ABB i-busRKNX系统在桥梁景观照明控制中的应用

张立全，陈 爽

(1.重庆大学建筑研究院，重庆，400044；2.重庆博蕊楼宇自动化有限公司，重庆，400020)

ABB i-busRKNX系统在桥梁景观照明控制中的应用

张立全1，陈 爽2

(1.重庆大学建筑研究院，重庆，400044；2.重庆博蕊楼宇自动化有限公司，重庆，400020)

现代桥梁夜景照明作为城市夜景照明的重点组成部分，不但要体现夜晚本身的景观视觉效果，而且必须兼顾环保节能与管理效率。本文基于桥梁的夜景照明控制本身的要求，介绍了ABB i-busRKNX系统及原理,阐述了ABB i-busRKNX系统在桥梁的景观照明控制方面的设计方法、施工步骤和工艺，指出了ABB i-busRKNX系统应用于桥梁夜景照明控制的优点。

现代桥梁；景观照明；ABB i-busRKNX系统；KNX协议

1 引言

随着我国经济的迅猛发展对交通运输能力提出的新要求，桥梁建设向着更长、更大、更柔的方向发展，更加重视桥梁美学及环境保护。桥梁照明作为桥梁工程的一部分，不同于一般的道路照明。首先，桥梁照明必须满足道路照明规范以保证交通安全，同时还需要考虑到能源节约以及设备维护等方面，亮度既要符合相关规定又要注意防眩光；其次，作为城市景观的一部分，它的照明又必须具有观赏性和装饰性。夜景照明焕发出夜间的光彩，并将其轮廓刻画得更加鲜明、恢宏。因此，桥梁景观照明的自动化控制显得尤为关键和必要。

ABB i-busRKNX系统正是为满足现代建筑环境控制要求而产生，面向未来，具有高度的可靠性，灵活性和可扩展性。通过与桥梁工程的结合，可以实现桥梁景观照明的监视控制及管理，满足功能需求的同时，有效合理利用能源并提高桥梁照明的管理效率。

2 ABB i-busRKNX系统简介

ABB i-busRKNX系统遵循KNX[1]协议，是欧洲三大总线技术EIB、BatiBUS和EHS[2]相融合的产物。KNX技术于2006年11月被批准为国际标准ISO/IEC 14543[3]，是目前唯一被批准的适用于家庭与楼宇自动化的国际标准，而KNX技术以EIB协议为基础，采用Batibus和EHS有关通信介质的规定，并在结构配置方面增加了新的要求，于2007年7月正式成为我国的国家标准GB/Z20965-2007[4]。

作为生产i-bus系统产品的全球知名电气厂商ABB公司，一方面其所有产品严格遵循KNX协议，保证不同厂商的产品兼容性；另一方面，针对当前智能建筑发展需要，不断推出新产品和提高生产工艺，满足市场要求，其产品已被大量应用于全球各类建筑中。

3 ABB i-busRKNX系统原理

ABB i-busRKNX系统采用总线控制技术，所有信号通过总线传输，其系统由三部分组成，即传感器、驱动器与系统元件[5]。传感器主要是指检测外部信号的总线通信元件，包含智能面板、触摸屏、亮度传感器、人体感应等；驱动器指控制强电或动作的带总线通信的智能元件，如开关驱动器、调光驱动器、百叶窗驱动器等；系统元件主要为系统提供信号侦测及路由等控制，如线路耦合器、系统电源等。所有i-bus元件通过单根双绞线连接（DC29V控制电压）即可组成控制网络。

