[摘 要]長久以來,智能照明系統在國內未被得到重視,多數建筑物仍用傳統方式來控制的燈光照明,一些智能建筑使用樓宇自動化(ba)系統監控照明,但只能實現簡單的區域照明和定時開關功能。相比之下,智能照明系統顯示出強大的優勢。
[關鍵詞]KNX ;智能建筑 ;智能照明應用
1、KNX系統介紹
隨著智能建筑的普及,各種總線控制系統應運而生,促使傳統的電氣安裝系統向智能化、可擴展化方向發展。knx 系統已被成功地適用于酒店、機場、別墅等各種場合。
2、KNX系統的特點
2.1成本低
1)可以輕松實現新功能的修改、擴展和添加 ;
2)根據外界光線自動調整燈具亮度 ;
3)高峰用電時,無關設備自動切斷,以保證不超過額定負荷 ;
4)根據每個房間的要求自動控制加熱 ;
5)根據作息時間和節假日自動控制照明 ;
2.2更放心
利用紅外感應器等各種感應器實現監控,并且設備一般電壓為24V,降低火災風險系數。
1)可以記錄和統計系統中設備的使用狀態、時間和使用壽命 ;
2)通過手機或網絡系統打開系統中的設備 ;
3)監視系統中設備的運行狀態并給出錯誤報告 ;
4)根據外部環境的變化做出反映并調節設備的狀態 ;
5)功能的修改通過 PC 軟件編程即可 ;
2.3提高生活品質
1)系統根據人體活動、環境的變化進行自動地調整 ;
2)簡化操作,完成復雜功能,居家更放心和舒服 ;
3)個性化的系統,系統的狀態可以根據自己的喜好進行調整。
3、KNX系統基本原理
knx 技術是傳統電氣安裝技術的一次突破性革命。它具有現場總線技術的核心優勢,是當今建筑技術領域現場總線標準之一。
3.1總線傳輸介質
KNX 總線以雙絞線(TwistPair)為通訊媒介。它采用2x2x0.8 的標準 KNX 總線,抗干擾性強。
3.2系統拓撲結構
knx 系統非常靈活,可以按拓撲分層設計和安裝。其小的單元是線路,每條線路可連接64 個元件 ;多達15 個線路連接可以通過線路耦合器組合成更大的拓撲單元,稱為區域。通過耦合器可以使15個域相連接,可以連接多達14400 個總線元件。根據 knx 標準,每條線路的總線長度為1000米,通過使用中繼,可以使用 knx 實現大型項目的智能照明控制。
3.3信號傳輸
knx 系統中的每個總線元件均是智能控制單元。這些元件通過廣播電信號交換信息,實現現場環境感知和各種設備的自動控制。
knx 系統采用串行異步傳輸方式,采用 csma/ca(載波偵聽多路訪問 / 沖突避免)技術,使得多個組件同時發送總線信號的同時而幾乎不可能丟失信號。
3.4尋址
在 KNX 協議標準中,各種設備定義了兩種類型的地址:物理地址和邏輯地址。每個總線元件具有物理地址, 用于標識用于程序配置和下載。
4、控制方式及功能實現
knx 主要有以下幾種控制方式 :
手動控制 :根據實際需要配置相應數量的現場控制器(如智能開關等),以控制系統的操作。
移動控制 :安裝在公共走廊等部位傳感器根據人員和車輛的活動狀況,自動開閉相應區域的照明。
恒照度控制 :根據系統設定的照度值,根據區域內照度的變化,自動開啟區域內照明設備的數量,使大廳內照度保持恒定。
場景控制 :可以根據個人喜好設置不同的照明模式,然后根據設置的照明場景進行切換。
定時控制 :樓梯間和公共走道的電燈通常在下班時間仍然亮著,通過定時控制可以避免這種不必要的能量浪費。
集中控制 :在消控的 Elvis 軟件平臺上顯示出電子地圖,它可以實時掌握建筑物內設備的運行狀況,并及時調整,從而達到節能的目的。
5、智能照明與傳統照明系統的比較
控制方式的比較 :
①傳統的控制采用手動開關,手動開關須始終打開或關閉。
②智能照明控制采用弱電控制,以弱控強,控制功能強大,高度自動化。通過場景的預置,只需一個鍵即可啟動,還可以通過 APP 或者遙控器等各種方式控制。
控制效果的比較 :
①傳統的控制形式單一,只有開和關 ;
②智能照明控制系統采用調光模塊,在不同的使用場合產生不同的照明效果,營造不同的氛圍。
管理方式的比較 :
①傳統控制是人工管理 ;
②智能控制可以對能源管理實現自動化,只需用一臺電腦便實現對整個項目的管理。
通過上述的比較,并結合工程的投資、實施及運行結果可看出,智能照明系統有可靠,經濟的優勢。
6、安科瑞智能照明控制系統
