Все про автоматизацию фонтанов

Фонтан — природное или искусственно созданное истечение воды вверх или в сторону под действием давления. Как элемент декоративного оформления ландшафта это довольно сложные архитектурные гидротехнические сооружения. Существуют фонтаны с самыми разными функциональными возможностями.

Виды фонтанов

Практически все виды городских фонтанов управляются автоматически, с использованием специального оборудования. Автоматизация фонтанов имеет ряд преимуществ: она улучшает эффективность их работы, удобство управления, и возможности для создания впечатляющих эффектов. Это делает фонтаны более привлекательными для зрителей и обеспечивает увлекательные визуальные и звуковые впечатления.

Фонтаны, которые в соответствии с заданной программой могут изменять мощность и высоту струй, называют динамическими. Они более зрелищны и привлекательны, чем статические. Учитывая общую архитектуру сооружения и композицию водяных струй, динамические фонтаны можно разделить на несколько главных видов:

1. Каскадный – вода стекает с одного уровня на другой, создавая эффект широкого потока.
2. Водопадный – вода стекает по вертикальной поверхности, имитируя естественный водопад.
3. Гейзерный – вода выбрасывается вверх с большой силой через отверстие, возникает эффект "гейзера".
4. Многоуровневые – фонтаны, где вода последовательно изливается по ступеням, образуя красивую и динамическую композицию.
5. Подводные – вода подается из источников на нижних уровнях водоема, создавая эффект подводной мистической атмосферы.
6. С фигурными струями – вода выбрасывается через насадку, формируя различные фигуры (шары, колонны, веера и другие формы).
7. Плавающий – установлен на плавучей платформе или плавающем острове.
8. Световой – в нем используются специальные лазерные, светодиодные или прожекторные осветительные системы, чтобы создать впечатляющие шоу игры света на воде.
9. Музыкальный – фонтан, синхронизированный с музыкой, создающий эффект танца воды.
10. Интерактивный – фонтан, который взаимодействуют с посетителями, например, через кнопки или датчики, которые позволяют изменять высоту воды, цвет или форму струй.
11. Фонтан с фигурами – струи воды в нем выбрасываются из различных фигур или статуй.

Оборудование для автоматизации фонтанов

Система автоматического управления фонтаном для уличного размещения обычно расположена в щитовом шкафу, и может настраиваться с панели, пульта, телефона, компьютера. Конкретный набор оборудования для автоматизации фонтана подбирается в зависимости от его размеров, сложности и требуемых эффектов. Вот несколько основных его компонентов.

Управляющее устройство

Это программированный контроллер, который принимает сигналы с датчиков, обрабатывает их и отдает команды исполнительным механизмам, предоставляя различные функции и режимы работы для создания сложных шоу и сценариев. Такая система регулирования оснащена всеми необходимыми средствами защиты и безопасности, ее функции также включают управление энергопотреблением, питанием, контроль нагрузки. Для уличных фонтанов часто используется панельный контроллер СПК207 с модулем ввода дискретных сигналов МВ110-16Д, модулем дискретного вывода МУ110-16Р и модулем аналогового вывода МУ110-8И.

Насосы

Это оборудование для постоянной или переменной подачи воды подачи воды в фонтан. Количество и тип насосов зависят от размеров фонтана, требуемого объема и скорости подачи воды. Существует множество различных моделей насосов, предназначенных для использования в фонтанах.

По способу установки они подразделяются на два вида. Насосы типа "сухая установка" устанавливаются вне воды и подают воду в фонтан через трубы и форсунки. Насосы типа "мокрая установка" устанавливаются в воде и подают ее через форсунки. Они обычно используются для создания сложных и динамичных эффектов.

По конструкции насосы для воды бывают:

• Погружные. Этот тип насоса помещается непосредственно в водоем и обеспечивает подачу воды в фонтан.
• Центробежные. Могут быть установлены как в водоеме, так и вне его. Вода, попадая в центр насоса, вращается и выбрасывается через форсунки.
• Многоуровневые. Некоторые фонтаны для создания сложных визуальных эффектов требуют насосов с возможностью регулировки выброса воды на разную высоту. Ступени в них расположены вертикально, а напорный элемент может находиться внизу или вверху. Насосы такого типа предлагают итальянские компании Calpeda, DAB, Lowara, Pedrollo.

