Ресурс срабатывания автоматов: Срок службы автоматических выключателей согласно пуэ

Что такое время токовые характеристики автоматических выключателей

При нормальной работе электросети и всех приборов через автоматический выключатель протекает электрический ток. Однако если сила тока по каким-либо причинам превысила номинальные значения, происходит размыкание цепи из-за срабатывания расцепителей автоматического выключателя.

Характеристика срабатывания автоматического выключателя является очень важной характеристикой, которая описывает то, насколько время срабатывания автомата зависит от отношения силы тока, протекающего через автомат, к номинальному току автомата.

Данная характеристика сложна тем, что для ее выражения необходимо использование графиков. Автоматы с одним и тем же номиналом будут при разных превышениях тока по-разному отключаться в зависимости от типа кривой автомата (так иногда называется токовая характеристика), благодаря чему имеется возможность применять автоматы с разной характеристикой для разных типов нагрузки.

Тем самым, с одной стороны, осуществляется защитная токовая функция, а с другой стороны, обеспечивается минимальное количество ложных срабатываний – в этом и заключается важность данной характеристики.

В энергетических отраслях бывают ситуации, когда кратковременное увеличение тока не связано с появлением аварийного режима и защита не должно реагировать на такие изменения. Это же относится и к автоматам.

При включении какого-нибудь мотора, к примеру, дачного насоса или пылесоса, в линии происходит достаточно большой бросок тока, который в несколько раз превышает нормальный.

По логике работы, автомат, конечно же, должен отключиться. К примеру, мотор потребляет в пусковом режиме 12 А, а в рабочем – 5. Автомат стоит на 10 А, и от 12 его вырубит. Что в таком случае делать? Если например поставить на 16 А, тогда непонятно отключится он или нет если заклинит мотор или замкнет кабель.

Можно было бы решить эту проблему, если его поставить на меньший ток, но тогда он будет срабатывать от любого движения. Вот для этого и было придумано такое понятие для автомата, как его «время токовая характеристика».

Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой

Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.

Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.

Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.

Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя.

Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.

Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.

Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:

• — B — от 3 до 5 ×In;
• — C — от 5 до 10 ×In;
• — D — от 10 до 20 ×In.

Что означают цифры указанные выше?

Приведу небольшой пример. Допустим, есть два автомата одинаковой мощности (равные по номинальному току) но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.

Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3…5)=48…80А. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5…10)=80…160А.

При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).

В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), а какие-нибудь мощные моторы включаются нечасто, самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.

Что касается характеристики D, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми АВ при КЗ.

Согласитесь логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.

Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.

Пунктирной линией обозначен предельный ток срабатывания для автоматов до 32 А.

Что показано на графике время токовой характеристики

На примере 16-Амперного автомата, имеющего время токовую характеристику C, попробуем рассмотреть характеристики срабатывания автоматических выключателей.

На графике можно увидеть, как протекающий через автоматический выключатель ток влияет на зависимость времени его отключения. Кратность тока протекающего в цепи к номинальному току автомата (I/In) изображает ось Х, а время срабатывания, в секундах – ось У.

Выше говорилось, что в состав автомата входит электромагнитный и тепловой расцепитель. Поэтому график можно разделить на два участка. Крутая часть графика показывает защиту от перегрузки (работа теплового расцепителя), а более пологая часть защиту от КЗ (работа электромагнитного расцепителя).

Как видно на графике если к автомату С16 подключить нагрузку 23 А то он должен отключится за 40 сек. То есть при возникновении перегрузки на 45 % автомат отключится через 40 сек.

На токи большой величины, которые могут привести к повреждению изоляции электропроводки автомат способен реагировать мгновенно благодаря наличию электромагнитного расцепителя.

При прохождении через автомат С16 тока 5×In (80 А) он должен сработать через 0.02 сек (это если автомат горячий). В холодном состоянии, при такой нагрузке, он отключится в пределах 11 сек. и 25 сек. (для автоматов до 32 А и выше 32 А соответственно).

Если через автомат будет протекать ток равный 10×In, то он отключается за 0,03 секунды в холодном состоянии или меньше чем за 0,01 секунду в горячем.

К примеру, при коротком замыкании в цепи, которая защищена автоматом С16, и возникновении тока в 320 Ампер, диапазон времени отключения автомата будет составлять от 0,008 до 0,015 секунды. Это позволит снять питание с аварийной цепи и защитить от возгорания и полного разрушения сам автомат, закоротивший электроприбор и электропроводку.

Автоматы с какими характеристиками предпочтительнее использовать дома

В квартирах по возможности необходимо обязательно применять автоматы категории B, которые являются более чувствительными. Данный автомат отработает от перегрузки так же, как и автомат категории С. А вот о случае короткого замыкания?.

Если дом новый, имеет хорошее состояние электросети, подстанция находится рядом, а все соединения качественные, то ток при коротком замыкании может достигать таких величин, что его должно хватить на срабатывание даже вводного автомата.

Ток может оказаться малым при коротком замыкании, если дом является старым, а к нему идут плохие провода с огромным сопротивлением линии (особенно в сельских сетях, где большое сопротивление петли фаза-нуль) – в таком случае автомат категории C может не сработать вообще. Поэтому единственным выходом из этой ситуации является установка автоматов с характеристикой типа В.

Следовательно, время токовая характеристика типа В является определенно более предпочтительной, в особенности в дачной или сельской местности или в старом фонде.

В быту на вводной автомат вполне целесообразно ставить именно тип С, а на автоматы групповых линий для розеток и освещения – тип В. Таким образом будет соблюдена селективность, и где-нибудь в линии при коротком замыкании вводной автомат не будет отключаться и «гасить» всю квартиру.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Как выбрать защитный автомат для дома

Когда нужно выбрать автомат для дома, как правило, многие руководствуются подсчетами суммарной
мощности приборов, подключаемых к ветке/зоне и накидывают приличный запас по току, дабы оградить
себя от ложных срабатываний автомата. Про ВТХ (время-токовая характеристика) знает не всякий
электрик, не говоря уже о домашнем мастере. В этой статье мы немного углубимся в теорию, рассмотрим
некоторые важные моменты и выведем из всего сказанного простейшую таблицу, руководствуясь которой,
мы будем уверены в надежном и своевременном срабатывании защитного автомата.

От чего должен защищать автомат?

В первую очередь автомат предназначен для защиты проводки от возгорания и разрушения. Электроприборы,
как правило, автомат не защищает, не защищает и человека от удара током — эту функцию выполняет
дифференциальный выключатель (УЗО в народе) или дифференциальный автомат (совмещает в себе УЗО и
защитный автомат). Так вот, раз защищает проводку, значит номинал не должен быть завышен для
исключения лишних срабатываний — если проводке угрожает возгорание или разрушение, ни о каком запасе
по мощности не должно быть и речи! Простая мудрость: если хочешь надежную защиту и минимум
срабатываний — увеличь сечение токопроводящих жил проводов, в разумных пределах естественно.

Существует заблуждение, что если проводка выдерживает ток, равный номиналу автомата, то все в порядке
и пожара никогда не случится. Это далеко не так. В прошлой статье мы поверхностно затронули тему
проводки и автоматов, но главное мы познакомились с таблицей, в которой указаны токи для различных
сечений проводов. Теперь мы воспользуемся этой таблицей и увидим, какие провода номиналом какого
автомата можно защищать.

При каком токе сработает автомат?

В современных автоматах встроенно две защиты: электромагнитный расцепитель и тепловой, каждый
выполняет свою важную функцию. Электромагнитный расцепитель призван защищать от коротких замыканий
, иногда от неисправных электроприборов. Ток короткого замыкания очень большой и очень опасен для
проводки, приборов учета, поэтому необходимо моментальное срабатывание автомата, как правило время
срабатывания электромагнитного расцепителя не превышает 0,1 секунды или меньше (зависит от класса
токоограничения автомата), зависит от конкретного
прибора. Ток срабатывания такого расцепителя превышает номинальный в 5-10 раз! Естественно, от
незначительной перегрузки он не защитит. Для защиты от перегрузок предназначен тепловой расцепитель.
Время его срабатывания значительно дольше чем у магнитного, однако срабатывает тепловой расцепитель
даже от незначительных перегрузок. Тепловой расцепитель может сработать и за секунду, а может
«думать» целый час. Так вот, если 5-10 кратные перегрузки КЗ в течение 0,1 секунды провод переживет,
то целый час «висеть» под током, в 1,5 раза превышающем номинал автомата способен не всякий провод!

Поэтому давайте обратим внимание на более медленную, но более чувствительную защиту — тепловой
расцепитель автомата.

При каком токе срабатывает тепловой расцепитель?

Конкретной цифры, соответствующей номиналу автомата нет, есть лишь время-токовая характеристика
от производителя автомата. Графики мы рассматривать сегодня не будем, дабы не вносить еще большей
путаницы, рассмотрим лишь две важные величины: ток условного нерасцепления 1,13in и ток условного
расцепления 1,45in. Ток условного нерасцепления — это ток, при котором автомат гарантированно
проработает не меньше часа (для автоматов с номиналом менее 63А). Равен он номиналу автомата,
умноженному на коэффициент 1,13, для номинала 16А это 16*1,13=18,08А, автомат 16А гарантированно
проработает час при токе 18 ампер! Ток условного расцепления — это ток, при котором автомат
гарантированно сработает через час, для номинала 16А это 16*1,45=23,2А. Вот на ток условного
расцепления и следует обращать внимание при выборе номинала автомата или сечения провода. Если
ветка защищена автоматом 16А, то проводка в этой ветке должна выдерживать 23А, ведь такой ток
возможен при перегрузках, пока не сработает автомат, а сработать он может и через час! Стоит
отметить, что, как правило, приведенные цифры справедливы к автоматам с характеристикой «В» и «С»,
и более точную информацию вы найдете в паспорте к прибору. Важно подбирать проводку, выдерживающую
полтора номинала автомата!

Если вы внимательный читатель, то вы заметите некоторые противоречия в этой и прошлой
статье: там
я рекомендую защищать провод сечением 1,5 мм2 автоматом не более 16А. Ведь медный провод 1,5 мм2
выдерживает ток не более 19А. Объясняю: данный провод я рекомендовал использовать для освещения,
а не для розеток, в освещении перегрузку в 19А представить сложно, только КЗ, а доли секунд
короткого замыкания провод выдержит. Другое дело если использовать провод 1,5 мм2 для розеток: в
розетки можно понавтыкать множество приборов и те самые 23А очень даже не исключены, для розеток
такой провод использовать крайне не желательно! Для этих целей предназначен провод 2,5 мм2.

Как ни странно, зачастую в новостройках электрики игнорируют эти самые ВТХ автоматов, ведь 1,5 мм2
согласно таблице выдерживают до 4-х киловатт (220вольт*19А=4180ватт) и плевать, что автомат
отключится только на нагрузке в 5 киловатт, и то через целый час! Так же часто вижу как группы
розеток защищают автоматами с номиналом 25А, при проводе 2,5 мм2 — по сути автоматы защищают только
от КЗ. И все это на фоне того, что производители проводов сплошь и рядом занижают реальное сечение
проводов. Ну пусть данное явление останется на совести проверяющих органов, теперь мы знаем — так
делать не следует.

Какой автомат выбрать, B или C?

Тип время-токовой характеристики указывается перед значением номинального тока на автомате.

Как мы выяснили из всего вышесказанного, нужно руководствоваться характеристикой, равной полуторному
значению от номинала автомата. Это позволит грамотно подобрать автомат для защиты от перегрузки. Для
защиты от КЗ имеет значение «В» или «С», эти буквы пишутся перед значением тока на автоматах. Например
«В16А» читается «автомат на 16 ампер с характеристикой бэ» или «С25А» — «автомат на 25 ампер с
характеристикой цэ». В автоматах с характеристикой «В» электромагнитный расцепитель срабатывает
при превышении тока в 3-5 раз от номинального, в автоматах с характеристикой «С» — при превышении
тока в 5-10 раз от номинального. Естественно лучше выбрать прибор, который сработает при меньшем токе,
то есть с характеристикой «В». Между прочим, данная характеристика справедлива по отношению и к дифференциальным автоматам.