4 ABB i-busRKNX系统在桥梁景观照明控制中的应用

4.1 桥梁夜景照明概况

作为城市夜景照明的重要组成部分，桥梁景观照明一般由航空障碍灯、投光、泛光灯、LED灯等多种光源组成，目的在于烘托桥型，体现其恢宏大气的同时提升城市的夜景效果，包括桥的轮廓照明、字牌照明、泛光照明等。当前，桥梁的夜景照明多以合理投资、节能环保及绿色照明的设计理念为宗旨[6]，如在灯具的布置上采用以点构线的方式，主拱采用LED点状灯（桥体轮廓灯）勾勒出如虹的形状；在主拱外侧采用超窄光束投光灯照亮桁架，主顶部采用中光束投光灯照亮；在上下桥之间的钢桁架外侧，设置窄光束投光灯，这样整个拱桥的结构表现得淋漓尽致。此外，用线形投光灯间断布置勾勒出桥身。在节假日，LED桥体轮廓灯可做动态的变化，以渲染喜庆气氛。

鉴于以上要求，在设计大桥夜景照明电气线路时，务必按照功能要求、光源种类及回路容量等参数进行照明回路划分与设计；并依据光源分布的范围设置终端照明箱及电气线路。而分散的终端照明箱和数量不少的照明回路对自动控制有着更实际和更高的要求。因此，依据ABB i-busRKNX系统的技术特点，其完全可以作为大桥的夜景照明自动控制系统，在满足功能需要的同时，有效节约能源并提高管理效率。

4.2 ABB i-busRKNX桥梁夜景照明控制系统设计

结合桥梁夜景照明设计，其ABB i-busRKNX控制系统设计主要分为以下几部分。

4.2.1 夜景照明控制箱

夜景照明回路的特点是功率大，线路铺设较远，因此一般采用接触器控制方式实现控制，控制内容包括接触器的启停、运行状态、回路故障状态及现场手自动切换开关状态，见图1所示：

图1 i-bus夜景照明控制箱电路设计

4.2.2 系统设计

通过总线将各夜景照明配电箱连接起来，并依据功能需求配置传感器及中央站组成控制系统，系统图如下图2：

图2 i-bus系统图

4.2.3 平面线路敷设

根据桥梁工程实施特点，应做好平面线路的敷设设计及要求，便于工程预留及实施。

4.3 ABB i-busRKNX桥梁夜景照明控制系统功能

通过在桥梁夜景照明控制中采用ABB i-busRKNX系统，可以实现以下功能。

（1）单组开闭：通过远程计算机监控软件或者现场手动拨动开关，实现单个回路的开关。

（2）场景控制：将夜景照明各回路组开关状态组合成各种夜景模式，如重要节假日、周末及特殊时段等，方便场景单一控件触发和调用。

（3）时间及日期控制：设置场景调用的时间和日期，便于依据预先安排自动控制，实现无人值守。

（4）照度控制：结合时间，当设置开启时间到达而自然光线较强时，缓开相应照明回路节约能源，当时间控制的开启时间未到而自然光线较低时打开相应的照明，满足实际功能需求。

（5）集中监控：通过中央站计算机实现单路、场景、时间、日期等集中监视控制，并可对照明回路的手自动状态、运行状态及故障进行远程监视。

（6）系统监视：除了以上控制外，设置系统元件对总线元件的工作状态、总线信号传输等系统参数进行监视，便于预先故障判断及快速处理。

ABB i-busRKNX系统的产品均具有现场可编程性，并且具有大量的不同种类的传感器供用户选择，任何个性需求的功能均可通过现场编程实现。

4.4 ABB i-busRKNX桥梁夜景照明控制系统实施

ABB i-busRKNX系统在安装实施阶段主要有以下步骤：

（1）线路敷设：总线采用KNX总线J-Y(ST)Yh直接穿管敷设，也可与强电电缆同管共槽。

（2）元件安装：配电箱内i-bus元件应与箱内其它供配电电气元件一起安装，并在工厂内做好电气控制线路的测试，确保现场的正确使用；

（3）系统安装：除了线路敷设及元件安装外，还需要在工程现场安装相应的传感器（如智能面板、触摸屏、亮度传感器等）和集中监视计算机及软件；

（4）系统调试：在正式通电时，按照夜景照明设计和功能使用需要对各元件进行编程及下载运行，编制中央站组态监控软件实现集中监控与参数设置更改，并按照实际情况修改程序并调整参数，直到实现所有预先设计的各种功能。

