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淺談KNX協(xié)議智能照明系統(tǒng)在某圖書館中的應(yīng)用

2020年08月31日 16:26點擊:931來源:安科瑞電氣股份有限公司>>進入該公司展臺

摘要:文章介紹了KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)的組成,結(jié)合工程實例,介紹了應(yīng)用KNX/ EIB技術(shù),進行智能照明控制系統(tǒng)方案設(shè)計的方法和原理,細(xì)致深入的對這一個系統(tǒng)在圖書館類建筑應(yīng)用的節(jié)能性與便利性。

 

關(guān)鍵詞:智能照明控制系統(tǒng),方案,設(shè)計,節(jié)能 

 

1、KNX/EIB系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)概況

       該系統(tǒng)一切元器件的連接主要是利用1條總線實現(xiàn),各元器件能夠獨立運行,并且還能夠利用中控電腦實現(xiàn)集中監(jiān)控。利用計算機編程的每一個元件,一方面能夠獨立實現(xiàn)一些工作,另一方面能夠按照要求隨意組合,達到不新添元件數(shù)卻改變具體功能的目的。

 

1.2系統(tǒng)組成

1.2.1驅(qū)動器

       驅(qū)動器屬于執(zhí)行模塊,主要是自總線獲得相應(yīng)的命令,然后對其執(zhí)行。確定設(shè)備過程中,應(yīng)當(dāng)與圖書館具體現(xiàn)狀進行有機結(jié)合,在此基礎(chǔ)上,還需要把握下面幾個方面。

    (1)設(shè)備位置需方便進行運行;(2)為將來進行擴展做好準(zhǔn)備;( 3)230V電源的布線需要方便擴展與更改;(4)230V電源系統(tǒng)布線程中,應(yīng)當(dāng)大限度地降低長度;(5)可配備幾個小型的分控制器,通過這種方式能夠降低布線的任務(wù)量與電流長度。

 

1.2.2傳感器

      這一部分屬于感知命令并向總線發(fā)布的器件,具體如光線感測器、智能面板等。選擇設(shè)備時需結(jié)合圖書館特點并應(yīng)考慮以下因素:(1)根據(jù)控制要求及建筑平面圖配置傳感器;(2)總線設(shè)備的電氣需要注意,如AC230V;(3)外部條件對系統(tǒng)的作用同樣需要注意,可如粉塵、溫度等因素。它們均對傳感器存在非常重要的影響。

 

1.2.3服務(wù)器

      即中央監(jiān)控電腦與控制軟件。作者在這里設(shè)計的總線型控制系其主要特征為分布式、模塊化、全數(shù)字,同時由每一個功能模塊成控制功能。模塊相互間的通信主要是利用網(wǎng)絡(luò)總線完成,這樣夠在很大程度上增加安全性,并且能夠達到靈活控制的目的。此卜還有一些輔助設(shè)備,例如電源、接口等。

 

1.3系統(tǒng)功能

       KNX/EIB系統(tǒng)對燈光、空調(diào)及遮陽的自動監(jiān)控功能,滿足了使用者對智能資源的使用和管理需要,*的軟硬件設(shè)施為使目者和管理者提供了舒適宜人的生活意境和靈活的辦公環(huán)境。

 

1.4設(shè)計要點

1.4.1強電回路劃分

    (1)每一照明回路上的光源應(yīng)屬于同種光源,在這里一定不能把不同種類設(shè)置于同一回路之中;(2)弄明白照明回路屬于什么類型,例如普通與應(yīng)急供;(3)每一照明回路的負(fù)載功率一定要滿足開關(guān)或調(diào)光控制器的容量,運行過程中不能超載;(4)按照燈光師的需求,細(xì)致周密的審核所劃分的照明回路是否科學(xué),從而使其可以滿足效果的需要。

 

