智能照明系统设计方案.docx

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智能照明系统设计方案

智能照明系统设计方案

11.10.1.系统组成

智能照明系统是将计算机控制技术领域最新的现场总线技术应用于传统的电气安装领域，系统中的所有总线元件都有自己的智能体，所以不需要中央控制单元（例如PC），因此智能照明系统的组成极为方便，既可以用于小型的安装（楼层）也可用于大型项目。

总线元件从功能上可以分为三大类：

传感器、执行器、系统元件。

随着总线元件的不断开发，应用可以实现建筑中越来越多的物业管理合能源管理方面的新任务。

11.10.2.系统拓扑结构

系统采用单元地址化结构设计，根据系统的等级结构和应用控制器的功能赋予每个功能部件以相应的物理地址，控制命令通过总线传递到相应的地址，达到控制目的。

其中物理地址采用树状结构，系统以线——域——多个域的方式进行拓展。

●线

线路是系统拓扑结构里最小的单元。

每台总线设备（DVC）可通过发送电信号的方式同其他设备交换信息，最多可以有64台总线设备在同一线路上运行。

实际连接的总线设备数量取决于所选的总线电源和单个设备的电源需求。

●域

每一条线可以使用64个总线装置，当超过这个数量时，多条线经由线路耦合器（LC）连接在主干线上构成一个区域。

一个区域最多有15条线，每条线最多64个总线设备，故而一个区域的最大容量为960路总线设备。

每条线路包括主线必须有自己的能量提供单元。

●多个域

同样当系统的装置数量超过一个区域的容量时，可以将不同的区域经由区域耦合器进行连接，总线系统上最多可以包括15个区域，可以连接超过14000个总线设备。

●与其他系统连接

系统采用的是开放式通信协议，采用符合通信协议的接口——即网关，可以将系统自由地与其他系统相连，例如：

ISDN、电力网、楼宇管理设备等等，实现数据的双向交换。

●系统拓扑结构特点

系统的拓扑结构层次简单、清晰。

其优点集中体现在灵活和稳定两方面：

灵活性：

系统采用树状结构拓展，每个总线设备的位置在系统中基本可以随意摆放。

另外，整个系统构架可大可小，适用于不同类型、不同规模的项目。

稳定性：

由于系统中每个线路有自己的供电电源，这些电源在电位上是相互隔离的，这样一条线路上发生的故障不会影响其他线路，确保整个系统的高度稳定性。

11.10.3.通讯传输技术

是基于一个电气安装标准，由一些厂商开发的通讯系统。

早在1992年，德国标准化协会出版了德国准标准DINVVDE0829，规范了标准。

完全基于ISO/OSI开放系统互连参考模型，并使用其中的5层协议，在每个参考模型层上实现了不同的功能。

已经规范了称为网络标准，来提供标准的应用服务。

应用服务的数量基于一些工作组来增加。

是欧洲TC247控制标准之一，TAC247标准也同时包括LonWorks/ANSI/EIA709/EIA852，BACnet等标准。

和其它现场总线协议一样，各总线设备之间通过报文交换它们的信息，报文是由一连串的符号组成，里面包含例如开关主令或信号。

因为系统采用双绞线进行信号传输，总线电线是对称的结构，而且电线的安装不存在对地电位，所以在两根芯线之间不会由于电位差而引起对地电位的故障。

传输技术在传输速度、脉冲产生和脉冲接收方面，设计得使总线电线不需要终端阻抗就可以任意的拓扑。

在上传输的速率最大值为9.6kb/s，相当于每秒40-50份报文。

各个总线设备在总线上的信息存取被控制的确保信息交换有条不紊。

总线上报文交往是通过串行、异步传输来保证有序进行的。

为了提高可靠性和达到最大传输速率，是应用CSMA/CA（具有避免冲突的载波侦听多路存取）总线存取法，通过这种方法，使得在多个总线设备同时发送报文时就不会发生报文丢失现象，而且有自己的优先权定义，报文发送的先后次序严格贯彻优先性，以保证信号的有序传送。

在任何时候，所有的总线设备总是同时接收到总线上的信息，只要总线上不再传输信息时，总线设备即可独立决定将报文发送到总线上。

的传输是按事件控制的，也就是说，当事件真正发生时和需要传输信息时才将报文发送到总线上。

11.10.4.智能照明控制系统

11.10.4.1.控制要求

本工程照明智能控制系统采用现场总线，室内公共照明、室外立面照明及景观照明采用智能照明控制系统——现场总线，对室外广场照明、进行时间控制、定时控制和光线感应控制。

系统还可实现中央控制及监控、时间控制、远程控制、移动感应控制、光线感应控制及定时控制等功能，实现照明系统的智能管理。

照明控制系统控制主机设在中央控制管理室，系统模块记忆的预设置灯光场景，不因停电而丢失；且每个只能照明控制模块应有断电后再来电时切换为任意所需开灯模式的功能。

智能开关驱动器的各回路控制容量不大于16A，具有手动拨钮开关，便于线路检修以及总线系统故障时手动操作。

智能控制面板：

可实现个别控制、群组控制、模式场景控制功能，具备遥控功能及状态显示。

总线连接方式：

所有设备用总线连接，系统连接采用星型或树型结构，以提高系统的可靠性,并节省安装维护成本。

系统安装:

