智能照明控制系统(KNX).doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date智能照明控制系统(KNX)目 录目 录1智能照明控制系统21.1系统概述21.2需求分析21.3设计原则21.4设计要点31.5系统设计41.5.1KNX总线拓朴结构41.5.2系统结构51.5.3系统功能61.6方案设计61.6.1剧院大厅61.6.2展示区域71.6.3剧院观众席81.6.4公共区域81.6.5后台休息区91.6.6泛光照明91.6.7地下车库照明
2、101.7与第三方接口101.8主要设备参数101.8.1监控管理软件101.8.22、4、8、12路16A开关控制器111.8.3窗帘控制模块121.8.4触摸屏121.8.5存在感应器带耦合器光感红外121.8.64路通用输入/输出接口131.8.7带LCD温控智能控制面板131.8.8智能面板带耦合器141.9施耐德电气介绍(仅供参考)141.9.1施耐德电气集团简介141.9.2施耐德电气ISC ECS16-1 智能照明控制系统1.1 系统概述珠海歌剧院设计一套智能灯光控制系统,采用Schneider KNX全数字分布式控制系统,对区域内各类照明等电气设备进行自动化和集中控制管理,实现
3、能源监测,不仅可有效管理楼宇的电气设备,提供灵活多变的使用功能和效果,还可以维护并延长灯具及电气设备的使用寿命,达到安全、节能、人性化、智能化的效果,并能在今后的使用中方便地根据用户的需求进行扩展。1.2 需求分析根据歌剧院设计规划和使用要求,配置智能照明控制系统的功能分析如下:区域控制要求剧院大厅灯光场景控制、灯光开关控制、窗帘控制、照度控制、时钟控制剧院观众席灯光场景控制、照度和红外动态控制、日光灯调光、单灯控制调节后台休息区灯光场景控制、窗帘控制、智能家居控制电梯厅、走道等公共区域灯光场景控制、时钟控制、照度和红外动态控制泛光、景观照明灯光场景控制、时钟控制、照度控制展示中心单灯控制、灯
4、光场景控制、时钟控制、照度控制1.3 设计原则根据现行国家规范和项目技术文件的要求,我们在对珠海歌剧院项目KNX智能照明控制系统的设计中遵循以下的原则:先进性:采用代表当今世界先进技术水平的成熟稳定的系统设备,并建立一个可扩展的平台,充分保护前期工程投资和后续扩展,使系统具有先进性。实用及方便性:系统可容纳不同控制管理的需要。突出体现项目建设 “以人为中心”的思想,给客人以舒适,给管理者以方便。绿色节能性:系统的设计重点、管理重心和维护优化应围绕节能而展开。通过能源分析、软件编程实现各种节能手段,采用优质管理达到节能效果。满足LEED认证要求。安全性、可靠性:采用分布式总线控制,安全性高,系统
5、将任务分配给系统中每个现场处理器,免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行。模块化及扩展性:系统采用模块化设计,总体规划,分步实施;具有良好的兼容性和可扩充性,既可采用RS232/485接口、OPC等标准方式将的不同厂商的设备通过各种通讯方式集成,也可以通过OPC等标准方式向更高级的上位管理系统(如BMS)提供数据,集成管理 。合理性及经济性:系统能最大限度的降低设备的运行成本;满足客户需求,力求系统在初次投入和整个运行生命周期内获得最佳的性能价格比。1.4 设计要点1) 采用全数字分布式智能控制系统,并符合国际通用的EIB/KNX标准,模块化结构,分散式布置。每个控制器都带有CPU,当
6、系统出现故障的情况下仍可以独立完成各种控制功能;2) 模块中带有内置电流检测功能,可分别检测每个回路的电流,当负载电流超出或低于门限值后报警,并具备能耗计算,开灯计时、计次,门限闪烁功能;3) 可采用多种网络拓扑结构。如总线型、星型、树型,系统具有强大的兼容性,系统内元件通用性强;4) 总线元件及现场控制面板运行电压为24VDC;5) 智能控制器采用便于安装维护的导轨式安装方式,体积小巧并可安装于强弱电箱内;6) 各类传感器、控制面板等可直接接于控制层总线上。智能面板具有多种造型、多种材质、多种颜色供选择,以便与装饰的风格相匹配;7) 系统具备照度、时间、动态检测、场景控制功能,满足亮度控制、
7、组合控制等多种控制需求;8) 系统控制设备采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。1.5 系统设计1.5.1 KNX总线拓朴结构支线是KNX系统的最小单元,每条线最多可接64个EIB设备,每条线总线长度不超过1000米,电源到设备距离不超过350米。当总线元件超过64个或需要选择不同的结构时,则最多可以有15条支线通过线路耦合器组合成一条主线,所述结构称为域。总线可以按照主干线的方式扩展,总线上可以连接多达15个域,整个系统可以连接14400个KNX设备,满足XXXX项目日后系统扩展的需要。1.5.2 系统结构本方案采用Schneider KNX系统进行设计,采
8、用全分散分布式总线结构,并符合国际通用的EIB标准和LEED认证要求,系统强大的扩展性,为系统的扩建提供良好的解决方案,系统主要输入单元、输出单元、系统单元和传输网络构成:1) 输入单元:智能面板和各种感应器、红外遥控器、电话网关等;2) 输出单元:智能开关/调光控制器、I/O控制器、时钟控制器;3) 系统单元:KNX/USB模块、支线耦合器、系统电源、系统管理软件等;4) 传输网络:KNX控制线缆、IP网络等。所有设备均内置微处理器和存储单元,并通过KNX总线(可采用总线型、星型和树形)连接成网络。智能控制系统所有单元器件可以记忆对其设定的参数。每个元件在控制网络中均有唯一的地址码以供识别,