安科瑞Acrel-Bus 智能照明控制系統,是基于 KNX 總線技術設計的控制系統。KNX 總線技術起源于歐洲,是在 EIB、Batibus 和 EHS 這三種住宅和樓宇的總線控制技術上發展起來的,其中 EIB(European Installation Bus,歐洲安裝總線)是該總線技術的主體。 Acrel-Bus 智能照明控制系統采用標準的 2×2×0.8 EIB 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,即可實現照明燈具的遠程集中控制,又可實現就近控制功能。該系統理論連接控制模塊數量達 58000 多個。安科瑞智能照明控制產品種類齊全,方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應、照度 感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現靈活多樣的智能化控制,特別適合于各類智能小區、醫院、學校、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。
產品分類 | 型號及對應名稱 | 主要功能 |
電源 | ASL100-P640/30 | 總線電源模塊,為 KNX/EIB 系統標準供電電源,該模塊可為與其在同一支線上的其他控制模 塊進行供電。 該電源模塊輸入端接入普通的市電回路,輸出端使用 KNX 總線線纜將其他模塊接入系統中。該電源模塊不僅可以為總線提供電壓,耦合總線信號,并且監測 KNX/EIB/系統的電壓。另外該電源模塊還會提供一個 30V 的輔助直流電壓,為其他的外設(如觸摸屏幕、IP 網關等)提供電壓。 |
開關驅動器 | ASL100-S2/16 | 該系列開關驅動器,有四路、八路、十二路三種型號可選擇。該模塊是用于對負載進行開關 控制的驅動器,具有手動操作開關、開關延時設 定、狀態反饋、總線電壓斷開和恢復后繼電器開 關狀態的設定,還具有場景開關、閾值開關等功能。 |
ASL100-S4/16 | ||
ASL100-S8/16 | ||
ASL100-S12/16 | ||
調光驅動器 | ASL100-SD2/16 | 該系列 0—10V 調光驅動器,有兩路、四路兩種型號可選擇。該模塊既可以對負載進行開關 控制,還可以輸出 0—10V 調光信號對具有 0-10V 調光接口的燈具進行調光,此外該模塊還可通過 設置實現預設控制、場景控制功能。 |
ASL100-SD4/16 | ||
ASL100-TD2/5 | 可控硅調光驅動器,既可以對負載進行開關 控制,還可以對支持可控硅調光的燈具進行調光 此外該模塊還可通過設置實現預設控制、場景控制功能。 | |
智能面板 |
ASL100-F1/2 | 該系列智能面板有一聯兩鍵、兩聯四鍵、四 聯八鍵三種選擇。該系列面板使用標準接線端子 和 KNX 總線線纜將面板接入系統,無需額外的供電模塊。 該系列智能面板通過弱電控制強電,避免智能面板直接控制強電存在的危險。 該系列智能面板可通過區分按鍵短按長按并結合不同參數設置實現開關控制、調光控制、百葉窗控制、場景控制、數值發送控制等功能。 |
ASL100-F2/4 | ||
ASL100-F4/8 | ||
二合一傳感器 | ASL100-T2/BM | 該系列兩通道傳感器,分別探測人體移動(物體移動)和光照度,將感應的信號處理后傳 遞給其他控制模塊(如調光驅動器、開關驅動器等)并實現相應的自動控制功能。 |
ASL100-T2/BR | ||
輸入模塊 | ASL100-DI4/20 | 干接點輸入模塊,通過外部輸入或(和)手動操作按鍵來控制驅動器的動作。該模塊自帶 20V 的 DC 輸入信號,因此無需外部電壓輸入,當檢測到外部干接點信號輸入時,模塊可根據功能設 定向總線發送相應的報文。 該模塊的功能設定主要包括:四路開關信號,調光功能,窗簾功能,數值發送,場景控制, 順序發送,計數功能,多重操作功能。 |
ASL100-WI4/230 | 濕接點模塊通過外部輸入或(和)手動操作按鍵來控制驅動器的動作。該濕接點模塊支持12V~230V AC DC 電壓輸入。當系統檢測到外部有源信號輸入時,模塊可根據預設功能向總線發送報文。 該模塊的功能設定主要包括:四路開關信號,調光功能,窗簾功能,數值發送,場景控制, 順序發送,計數功能,多重操作功能 |
7、前景展望
現在中國市場上,ABB、SchneiderElectric、Siemens、Legrand 等公司都推出了 KNX 智能照明控制系統的產品。由于 knx 系統的開放性,國內如視聲電子等眾多廠商也在探索將 knx 網關產品來實現應用互聯網的遠程實時監控功能。在萬物互聯時代,knx 系統具有廣闊的空間和發展潛力。
參考文獻
【1】KNX 協會《. KNX 系統設計手冊》ABB 公司《. ABBI-bus 產品手冊》.
【2】程 勝.淺議KNX智能照明技術及在工程中的實際應用
【3】安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版
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