所有智能开关继电器及调光驱动器模块均采用35mm标准DIN导轨安装，并且装入照明配电箱或控制箱中，便于照明配电系统统一管理。

智能控制面板采用标准86或80墙装盒安装,便于施工及安装。

系统为总线制分布式控制系统，系统的各个功能模块之间可以通过总线直接通信，某个模块或支线的故障不会影响整个网络的运行。

可以实现系统的自动控制和现场的手动控制，互相切换时不需要增加控制设备。

而且系统是开放性的标准，可以和BMS系统连接。

11.10.4.2.管理方案

由于本次使用的控制驱动元件为带手动开关的执行器，所以即使是当整个系统发生通讯故障时，工作人员也可以使用开关驱动器上的手动控制开关来对场内灯光进行人为的手动开启与关闭。

考虑系统拓扑结构的自由性以及特殊性，将系统故障率降至最低。

无论哪一个控制元器件发生了故障或者损坏都不会影响其他设备的正常运行。

11.10.4.3.系统中央监控平台

智能系统的远程管理软件为，用于对整个控制区域的照明系统以及应急照明系统进行远程集中监视及控制。

此软件采用标准的图形界面进行操作控制并可插入.bmp图形如大楼平面图、效果图或照片，使控制更加简易、直观。

中控软件可运行于Windows95/98或XP/2000各种环境下。

软件的主要功能如下：

可插入BMP图形

可对KNX/EIB智能控制系统中的设备进行定时控制

可进行逻辑控制

可对设备进行延时开关

可进行场景控制

可对设备的开关进行计次或计时统计

实时显示各种信息如某设备开关或某处有报警

可实时打印各种信息

可以数字或表计的方式显示灯光亮度或室内温度

可查询历史记录

可实时显示设备的开关状态

可通过开关按钮图形进行开关控制

可通过调光按钮图形进行调光控制

可进行报警指示

可编辑不同区域、不同监控场所的图形，并可相互切换显示

软件可提供5种不同级别的用户密码，分别可控制系统中不同的设备，以提高系统的安全性。

11.10.4.4.系统设备安装说明

系统布线要求：

●总线为24v低压信号线，需要单独配管，且与强电管之间的间距应大于、等于50mm，可与强电管平行铺设。

●各个开关、执行器元件都需使用标准线缆连接，线缆由厂商统一供应。

●线的连接结构形式多种多样，可选用星型、环型、总线型、网络型等多种连接形式，也可以互相混合使用，只需将线连接到每个开关、感应器元件即可。

具体连接方式可从施工的简便性与房屋具体结构的限制等多方面因素来考虑、选择。

●如需连接两根或以上的信号线，必须通过智能面板上的总线连接端子或添购的总线连接端子连接。

每个连接端子由分别为红色“+”和深灰色“-”的两个端子部件组成，每个部件均带有4个适用于实心导线（直径0.6至0.8mm）。

●在实际施工中，可以在有开关、感应器的底座中预留一段线缆。

到设备安装时，直接打断，连接于设备的连接端子上。

●所有用控制的灯光、电器设备电源控制线，都必须通过配管或桥架，拉到指定的配电箱；并且每条线路必须严格按施工图纸标明回路号或者直接标明该回路灯光所属类型、区域，以及火、零、接地线。