1.4.2按照明回路的性能選擇相應(yīng)的開關(guān)控制器

       開關(guān)控制器的選用主要由光源性質(zhì)所決定,這項工作做不好則不能實現(xiàn)所需要的調(diào)光效果。由于每一廠商開關(guān)控制器對配電類型與光源或多或少有不同的要求,在配置這一個方面時,應(yīng)當(dāng)借鑒其具體技術(shù)資料或直接做技術(shù)咨詢。

 

1.4.3按照照明控制要求選擇控制面板與相關(guān)部件

       控制面板屬于其中的關(guān)鍵組成部分,同時屬于使用者使用的界面,因此,在這一個過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用者的要求選擇合適的控制面板。

 

1.4.4選擇附件及集成方式

      如果需要和別的職能系統(tǒng)集成,則能夠選擇相關(guān)附件。

 

2、智能照明控制系統(tǒng)的節(jié)能分析

2.1集中管理,降低人為消耗

       建筑館管理工作者利用這一個系統(tǒng)能夠?qū)D書館中無人處的照明燈關(guān)閉。如安裝這一系統(tǒng),在白天就能夠按照現(xiàn)場照度狀況控制亮燈數(shù),另一方面,在黑天可實現(xiàn)沒有人時關(guān)閉燈,而有人的時候再開啟,這樣能夠在很大程度上避免人為耗電的問題。

 

2.2節(jié)省線纜,便于安裝

       該系統(tǒng)主要通過總線控制的模式,把其中的每一輸人、輸出與系統(tǒng)元件進行連接,用線纜連接負(fù)載與輸出單元,這種控制模式具有非常明顯的勢,對比過程的控制模式,能夠明顯減少線纜使用量,同時還能夠降低安裝周期,從而使人工費顯著減少。

 

2.3延長燈具壽命

      該系統(tǒng)為軟啟動,能夠明顯增加燈具使用周期,增加幅度大約為2至4倍,從而在很大程度上減少了運行成本。

 

3、系統(tǒng)應(yīng)用實例 

       作為現(xiàn)代化、智能化的圖書館,傳統(tǒng)的照明管理方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代建筑對照明控制、節(jié)能及人性化管理的多元化需求。文章主要以圖書館中的一個3開人報告廳為例,介紹智能照明控制系統(tǒng)在圖書館照明系統(tǒng)改造中的應(yīng)用。

該報告廳位于圖書館一層,分為150人和300人兩個報告廳,總面積約為800多平方米,如圖1所示。根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034一20,報告廳照度按3001x計算,采用筒燈和投射燈矩形布置,燈具回路主要有十九個,其配電箱安裝位置為學(xué)術(shù)報告廳出口。

 

圖1報告廳平面布置圖

 

       對于報告廳來說,其燈具對調(diào)光無要求,各列燈具單獨回路,主要是通過配電箱開關(guān)驅(qū)動器負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)。對于投影幕的設(shè)置來說,其主要按照業(yè)主需要進行,各個幕布單獨回路,同時也由開關(guān)驅(qū)動器負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)。報告廳內(nèi)部的燈具可在召開會議的時候全都或者隔行點亮;需要投影時,在這種情況下,幕布落下,附近的燈具點亮,別的位置的燈具關(guān)閉。如將照度感應(yīng)器安裝于頂棚,可按照設(shè)是各種亮度來進行調(diào)節(jié)。除此之外,還能夠輔以紅外遙控器現(xiàn)場控制。

 

4、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)介紹

4.1系統(tǒng)簡介

       Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng),是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲,是在EIB,Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來的,其中EIB(European Installation Bus,歐洲安裝總線)是該總線技術(shù)的主體。

      Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2*2*0.8EIB BUS總線(即KNX總線)作為總線線纜,將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng),既可實現(xiàn)照明燈具的遠程集中控制,又可實現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論連接控制模塊數(shù)量達580000多個。

      安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全,方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能控制,特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。

 

4.2系統(tǒng)工作原理示意圖(見圖2)

 

 

圖2  系統(tǒng)工作原理示意圖

 

4.3產(chǎn)品選型

4.3.1開關(guān)驅(qū)動器

 

