сжатые сроки хочет полностью или частично
заменить лампы прежней, например, статичной подсветки на приборы динамического
освещения,
- в случае, когда управление исполнительными приборами необходимо одновременно
осуществлять от нескольких(от двух и более) разнородных пультов управления, либо
одновременно с пульта и сервера.
• Время монтажа устройств для организации беспроводной передачи
управляющихDMX сигналов составляет всего несколько минут.
• Надёжность работы устройств,
• Требования по безопасности при применении обеспечиваются разрешёнными
к использованию, прошедшими сертификацию в России способами передачи данных,
соответствующей элементной базой, что гарантирует в процессе их работы полное
отсутствие какого-либо отрицательного воздействия на людей, животный и растительный
мир, на радио-, видео-, теле- и др. виды аппаратуры.
• Минимизация затрат определяется в основном отсутствием необходимости
проведения комплекса трудоёмких дорогостоящих работ по безопасной прокладке и
монтажуDMX кабеля(-лей) в определённых, изложенных выше, случаях. А в случаях со
значительной удалённостью освещаемых объектов друг от друга в счёт экономии можно
отнести также стоимостьDMX кабеля и соответствующего дополнительного оборудования
по поддержанию мощностиDMX сигнала в сети.
Приведённые ниже примеры реализованных совместно с нашими партнёрами проектов с
применением Радиоудлинителя РЭЯ
- в г. Казани для организации синхронного динамического архитектурного
освещения двух зданий городского Развлекательного Центра,
- в г. Москва для беспроводной передачи управляющих сигналов с целью
обеспечения синхронного динамического архитектурного освещения жилого комплекса
«Воробьёвы горы» по ул. Мосфильмовская,
.наглядно иллюстрируют этот вывод:
Характерной особенностью первого проекта в Казани являлось то обстоятельство,
что динамическая архитектурная подсветка каждого из двух отстоящих друг от друга на
500 м зданий центра уже была реализована. Однако руководство Центра захотело
зрительно связать оба здания в единый комплекс, для чего было решено выбрать эффект
синхронизации освещения. Кабельная схема с подземной прокладкой или воздушная
подвеска DMX кабеля были отвергнуты на этапе проектирования как неприемлемые.
Использование беспроводного решения устранило все проблемы.
Самым же показательным по степени достижения эффекта примером практического
применения отечественного беспроводного решения на сегодняшний день является
использование РЭЯ для синхронного управления более150 прожекторами в проекте
динамического архитектурного освещения жилого комплекса«Воробьёвы горы»
На этапе проектирования стояла задача синхронного освещения трёх"Корон"-
архитектурных объемов на кровле зданий и технических галерей, находящихся десятком
метров ниже. Поверхности белого цвета представляли собой идеальный проекционный
экран для приборов, обладающих цветосинтезом. Многообразие предоставляющихся
художественных возможностей, полная палитра оттенков вечернего неба на высоте235 м
открывали целый пласт для творчества архитекторов и дизайнеров. Изначально
закладывалась традиционная кабельная схема управления световым оборудованием,
которая была сопряжена с прокладкой без малого пяти километровDMX-кабелей от места
нахождения управляющей консоли(сервера) в центральном здании, монтажом
соответствующего оборудования по усилениюDMX- сигнала, в т.ч. в подземных
пространственно изогнутых коммуникациях, соединяющих системы жизнеобеспечения трёх
зданий, а также с решением других проблем технического и иного характера. Однако
возможность реализации этой схемы вследствие особенностей и графика строительства
объекта была сведена к нулю
Ситуацию удалось успешно разрешить с помощью беспроводного решения с
использованием Радиоудлинителя«РЭЯ».
После серии тщательно проведённых экспертиз и тестов в натурных условиях, три
таких устройства– одно в качестве передатчика, расположенного на центральном здании
комплекса«Воробьёвы горы» и по одному, в качестве приёмников, на двух других- были
оперативно, т.е. в течение одного дня, в феврале2006г. установлены для организации
синхронизированного управления динамическим архитектурным освещением и по
настоящий момент обеспечивают его надёжное функционирование. В этом легко убедиться
с наступлением сумерек любому, созерцающему красоты столицы со смотровой площадки
на Воробьёвых горах либо проезжающему по Кутузовскому, Ломоносовскому проспектам
или Можайскому шоссе По единому мнению наблюдавших это освещение в тёмное время-
оно стало не только украшением этого района столицы, но и настоящим отличительным
символом жилого комплекса, а снизу очень напоминает фантастический образ трёх
«летающих тарелок», совершающих одновременную посадку на крыши зданий.
С экономической точки зрения беспроводное решение оказалось только по стоимости
оборудования как минимум в5-6 раз дешевле, чем реализация традиционной кабельной
схемы организации управления, не говоря уже о принципиальном сокращении сроков
инсталляции и несравнимыми удобствами при монтаже, настройке и дальнейшем
обслуживании системы освещения.

В настоящий момент системы беспроводного управления включены в проектную документацию по динамическому архитектурному освещению Крымского моста, дворцово-паркового комплекса Константиновского дворца, Большого, Александринского и Мариинского театров, а также ряда других объектов городских и пригородных инфраструктур.

Авторы: Иванов И.А., Плахов А.Г.  

Новости