5 ABB i-busRKNX系统应用于桥梁夜景照明控制方面的优点

采用ABB i-busRKNX系统产品在桥梁夜景照明控制上具有如下优点。

（1）专业性：ABB i-busRKNX系统对夜景照明控制有丰富的工程经验和完善的解决方案，可以方便有效地满足桥梁夜景照明的功能需要。

（2）高效节能：ABB i-busRKNX系统对夜景照明进行集中监控，极大提高了管理效率，同时，由于采用了自动化控制手段，可以有效利用自然环境进行自动控制节约能源，并具有极大的灵活性，可以随时依据已经运行的能源数据规划未来的能源使用计划，控制能源的消耗，实现能源使用的可控性。

（3）先进性：系统为第四代现场总线控制系统，支持自由拓扑结构，拥有种类齐全的传感器及驱动器。

（4）可靠性：系统所有的产品均获得CE及KNX认证，并由德国工厂生产，产品应用至今已达20年之久。

（5）开放性：所有产品遵循KNX协议，可以实现其他厂家KNX产品的无缝连接，同时提供标准的OPC网关，便于与其它系统的信息交换。

6 结语

综上所述，ABB i-busRKNX系统应用于桥梁夜景照明控制中，具有传统控制方式不可替代的优势，已被广大用户所接收。随着ABB i-busRKNX技术与桥梁夜景照明控制日益紧密的结合，将为用户构建一个更加节能、高效、技术环保而又充分实现的桥梁景观。

[1]Konnex Association.Introduction to KNX and Konnex,Promoting the World’s first open Standard for Home and Building Control[M],Brussels-Diegem Belgium,February 2004.

[2]Dr.Y.Kyselytsya,Dr.Th.Weinzierl,Implementation of the KNX Standard[M],Weinzierl Engineering GmbH,October 2006.

[3]KNX Association.The world’s only Open Standard for Home and Building Control[M],KNX Association cvba Bessenveldstraat 5 B-1831 Brussels-Diegem Belgium.

[4] 《控制网络HBES技术规范与住宅和楼宇控制系统》GB/Z20965-2007[R].2007.

[5]ABB i-busRKNX products,design Manual[M],July 2011.

[6]王振祥,重庆朝天门大桥景观照明工程[J].中国交通信息产业,2009，（7）.

[7]KNXHandbookVersion1.1[M],KNXAssociation,Brussels,2004.

[8]吴金广,程大章.KNX总线技术推动楼宇自动化技术发展[J].智能建筑与城市信息,2004，（1）:44-49.

Applications of ABB i-busRKNX Based Bridge Landscape Lighting Control

ZHANG Liquan1,CHEN Shuang2
(1.Architectural Institute of Chongqing University,Chongqing 401331,China;2.Chongqing Bo Rui Building Automation Co.,Ltd.Chongqing 400020,China)

Modern bridge night landscape as a key component of urban night scene illumination lighting,not only should reflect itself night landscape vision effect,but also green energy conservation and management efficiency must be learned.This paper based on the night of a bridge lighting control requirements,simply introduced the system and principle of ABB i-busRKNX,and introduced the design method,construction procedures and technology of ABB i-busRKNX system for a bridge landscape lighting control,furthermore point out the advantages and characteristics of ABB i-busRKNX system for a bridge landscape lighting control.

Modern Bridge;Landscape Lighting;ABB i-busRKNX System;KNX Protocol

TP273

A

1674－5787（2011）03－0144－03

2011-04-30

张立全(1975—），男，山东潍坊人，重庆大学建筑设计研究院，从事建筑电气设计，研究方向为建筑强弱电设计及优化；

陈爽（1977—），男，四川南充人，硕士研究生，重庆博蕊楼宇自动化有限公司，从事楼宇自动化系统设计与施工，研究方向为现场总线技术在现代建筑中的应用与优化。

责任编辑 王荣辉