9、可以单独对每个元件进行编程。所有对智能设备的控制设定被分散存储在各个元件中,KNX智能控制系统结构图如下:通过输入单元(智能面板、红外遥控器)控制各设备工作状态。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时,输入单元将其转变为指令信号在KNX上广播,所有的输出单元(开关控制器、窗帘控制器等)接收并做出判断,控制相应输出。根据项目功能规划和建筑布局,系统配置6条支线分区,详细配置参考系统点表,每条支线通过支线耦合器串联并通过KNX/IP网关接入计算机网络系统与中心控制室电脑联网,系统可以通过OPC SERVER方式与BMS系统集成管理。1.5.3 系统功能1) 实现设备的全自动运行;2
10、) 实现系统的智能化管理;3) 维持设备正常的工作状况;4) 实现设备的节能,降低营运成本;5) 维持建筑物内部舒适的照度、温度环境;6) 延长电气设备的使用寿命以及提高安全性;7) 实现设备故障的实时报警和必要的保护措施;8) 运行数据、报警数据、操作数据的存储和归档。1.6 方案设计1.6.1 剧院大厅作为高档剧院的大厅应该最大限度地为顾客提供一个舒适、优雅、端庄的环境。其灯具的选用和灯光布置不只是为了大厅照明的需要,更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调,使大厅实现真正的智能管理。整个大厅的智能控制由系统自动管理,系统根据大厅运行时间和内外部环境亮度、温度对比自动调整灯光效果、自动控制
11、空调系统、窗帘系统等,实现无人化操作。大厅接待区安装智能控制面板,根据接待区域各种功能特点和不同的时间段,可预设多种灯光场景模式;同时,工作人员也在中控电脑上可进行手动编程,能方便地选择或修改灯光场景和控制模式;根据不同的用户设置不同的操作权限,比如:设置几组基本灯光场景,不需要密码就可以实现开关,其它的场景需要密码才可以操作;灯光场景的修改编辑,需要工程师或高级管理员的密码才可以操作。系统充分利用由玻璃幕墙浸入的自然光,实现日照自动补偿。当天气阴沉或夜幕降临,大厅的吊灯及主照明将逐渐开启;当室外阳光明媚,系统将自动关闭一些回路灯光。使室内保持要求的亮度,节电可达到50以上。大厅设计了亮度传感
12、器,室内外各些设置一些,通过室内外环境亮度对比,达到自动灯光开启的目。通过安装在建筑四个侧面的光线感应自动控制户外遮阳,可以在夏天光照强烈时有效减少辐射热,防止室内温度过高,节省空调能耗。 灯组的开启(包括筒灯调光、日光灯带等) 亮度恒定控制,根据室外的亮度自动调节室内的灯光亮度值,提供舒适、节能、方便的室内环境。 场景控制,不同的时间场合,营造不同的灯光氛围。还可以配合时间控制,实现白天、夜晚以及深夜的灯光效果,节假日的气氛烘托等。 遮阳控制系统,根据光照强烈时有效减少辐射热,防止室内温度过高。 集中可视控制。在前台可以通过可视软件、触摸屏等设备对大厅的灯光、空调、窗帘、遮阳等设备实现集中管
13、理和控制。1.6.2 展示区域展示区域常采用日光灯和节能灯,通过系统控制灯光和窗帘,始终保持合适的展示区灯光环境,可分别预多种灯光场景,也可由工作人员进行手动编程,能方便地选择或修改灯光场景。可通过现场智能控制面板,根据办公区域功能划分设定多种场景和灯光开关。 展区的灯光控制,有恒光控制器自动开启日光灯的灯组,对展示域进行恒光控制。 电动窗帘的升降操作,有日光探测器对窗帘自动控制。 展示区域的各种场景设置,例如欢迎模式、研讨模式、演讲模式、投影模式、离场模式等等。该功能主要用于结合照明、电器控制、窗帘控制为一体,实现一键操作。1.6.3 剧院观众席剧院内KNX智能控制系统包括:1) 照明控制系
14、统2) 窗帘控制系统。观众席区域常采用筒灯和节能灯,通过系统控制灯光和窗帘,始终保持合适的照明灯光环境,可分别预多种灯光场景,也可由工作人员进行手动编程,能方便地选择或修改灯光场景。可设置4键、8键面板,根据观众席域功能划分设定多种场景和灯光开关。 室内的灯光控制,有恒光控制器自动调节筒灯组的开启状态,对观众席域进行恒光控制。 电动窗帘的升降操作,有日光探测器对窗帘自动控制。 空调控制系统温度调节。 观众席的各种场景设置,例如进、出场模式、中场休息模式、演出模式等等。该功能主要用于结合照明、电器控制、窗帘控制为一体,实现一键操作。 尽可能的减少室内控制面板的数量,可以将以上提及的所有功能在同一
15、个面板上进行操作控制。 1.6.4 公共区域公共区域的智能控制主要考虑到时间控制、亮度感应控制、温度控制、集中平台控制等。时间控制主要分工作日灯光的分时控制,和节假日灯光的分时控制,同时结合亮度感应控制。当人进出较多的时段,打开公共全部回路的灯光,方便人们进出,当人进出较少时段,打开部分回路的灯光,此区域照明控制集中在相关的管理室,由工作人员根据具体情况控制相应的照明。操作既可由现场就地控制,也可由中央监控计算机控制,还可设置时间控制。 过道、楼梯、卫生间、休息室、等配置了红外动态传感器,实现人来灯亮,人走灯灭的效果。 电梯厅和走廊灯光控制:当户外照度低于要求值时,亮度感应器自动开启电梯厅走廊
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