安科瑞 師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：介紹滬昆高鐵曲靖北站、富源站、嵩明站智能照明控制系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。通過對高鐵站內(nèi)智能照明設(shè)備的控制及對消防應(yīng)急燈具的控制，充分保證了高鐵站內(nèi)工作人員及乘客的生命財產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：智能照明控制系統(tǒng) 智能電力儀表 照明控制 安科瑞

0、項目概述 

滬昆高速鐵路由滬杭客運專線、杭長客運專線以及長昆客運專線組成，線路全長2266公里，是中國東西向線路里程長、經(jīng)過省份多的高速鐵路。安科瑞于2016年6月承接建設(shè)了該項目云南段的智能照明控制系統(tǒng)、智能疏散控制系統(tǒng)，通過對高鐵站內(nèi)智能照明設(shè)備的控制及對消防應(yīng)急燈具的控制，充分保證了高鐵站內(nèi)工作人員及乘客的生命財產(chǎn)。其他典型項目還有：新建長沙至昆明鐵路客運專線貴州段、焦桐高速公路登封至汝州段石界嶺、安溝隧道等。

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

1.1 系統(tǒng)的架構(gòu)

▲Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)中，所有的設(shè)備都是通過一種統(tǒng)一的通信介質(zhì)(如：雙絞線、電力線或868 MHz無線通信)相互連接在一起。

▲該系統(tǒng)中，所有的設(shè)備及整個系統(tǒng)如何工作都是通過ETS工具軟件(Engineering Tool Software)編制定義的。

▲系統(tǒng)中，除電源模塊外，所有的總線設(shè)備都擁有*的物理地址，物理地址一般是根據(jù)實際工程的拓撲結(jié)構(gòu)確定的。

▲開關(guān)、調(diào)光等控制信號都是以報文的形式在總線上的各個設(shè)備間進行傳輸?shù)摹?/span>

▲Acrel-Bus智能照明控制系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分為線、區(qū)域這兩級結(jié)構(gòu)單元。

▲線是系統(tǒng)中小的結(jié)構(gòu)單元，一條線至少需要一個電源，多可供應(yīng)64個總線設(shè)備。每條支線實際所能連接的設(shè)備數(shù)取決于所選電源的電容量和支線元件的總耗電量。

▲一個區(qū)域上多可有15條線通過線路耦合器連接。一個區(qū)域中多可連接15x64個總線元件。

▲系統(tǒng)可通過區(qū)域耦合器、支線耦合器擴大其容量，一個系統(tǒng)多可以由15個區(qū)域組成，系統(tǒng)中多可連接15*15*64=14400個元件。

注意：在同一條支路中：所有系統(tǒng)總線電纜總和不超過1000米，

任何兩個元件之間的總線電纜長度均不超過700米，

電源到任何元件的總線電纜長度均不超過350米，

如若有兩個電源供應(yīng)器，電源之間的總線電纜長度不得小于200米。

1.2. 系統(tǒng)的優(yōu)點 

Acrel-Bus智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面：

▲系統(tǒng)所采用的KNX總線標準有多家制造商支持，產(chǎn)品只要符合KNX標準，就可實現(xiàn)互換性，可做到不同廠商不同產(chǎn)品間無縫兼容，便于將來的維護。

▲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布總線式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)內(nèi)各智能模塊不依賴于其他模塊而能夠獨立工作，模塊之間應(yīng)是對等關(guān)系，所以系統(tǒng)可靠性更高。

▲實現(xiàn)多點共同控制時，不需要增加連接線的數(shù)量，系統(tǒng)內(nèi)任何一點的控制方式，只需通過設(shè)備參數(shù)設(shè)置實現(xiàn)。

▲可在iPad上實現(xiàn)智能控制，控制界面可選擇語言，可加入圖片，控制更便捷更人性化。

▲智能照明控制系統(tǒng)可自成體系，也可通過OPC方式與BA系統(tǒng)互聯(lián)。

▲系統(tǒng)維護方便，更換或升級系統(tǒng)內(nèi)元件時，不需要關(guān)閉整個系統(tǒng)。

▲該系統(tǒng)有多種控制方式，例如可以實現(xiàn)就地智能面板控制、人體感應(yīng)控制、光線感應(yīng)控制、定時控制、場景預(yù)設(shè)控制及集中控制。

▲該系統(tǒng)能與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動，在出現(xiàn)消防報警時，可由系統(tǒng)強制打開所有回路，方便人員疏散。

