［摘 要］長久以來，智能照明系統(tǒng)在國內(nèi)未被得到重視，多數(shù)建筑物仍用傳統(tǒng)方式來控制的燈光照明，一些智能建筑使用樓宇自動(dòng)化（ba）系統(tǒng)監(jiān)控照明，但只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的區(qū)域照明和定時(shí)開關(guān)功能。相比之下，智能照明系統(tǒng)顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。
［關(guān)鍵詞］KNX ；智能建筑 ；智能照明應(yīng)用
1、KNX系統(tǒng)介紹
隨著智能建筑的普及，各種總線控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，促使傳統(tǒng)的電氣安裝系統(tǒng)向智能化、可擴(kuò)展化方向發(fā)展。knx 系統(tǒng)已被成功地適用于酒店、機(jī)場(chǎng)、別墅等各種場(chǎng)合。
2、KNX系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.1成本低
1)可以輕松實(shí)現(xiàn)新功能的修改、擴(kuò)展和添加 ；
2)根據(jù)外界光線自動(dòng)調(diào)整燈具亮度 ；
3)高峰用電時(shí)，無關(guān)設(shè)備自動(dòng)切斷，以保證不超過額定負(fù)荷 ；
4)根據(jù)每個(gè)房間的要求自動(dòng)控制加熱 ；
5)根據(jù)作息時(shí)間和節(jié)假日自動(dòng)控制照明 ；
2.2更放心
利用紅外感應(yīng)器等各種感應(yīng)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，并且設(shè)備一般電壓為24V，降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
1）可以記錄和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中設(shè)備的使用狀態(tài)、時(shí)間和使用壽命 ；
2）通過手機(jī)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打開系統(tǒng)中的設(shè)備 ；
3)監(jiān)視系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并給出錯(cuò)誤報(bào)告 ；
4)根據(jù)外部環(huán)境的變化做出反映并調(diào)節(jié)設(shè)備的狀態(tài) ；
5)功能的修改通過 PC 軟件編程即可 ；
2.3提高生活品質(zhì)
1)系統(tǒng)根據(jù)人體活動(dòng)、環(huán)境的變化進(jìn)行自動(dòng)地調(diào)整 ；
2)簡(jiǎn)化操作，完成復(fù)雜功能，居家更放心和舒服 ；
3)個(gè)性化的系統(tǒng)，系統(tǒng)的狀態(tài)可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行調(diào)整。
3、KNX系統(tǒng)基本原理
knx 技術(shù)是傳統(tǒng)電氣安裝技術(shù)的一次突破性革命。它具有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今建筑技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之一。
3.1總線傳輸介質(zhì)
KNX 總線以雙絞線（TwistPair）為通訊媒介。它采用2x2x0.8 的標(biāo)準(zhǔn) KNX 總線，抗干擾性強(qiáng)。
3.2系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
knx 系統(tǒng)非常靈活，可以按拓?fù)浞謱釉O(shè)計(jì)和安裝。其小的單元是線路，每條線路可連接64 個(gè)元件 ；多達(dá)15 個(gè)線路連接可以通過線路耦合器組合成更大的拓?fù)鋯卧Q為區(qū)域。通過耦合器可以使15個(gè)域相連接，可以連接多達(dá)14400 個(gè)總線元件。根據(jù) knx 標(biāo)準(zhǔn)，每條線路的總線長度為1000米，通過使用中繼，可以使用 knx 實(shí)現(xiàn)大型項(xiàng)目的智能照明控制。
3.3信號(hào)傳輸
knx 系統(tǒng)中的每個(gè)總線元件均是智能控制單元。這些元件通過廣播電信號(hào)交換信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境感知和各種設(shè)備的自動(dòng)控制。
knx 系統(tǒng)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(shù)，使得多個(gè)組件同時(shí)發(fā)送總線信號(hào)的同時(shí)而幾乎不可能丟失信號(hào)。
3.4尋址
在 KNX 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中，各種設(shè)備定義了兩種類型的地址：物理地址和邏輯地址。每個(gè)總線元件具有物理地址， 用于標(biāo)識(shí)用于程序配置和下載。
4、控制方式及功能實(shí)現(xiàn)