Дифавтомат совмещает в себе УЗО и автомат, поэтому для него аналогично указывается характеристика.

Существует заблуждение, что С-ешки следует ставить там, где имеются приборы с повышенными пусковыми
токами, такими как холодильники, нагревательные приборы и т.д. Это не более чем домыслы от незнания
— пусковые токи данных приборов не превышают 3-х кратные значения рабочих токов. Данное утверждение
относится к мощным асинхронным двигателям, которые используются в станках, если у вас дома есть
станок — тогда да, лучше защитить его С-ешкой.

Итак, какую характеристику все-таки выбрать? В большинстве случаев обе время-токовые характеристики
применимы для защиты. Характеристика «C» ничуть не хуже проявляет свои защитные свойства там, где ток
короткого замыкания в несколько раз превышает номинальное значение, помноженное на 10 (10-кратное превышение).
Простыми словами, там где сеть не просажена и напряжение близко к 220 В — про тип автомата можно не переживать.
В дачных же поселениях, там где напряжение сети порой может проседать до 160 В и ниже, лучше применить «B».

Стоит заметить, что применив «B»-шку в любой ситуации, вы не прогадаете. Если вышеприведенные высказывания
вас не устраивают и вы привыкли оперировать точными цифрами — нужно померить ожидаемый ток короткого
замыкания, «козу», как это называется у электриков. И сравнить десятикратный ток «C»-шки с полученным
результатом. Как измерять «козу» мы рассмотрим в последующих публикациях.

Применение обеих характеристик на вводе (C) и ветках (B) обычно не приводит к селективности защиты, когда при КЗ
отключается только проблемная ветка, а вводной автомат включен. Если подобные случаи и имеют место быть, то в большей мере
это можно списать на случайность, нежели на селективность.

Действительной, эффективной селективности можно добиться только путем установки дорогих аппаратов, в технических
описаниях которых производитель указывает тип и класс токоограничения вводных, и групповых автоматов.

Таблица сечений медных проводов и автоматов к ним

А вот и обещанная таблица. Вы можете и самостоятельно рассчитать автомат, для этого нужно знать
максимальный ток защищаемого провода, он должен быть не менее номинала автомата, помноженного на
коэффициент 1,45.

Смотрите также другие статьи

6 важных критериев выбора автоматического выключателя

Узнайте, как правильно выбрать автоматический выключатель по основным характеристикам. Видео пример расчета нужного номинала.

Основное назначение автоматического выключателя – защита электропроводки от токов короткого замыкания (в дальнейшем КЗ) и перегрузок электросети. Если произойдет аварийная ситуация и по домашней проводке пройдет сверхток, изоляция кабеля мгновенно расплавится, а сама проводка вспыхнет, как бенгальские огни. Результат будет, как Вы понимаете, плачевный – возникновения пожара и что еще хуже – поражение электрическим током. Чтобы такого не произошло, в квартирном щитке нужно обязательно установить автомат (а лучше несколько) с подходящими характеристиками. О том, как выбрать автоматический выключатель по току, сечению кабеля и остальным техническим характеристикам, читайте дальше! Сразу же советуем обязательно просмотреть видео инструкцию, предоставленную ниже, в которой наглядно показывается методика расчета нужных параметров автоматики. Содержание:

Основные критерии выбора

Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.

1. Ток КЗ. Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются. На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА. Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
2. Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:
   
   
   
3. Ток срабатывания. Одновременно с рабочим током автомата нужно подобрать его номинал по току срабатывания. Как Вы знаете, при включении мощных электроприборов пусковой ток может быть значительно Выше номинального (вплоть до 12 кратного значения). Чтобы автоматический выключатель не сработал, восприняв включение двигателя, как короткое замыкание, нужно правильно выбрать класс коммутационного аппарата. На сегодняшний день для бытового применения могут использоваться классы B, C и D. Для дома и квартиры лучше всего выбрать устройство класса B, если в кухне установлена газовая плита и нет мощных потребителей электроэнергии. Если установлена электроплита либо мощный электрический котел, лучше подобрать подходящий автомат класса C. Ну и если у Вас в частном доме задействованы электродвигатели большой мощности, необходимо осуществить выбор коммутационного аппарата с маркировкой «D».
4. Селективность. Данный термин подразумевает отключение в аварийной ситуации только определенного, проблемного участка, а не всей электроэнергии в доме. Тут уже нужно немного вникнуть в логическую цепочку и выбрать номиналы автоматических выключателей согласно обслуживающей линии. Вершину так называемого разветвления должен занимать вводной автомат, номинал которого не должен превышать максимально допустимую нагрузку на электропроводку, исходя из сечения провода. Номинальный ток вводного коммутационного аппарата должен превышать значение рабочего тока всех остальных, нижестоящих автоматических выключателей в щитке. Для частного дома рекомендуется на ввод выбрать аппарат на 40А, на электроплиту – 32А, на электроприборы до 5 кВт – 25А, розетки – 16А и освещение – 10А. При выборе такого варианта сборки распределительного щитка условие селективности будет удовлетворено.
5. Количество полюсов. Еще один, не менее важный критерий выбора, с которым, как правило, возникает меньше всего вопросов. Итак, для однофазной сети 220 Вольт на ввод рекомендуется выбрать двухполюсный однофазный автомат. На освещение и отдельно подключаемую бытовую технику (к примеру, стиральную машину, водонагреватель, кондиционер) нужно подобрать подходящий однополюсный автоматический выключатель. Если у Вас в доме трехфазная электросеть, на ввод купите четырехполюсный коммутационный аппарат. Ну и для защиты двигателя от сверхтоков нужно выбрать трехполюсный автомат на 380 Вольт.
6. Завод изготовитель. Очень важно правильно выбрать фирму автомата, иначе при покупке подделки далеко не факт, что указанные выше параметры по факту являются такими же. В результате, при токе КЗ электромагнитный расцепитель может не сработать и как следствие – пожар в доме. Чтобы такого не произошло рекомендуется осуществлять подбор коммутационных аппаратов и другой автоматики только от качественных фирм. Рейтинг лучших производителей автоматических выключателей мы предоставили в соответствующей статье!

Рекомендуем также просмотреть видео инструкцию, в которой предоставлены все необходимые таблицы и формулы для выбора автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля:

Как правильно подобрать подходящий номинал коммутационного аппарата для дома и квартиры?

Перечисленные критерии выбора автоматического выключателя являются основными, и первым делом обращайте внимание на данные параметры. Следует отметить, что экономить на автоматах очень глупо! Разница между качественным изделием (от производителя ABB либо Schneider Electric) и подделкой не слишком велика, если учитывать, что на кону стоит Ваш дом и, что более важно – жизнь!

Недопустимые ошибки при покупке

Существует несколько ошибок, которые могут допустить электрики-новички при выборе автоматического выключателя по силе тока и нагрузке. Если Вы неправильно выберите защитную автоматику, даже немного «промахнувшись» с номиналом, это может повлечь за собой множество неблагоприятных последствий: срабатывание автомата при включении электроприбора, электропроводка не выдержит токовые нагрузки, срок службы выключателя быстро сократиться и т.д.

Чтобы такого не произошло, рекомендуем ознакомиться со следующими ошибками, что позволит в будущем правильно выбрать автоматический выключатель для своего дома либо квартиры:

• Первое и самое важное, что вы должны знать — во время заключения договора новые абоненты заказывают энергетическую мощность своего присоединения. От этого технический отдел производит расчет и выбирает в каком месте будет происходить подключение и сможет ли оборудование, линии, ТП выдержать нагрузку. Также по заявленной мощности рассчитывается сечение кабеля и номинал защитного автомата. Для квартирных абонентов недопустимо самовольное увеличение нагрузки на ввод без его модернизации, поскольку по проекту уже заявлена мощность и проложен питающей кабель. В общем номинал вводного автомата выбираете не вы, а технический отдел. Если в итоге вы захотите выбрать более мощный автоматический выключатель, все должно согласовываться.
• Всегда ориентируйтесь не на мощность бытовой техники, а на электропроводку. Не стоит осуществлять выбор автомата только по характеристикам электроприборов, если проводка старая. Опасность в том, что если, к примеру, для защиты электроплиты Вы выберите модель на 32А, а сечение старого алюминиевого кабеля способно выдержать только ток в 10А, то Ваша проводка не выдержит и быстро расплавиться, что станет причиной короткого замыкания в сети. Если же Вам нужно выбрать мощный коммутационный аппарат для защиты, первым делом замените электропроводку в квартире на новую, более мощную.
• Если, к примеру, при расчете подходящего номинала автомата по рабочему току у Вас вышло среднее значение между двумя характеристиками – 13,9А (не 10 и не 16А), отдавайте предпочтение большему значению только в том случае, если Вы знаете, что проводка выдержит токовую нагрузку в 16А.
• Для дачи и гаража лучше выбрать автоматический выключатель помощнее, т.к. здесь могут использоваться сварочный аппарат, мощный погружной насос, асинхронный двигатель и т.д. Лучше заранее предусмотреть подключение мощных потребителей, чтобы потом не переплачивать на покупке коммутационного аппарата большего номинала. Как правило, 40А вполне хватает для защиты линии в бытовых условиях применения.
• Желательно подобрать всю автоматику от одного, качественного производителя. В этом случае вероятность какого-либо несоответствия сводится к минимуму.
• Покупайте товар только в специализированных магазинах, а еще лучше – у официального дистрибьютора. В этом случае Вы вряд ли выберите подделку и к тому же, стоимость изделий у прямого поставщика, как правило, немного ниже, чем у посредников.

Вот и вся методика правильного выбора автомата для собственного дома, квартиры и дачи! Надеемся, что теперь Вы знаете, как выбрать автоматический выключатель по току, нагрузке и остальным, не менее важным характеристикам, а также какие ошибки не следует допускать при покупке!

Рекомендуем прочитать:

• Выбивает автомат — что делать
• Как подключить стабилизатор напряжения
• Почему срабатывает УЗО в щитке

Как правильно подобрать подходящий номинал коммутационного аппарата для дома и квартиры?

Нравится0)Не нравится0)

Расчет времени срабатывания ВА88 с МР211

Самыми распространенными автоматическими выключателями являются автоматические выключатели с нерегулируемыми расцепителями. Однако, в некоторых случаях приходится применять автоматы с электронными регулируемыми расцепителями.

Я уже рассказывал про автоматы серии ВА-99С, а теперь рассмотрим автоматы ВА88 с электронным расцепителем МР211, т.к. недавно пришлось применить их в проекте и потратил немало времени на его изучение, вам тоже может пригодиться.

Автоматические выключатели серии ВА88

Стоит отметить, что техподдержка у ИЕК работает, однако, ответы их желают лучшего. Задаешь конкретный вопрос – отвечают абстрактно, одним предложением, а ты думай, что они имеют ввиду. Кстати, если говорить о техподдержке, то белорусские представители ДКС даже не считают нужным отвечать на письма, сообщения в VIBER, хотя на семинаре себя совсем по-другому ведут, уже 2 месяца жду от них ответ…

Вернемся к автоматам ВА88 с расцепителем МР211.

Нужно понимать, что эти автоматы стоят в несколько раз дороже обычных и применяют их, если требуется четкое выполнение правил селективности.

Предвижу кучу комментариев, поэтому скажу, если вы используете автоматы с нерегулируемыми расцепителями, то выполнить полную селективность практически нереально так, чтобы потом ваш проект согласовали все заинтересованные организации.

Какие настройки имеет автомат ВА88 с МР211?

Уставки срабатывания электронного расцепителя МР211 устанавливаются потребителем на передней панели автоматических выключателей переключением DIP-переключателей согласно требований потребителя.

Панель электронного расцепителя MP211.