▲總線元件及現(xiàn)場控制面板運行在30VDC低電壓下。

▲該系統(tǒng)中多種控制方式可靈活結(jié)合使用，使得管理更方便更人性化。

1.3. 系統(tǒng)的功能

▲手動控制：根據(jù)實際要求通過安裝在各個區(qū)域的智能面板和觸摸屏可實現(xiàn)對燈光開/關(guān)、亮度等實現(xiàn)實時控制。

▲自動控制：可用不同功能的傳感器(如：照度傳感器和人體移動傳感器)可根據(jù)外界壞境實現(xiàn)對燈光的自動控制。

▲場景控制：可預(yù)先設(shè)置不同場景進行切換。

▲定時控制：系統(tǒng)自動按照預(yù)設(shè)的運行時間完成燈光的控制，確保在非正常工作時間內(nèi)的小能源消耗。

▲中央控制：對于所有的控制可實現(xiàn)實時監(jiān)控并有效控制整個照明區(qū)域。使得控制方式更加方便快捷，節(jié)省人力電力。

▲系統(tǒng)聯(lián)動：該照明系統(tǒng)可與物業(yè)管理系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)，安防及消防系統(tǒng)聯(lián)動。

2、智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計

系統(tǒng)中受控的負載直接與控制系統(tǒng)的驅(qū)動器相連，所有傳感器(如智能面板、傳感器)和驅(qū)動器(如開關(guān)驅(qū)動器盒調(diào)光驅(qū)動器)都通過KNX總線線纜相互連接到一起。當智能面板按下或者傳感器監(jiān)測到光照度或人體移動時，它們會通過KNX總線線纜向設(shè)定的驅(qū)動器發(fā)送信號(以電信號的形式發(fā)送)，從而控制相應(yīng)的負載(如燈、窗簾等)。

2.1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖

圖例為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖，該組網(wǎng)方式適用于樓層平面內(nèi)配電箱分散的建筑如：辦公樓、商場、圖書館、會展中心等。

設(shè)計解析：

▲每一層的設(shè)備通過手拉手相連形成一條總線。

▲各樓層配電箱中的各個驅(qū)動模塊與現(xiàn)場智能面板和傳感器通過控制總線相連形成線路。各驅(qū)動模塊采用標準DIN導(dǎo)軌安裝方式;智能面板采用標準86盒安裝;傳感器采用嵌入式吸頂安裝。

▲不同支線通過線路耦合器連接形成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)可集中控制所有設(shè)備。

系統(tǒng)為兩層總線組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即設(shè)備層、線路層。

該照明系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)點集中體現(xiàn)在靈活和穩(wěn)定兩方面：

▲靈活性：系統(tǒng)采用樹狀結(jié)構(gòu)拓展，每個總線設(shè)備的位置在系統(tǒng)中基本可以隨意擺放。另外，整個系統(tǒng)構(gòu)架可大可小，適用于不同類型、不同規(guī)模的項目。

▲穩(wěn)定性：由于系統(tǒng)中每個線路有自己的供電電源，這些電源在電氣上是相互隔離的，這樣一條線路上發(fā)生的故障不會影響其他線路，確保整個KNX/EIB系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性。

2.2.強電回路分布平面圖

▲確定控制的范圍與區(qū)域;確定控制對象。

▲明確不同區(qū)域、不同燈具的劃分，方便下一步確定傳感器、控制面板的分布。

2.3.傳感器分布平面圖

確定控制面板、傳感器、配電箱的數(shù)量及位置。

確定總線對設(shè)備的連接次序及走向。

確定感應(yīng)設(shè)備通信線的連接走向。

2.4.強弱電系統(tǒng)圖

 2.5.系統(tǒng)的接線圖

3、智能照明控制系統(tǒng)產(chǎn)品選型

3.1. 開關(guān)驅(qū)動器

功能說明

用于對設(shè)備進行開關(guān)控制的驅(qū)動器，具有開關(guān)、邏輯控制、延時開關(guān)、預(yù)設(shè)、場景、閾值開關(guān)等功能。

◆ 手動控制

◆ 時間功能，ON/OFF延時、閃爍、樓梯燈

◆ 場景控制

◆ 預(yù)設(shè)功能

◆ 邏輯功能

◆ 閾值功能

◆ 電熱閥驅(qū)動器控制

◆ 總線掉電和掉電復(fù)位后繼電器開關(guān)位置選擇

外形尺寸

3.2. 0-10V調(diào)光驅(qū)動器

功能說明：

2路0-10V調(diào)光器，可對每路進行回路開關(guān)控制并輸出0-10V調(diào)光信號對具有0-10V調(diào)光接口的燈具進行調(diào)光。

◆開關(guān)功能

◆調(diào)光功能

◆場景功能

◆狀態(tài)反饋(開關(guān)狀態(tài)和調(diào)光值)