4.3.2調(diào)光驅(qū)動器

 

4.3.3可控硅調(diào)光模塊 

 

4.3.4傳感器

 

4.3.5總線電源

 

4.3.6智能面板

 

4.3.7干接點、濕接點輸入模塊

 

4.4系統(tǒng)功能

       1)光照度(需要配照度傳感器)監(jiān)測,對利用自然光照明區(qū)域,根據(jù)自然光照度變化,進行照明控制和調(diào)節(jié),滿足照明和節(jié)能要求;

       2)公共區(qū)域、走廊、通道、門廳、電梯廳等的照明,應(yīng)設(shè)置紅外或微波類人體感應(yīng)器,并結(jié)合智能控制面板,實現(xiàn)各種場景照明控制,盡可能較少燈具點亮?xí)r間;

      3)樓梯間照明采用人體感應(yīng)探測控制;

      4)設(shè)備房、設(shè)備房走道采用分組就地控制;

      5)室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結(jié)合時控的集中控制方式;

      6)監(jiān)控系統(tǒng)界面友好,畫面美觀,實時顯示各區(qū)照明工作狀態(tài);

      7)應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能,避免越權(quán)操作;

 

4.5系統(tǒng)的控制勢

      1)系統(tǒng)可通過、觸摸屏、電腦對現(xiàn)場的燈光、空調(diào)及窗簾等進行遠程集中控制,使得控制更加方便智能,用戶體驗更舒服;

     2)系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V可靠電壓下,用戶操作更加可靠、舒服;

     3)系統(tǒng)在實施過程中,充分結(jié)合自然光及人員的活動規(guī)律來自動控制燈光,減少能源消耗,達到很好的節(jié)能效果;

     4)系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結(jié)構(gòu),搭建簡單靈活,系統(tǒng)內(nèi)各模塊互不影響,可獨立工作,可靠性更高;

     5)多種控制方式可供選擇,如本地控制,自動感應(yīng)控制,定時控制,場景控制和集中控制等,控制方式更靈活;

     6)系統(tǒng)的自動控制、遠程集中控制等功能,在實現(xiàn)自動化的同時,大量減少了值班人員,提高了管理水平和工作效果;

     7)升級系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時,無需增加連接線,不需關(guān)閉整個系統(tǒng),只需更改設(shè)備參數(shù)即可實現(xiàn),維護方便,操作簡單;

     8)系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動,在出現(xiàn)消防報警時,強制打開應(yīng)急回路,方便人員疏散,從而降低了人員傷亡的風(fēng)險,提高了建筑的可靠性。

 

4.6安科瑞組網(wǎng)方案

       智能照明控制系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活,擴展方便,當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較少、距離較近、范圍較小時,各設(shè)備以樹形枝狀延伸,構(gòu)成支路系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng);當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較多、距離較遠、范圍較大時,用支線耦合器組成多條支路,構(gòu)成區(qū)域智能照明控制系統(tǒng);當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量很多、距離很遠、范圍很大時,用支線耦合器、區(qū)域耦合器等構(gòu)成樓群智能照明控制系統(tǒng)。(見圖3)

 

圖3 組網(wǎng)方案

 

5、結(jié)束語

       文章以某圖書館為例,從報告廳為例布置了智能照明控制系統(tǒng)。通過實例,我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在滿足對環(huán)境要求的提下,能根據(jù)人員的活動狀況、工作規(guī)律、自然光狀況來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境,以大限度地減少能量消耗。使用簡易的附件與功能,一方面使得圖書館的檔次有所提高,另一方面,還能夠有效縮減費用成本,充分體現(xiàn)了智能照明系統(tǒng)在圖書館類建筑應(yīng)用上的便利性和節(jié)能性。 

 

【參考文獻】

[1]卜軍,劉美菊.I-bus KNX/EIB智能照明控制系統(tǒng)在某圖書館中的應(yīng)用 

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2019.11版


作者簡介:繆建梅,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電氣防火限流式保護器的研發(fā)與應(yīng)用


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