На рисунке а, б и в показаны настраиваемые параметры электронного расцепителя. На рисунке г изображена время-токовая характеристика выключателя.

Настройки расцепиеля МР211:

1 Уставка срабатывания защиты от перегрузки (рис. а).

Защита от перегрузки настраивается в соответствии со следующей формулой:

Ir=K× In,

где Ir – требуемый ток расцепителя;

In – номинальный ток автоматического выключателя.

К – коэффициент срабатывания защиты от 0,4 до 1,0. Возможна установка следующих значений коэффициента K: 0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1,0.

2 Уставка срабатывания защиты при коротком замыкании (рис. б).

Защита при коротком замыкании настраивается в соответствии с формулой:

Im=M× In.

где, M — коэффициент срабатывания защиты при коротком замыкании. Возможна установка следующих значений коэффициента M: OFF-1,5-2-4-6-8-10-12 (режим OFF позволяет отключить защиту при коротком замыкании).

3 Время задержки срабатывания защиты от перегрузки (рис. в).

Время tr задержки срабатывания защиты от перегрузки при I=6·Ir может иметь следующие значения: 3-6-12-18 с. Данный параметр определяет смещение наклонного участка время-токовой кривой вдоль оси времени, что позволяет изменять задержку времени срабатывания защиты при длительной перегрузке. Точкой привязки при расчетах прогнозируемого тока срабатывания защиты принимается ток, равный по величине шестикратному току Ir защиты при перегрузке.

На рисунке г приведена время-токовая характеристика срабатывания выключателя ВА88 с электронным расцепителем в зависимости от установки параметров K, M и tr.

Но, самое интересное, что величина задержки Т срабатывания защиты, может быть определена по следующей формуле:

Время отключения

где T – расчетное время срабатывания при прогнозируемой фактической величине тока перегрузки, с;

p – коэффициент кратности предполагаемого фактического тока перегрузки относительно номинального тока автоматического выключателя;

tr – время задержки срабатывания защиты, устанавливаемое DIP-переключателем на лицевой панели выключателя.

А теперь давайте на примере посчитаем время срабатывания автомата с МР211 для конкретного случая.

Пусть Ir=480А, Iкз=2120А. Требуемое время отключения – не более 5 с.

Выбираем ВА8840 с МР211, In=800А.

1 Сначала посчитаем по формуле.

Ir=K×In=0,6*800=480А;

р=2120/800=2,65;

Tr=3с.

T=(6*0,6/2,65)²*3=5,5с.

Если выполнить обратный расчет ((6*0,6/р)²*3=5), то получим, что p=Iкз/In должно быть более 2,8 для Ir=480А.

Как я понимаю, при таком значении не важно, какая у вас уставка М, автомат в любом случае отключит за временя не более 5с. Если вы заметили, то в формуле не участвует коэффициент уставки М.

2 Определим время срабатывания по графику время-токовой характеристики.

Время-токовые характеристики срабатывания выключателей ВА88 с электронным расцепителем

Красная линия на графике приблизительно соответствует автомату ВА88 с Ir=480А при М=6.  Именно так мне порекомендовал ИЕК установить кф. М.

Если провести линию 2,65In вертикально, то получим время около 5с, т.е. очень близкое к времени полученному первым методом. Возможно, связано с неточностью построения.

Исходя из этого я могу сделать вывод, что если время отключения получается более 5с, то коэффициент М нужно устанавливать ближайший слева от синей линии. В нашем случае это М=2.

Если у вас имеется опыт настройки автоматических выключателей ВА88 с расцепителем МР211, напишите свое мнение.

Советую почитать:

Вы можете пролистать до конца и оставить комментарий. Уведомления сейчас отключены.

Как выбрать автомат 4,5кА, 6кА или 10кА на примере Eaton PL4, PL6 и PL7

При выборе модульного «автомата» Вы обязательно наткнетесь на параметр «отключающая способность». Он обозначается в килоамперах (кА) и означает величину тока, которую он выдержит при возникшем коротком замыкании, при этом сохранив свою работоспособность. Т.е., сработает на отключение, а не сгорит.

Вы можете найти у одного и того же бренда одинаковый номинал с разной отключающей способностью. В продаже представлены бытовые модели со значениями этого параметра на 4,5кА, 6кА и 10кА (все, что больше — уже промышленного назначения). Причем чем выше этот показатель, тем выше цена «модульки».

Например, Eaton (до покупки американской корпорацией известный как Moeller) предлагает три серии: PL4 с отключающей способностью 4,5кА, PL6 и PL7 (на 6кА и 10кА соответственно).

Чтобы проиллюстрировать разницу между автоматами, используем интернет-магазин«АксиомПлюс». Итак, ценники на момент подготовки материала (февраль 2018 года в переводе на валюту):

§    PL4-C16/1 — 2,9 долларов,

§    PL6-C16/1 — 3,61 долларов,

§    PL7-C16/1 — 6,25 долларов.

Разница между стоимостью первых двух уже заметная, около 20%, а модель на 10кА обойдется и вовсе в 2 раза дороже, чем на 4,5кА.

Чем вызвана разница? И нужно ли при поиске модульных устройств защиты платить больше, гоняясь за самой высокой отключающей способностью?

В каких случаях выбрать 4,5кА, 6кА и 10кА

В основной массе используют градацию значений 4,5кА, 6кА и, реже, 10кА. Эти цифры указаны производителем в прямоугольнике на лицевой панели корпуса.

Что они обозначают: к примеру, в щитке установлен автоматический выключатель на 4,5кА. При возникновении на данном участке цепи короткого замыкания до 4,5кА он эффективно сработает, разорвет аварийную электроцепь и при этом не выйдет из строя. В случае, когда ток КЗ превысил предельное значение, гарантируемое заводом-изготовителем, вероятно, что автомат оплавится или сгорит, не успев выполнить свою задачу.

Поэтому при выборе номинала определите вероятность возникновения аварийных значений, превышающих 4,5кА или 6кА.

Согласно ПУЭ (гл. 3.1; 1.7; 7.1; раздел 6), в сетях до 1000В для надежного отключения автомат должен соответствовать максимальному току КЗ. Если не углубляться в расчеты КЗ, можно как пример взять обобщенные условия по монтажу в многоквартирных домах:

§    на 4,5кА — отходящие в квартирных щитках;

§    на 6кА — вводные в квартирных щитках;

§    на 10кА — отходящие в вводно распределительных устройствах (на вводе питающей линии в дом).

Почему так — давайте внесем ясность. Дело в том, что величина тока (в том числе и КЗ) в проводнике обратно пропорциональна величине сопротивления (все помнят Закон Ома из школьного курса физики?) — т.е., она тем ниже, чем выше сопротивление.

В свою очередь, сопротивление проводки находится в прямой зависимости от ряда факторов, среди которых близость подстанции (чем ближе, тем выше значения токов короткого замыкания могут возникнуть), материал проводки, качество соединений.

Для предотвращения аварийных ситуаций в домах старого жилого фонда, в сельских районах и дачных домиках, где видавшая виды проводка выполнена из алюминиевого кабеля, чаще всего можно встретить маркировку 4,5кА. Этого хватает.

В многоквартирных новостройках, где выполнена хорошая проводка с использованием медных проводов (медный кабель обладает меньшим сопротивлением, чем алюминиевый), абсолютные значения токов короткого замыкания потенциально увеличиваются. Здесь желательно предусмотреть электрическую прочность до 6кА. Кстати, спрос на 6кА «автоматы» прогнозируемо растет.

Что же с самыми дорогими на 10кА? Принято считать исключительную уместность для защиты промышленных установок. Однако токи таких величин вполне могут образоваться в непосредственной близости от электроподстанции. Поэтому для защиты электролиний коттеджей, таунхаусов и других построек на 2-3 этажа, особенно расположенных поблизости от трансформаторной подстанции, выбор вводных автоматов на 10кА — разумное решение.

Под чьей маркой покупать

Интересно, что в зависимости от параметра отключающей способности ассортимент низковольтного оборудования у известных брендов довольно отличается.

Допустим, Вы решили ограничиться 4,5кА. Будьте готовы к тому, что днем с огнем не найдете таких моделей у нескольких ведущих производителей низковольтного оборудования — например, ABB, General Electric, Hager.

Дело в том, что в странах Европы не используется модулька с отключающей способностью ниже 6кА, как не соответствующая их более высоким стандартам безопасности.

Другие бренды выпускают серии на 4,5кА специально для рынка СНГ. Например, разрекламированная линейка «Домовой» от Schneider Electric. Не проблема найти такой и у IEK.

Как правило, это устройства с удешевленной конструкцией. Так, у Legrand и Schneider Electric не предусмотрен выход для подключения шины гребенки. А окошко индикации состояния контактов выполнено только у Eaton и у недорого IEK (кстати, к чести производителя).

Во многих магазинах электротехники аппараты на 4,5кА составляют основную часть ассортимента, причем пользуются высоким спросом (в том числе из-за самой демократичной цены).

В продаже изредка попадаются «ископаемые» на 3кА (например, от Аско-Укрем). Помимо самой дешевой на рынке стоимости, никаких преимуществ они не имеют. Не рекомендуем к использованию.

Могут возникнуть сложности и при поиске однополюсного «автомата» на 10кА. Так, у ABB такого в модульном исполнении вообще не существует, поэтому выбирать придется из тех же Eaton (Moeller), Hager, IEK и парочки менее известных производителей вроде словацкого SEZ.

А вот номинал 6кА представлен у всех брендов, находящихся «на слуху». Это самые востребованные в европейских странах «бытовые» автоматы.

Что в итоге выбрать для себя

При выборе нельзя руководствоваться исключительно соображениями экономии и устаревшими рекомендациями.

В новых квартирах и частных домах с мощными энергопотребителями и качественной медной проводкой (кабель сечением от 4 мм2. для «однушки» и от 6 мм2. для более просторного жилья) уместно использовать автоматические выключатели с отключающей способностью 6кА.

Для наполнения модульного щита в коттедже, таунхаусе или другом здании на 2-3 этажа предусмотрите запас прочности на «вводе». Особенно на объекте, расположенном вблизи трансформаторной подстанции. Если бюджет позволяет, взять более высокий уровень защиты, то 10кА.

www.proektstroy.ru — Строительный Интернет портал

Выключатель нагрузки и автомат в чем разница

Некоторые пользователи электроэнергии, покидая помещение, обесточивают его, щелкая рычажками вводных автоматов на электрическом щитке. Согласитесь, это позволяет чувствовать себя намного увереннее, например, покидая рабочее место в конце дня, таким образом, отключают нагрузку, иногда это даже выделено отдельным пунктом в должностной инструкции. Однако стоит ли это делать, рассмотрим ниже. Ответ на поставленный вопрос однозначен – конечно, нет! Обесточивание электрической цепи обычным автоматическим выключателем, возможно, но оно не предусмотрено:

• назначением самого автомата, который срабатывает при перегрузках или от токов КЗ;
• ограниченным ресурсом (количеством циклов срабатывания).

Зачастую цепь отключают при работе электрических приборов и дуга, возникающая в момент разрыва контактов, способствует их подгоранию.
Нагрузку отключают с помощью специального коммутационного устройства – выключателя нагрузки (ВН), аналога древнего рубильника, который так и называют «мини-рубильником».

Устройство выключателя нагрузки, особенности выбора и подключения

Выключатель нагрузки представляет собой обыкновенный модульный выключатель, выполненный в корпусе аналогичном автоматическому выключателю и производящий коммутацию электрических линий вручную. Внутри корпуса предназначенного для установки на DIN-рейку расположена мощная контактная группа с одинарным или двойным разрывом цепи. Контактные группы в модульных выключателях рассчитаны на коммутацию номинальных токов от 16 до 125 А (9 ступеней). Ресурс контактов модульных выключателей нагрузки значительно превышает аналогичный показатель автомата и составляет не менее 10 тыс. циклов.