●其他接入系统的用电设备，以及各种外接感应器（如红外报警探测器或微光感应器等）也都需明确标注线型以及所属区域。

●以上对控制线路的标注要求，主要是为了方便智能系统的编程以及往后的系统维护与电路检修。

配电箱要求：

配电箱可与强电配电箱混合使用，也可以单独另置一个专用电箱，具体依照业主与施工需求确定。

配电箱的尺寸大小，由执行器设备量以及空开断路器数量的多少来决定。

配电箱中，信号线进线孔应严格与电器设备控制信号线严格分开。

最理想情况为线缆与电源控制线分别左、右两边进线或者上、下分开进线。

执行器设备多数均采用DIN导轨安装方式安装，高度与厚度均同于普通空开断路器尺寸相同。

由于执行器输出端需连接大量用电器控制线，各DIN导轨之间的间距应不小于160mm。

设备安装要求：

●一般智能控制面板均为普通86盒安装，无需另外加装任何设备。

考虑到安装的便捷与美观，建议使用施耐德公司的配套底盒安装。

●面板的安装高度，如设计师没有特殊要求，一律为距地面1300mm（以边框下缘据地高度为准）。

11.10.4.5.智能照明和控制系统的调试及测试

智能照明和控制系统，在系统安装完成后，首先要进行电气线路的测试，采用万用表，检查物理线路是否接通；在确认电气接线无误后，进行以下的系

系统调试：

采用专用调试软件ETS（KNX/EIBToolSoftware），进行系统调试和检测，调试过程如下：

物理地址录入：

将所有总线元件，根据系统拓扑图，分配各元件物理地址，并通过USB接口，下载给指定元件；

组地址分配：

在物理地址录入成功后，进行各元件的组地址分配，分配原则是：

先进行单键功能的组地址分配，再进行场景功能的组地址分配；先进行照明功能的组地址分配，再进行窗帘、空调等其它功能的组地址分配；先进行区域控制的组地址分配，再进行系统总体功能的组地址分配；

各元件功能的确定：

检查以上总线元件的功能配置，结合设计方案并听取用户的使用需求，确定各总线元件的功能和进行组地址分配；

程序下载：

将以上ETS中设计好的系统软件，下载给各指定总线元件；

系统软件调试下载完成后，将进行系统检测；

系统检测：

系统电气接线，已经在系统调试之前进行了物理检测，在调试结束后，还可以通过ETS软件，进行线路检测：

线路检测：

通过ETS的测试功能，读取系统中每个元件的状态，以检查线路的接线情况；

设备检测：

录入物理地址后，通过ETS检测各元件状态是否正常，各回路、按键的状态是否正常；

控制功能检测：

程序录入完毕后，对元件每个控制功能能否达到程序控制要求进行检测，并进行记录；

系统检测：

在元件功能检测完成后，对系统中多线路、多区域之间的联动功能进行检测；测试系统全开、全关等状态是否满足设计要求，是否有控制遗漏；

系统试运行：

进行1～2周的系统试运行，在试运行期间，及时跟踪系统运行情况，检查功能是否有遗漏和需要改进的地方，与使用者沟通并听取使用需求，再进行系统功能的调整和优化。

系统正式运行：

经过以上程序后，固定各元件的功能，并制作使用说明书和客户操作指南，将系统交接给客户使用。

11.10.4.6.智能照明和控制系统的维护与应急措施

由于是分布式系统，可以减少电气故障的发生率，在每一个照明控制点都可以通过手动开关进行灯光开关操作。

当有意外情况发生时，可以直接通过执行器件上的手动开关进行灯光的操作。

通过手动开关的控制，可以直接检测灯光供电或者灯源是否完好。

系统维护要求：

日常系统维护分为两部分，一部分为电气维护部分，即直接通过执行器的手动开关检测每路灯光是否可以正常工作；另一部分为系统检测，通过ETS系统软件对各个元器件是否能正常传输数据进行监控，另外对于各条线路之间的通讯以及支线与总线之间的数据传输做监控，察看是否有冗余的信号发送，或者是否会发生信号错误的情况。

灯光控制故障与分析

如出现一个区域的灯光不受集中控制系统控制，先可通过对该区域值班保安的呼叫来让他检查该控制区域的系统供电电源状态是否完好，如系统供电没有问题，则可以进一步使用本地的多功能控制面板进行本区域灯光的对应场景控制，如此操作可以进行，则说明本线路内的通讯可以正常完成，怀疑为线路与域之间的耦合器发生故障，需要对该耦合器重新进行程序编写或者更换。

如果此时查明每一个驱动器模块的RUN灯无指示，则说明系统电源发生故障，需要替换（因为系统电源模块无需程序编程，所以可以直接使用新产品替代），同时值班工作人员可以通过开关执行器的手动开关来进行灯光的开关操作。

如果只是某一个驱动器模块，或者几个驱动器模块RUN指示灯没有点亮，则说明线路发生的断路，需要现场值班人员清查每一个模块接线端子是否连接牢固，每个配电箱之间的连线是否遭到的损坏。

此时，值班工作人员仍然可以通过开关执行器的手动开关来进行灯光的开关操作。

通过电流检测器也可以直接探测出是否有灯光的供电线路发生故障，从中央控制平台上会收到报警信号，由此提示工作人员对灯光的供电线路进行检修，避免因为供电系统造成灯光照明的启/闭故障。

如果发生中央控制软件无法操控灯光场景的情况，则有可能是因为RS232通讯接口连接松动，或者中央控制主机所在干线供电电源发生故障。

此时，可以使用另一个中央控制中心的可视化软件进行灯光照明的集中控制。

同时检查本地通讯端口以及供电电源的工作状态情况，排除设备故障。