Форсунки

Это специальные устройства, которые выбрасывают струи воды в определенном направлении и способны создавать различные водные эффекты, такие как каскады, водопады, водяные шары и другие фигуры. Форсунки могут иметь разные размеры и формы — круглые, ромбовидные, широкие и узкие.

Круговые форсунки распыляют воду на 360 градусов, секторные работают в определенном секторе окружности, регулируемые имеют возможность настройки сектора, угла и дальности выброса воды. Часто для украшения фонтанов в парках и садах используют форсунки, которые создают красивый и мягкий эффект дождя, когда вода вытекает из множества мелких отверстий.

Датчики (сенсоры)

Необходимы для мониторинга и контроля различных параметров. Информация, полученная от датчиков, позволяет контроллеру принимать решения об изменении режима работы исполнительных устройств, помогает обнаружить и предотвратить возможные нарушения или неисправности.

В системах автоматизации бассейнов используются датчики уровня:

• Ультразвуковые – измерение расстояния до контролируемого объекта основано на регистрации времени прохождения УЗ-волны до поверхности вещества.
• Поплавковые – используют плавучие элементы. Поплавок поднимается и опускается вместе с уровнем воды, изменяя положение контакта датчика.
• Емкостные – состоят из двух электродов, которые помещаются в емкость с водой. Когда уровень воды меняется, емкость резервуара также меняется, что приводит к изменению емкости электрического заряда датчика.

А также датчики давления:

• Емкостного типа – состоят из пары плоских электродов, представляющих собой конденсатор с плавно изменяющейся величиной зазора.
• Мембранные – для измерения давления эти датчики используют гибкую мембрану, расположенную между двумя камерами. Одна из камер заполнена водой, а другая – воздухом. Когда давление воды изменяется, мембрана деформируется, что приводит к изменению объема воздушной камеры.
• Пьезоэлектрические – используют эффект поляризации диэлектрика под действием механических напряжений. Датчиком служит кристалл: когда к нему прикладывается давление, он деформируется, при этом создается небольшой электрический заряд, по величине пропорциональный изменению давления.

Необходимы и датчики температуры:

• Термисторные – содержат полупроводниковый элемент, который при изменении температуры меняет сопротивление.
• Термопарные – это датчик, который состоит из соединенных на концах двух пластин, изготовленных из разных металлов. При изменении температуры металлы расширяются в неодинаковой степени, и создают разность потенциалов, которая затем измеряется датчиком.
• инфракрасные (пирометры) - приборы для бесконтактного измерения температуры, которые реагируют на изменение теплового излучения.

Освещение

Чтобы создавать разноцветные эффекты и подсвечивать струи воды, фонтаны могут использовать световые приборы.

Это могут быть подводные светодиодные фонари и прожекторы, специальные лампы и сложные подвижные системы подсветки. Работа таких фонтанных светильников осуществляется по разработанной программе – цвет меняется согласно выбранной последовательности.

Аудиосистема

Используется для синхронизации струй воды с музыкой или звуковыми эффектами во время представлений и шоу. Она включает в себя источники звука, динамики, усилители (сабвуферы, твитеры), микшерные пульты и другое звуковое оборудование.

Соединительные элементы

Связь и передачу данных между управляющим контроллером и всеми остальными компонентами фонтана обеспечивают кабели и соединяющие их клеммы, разъемы, муфты, зажимы, гильзы.

Система автоматического управления фонтаном может применяться в фонтанах, расположенных в городских парках и скверах, на площадях, на территории санаториев и домов отдыха. Какими бы ни были фонтаны: статичными или динамичными, маленькими или очень высокими, «танцующими», «поющими», с разноцветными струями, они всегда привлекают своей красотой.