По количеству коммутируемых линий выключатели нагрузки выпускаются 1, 2, 3 и 4-х полюсными. Это позволяет их использовать в любых схемах электрической сети с номинальным напряжением 230/400 В:

• однофазной;
• трехфазной;
• с разрывом нулевого провода;
• без разрыва нуля.

В зависимости от производителя, корпуса выключателей нагрузки могут быть глухими, а могут быть оснащены прозрачным окошком, позволяющим визуально определять положение контактных групп. Кроме того они оснащены блокировкой, которая предотвращает возможность его случайного включения.

Выбор выключателя нагрузки производится согласно номиналу вводного автомата, лучшим вариантом будет, если номинальный ток ВН будет на 1 – 2 ступени выше номинала автоматического выключателя. К примеру, при 40-ка амперном автомате лучше использовать выключатель номиналом 63А.

Поскольку в выключателях нагрузки токовая защита не предусмотрена использовать их следует только последовательно с автоматикой защитного отключения, в цепи входных или дифференциальных автоматов. Допускается установка ВН перед счетчиком электроэнергии.

Отличия ВН от автомата

Теперь мы видим разницу между выключателями нагрузки и вводным автоматом. Наверно проще говорить о сходствах, поскольку их объединяет всего лишь внешний вид. Но и здесь имеются отличия:

• мини-рубильник имеет более мощный рычаг;
• на корпусе приведена аббревиатура «ВН» с указанием номинального тока;
• нанесена схема включения.

Кроме того в сравнении с автоматом коммутатор нагрузки имеет:

• более мощные контактные группы, рассчитанные на высокие нагрузки, превышающие ограничения автоматикой;
• повышенную износоустойчивость;
• менее подвержены разрушительному воздействию дуги.

Применение этого устройства позволит корректно отключать нагрузку и продлит жизнь автоматике.

Смотрите также другие статьи :

Теория и методика прогрузки автоматических выключателей

Заключительный этап электромонтажа требует, согласно нормативным техническим документам, проведения определенных испытаний и измерений, среди которых — испытание работоспособности коммутационных аппаратов защиты. Показания последних должны соответствовать номинальным данным.

Главное предназначение аппаратов защиты — не допустить возникновение в электрических цепях коротких замыканий. В связи с этим необходимо проводить электромонтаж строго по проекту.

Так что же представляют собой номинальные данные аппаратов защиты?

Основными характеристиками (данными) для автоматических выключателей являются следующие:

    1. Номинальный ток, то есть допустимая величина тока при условии работы сети в нормальном режиме.

    2. Ток срабатывания защиты. Это характеристика величины тока при коротком замыкании или перегрузке в электрической линии.

    3. Время срабатывания защиты. В этом случае речь идёт об уставке по времени при перегрузке или коротком замыкании.

Прогрузка автоматических выключателей подразумевает под собой измерение ключевых характеристик автоматических выключателей.

Обязанность по проведению измерений основных данных автоматических выключателей ложится на плечи персонала электролаборатории. Устройство для прогрузки автоматов различных типов позволяет применять их для проверки вольтамперных характеристик автоматических выключателей. Так, в соответствии с руководством ПУЭ п. 3.1.8 защита электрических сетей от коротких замыканий (КЗ) обеспечивает требования селективности и минимальное время отключения. В требованиях ПУЭ п. 1.7.79 и п. 7.3.139 представлены значения отношений минимального расчетного тока КЗ к Iноминальному току плавкой вставки или расцепителя, которые обеспечивают надежное отключение поврежденной электрической сети.

В системе TN максимальное время автоматического защитного отключения не должно быть больше 2 и 4 десятых секунд соответственно для 380 и 220В (ПЭУ п. 1.7.79 табл. 1.7.1).

Для автоматического отключения сети в электроустановках до 1000 Вольт с глухозаземлённой нейтралью, проводимость защитных нулевых проводников выбирается с учетом максимального короткого замыкания и должна быть такой, чтобы при возникновении аварийной ситуации возникал ток превышающий  в 4 раза Iноминального плавкой вставки и в 6 раз I расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой характеристикой (ПЭУ п. 7.3.139).

Автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем (без временной выдержки), при защите сетей, используют кратность тока КЗ согласно требований ПЭУ п.1.7.79.

Для вновь смонтированных электроустановок или после их реконструкции используется методика прогрузки автоматов и испытаний на основании ПУЭ 1.8.37 п.п. 3.1, 3.2. Так, у выключателей с Iноминальным 400 Ампер и выше, проводится проверка сопротивления изоляции, которое должно быть не меньше 1Мом (ПУЭ 1.8.37 п. 3.1). Кроме того, проводится проверка действия расцепителя с мгновенным действием (электромагнитным расцепителем), и должно обеспечивать срабатывание выключателя при токе не более 1,1 номинального тока отключения, рекомендуемого  заводом-изготовителем.

Если электроустановка смонтирована в соответствии с главами 7.1 и 7.2 раздела 6 ПУЭ, тогда проверяют все секционные и вводные выключатели, автоматы цепей автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации, автоматы аварийного освещения, а так же не менее 2% выключателей групповых и распределительных сетей. В других электроустановках проверка аналогичная, но не 1% выключателей. В случае обнаружения автоматических выключателей с не соответствием характеристик требованиям завода изготовителя, проводится проверка всех автоматов.

Для электроустановок находящихся в эксплуатации, периодичность прогрузки автоматов осуществляется каждые три года. Проверка действий расцепителей автоматов проводится согласно ПТЭЭП.

Как производится прогрузка автоматических выключателей?

Устройство прогрузки (проверки) автоматических выключателей

Для того, чтобы проверить первичным током автоматические выключатели, требуются специальные прогрузочные устройства. На сегодняшний день выбор таких устройств очень широк, легко найти подходящее для любого типа и номинального тока.

Это устройство с такой схемой:

Предложенная схема устройства для прогрузки автоматических выключателей состоит из:

    лабораторного автотрансформатора (ЛАТР)

    ключа управления (КУ)

    нагрузочного трансформатора (НТ)

    амперметра с различными пределами измерения (шунт)

    трансформатора тока (ТТ)

    соединительных проводов, которые соединяют испытуемый аппарат с выводами «регулируемый ток»

Обратите внимание: на схеме не обозначен секундомер, который тоже являются важной частью устройства.

Подобное устройство даёт возможность во вторичной обмотке нагрузочного трансформатора наводить требуемый ток.

Методика прогрузки (проверки) автоматических выключателей

Какова методика прогрузки автоматического выключателя? Рассмотрим её на примере автомата российского производства IEK ВА47-29 с номинальным током 6 (А) и защитной характеристикой «С».

Предложенный автоматический выключатель обладает двумя защитами:

    электромагнитной (мгновенной)

    тепловой (с выдержкой времени)

Необходимо проверить обе защиты: и тепловую, и электромагнитную. защиту. Для того, чтобы сделать это, нужно заглянуть в паспорт автоматического выключателя и найти там график времятоковых характеристик срабатывания.

Выглядит график следующим образом:

В этом графике отражен полный спектр характеристик срабатывания испытуемого нами аппарата. Ось Х демонстрирует кратность тока, другими словами, отношение к номинальному току тока прогрузки. Ось У отражает выдержку времени срабатывания автомата.

Для данного автоматического выключателя зона срабатывания электромагнитной защиты находится в диапазоне 5-10 кратности по отношению к номинальному току. Иначе говоря, в этом конкретном случае электромагнитная защита будет срабатывать за время не больше  0,01-0,02 секунды при токе в 30-60 (А).

Проверим электромагнитную защиту восьмикратным током 48 (А). При таких показателях тока автомат должен успеть отключиться за время, не превышающее 0,01 секунды: обратите внимание на желтую линию, изображенную на графике.

Зона срабатывания тепловой защиты ограничивается двумя кривыми. Эти кривые демонстрируют различное температурное состояние аппарата — горячее или холодное.

Для проверки тепловой защиты используем 3-кратный ток 18 (А). При заданных условиях, если всё в норме, автомат должен будет отключиться в интервал времени от 3 до 80 секунд, что показано на нашем графике красной линией.

Автоматический выключатель неисправен, при условии, что хотя бы одна из двух вышеназванных защит при проверке не отключит его в отведенные временные рамки. В таком случае автоматический выключатель нельзя допускать к дальнейшей эксплуатации.

Протокол прогрузки (проверки) автоматических выключателей

Все данные по выдержке времени и наводимому току, которые были получены по итогам проведения проверки автоматического выключателя первичным током, то есть проверки срабатывания электромагнитной и тепловой защиты, необходимо тщательно занести в протокол. Стандартная форма протокола выглядит следующим образом:

Периодичность прогрузки автоматических выключателей

Итак, нами была подробно рассмотрена прогрузка автоматических выключателей, однако мы ничего не сказали о том, как часто необходимо проводить такую проверку. Что касается периодичности проведения прогрузок автоматических выключателей, то её определяют нормы заводов-изготовителей.

Ссылка для скачивания:

Прогруз автоматических выключателей.pdf

http://cons-systems.ru/

Автоматическое масштабируемое управление устройствами с помощью Azure IoT Hub

• 13.12.2019
• 8 минут на чтение

В этой статье

Автоматическое управление устройствами в Azure IoT Hub автоматизирует многие повторяющиеся и сложные задачи по управлению большим парком устройств. С помощью автоматического управления устройствами вы можете настроить таргетинг на набор устройств в зависимости от их свойств, определить желаемую конфигурацию, а затем позволить Центру Интернета вещей обновлять устройства, когда они попадают в область действия.Это обновление выполняется с использованием автоматической конфигурации устройства или автоматической конфигурации модуля , которая позволяет суммировать выполнение и соответствие, обрабатывать слияние и конфликты, а также развертывать конфигурации поэтапно.

Примечание

Функции, описанные в этой статье, доступны только на стандартном уровне IoT Hub. Дополнительные сведения о базовом и стандартном / бесплатном уровнях Центра Интернета вещей см. В разделе Выбор правильного уровня Центра Интернета вещей.

Автоматическое управление устройствами работает, обновляя набор двойников устройств или модулей с желаемыми свойствами и составляя сводку, основанную на свойствах двойников, о которых сообщают.Он представляет новый класс и документ JSON под названием Configuration , который состоит из трех частей:

• Целевое условие определяет объем двойников устройств или двойников модулей, которые необходимо обновить. Целевое условие указывается как запрос по двойным тегам и / или сообщаемым свойствам.

• Целевой контент определяет желаемые свойства, которые должны быть добавлены или обновлены в целевых двойниках устройств или двойниках модулей. Содержимое включает путь к разделу желаемых свойств, которые нужно изменить.

• Показатели определяют суммарные счетчики различных состояний конфигурации, таких как Успех , Выполняется и Ошибка . Пользовательские метрики задаются как запросы к свойствам, о которых сообщают двойники. Системные метрики — это метрики по умолчанию, которые измеряют статус обновления близнецов, например количество выбранных близнецов и количество успешно обновленных близнецов.

Автоматические конфигурации запускаются в первый раз вскоре после создания конфигурации, а затем с пятиминутными интервалами.Запросы метрик выполняются каждый раз при запуске автоматической настройки.

Сдвоенные агрегаты

Автоматическая конфигурация устройств требует использования двойников устройств для синхронизации состояния между облаком и устройствами. В разделе Общие сведения о двойниках устройств и их использование в Центре Интернета вещей.

Автоматические конфигурации модулей требуют использования двойников модулей для синхронизации состояния между облаком и модулями. Дополнительные сведения см. В разделе Общие сведения о двойниках модулей и их использование в Центре Интернета вещей.

Перед созданием конфигурации вы должны указать, на какие устройства или модули вы хотите повлиять.Центр Интернета вещей Azure определяет устройства и использует теги в двойнике устройства, а также определяет модули с помощью тегов в двойнике модуля. Каждое устройство или модули могут иметь несколько тегов, и вы можете определять их любым способом, который имеет смысл для вашего решения. Например, если вы управляете устройствами в разных местах, добавьте к двойнику устройства следующие теги:

  "теги": {
"место расположения": {
"штат": "Вашингтон",
"город": "Такома"
    }
},
  

Создать конфигурацию

1. На портале Azure перейдите в центр Интернета вещей.