knx 主要有以下幾種控制方式 ：
手動(dòng)控制 ：根據(jù)實(shí)際需要配置相應(yīng)數(shù)量的現(xiàn)場(chǎng)控制器（如智能開關(guān)等），以控制系統(tǒng)的操作。
移動(dòng)控制 ：安裝在公共走廊等部位傳感器根據(jù)人員和車輛的活動(dòng)狀況，自動(dòng)開閉相應(yīng)區(qū)域的照明。
恒照度控制 ：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的照度值，根據(jù)區(qū)域內(nèi)照度的變化，自動(dòng)開啟區(qū)域內(nèi)照明設(shè)備的數(shù)量，使大廳內(nèi)照度保持恒定。
場(chǎng)景控制 ：可以根據(jù)個(gè)人喜好設(shè)置不同的照明模式，然后根據(jù)設(shè)置的照明場(chǎng)景進(jìn)行切換。
定時(shí)控制 ：樓梯間和公共走道的電燈通常在下班時(shí)間仍然亮著，通過定時(shí)控制可以避免這種不必要的能量浪費(fèi)。
集中控制 ：在消控的 Elvis 軟件平臺(tái)上顯示出電子地圖，它可以實(shí)時(shí)掌握建筑物內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，并及時(shí)調(diào)整，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
5、智能照明與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的比較
控制方式的比較 ：
①傳統(tǒng)的控制采用手動(dòng)開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)須始終打開或關(guān)閉。
②智能照明控制采用弱電控制，以弱控強(qiáng)，控制功能強(qiáng)大，高度自動(dòng)化。通過場(chǎng)景的預(yù)置，只需一個(gè)鍵即可啟動(dòng)，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(tǒng)的控制形式單一，只有開和關(guān) ；
②智能照明控制系統(tǒng)采用調(diào)光模塊，在不同的使用場(chǎng)合產(chǎn)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(tǒng)控制是人工管理 ；
②智能控制可以對(duì)能源管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，只需用一臺(tái)電腦便實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的管理。
通過上述的比較，并結(jié)合工程的投資、實(shí)施及運(yùn)行結(jié)果可看出，智能照明系統(tǒng)有可靠，經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。
6、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)
安科瑞Acrel-Bus 智能照明控制系統(tǒng)，是基于 KNX 總線技術(shù)設(shè)計(jì)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 2×2×0.8 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(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論連接控制模塊數(shù)量達(dá) 58000 多個(gè)。安科瑞智能照明控制產(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(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能化控制，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(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公建項(xiàng)目的照明系統(tǒng)。
產(chǎn)品分類 | 型號(hào)及對(duì)應(yīng)名稱 | 主要功能 |
電源 | ASL100-P640/30 | 總線電源模塊，為 KNX/EIB 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(tǒng)中。該電源模塊不僅可以為總線提供電壓，耦合總線信號(hào)，并且監(jiān)測(cè) KNX/EIB/系統(tǒng)的電壓。另外該電源模塊還會(huì)提供一個(gè) 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)提供電壓。 |
開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-S2/16 | 該系列開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，有四路、八路、十二路三種型號(hào)可選擇。該模塊是用于對(duì)負(fù)載進(jìn)行開關(guān) 控制的驅(qū)動(dòng)器，具有手動(dòng)操作開關(guān)、開關(guān)延時(shí)設(shè) 定、狀態(tài)反饋、總線電壓斷開和恢復(fù)后繼電器開 關(guān)狀態(tài)的設(shè)定，還具有場(chǎng)景開關(guān)、閾值開關(guān)等功能。 |