外形尺寸

3.3. 人體感應(yīng)及光照度二合一傳感器

功能說明：

該傳感器是一種能感受外界信號、物理條件(如光、移動)的設(shè)備裝置，并能將感應(yīng)的信息傳遞給其它設(shè)備裝置(如調(diào)光器、開關(guān)驅(qū)動器)以實現(xiàn)其功能。主要用于照明中與亮度有關(guān)的場合，或者需要監(jiān)控的場合，即監(jiān)控是否有人移動，然后執(zhí)行動作。

◆ 照度感應(yīng)

◆ 移動監(jiān)測

◆ 光照度閾值設(shè)定

◆ 帶10級靈敏度人體監(jiān)測

◆ 邏輯功能

◆ 移動、光照度、邏輯功能使/失能

外形尺寸

3.4. 總線電源

功能說明

KNX/EIB系統(tǒng)標準供電電源，640mA輸出電流，多可以為64個設(shè)備供電，帶總線復(fù)位、過流指示和短路保護。標準導(dǎo)軌安裝。

電源模塊為總線上各個模塊提供電源，耦合總線信號。按下復(fù)位按鍵，會持續(xù)20秒以上的總線復(fù)位時間。連接到總線上的設(shè)備在復(fù)位期間恢復(fù)到它的初始狀態(tài)。如果需要長時間斷開電源，則需要切斷供電電源。

另外本系列的電源提供一個30V的輔助直流電壓，為其他的外設(shè)(如觸摸屏幕、IP網(wǎng)關(guān)等)供電。

外形尺寸

3.5. 智能面板

功能說明

用于接受按鍵觸動信號，可通過區(qū)分短按與長按并結(jié)合不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能。

◆ 開關(guān)功能

◆ 調(diào)光控制

◆ 百葉窗控制

◆ 數(shù)值發(fā)送

◆ 場景控制

外形尺寸

3.6. 干接點輸入模塊

功能說明

用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、數(shù)值發(fā)送、計數(shù)等功能。

◆ 外接輸入控制和手動按鍵控制

◆ 開關(guān)功能

◆ 調(diào)光功能

◆ 百葉窗控制

◆ 數(shù)值發(fā)送

◆ 場景控制

◆ 預(yù)設(shè)順序發(fā)送

◆ 計數(shù)功能

◆ 多重操作

◆ 手動操作狀態(tài)指示

外形尺寸

3.7.PC控制端和智能控制終端

PC控制端

Winswith 3是一種智能照明控制上位機管理軟件，廣泛應(yīng)用在智能建筑、體育館、機場等需要多層次照明控制的場合。可實現(xiàn)功能有：

▲可插入emp、wmp、bmp、jpg、gif、clp等圖形;

▲可對系統(tǒng)中的設(shè)備實現(xiàn)定時、邏輯、延時、場景等控制;

▲可對設(shè)備的開關(guān)進行計次或計時的統(tǒng)計;

▲可實現(xiàn)多種信息統(tǒng)計，如狀態(tài)、溫度等;

▲可編輯不同樓層的圖形，并可互相切換顯示;

▲可顯示不同級別的用戶密碼。

智能控制終端

ayControl是KNX，DMX和Dali家庭自動化系統(tǒng)的視覺控制和連接管理軟件，可將其安裝在手機或平板電腦上，對智能照明實現(xiàn)更便捷、更智能的控制功能。將ayControl裝入手機或平板電腦后，使得KNX傳感器和開關(guān)系統(tǒng)不需要太多額外安裝，降低了整個智能系統(tǒng)成本。

4、結(jié)束語

隨著智能建筑及電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展， 及民眾對節(jié)能環(huán)保、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展的認識度和重視度越來越高。企業(yè)建筑、公共建筑以及商業(yè)建筑等安裝智能照明系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢。智能照明控制系統(tǒng)有利于進一步優(yōu)化相關(guān)單位的能耗監(jiān)測與管理、降低燈具和線路的工作溫度、延長燈具壽命、節(jié)約能源，而消防應(yīng)急照明系統(tǒng)和疏散指示系統(tǒng)配合火災(zāi)報警控制器的使用，在危急時刻，能夠快速針對風向、就近出口、火災(zāi)的走勢、人群密度做出分析，給出的疏散路徑指示，智能打開消防應(yīng)急標志燈的指示方向以及應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群實時地選擇逃生路線，指引逃生方向，大限度的保障群眾的人身，為各商家擔心的問題解決了后顧之憂。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫(yī)院、學校、體育館、展覽館、飯店、商業(yè)樓盤等場所。