2. Выберите Конфигурация устройства IoT .

3. Выберите Добавить конфигурацию устройства или Добавить конфигурацию модуля .

   

Существует пять шагов для создания конфигурации. В следующих разделах рассматривается каждый из них.

Название и этикетка

1. Присвойте конфигурации уникальное имя, содержащее до 128 строчных букв. Избегайте пробелов и следующих недопустимых символов: & ^ [] {} \ | "<> / .

2. Добавьте метки, чтобы отслеживать ваши конфигурации. Ярлыки — это пары , имя, , , значение, , которые описывают вашу конфигурацию. Например, HostPlatform, версия Linux или , 3.0.1 .

3. Выберите Next , чтобы перейти к следующему шагу.

Укажите настройки

В этом разделе определяется контент, который должен быть установлен в целевых устройствах или двойниках модулей. Для каждого набора настроек есть два входа.Первый — это двойной путь, то есть путь к разделу JSON в пределах требуемых двойных свойств, которые будут установлены. Второй — это содержимое JSON, которое нужно вставить в этот раздел.

Например, вы можете установить двойной путь к properties.desired.chiller-water , а затем предоставить следующее содержимое JSON:

  {
  «температура»: 66,
  «давление»: 28
}
  

Вы также можете установить индивидуальные настройки, указав весь двойной путь и указав значение без скобок.Например, для двойного пути properties.desired.chiller-water.temperature установите для содержимого значение 66 . Затем создайте новый параметр-близнец для свойства давления.

Если две или более конфигурации нацелены на один и тот же двойной путь, будет применяться контент из конфигурации с наивысшим приоритетом (приоритет определяется на шаге 4).

Если вы хотите удалить существующее свойство, укажите значение свойства null .

Вы можете добавить дополнительные настройки, выбрав Добавить настройку двойника устройства или Добавить настройку двойника модуля .

Укажите показатели (необязательно)

Метрики предоставляют сводные подсчеты различных состояний, о которых устройство или модуль могут сообщить после применения содержимого конфигурации. Например, вы можете создать метрику для ожидающих изменений настроек, метрику для ошибок и метрику для успешных изменений настроек.

Каждая конфигурация может иметь до пяти настраиваемых показателей.

1. Введите имя для Название метрики .

2. Введите запрос для метрических критериев .Запрос основан на сообщенных свойствах двойника устройства. Показатель представляет количество строк, возвращаемых запросом.

Например:

  ВЫБРАТЬ ИД устройства ИЗ устройств
  ГДЕ properties.reported.chillerWaterSettings.status = 'ожидает'
  

Вы можете указать, что конфигурация была применена, например:

  / * Включите двойные скобки. * /
ВЫБРАТЬ deviceId ИЗ устройств
  ГДЕ конфигурации. [[Yourconfigname]].status = 'Применено'
  

Если вы создаете метрику для отчета о настроенных модулях, выберите moduleId из devices.modules . Например:

  ВЫБРАТЬ deviceId, moduleId FROM devices.modules
  ГДЕ properties.reported.lastDesiredStatus.code = 200
  

Целевые устройства

Используйте свойство tags из ваших близнецов, чтобы указать конкретные устройства или модули, которые должны получить эту конфигурацию. Вы также можете настроить таргетинг на объекты-близнецы.

Автоматические конфигурации устройства могут нацеливаться только на двойные теги устройства, а автоматические конфигурации модуля могут нацеливаться только на двойные теги модуля.

Поскольку несколько конфигураций могут быть нацелены на одно и то же устройство или модуль, каждой конфигурации требуется номер приоритета. Если возникает конфликт, выигрывает конфигурация с наивысшим приоритетом.

1. Введите положительное целое число для конфигурации Приоритет . Наивысшее числовое значение считается наивысшим приоритетом.Если две конфигурации имеют одинаковый номер приоритета, побеждает та, которая была создана последней.

2. Введите Целевое условие , чтобы определить, какие устройства или модули будут нацелены на эту конфигурацию. Условие основано на двойных тегах или двойных сообщаемых свойствах и должно соответствовать формату выражения.

   Для автоматической настройки устройства вы можете указать только тег или указанное свойство. Например, tags.environment = 'test' или свойств.report.chillerProperties.model = '4000x' . Вы можете указать * для всех устройств.

   Для автоматической настройки модуля используйте запрос, чтобы указать теги или сообщаемые свойства модулей, зарегистрированных в Центре Интернета вещей. Например, из devices.modules, где tags.environment = 'test' , или из devices.modules, где properties.reported.chillerProperties.model = '4000x' . Подстановочный знак нельзя использовать для всех модулей.

3. Выберите Next , чтобы перейти к последнему шагу.

Обзор конфигурации

Просмотрите информацию о конфигурации, затем выберите Отправить .

Монитор конфигурации

Чтобы просмотреть подробную информацию о конфигурации и контролировать устройства, на которых она запущена, выполните следующие действия:

1. На портале Azure перейдите в центр Интернета вещей.

2. Выберите Конфигурация устройства IoT .

3. Просмотрите список конфигурации. Для каждой конфигурации вы можете просмотреть следующие сведения:

   • ID — название конфигурации.

   • Целевое условие — запрос, используемый для определения целевых устройств или модулей.

   • Priority — номер приоритета, присвоенный конфигурации.

   • Время создания — отметка времени с момента создания конфигурации. Эта временная метка используется для разрыва связи, когда две конфигурации имеют одинаковый приоритет.

   • Системные метрики — метрики, которые рассчитываются Центром Интернета вещей и не могут быть настроены разработчиками.Целевой указывает количество двойников устройств, соответствующих целевому условию. Применяет указанное количество двойников устройств, которые были изменены конфигурацией, которая может включать частичные модификации в случае, если отдельная конфигурация с более высоким приоритетом также внесла изменения.

   • Пользовательские метрики — метрики, которые были указаны разработчиком как запросы к свойствам, о которых сообщают двойники. Для каждой конфигурации можно определить до пяти специальных показателей.

4. Выберите конфигурацию, которую вы хотите отслеживать.

5. Изучите детали конфигурации. Вы можете использовать вкладки для просмотра конкретных сведений об устройствах, получивших конфигурацию.

   • Целевое условие — устройства или модули, которые соответствуют целевому условию.

   • Метрики — список метрик системы и пользовательских метрик. Вы можете просмотреть список устройств или модулей, которые учитываются для каждой метрики, выбрав метрику в раскрывающемся списке, а затем выбрав Просмотреть устройства или Просмотреть модули .

   • Настройки двойника устройства или Настройки двойника модуля — настройки двойника, которые задаются конфигурацией.

   • Ярлыки конфигурации — пары ключ-значение, используемые для описания конфигурации. Ярлыки не влияют на функциональность.

Изменить конфигурацию

Когда вы изменяете конфигурацию, изменения немедленно реплицируются на все целевые устройства или модули.

Если вы обновите целевое условие, произойдут следующие обновления:

• Если двойник не соответствует старому целевому условию, но соответствует новому целевому условию и эта конфигурация является наивысшим приоритетом для этого двойника, то применяется эта конфигурация.

• Если двойник, в настоящее время работающий в этой конфигурации, больше не соответствует целевому условию, настройки из конфигурации будут удалены, а двойник будет изменен конфигурацией следующего наивысшего приоритета.

• Если двойник, в настоящее время работающий в этой конфигурации, больше не соответствует целевому условию и не соответствует целевому условию каких-либо других конфигураций, то настройки из конфигурации будут удалены, и никакие другие изменения не будут внесены в двойник.

Чтобы изменить конфигурацию, выполните следующие действия:

1. На портале Azure перейдите в центр Интернета вещей.

2. Выберите Конфигурация устройства IoT .

3. Выберите конфигурацию, которую вы хотите изменить.

4. Внесите обновления в следующие поля:

   • Целевое состояние
   • Этикетки
   • Приоритет
   • Метрики

5. Выберите Сохранить .

6. Следуйте инструкциям в разделе «Мониторинг конфигурации», чтобы увидеть, как происходят изменения.

Удалить конфигурацию

Когда вы удаляете конфигурацию, любые двойники устройств получают свою следующую конфигурацию с наивысшим приоритетом. Если двойники устройств не соответствуют целевому условию любой другой конфигурации, другие настройки не применяются.

1. На портале Azure перейдите в центр Интернета вещей.

2. Выберите Конфигурация устройства IoT .

3. Установите флажок, чтобы выбрать конфигурацию, которую вы хотите удалить.

4. Выбрать Удалить .

5. Появится запрос на подтверждение.

Следующие шаги

Из этой статьи вы узнали, как настраивать и контролировать устройства IoT в любом масштабе. Перейдите по этим ссылкам, чтобы узнать больше об управлении центром Интернета вещей Azure:

Для дальнейшего изучения возможностей IoT Hub см .:

Чтобы изучить использование службы инициализации устройств Центра Интернета вещей для включения своевременной подготовки без касания, см .:

.Рекомендации по настройке устройств

для Azure IoT Hub

• 28.06.2019
• 6 минут на чтение

В этой статье

Автоматическое управление устройствами в Azure IoT Hub автоматизирует множество повторяющихся и сложных задач по управлению большим парком устройств на протяжении всего их жизненного цикла. В этой статье описываются многие из лучших практик для различных ролей, участвующих в разработке и эксплуатации решения IoT.

• Производитель / интегратор оборудования IoT: Производители оборудования IoT, интеграторы, собирающие оборудование от различных производителей, или поставщики, предоставляющие оборудование для развертывания IoT, произведенное или интегрированное другими поставщиками. Участвует в разработке и интеграции прошивки, встроенных операционных систем и встроенного программного обеспечения.

• Разработчик решения IoT: Разработкой решения IoT обычно занимается разработчик решения.Этот разработчик может быть частью внутренней команды или системным интегратором, специализирующимся на этой деятельности. Разработчик решения IoT может разрабатывать различные компоненты решения IoT с нуля, интегрировать различные стандартные компоненты или компоненты с открытым исходным кодом или настраивать ускоритель решения IoT.

• Оператор решения IoT: После развертывания решения IoT требуются долгосрочные операции, мониторинг, обновления и обслуживание. Эти задачи могут быть выполнены внутренней командой, состоящей из специалистов по информационным технологиям, групп по эксплуатации и обслуживанию оборудования, а также специалистов в предметной области, которые следят за правильным поведением всей инфраструктуры Интернета вещей.

Понимание автоматического управления устройствами для настройки устройств IoT в масштабе

Автоматическое управление устройствами включает в себя множество преимуществ двойников устройств и двойников модулей для синхронизации желаемых и сообщаемых состояний между облаком и устройствами. Автоматические конфигурации устройства автоматически обновляют большие наборы близнецов и обобщают прогресс и соответствие. Следующие общие шаги описывают, как разрабатывается и используется автоматическое управление устройствами:

• Производитель / интегратор оборудования IoT реализует функции управления устройствами во встроенном приложении с помощью двойников устройств.Эти функции могут включать обновления микропрограмм, установку и обновление программного обеспечения, а также управление настройками.

• Разработчик решения IoT реализует уровень управления операциями управления устройствами с использованием двойников устройств и автоматических конфигураций устройств. Решение должно включать определение интерфейса оператора для выполнения задач управления устройством.

• Оператор IoT-решения использует IoT-решение для выполнения задач управления устройствами, в частности для группирования устройств, инициирования изменений конфигурации, таких как обновления микропрограмм, отслеживания прогресса и устранения возникающих проблем.