ASL100-S4/16 | ||
ASL100-S8/16 | ||
ASL100-S12/16 | ||
調(diào)光驅(qū)動(dòng)器 | ASL100-SD2/16 | 該系列 0—10V 調(diào)光驅(qū)動(dòng)器，有兩路、四路兩種型號(hào)可選擇。該模塊既可以對(duì)負(fù)載進(jìn)行開關(guān) 控制，還可以輸出 0—10V 調(diào)光信號(hào)對(duì)具有 0-10V 調(diào)光接口的燈具進(jìn)行調(diào)光，此外該模塊還可通過 設(shè)置實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)控制、場(chǎng)景控制功能。 |
ASL100-SD4/16 | ||
ASL100-TD2/5 | 可控硅調(diào)光驅(qū)動(dòng)器，既可以對(duì)負(fù)載進(jìn)行開關(guān) 控制，還可以對(duì)支持可控硅調(diào)光的燈具進(jìn)行調(diào)光 此外該模塊還可通過設(shè)置實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)控制、場(chǎng)景控制功能。 | |
智能面板 |
ASL100-F1/2 | 該系列智能面板有一聯(lián)兩鍵、兩聯(lián)四鍵、四 聯(lián)八鍵三種選擇。該系列面板使用標(biāo)準(zhǔn)接線端子 和 KNX 總線線纜將面板接入系統(tǒng)，無需額外的供電模塊。 該系列智能面板通過弱電控制強(qiáng)電，避免智能面板直接控制強(qiáng)電存在的危險(xiǎn)。 該系列智能面板可通過區(qū)分按鍵短按長按并結(jié)合不同參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制、調(diào)光控制、百葉窗控制、場(chǎng)景控制、數(shù)值發(fā)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(cè)人體移動(dòng)（物體移動(dòng)）和光照度，將感應(yīng)的信號(hào)處理后傳 遞給其他控制模塊（如調(diào)光驅(qū)動(dòng)器、開關(guān)驅(qū)動(dòng)器等）并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)控制功能。 |
ASL100-T2/BR | ||
輸入模塊 | ASL100-DI4/20 | 干接點(diǎn)輸入模塊，通過外部輸入或(和)手動(dòng)操作按鍵來控制驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作。該模塊自帶 20V 的 DC 輸入信號(hào)，因此無需外部電壓輸入，當(dāng)檢測(cè)到外部干接點(diǎn)信號(hào)輸入時(shí)，模塊可根據(jù)功能設(shè) 定向總線發(fā)送相應(yīng)的報(bào)文。 該模塊的功能設(shè)定主要包括：四路開關(guān)信號(hào)，調(diào)光功能，窗簾功能，數(shù)值發(fā)送，場(chǎng)景控制， 順序發(fā)送，計(jì)數(shù)功能，多重操作功能。 |
ASL100-WI4/230 | 濕接點(diǎn)模塊通過外部輸入或(和)手動(dòng)操作按鍵來控制驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作。該濕接點(diǎn)模塊支持12V~230V AC DC 電壓輸入。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到外部有源信號(hào)輸入時(shí)，模塊可根據(jù)預(yù)設(shè)功能向總線發(fā)送報(bào)文。 該模塊的功能設(shè)定主要包括：四路開關(guān)信號(hào)，調(diào)光功能，窗簾功能，數(shù)值發(fā)送，場(chǎng)景控制， 順序發(fā)送，計(jì)數(shù)功能，多重操作功能 |
7、前景展望
現(xiàn)在中國市場(chǎng)上，ABB、SchneiderElectric、Siemens、Legrand 等公司都推出了 KNX 智能照明控制系統(tǒng)的產(chǎn)品。由于 knx 系統(tǒng)的開放性，國內(nèi)如視聲電子等眾多廠商也在探索將 knx 網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。在萬物互聯(lián)時(shí)代，knx 系統(tǒng)具有廣闊的空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
參考文獻(xiàn)
【1】KNX 協(xié)會(huì)《. KNX 系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》ABB 公司《. ABBI-bus 產(chǎn)品手冊(cè)》.
【2】程 勝.淺議KNX智能照明技術(shù)及在工程中的實(shí)際應(yīng)用
【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版