Производитель / интегратор оборудования IoT

Ниже приведены передовые методы для производителей оборудования и интеграторов, занимающихся разработкой встроенного программного обеспечения:

• Реализуйте двойники устройств: Двойники устройств позволяют синхронизировать желаемую конфигурацию из облака и сообщать о текущей конфигурации и свойствах устройства. Лучший способ реализовать двойники устройств во встроенных приложениях — использовать пакеты SDK для Интернета вещей Azure. Двойники устройств лучше всего подходят для конфигурации, потому что они:

  • Поддержка двунаправленной связи.
  • Разрешить как подключенное, так и отключенное состояние устройства.
  • Следуйте принципу согласованности в конечном итоге.
  • Полностью запрошены в облаке.

• Структура двойника устройства для управления устройством: Двойник устройства должен быть структурирован таким образом, чтобы свойства управления устройством были логически сгруппированы в разделы. Это позволит изолировать изменения конфигурации, не затрагивая другие разделы двойника.Например, создайте раздел в желаемых свойствах для микропрограмм, другой раздел для программного обеспечения и третий раздел для сетевых настроек.

• Сообщать об атрибутах устройства, которые полезны для управления устройством: Атрибуты, такие как марка и модель физического устройства, прошивка, операционная система, серийный номер и другие идентификаторы, полезны для отчетов и в качестве параметров для определения изменений конфигурации.

• Определите основные состояния для отчета о состоянии и прогрессе: Состояния верхнего уровня должны быть пронумерованы, чтобы о них можно было сообщить оператору.Например, обновление микропрограммы будет сообщать о статусе как «Текущий», «Загрузка», «Применение», «Выполняется» и «Ошибка». Определите дополнительные поля для получения дополнительной информации о каждом состоянии.

Разработчик решений Интернета вещей

Ниже приведены рекомендации для разработчиков решений Интернета вещей, создающих системы на базе Azure:

• Реализуйте двойники устройств: Двойники устройств позволяют синхронизировать желаемую конфигурацию из облака и сообщать о текущей конфигурации и свойствах устройства.Лучший способ реализовать двойники устройств в приложениях облачных решений — использовать пакеты SDK для Интернета вещей Azure. Двойники устройств лучше всего подходят для конфигурации, потому что они:

  • Поддержка двунаправленной связи.
  • Разрешить как подключенное, так и отключенное состояние устройства.
  • Следуйте принципу согласованности в конечном итоге.
  • Полностью запрошены в облаке.

• Организуйте устройства с помощью двойных тегов устройства: Решение должно позволить оператору определять качественные кольца или другие наборы устройств на основе различных стратегий развертывания, таких как канарейка.Организация устройств может быть реализована в вашем решении с помощью двойных тегов устройств и запросов. Организация устройства необходима для безопасного и точного развертывания конфигурации.

• Реализовать автоматические конфигурации устройств: Автоматические конфигурации устройств развертывают и отслеживают изменения конфигурации для больших наборов устройств IoT через двойники устройств.

  Автоматическая конфигурация устройства настраивает целевые наборы двойников устройств с помощью целевого условия , которое представляет собой запрос на двойные теги устройства или сообщаемые свойства.Целевой контент представляет собой набор желаемых свойств, которые будут установлены в целевых двойниках устройств. Целевой контент должен соответствовать двойной структуре устройства, определенной производителем / интегратором оборудования IoT. Метрики — это запросы к сообщаемым свойствам двойников устройства, которые также должны соответствовать структуре двойников устройства, определенной производителем / интегратором оборудования IoT.

  Автоматические конфигурации устройства запускаются впервые вскоре после создания конфигурации, а затем с пятиминутными интервалами.Они также извлекают выгоду из того, что Центр Интернета вещей выполняет операции с двойниками устройств со скоростью, которая никогда не превышает лимиты регулирования для чтения и обновления двойников устройств.

• Используйте службу подготовки устройств: Разработчики решений должны использовать службу подготовки устройств для назначения двойных тегов устройств новым устройствам, чтобы они автоматически настраивались с помощью автоматических конфигураций устройств , нацеленных на двойников с этим тегом.

Оператор решения IoT

Ниже приведены рекомендации для операторов решений IoT, которые используют решение IoT на базе Azure:

• Организовать устройства для управления: Решение IoT должно определять или разрешать создание качественных колец или других наборов устройств на основе различных стратегий развертывания, таких как канарейка.Наборы устройств будут использоваться для внесения изменений в конфигурацию и для выполнения других масштабных операций по управлению устройствами.

• Выполнение изменений конфигурации с использованием поэтапного развертывания: Поэтапное развертывание — это общий процесс, посредством которого оператор развертывает изменения в расширяющемся наборе устройств IoT. Цель состоит в том, чтобы вносить изменения постепенно, чтобы снизить риск внесения крупномасштабных критических изменений. Оператор должен использовать интерфейс решения для создания автоматической конфигурации устройства, а условие нацеливания должно быть нацелено на начальный набор устройств (например, канареечную группу).Затем оператор должен подтвердить изменение конфигурации в начальном наборе устройств.

  После завершения проверки оператор обновит автоматическую конфигурацию устройства, чтобы включить в нее больший набор устройств. Оператор также должен установить более высокий приоритет конфигурации, чем другие конфигурации, предназначенные для этих устройств в настоящее время. За развертыванием можно следить с помощью показателей, полученных при автоматической настройке устройства.

• Выполнять откаты в случае ошибок или неправильной конфигурации: Автоматическая конфигурация устройства, которая вызывает ошибки или неправильную конфигурацию, может быть отменена путем изменения условия нацеливания , чтобы устройства больше не соответствовали условию нацеливания.Убедитесь, что для этих устройств по-прежнему предназначена другая автоматическая конфигурация устройства с более низким приоритетом. Убедитесь, что откат прошел успешно, просмотрев метрики: в конфигурации отката больше не должно отображаться состояние нецелевых устройств, а метрики второй конфигурации теперь должны включать счетчики для устройств, которые все еще являются целевыми.

Следующие шаги

.

Что такое автоматизированный ML / AutoML — Машинное обучение Azure

• 22.04.2020
• Читать 12 минут

В этой статье

Автоматическое машинное обучение, также называемое автоматизированным машинным обучением или AutoML, — это процесс автоматизации трудоемких итеративных задач разработки моделей машинного обучения.Он позволяет специалистам по данным, аналитикам и разработчикам создавать модели машинного обучения с высоким масштабом, эффективностью и производительностью, сохраняя при этом качество моделей. Автоматизированное машинное обучение основано на достижениях нашего исследовательского подразделения Microsoft.

Разработка традиционных моделей машинного обучения требует значительных ресурсов, требует значительных знаний предметной области и времени для создания и сравнения десятков моделей. С автоматизированным машинным обучением вы значительно сократите время, необходимое для получения готовых к производству моделей машинного обучения, с легкостью и эффективностью.

Когда использовать AutoML: классификация, регрессия и прогноз

Примените автоматизированное машинное обучение, если вы хотите, чтобы Машинное обучение Azure обучало и настраивало модель для вас с использованием указанной вами целевой метрики. Автоматизированное машинное обучение демократизирует процесс разработки модели машинного обучения и позволяет пользователям, независимо от их опыта в области науки о данных, определять конвейер сквозного машинного обучения для решения любой проблемы.

Специалисты по обработке данных, аналитики и разработчики из разных отраслей могут использовать автоматизированное машинное обучение для:

• Реализация решений машинного обучения без обширных знаний в области программирования
• Экономия времени и ресурсов
• Использование передового опыта в области науки о данных
• Обеспечьте быстрое решение проблем

Классификация

Классификация — это обычная задача машинного обучения.Классификация — это тип обучения с учителем, при котором модели обучаются с использованием обучающих данных и применяют полученные знания к новым данным. Машинное обучение Azure предлагает функции, специально предназначенные для этих задач, например текстовые функции глубокой нейронной сети для классификации. Узнайте больше о возможностях модификации.

Основная цель моделей классификации — предсказать, в какие категории будут попадать новые данные, на основе обучения, полученного на основе данных обучения. Общие примеры классификации включают обнаружение мошенничества, распознавание почерка и обнаружение объектов.Узнайте больше и посмотрите пример в разделе Создание модели классификации с помощью автоматизированного машинного обучения.

См. Примеры классификации и автоматизированного машинного обучения в этих записных книжках Python: Обнаружение мошенничества, Маркетинговое прогнозирование и Классификация данных групп новостей

Регрессия

Подобно классификации, задачи регрессии также являются распространенной задачей контролируемого обучения. Машинное обучение Azure предлагает функции специально для этих задач.

В отличие от классификации, где прогнозируемые выходные значения являются категориальными, регрессионные модели предсказывают числовые выходные значения на основе независимых предикторов.В регрессии цель состоит в том, чтобы помочь установить взаимосвязь между этими независимыми переменными-предикторами, оценив, как одна переменная влияет на другие. Например, цена автомобиля основана на таких характеристиках, как расход топлива, рейтинг безопасности и т. Д. Узнайте больше и посмотрите пример регрессии с автоматизированным машинным обучением.

См. Примеры регрессии и автоматизированного машинного обучения для прогнозов в этих записных книжках Python: Прогнозирование производительности ЦП,

Прогнозирование временных рядов

Строительные прогнозы — неотъемлемая часть любого бизнеса, будь то выручка, запасы, продажи или потребительский спрос.Вы можете использовать автоматизированное машинное обучение, чтобы комбинировать методы и подходы и получать рекомендуемый высококачественный прогноз временных рядов. Узнайте больше из этого руководства: автоматическое машинное обучение для прогнозирования временных рядов.

Автоматический эксперимент с временными рядами рассматривается как задача многомерной регрессии. Значения прошлых временных рядов «поворачиваются», чтобы стать дополнительными измерениями для регрессора вместе с другими предикторами. Этот подход, в отличие от классических методов временных рядов, имеет преимущество естественного включения нескольких контекстных переменных и их отношения друг к другу во время обучения.Автоматизированное машинное обучение изучает единую, но часто внутренне разветвленную модель для всех элементов набора данных и горизонтов прогнозирования. Таким образом, доступно больше данных для оценки параметров модели, и становится возможным обобщение на невидимые ряды.

Расширенная конфигурация прогнозирования включает:

• Распознавание праздников и их характеристика
• временных рядов и учащихся DNN (Auto-ARIMA, Prophet, ForecastTCN)
• многие модели поддерживают через группировку
• перекрестная проверка прокатного происхождения
• настраиваемые лаги
• подвижное окно агрегатных характеристик

См. Примеры регрессии и автоматизированного машинного обучения для прогнозирования в этих записных книжках Python: прогнозирование продаж, прогнозирование спроса и прогноз производства напитков.

Как работает AutoML

Во время обучения Машинное обучение Azure создает ряд параллельных конвейеров, которые пробуют для вас разные алгоритмы и параметры. Служба выполняет итерацию алгоритмов машинного обучения в сочетании с выбором функций, где каждая итерация создает модель с оценкой обучения. Чем выше оценка, тем лучше модель считается «соответствующей» вашим данным. Он остановится, как только достигнет критериев выхода, определенных в эксперименте.

Используя Машинное обучение Azure , вы можете спроектировать и запустить свои автоматизированные обучающие эксперименты с машинным обучением, выполнив следующие действия:

1. Определите проблему машинного обучения , которую необходимо решить: классификация, прогнозирование или регрессия

2. Выберите, хотите ли вы использовать Python SDK или студийный веб-интерфейс :
   Узнайте о паритете между Python SDK и веб-интерфейсом студии.

3. Укажите источник и формат помеченных данных обучения : массивы Numpy или фрейм данных Pandas

4. Настройте цель вычислений для обучения модели , например локальный компьютер, вычислительные машины машинного обучения Azure, удаленные виртуальные машины или блоки данных Azure. Узнайте об автоматизированном обучении на удаленном ресурсе.

5. Настройте параметры автоматизированного машинного обучения , которые определяют, сколько итераций по разным моделям, настройки гиперпараметров, расширенную предварительную обработку / настройку характеристик и какие показатели следует учитывать при определении лучшей модели.

6. Отправить учебный прогон.

7. Посмотреть результаты

Следующая диаграмма иллюстрирует этот процесс.

Вы также можете просмотреть зарегистрированную информацию о запуске, которая содержит метрики, собранные во время выполнения. В ходе обучения создается сериализованный объект Python (файл .pkl, ), содержащий модель и предварительную обработку данных.

Хотя построение модели автоматизировано, вы также можете узнать, насколько важны или релевантны элементы для сгенерированных моделей.

Узнайте, как использовать удаленную цель вычислений.

Разработка функций

Разработка функций — это процесс использования знаний предметной области о данных для создания функций, которые помогают алгоритмам машинного обучения лучше учиться. В машинном обучении Azure для упрощения разработки функций применяются методы масштабирования и нормализации. В совокупности эти методы и разработка функций называются характеристиками.

Для автоматизированных экспериментов с машинным обучением присвоение характеристик применяется автоматически, но также может быть настроено на основе ваших данных.Узнайте больше о том, какие функции включены.

Примечание

Автоматизированное машинное обучение этапов определения функций (нормализация функций, обработка недостающих данных,
преобразование текста в числа и т. д.) становятся частью базовой модели. При использовании модели для
предсказания, те же шаги определения характеристик, применяемые во время обучения, применяются к
ваши входные данные автоматически.

Автоматическая настройка (стандарт)

В каждом эксперименте с автоматическим машинным обучением ваши данные автоматически масштабируются или нормализуются, чтобы алгоритмы работали хорошо.Во время обучения модели к каждой модели будет применяться один из следующих методов масштабирования или нормализации. Узнайте, как AutoML помогает предотвратить чрезмерную подгонку и несбалансированность данных в ваших моделях.

Настройка характеристик

Также доступны дополнительные методы проектирования функций, такие как кодирование и преобразования.

Включите этот параметр с помощью:

• Студия машинного обучения Azure: включите Автоматическое определение характеристик в разделе Просмотрите дополнительную конфигурацию , выполнив следующие действия.

• Python SDK: укажите "feauturization": 'auto' / 'off' / 'FeaturizationConfig' в вашем объекте AutoMLConfig. Узнайте больше о включении функций.

Ансамбль моделей

Автоматическое машинное обучение поддерживает ансамблевые модели, которые включены по умолчанию.Ансамблевое обучение улучшает результаты машинного обучения и прогнозную производительность за счет объединения нескольких моделей вместо использования отдельных моделей. Итерации ансамбля появляются как финальные итерации вашего прогона. В автоматизированном машинном обучении для объединения моделей используются методы голосования и наложения ансамблей:

• Голосование : прогнозирование на основе средневзвешенного значения прогнозируемых вероятностей класса (для задач классификации) или прогнозируемых целей регрессии (для задач регрессии).
• Укладка : стекинг объединяет разнородные модели и обучает метамодель на основе выходных данных отдельных моделей. Текущие метамодели по умолчанию — LogisticRegression для задач классификации и ElasticNet для задач регрессии / прогнозирования.

Алгоритм выбора ансамбля Каруана с инициализацией отсортированного ансамбля используется для решения, какие модели использовать в ансамбле. На высоком уровне этот алгоритм инициализирует ансамбль до пяти моделей с лучшими индивидуальными оценками и проверяет, находятся ли эти модели в пределах 5% порога от наилучшего результата, чтобы избежать плохого начального набора.Затем для каждой итерации ансамбля к существующему ансамблю добавляется новая модель и вычисляется итоговая оценка. Если новая модель улучшила существующую оценку ансамбля, ансамбль обновляется, чтобы включить новую модель.

См. Инструкции по изменению настроек ансамбля по умолчанию в автоматизированном машинном обучении.

Руководство по локальным и удаленным управляемым вычислительным объектам машинного обучения

Веб-интерфейс для автоматизированного машинного обучения всегда использует удаленную цель вычислений. Но когда вы используете Python SDK, вы выбираете либо локальные, либо удаленные вычислительные ресурсы для автоматического обучения машинному обучению.

• Локальные вычисления : Обучение происходит на локальном портативном компьютере или на вычислительной машине виртуальной машины.
• Удаленные вычисления : обучение происходит на вычислительных кластерах машинного обучения.

Выбрать цель вычисления

При выборе цели вычислений учитывайте следующие факторы:

• Выберите локальный компьютер. : Если ваш сценарий касается начальных исследований или демонстраций с использованием небольших данных и коротких поездов (т. Е. Секунд или пары минут на пробег ребенка), обучение на локальном компьютере может быть лучшим выбором.Нет времени на настройку, ресурсы инфраструктуры (ваш ПК или ВМ) доступны напрямую.
• Выберите удаленный вычислительный кластер машинного обучения : Если вы тренируетесь с большими наборами данных, например, в производственном обучении, создавая модели, которые требуют более длинных поездов, удаленные вычисления обеспечат гораздо лучшую сквозную производительность, поскольку AutoML будет распараллеливать поезда в узлы кластера. На удаленном компьютере время запуска внутренней инфраструктуры прибавится примерно 1.5 минут на каждый дочерний запуск плюс дополнительные минуты для инфраструктуры кластера, если виртуальные машины еще не запущены.

Плюсы и минусы

Учтите эти плюсы и минусы при выборе локального или удаленного использования.

Наличие функции

При использовании удаленных вычислений доступны дополнительные функции, как показано в таблице ниже.

Множество моделей

The Many Models Solution Accelerator (предварительная версия) основан на машинном обучении Azure и позволяет использовать автоматизированное машинное обучение для обучения, эксплуатации и управления сотнями или даже тысячами моделей машинного обучения.

Например, построение модели для каждого экземпляра или отдельного в следующих сценариях может привести к улучшенным результатам:

• Прогнозирование продаж для каждого отдельного магазина
• Профилактическое обслуживание сотен нефтяных скважин
• Настройка опыта для индивидуальных пользователей.

AutoML в Машинном обучении Azure

Машинное обучение Azure предлагает два варианта работы с автоматизированным машинным обучением:

Настройки эксперимента

Следующие настройки позволяют настроить автоматический эксперимент машинного обучения.

Настройки модели

Эти настройки могут быть применены к лучшей модели в результате вашего автоматизированного эксперимента машинного обучения.

Настройки управления работой

Эти настройки позволяют просматривать и контролировать выполнение эксперимента и его дочерние запуски.

AutoML и ONNX

Машинное обучение Azure позволяет использовать автоматизированное машинное обучение для построения модели Python и преобразования ее в формат ONNX.После того, как модели будут в формате ONNX, они могут работать на различных платформах и устройствах. Узнайте больше об ускорении моделей машинного обучения с помощью ONNX.

Посмотрите, как преобразовать в формат ONNX в этом примере записной книжки Jupyter. Узнайте, какие алгоритмы поддерживаются в ONNX.

Среда выполнения ONNX также поддерживает C #, поэтому вы можете использовать модель, автоматически созданную в ваших приложениях C #, без необходимости перекодирования или каких-либо сетевых задержек, которые вызывают конечные точки REST. Узнайте больше о выводе моделей ONNX с помощью API C # среды выполнения ONNX.

Следующие шаги

Есть несколько ресурсов, которые помогут вам начать работу с AutoML.

Учебные пособия / инструкции

Учебники представляют собой комплексные вводные примеры сценариев AutoML.

Как в статьях содержится дополнительная информация о функциональных возможностях AutoML. Например,

• Настройка параметров автоматических обучающих экспериментов

• Узнайте, как выполнить автоматическое обучение с использованием данных временных рядов, выполнив следующие действия.

Образцы ноутбуков Jupyter

Просмотрите подробные примеры кода и варианты использования в репозитории блокнотов GitHub для примеров автоматизированного машинного обучения.

Ссылка на SDK Python

Расширьте свои знания шаблонов проектирования SDK и спецификаций классов с помощью справочной документации по классам AutoML.

.

Рекомендации по управлению ресурсами — приложения Win32

• 31.05.2018
• Читать 12 минут

В этой статье

Управляемые текстуры, также известные как автоматическое управление текстурами, доступны в DirectX, начиная с версии 6, с несколькими изменениями и улучшениями, внесенными в последующие выпуски.Начиная с выпуска Direct3D 9 API, автоматическое управление ресурсами включает поддержку текстур, буферов вершин и буферов индексов, и все это с согласованным общим интерфейсом. Используя диспетчер ресурсов Direct3D, приложения могут значительно упростить обработку ситуаций с потерей устройства и могут полагаться на систему, чтобы справиться с разумным объемом чрезмерного использования ресурсов видеопамяти.

Разработчики иногда испытывают трудности с использованием управляемых ресурсов, отчасти из-за абстрактного характера системы.Хотя многие распространенные сценарии для ресурсов подходят для управляемых ресурсов, в некоторых случаях лучше работают при использовании неуправляемых ресурсов. В этой статье обсуждаются передовые методы работы с ресурсами в целом, как ведут себя управляемые и неуправляемые ресурсы, а также приводятся некоторые подробности того, как ресурсы обычно обрабатываются средой выполнения и драйверами.

В этой статье рассматриваются следующие концепции:

Видеопамять

Чтобы видеосистема могла использовать ресурс, он должен находиться в памяти, доступной для GPU.Локальная видеопамять обеспечивает наилучшую производительность для графического процессора, и определенные ресурсы (такие как цели рендеринга и буферы глубины / трафарета) должны находиться в локальной видеопамяти. С появлением AGP графический процессор также может напрямую обращаться к части системной памяти. Эта область памяти, известная как апертура AGP, называется нелокальной видеопамятью и недоступна для других целей. Нелокальная видеопамять может считываться и записываться в ЦП, который обычно не имеет высокопроизводительного доступа к локальной видеопамяти и, таким образом, идеально подходит для использования в качестве ресурса общей памяти.Ключевой момент, который следует помнить о памяти AGP, заключается в том, что она, как и локальная видеопамять, становится недействительной в ситуациях потери устройства, и постоянные ресурсы, находящиеся в ней, должны быть восстановлены.

Рис. 1. Взаимосвязь GPU, CPU, видеопамяти и системной RAM

В некоторых интегрированных видеорешениях используется архитектура унифицированной памяти (UMA), в которой основная память адресуется всеми компонентами системы. Direct3D поддерживает UMA без каких-либо изменений в приложении, используя те же подсказки, что и для конфигураций локальной видеопамяти.Для таких систем ресурсы всегда расположены в системной памяти, и драйвер отвечает за обеспечение того, чтобы ресурсы работали так же, как в более традиционной архитектуре, используя преимущества свойств UMA и любого конкретного поведения аппаратной реализации.

Рис. 2. Графический процессор и процессор имеют равный доступ к системной ОЗУ в единой архитектуре памяти

Управляемые ресурсы

Большая часть ваших ресурсов должна быть создана как управляемые ресурсы в POOL_MANAGED.Все ваши ресурсы будут созданы в системной памяти, а затем при необходимости скопированы в видеопамять. Ситуации с утерянным устройством будут обрабатываться автоматически из копии системной памяти. Поскольку не все управляемые ресурсы требуются для одновременного размещения в видеопамяти, вы можете чрезмерно выделить память, когда меньший рабочий набор ресурсов видеопамяти — это все, что требуется для визуализации в любом заданном кадре. Обратите внимание, что большая часть этой системной памяти резервного хранилища со временем будет выгружена на диск, поэтому операция сброса может быть медленной из-за необходимости вернуть эти данные на страницу для восстановления потерянной видеопамяти.

Среда выполнения хранит метку времени последнего использования ресурса, и, когда при выделении видеопамяти не удается загрузить необходимый управляемый ресурс, она освобождает ресурсы на основе этой метки времени в режиме LRU. Использование SetPriority имеет приоритет над отметкой времени, поэтому для наиболее часто используемых ресурсов следует установить более высокий приоритет. Direct3D 9.0 имеет ограниченную информацию о видеопамяти, управляемой драйвером, поэтому среде выполнения может потребоваться выселить несколько ресурсов, чтобы создать достаточно большую область для успешного выделения.Правильные приоритеты могут помочь избежать ситуаций, когда что-то выселяется, а вскоре после этого снова требуется. Приложение также может вызвать EvictManagedResources , чтобы принудительно удалить все управляемые ресурсы. Опять же, это может занять много времени, чтобы перезагрузить все ресурсы, необходимые для следующего кадра, но она очень полезна для переходов между уровнями, когда рабочий набор значительно изменяется, и для устранения фрагментации видеопамяти.

Счетчик кадров также сохраняется, чтобы среда выполнения могла определить, использовался ли ресурс, который она только что выбрала для удаления, в начале текущего кадра, что подразумевает ситуацию с перебоями, когда в одном кадре используется больше ресурсов, чем может поместиться в видеопамять.Это запускает политику замены для переключения на режим MRU, а не LRU для оставшейся части кадра, поскольку в таких условиях это имеет тенденцию работать немного лучше. Такое поведение перебивки значительно повлияет на производительность рендеринга. Обратите внимание, что понятие текущего кадра привязано к EndScene , поэтому любое приложение, использующее управляемые ресурсы, должно регулярно вызывать этот метод.

Разработчики, которые хотят найти дополнительную информацию о том, как управляемые ресурсы ведут себя в своем приложении, могут использовать запрос события RESOURCEMANAGER через интерфейс IDirect3DQuery9 .Это работает только при использовании среды выполнения отладки, поэтому эта информация не может зависеть от приложения, но она предоставляет подробные сведения о ресурсах, управляемых средой выполнения.

Хотя понимание того, как работает диспетчер ресурсов, может помочь при настройке и отладке ваших приложений, важно не привязывать приложение слишком сильно к деталям реализации текущей среды выполнения или драйверов. Пересмотр драйвера или изменения в оборудовании могут значительно изменить поведение, а в будущих версиях Direct3D будет значительно улучшено и усовершенствовано управление ресурсами.

Ресурсы, управляемые драйвером

Драйверы

Direct3D могут свободно реализовывать возможность управления текстурами драйвера, обозначенную D3DCAPS2_CANMANAGERESOURCE, что позволяет драйверу обрабатывать управление ресурсами вместо времени выполнения. Для (редкого) драйвера, который реализует эту функцию, точное поведение диспетчера ресурсов драйвера может сильно различаться, и вам следует связаться с поставщиком драйвера для получения подробной информации о том, как это работает для их реализации. В качестве альтернативы вы можете гарантировать, что вместо этого всегда используется диспетчер времени выполнения, указав D3DCREATE_DISABLE_DRIVER_MANAGEMENT при создании устройства.

Ресурсы по умолчанию

Хотя управляемые ресурсы просты, эффективны и легки в использовании, бывают случаи, когда использование видеопамяти напрямую является предпочтительным или даже необходимым. Такие ресурсы создаются в категории POOL_DEFAULT. Использование таких ресурсов действительно вызывает дополнительные сложности для вашего приложения. Код необходим, чтобы справиться с ситуацией с потерей устройства для всех ресурсов POOL_DEFAULT, и при копировании данных в них необходимо учитывать соображения производительности.Отказ указать USAGE_WRITEONLY или сделать цель рендеринга блокируемой также может наложить серьезные штрафы на производительность.

Вызов Lock для ресурса POOL_DEFAULT с большей вероятностью вызовет остановку GPU, чем работа с ресурсом POOL_MANAGED, если не используются определенные флаги подсказки. В зависимости от местоположения ресурса возвращаемый указатель может быть на временный буфер системной памяти или может быть указателем непосредственно на память AGP. Если это временный буфер системной памяти, данные необходимо будет передать в видеопамять после вызова Unlock .Если видеоресурс не предназначен только для записи, данные должны быть перенесены во временный буфер во время блокировки . Если это область памяти AGP, временные копии избегаются, но требуемое поведение кеша может привести к снижению производительности.

Следует проявлять осторожность, чтобы записать полную строку данных кэша в любой указатель на апертурную память AGP, чтобы избежать штрафа, связанного с объединением записи, которое вызывает цикл чтения-записи, и предпочтительным является последовательный доступ к области памяти. Если вашему приложению требуется произвольный доступ к данным во время создания, и вы не хотите использовать управляемый ресурс для буфера, вам следует вместо этого работать с копией системной памяти.После создания данных вы можете передать результат в заблокированную память ресурсов, чтобы избежать больших штрафов за операцию объединения записи в кэш.

Флаг LOCK_NOOVERWRITE может использоваться для эффективного добавления данных для некоторых ресурсов, но в идеале можно избежать нескольких вызовов Lock и Unlock к одному и тому же ресурсу. Правильное использование различных флагов блокировки важно для оптимальной производительности, как и использование дружественного к кешу шаблона доступа к данным при заполнении заблокированной памяти.

Использование как управляемых ресурсов, так и ресурсов по умолчанию

Смешанное распределение управляемых ресурсов и ресурсов POOL_DEFAULT может вызвать фрагментацию видеопамяти и затруднить представление среды выполнения о видеопамяти, доступной для управляемых ресурсов. В идеале вы должны создать все ресурсы POOL_DEFAULT перед использованием ресурсов POOL_MANAGED или использовать вызов EvictManagedResources перед распределением неуправляемых ресурсов. Помните, что все выделения, сделанные из POOL_DEFAULT, которые находятся в видеопамяти, связывают память на время жизни этого ресурса, который недоступен для использования диспетчером ресурсов или для любых других целей.

Обратите внимание, что в отличие от предыдущих версий Direct3D, среда выполнения версии 9 автоматически удаляет некоторые управляемые ресурсы, прежде чем отказаться от неудачного выделения неуправляемых ресурсов из-за нехватки видеопамяти, но это потенциально может создать дополнительную фрагментацию и даже принудить ресурс к подчинению. оптимальное расположение (например, наличие статической текстуры в нелокальной видеопамяти). Опять же, лучше всего выделить все необходимые неуправляемые ресурсы заранее и до использования любых управляемых ресурсов.

Динамические ресурсы по умолчанию

Данные, которые генерируются и обновляются с высокой частотой, не нуждаются в резервном хранилище, поскольку вся информация будет воссоздана заново при восстановлении устройства. Такие данные обычно лучше всего создавать в POOL_DEFAULT, указав подсказку USAGE_DYNAMIC, чтобы драйвер мог принимать решения по оптимизации при размещении ресурса, зная, что он будет часто обновляться. Обычно это означает помещение ресурса в нелокальную видеопамять, и, таким образом, доступ графического процессора обычно происходит намного медленнее, чем локальная видеопамять.Для архитектур UMA драйвер может выбрать конкретное размещение динамических ресурсов для оптимизации доступа ЦП на запись.

Это использование типично для программных решений скиннинга и систем частиц на базе ЦП, заполняющих буферы вершин / индексов, а флаг LOCK_DISCARD гарантирует, что остановки не будут создаваться в тех случаях, когда ресурс все еще используется из предыдущего кадра. Использование управляемого ресурса в этом случае приведет к обновлению буфера системной памяти, который затем будет скопирован в видеопамять, а затем использован только для одного или двух кадров перед заменой.Для систем с нелокальной видеопамятью лишняя копия устраняется правильным использованием этого динамического шаблона.

Стандартные текстуры нельзя заблокировать, их можно обновить только с помощью UpdateSurface или UpdateTexture . Некоторые системы поддерживают динамические текстуры, которые могут быть заблокированы, и используют шаблон LOCK_DISCARD, но перед использованием таких ресурсов необходимо проверить бит возможностей (D3DCAPS2_DYNAMICTEXTURES). Для высокодинамичных текстур (видео или процедурных) ваше приложение может создавать соответствующие ресурсы POOL_DEFAULT и POOL_SYSTEMMEM и обрабатывать обновления видеопамяти с помощью UpdateTexture .Для очень частых и частичных обновлений, вероятно, лучшим выбором будет парадигма UpdateTexture .

Насколько бы полезными ни были динамические ресурсы, будьте осторожны при разработке систем, которые в значительной степени полагаются на динамическое представление. Статические ресурсы следует размещать в POOL_MANAGED, чтобы обеспечить хорошее использование локальной видеопамяти и более эффективное использование ограниченной пропускной способности шины и основной памяти. Для ресурсов, которые являются полустатическими, вы можете обнаружить, что стоимость периодической загрузки в локальную видеопамять намного меньше, чем постоянный трафик шины, создаваемый за счет их динамического преобразования.

Ресурсы системной памяти

Ресурсы также могут быть созданы в POOL_SYSTEMMEM. Хотя они не могут использоваться графическим конвейером, их можно использовать в качестве источников для обновления ресурсов POOL_DEFAULT с помощью UpdateSurface или UpdateTexture . Их поведение при блокировке простое, хотя могут возникнуть сбои, если они используются одним из ранее упомянутых методов.

Несмотря на то, что они находятся в системной памяти, ресурсы POOL_SYSTEMMEM ограничены теми же форматами и возможностями (такими как максимальный размер), поддерживаемыми драйвером устройства.Тип ресурса POOL_SCRATCH — это еще одна форма ресурса системной памяти, которая может использовать все форматы и возможности, поддерживаемые средой выполнения, но недоступна для устройства. Временные ресурсы предназначены в первую очередь для использования инструментами управления содержимым.

Рис. 3. Ресурсы памяти в видеопамяти, апертуре AGP и системной RAM

Общие рекомендации

Правильная техническая реализация управления ресурсами будет иметь большое значение для достижения поставленных целей производительности для вашего приложения.Планирование того, как ресурсы будут представлены в Direct3D, и архитектурный дизайн для своевременной загрузки данных — более сложная задача. Мы рекомендуем ряд передовых методов при принятии этих решений для вашего приложения:

• Предварительно обработайте все свои ресурсы. Во время разработки удобно полагаться на дорогостоящее преобразование во время загрузки и оптимизацию ваших ресурсов, но это создает большую нагрузку на производительность компьютеров ваших пользователей. Предварительно обработанные ресурсы быстрее загружаются, быстрее используются и дают вам возможность выполнять сложную работу в автономном режиме.
• Избегайте создания большого количества ресурсов на кадр. Необходимые взаимодействия с драйверами могут сериализовать ЦП и ГП, а связанные с этим операции имеют большой вес, поскольку часто требуют смены ядра. Распределите создание по нескольким фреймам или повторно используйте ресурсы, не создавая / не освобождая их. В идеале вы должны подождать несколько кадров, прежде чем блокировать или освобождать ресурсы, которые недавно использовались для рендеринга.
• В конце кадра обязательно отвяжите все каналы ресурсов (то есть источники потоков, этапы текстуры и текущие индексы).Это гарантирует, что висячие ссылки на ресурсы будут удалены до того, как они заставят диспетчер ресурсов удерживать ресурсы, которые фактически больше не используются.
• Для текстур используйте сжатые форматы (например, DXTn) с MIP-картами и рассмотрите возможность использования атласа текстур. Это значительно снижает требования к полосе пропускания и позволяет уменьшить общий размер ресурсов, что делает их более эффективными.
• Для геометрии используйте индексированную геометрию, так как это помогает сжимать ресурсы буфера вершин, а современное видеооборудование сильно оптимизировано для повторного использования вершин.Используя программируемые вершинные шейдеры, вы можете сжимать информацию о вершинах и расширять ее во время обработки вершин. Опять же, это помогает снизить требования к пропускной способности и делает ресурсы буфера вершин более эффективными.
• Избегайте чрезмерной оптимизации управления ресурсами. Будущие версии драйверов, оборудования и операционной системы могут потенциально вызвать проблемы совместимости, если приложение слишком сильно настроено для конкретной комбинации. Поскольку большинство приложений привязаны к ЦП, дорогостоящее управление на основе ЦП обычно вызывает больше проблем с производительностью, чем решает.

Управление ресурсами

Утерянные устройства

Оптимизация производительности

Ресурсы сжатых текстур

Запросы

D3 ОБРАБОТКА

D3DPOOL

D3DCREATE

.