EIB 总线型智能照明
2022-07-14张慧
张 慧
(中国航空规划设计研究总院有限公司,北京 100000)
0 引言
目前,建筑物照明系统的电能消耗占据总电能消耗的15%~25%,且控制方式以传统照明控制方式为主[1]。传统照明控制方式比较单一,并且存在着光源效率低、“长明灯”、难以全面管理等各类问题,这些问题引起了不必要的电能消耗和电能浪费。而智能照明控制系统不仅能够实现节能环保,还能满足不同用户对照明的个性化需求,具有许多传统照明控制系统难以企及的优势[2]。
1 智能照明的定义
智能照明是在传统照明的基础上利用物联网技术、电力载波通信技术、无线通信技术、节能控制技术、嵌入式计算机智能化信息处理技术等组成的分布式照明控制系统,用于实现对照明设备的智能化控制[3]。所谓“智能”是要做到对自然规律的感应、认知与运用,因此智能照明最基本的功能是根据感应到的人体活动实现对照明的控制。
2 智能照明的分类
根据通信技术的不同,智能照明控制系统一般可分为无线型智能照明控制系统与总线型智能照明控制系统。
无线型智能照明控制系统主要是运用无线ZigBee、WiFi、GPRS 等多种无线通信技术实现灯具的远程开关、定时控制、调光等功能,其原理如图1 所示。一般情况下,无线型智能照明控制系统适用于有网络的地方,例如住宅、办公楼或科技展馆等场所。
图1 无线型智能照明控制系统原理
总线型智能照明控制系统通过运用多芯电缆将智能照明控制模块、中央处理器等设备连接起来,实现智能化控制功能。根据控制总线的不同,总线型智能照明控制系统也分为不同类型,本文将对EIB 总型智能照明控制系统进行分析。
3 EIB 总线型智能照明控制系统的原理与组成
3.1 EIB 总线型智能照明控制系统的原理
EIB 总线型智能照明控制系统采用全数字、模块化、分布式的系统结构,利用控制线将系统中的智能照明控制模块、末端设备和灯具连接成一个网络,从而实现整个建筑物的照明自动化管理。这种照明自动化管理系统既可以作为一个子系统接入楼宇自动化系统,也可以作为独立系统运行。此类智能照明控制系统能更专业、更灵活地实现对照明的控制。EIB总线型智能照明控制系统通过对灯具的开关控制实现节能,通过对灯具的调光控制提高照明舒适度。
3.2 EIB 总线型智能照明控制系统的组成
3.2.1 EIB 总线
采用EIB 总线,遵循开放式系统互联(Open System Interconnection,OSI)通信协议,将传感器、智能照明控制操作终端和安装智能照明控制模块的配电箱连接至楼宇自动化系统接口。EIB 经过多年的使用,在全球的电气行业内形成了统一的标准[4]。EIB 总线系统采用开放式的通信协议,能够满足现在市场的使用需求,不仅可靠性高,而且可与以其他系统兼容。
3.2.2 EIB 总线型智能照明控制系统的末端设备
EIB 总线型智能照明控制系统的末端设备一般分为探测器和智能照明控制操作终端。探测器由很多传感器组成,主要通过感应功能探测人体发出的信号。根据功能的不同,可以分为人体探测器和雷达探测器。人体探测器具有运动检测功能和亮度感知功能,而雷达探测器则利用其收到的反射声波判断是否有人在探测范围内。智能照明控制操作终端指智能照明控制面板,面板上带有多个按键,每个按键表示不同的照明模式,例如全亮模式、清扫模式和夜间模式等,可以根据用户的需求自行选择。
3.2.3 EIB 总线型智能照明控制系统的服务平台
EIB 总线型智能照明控制系统服务平台组成图如图2 所示。在智能控制系统软件上可进行编程操作,实现定时开关灯具。同时还可以监测照明系统的工作情况,若出现故障可及时维修。在智能控制系统软件上还可以进行一键关灯,以减少工作人员的工作量。
图2 EIB 总线型智能照明控制系统服务平台组成
3.2.4 智能照明控制模块
智能照明控制模块一般安装在配电箱内。在整个智能照明控制系统中,智能照明控制模块的主要功能是控制灯具开关。当收到传感器或智能平台的命令时,控制模块闭合或断开灯具电源。
3.2.5 EIB 总线型智能照明控制系统的集成
EIB 总线型智能照明控制系统将整个建筑物的照明控制系统分层接入本建筑物的楼宇自动化端口,便于细化控制系统管理。EIB 总线型智能照明控制系统拓扑如图3 所示。
图3 EIB 总线型智能照明控制系统拓扑
4 EIB 总线型智能照明控制系统方案
根据以上内容,简单分析得出适合各个场所的EIB 总线型智能照明控制方案。
高大空间可采用智能照明控制面板就地控制,同时连接智能照明服务平台。智能照明控制面板除了可以控制灯具亮灭,还可以根据使用者不同的需求切换照明模式。
车库采用定时控制,可以根据不同时段编程定时模式,自动完成灯光模式的转换。
开敞办公区可结合使用定时模式、探测器以及智能照明控制面板,在工作日午休时间自动关灯。周末若有工作人员巡视,探测器可以自动开灯。若定时模式和探测器出现故障,还可以手动控制智能照明控制面板。
5 EIB 总线型智能照明控制系统的优势
传统照明控制一般采用就地普通开关控制灯具,更多地依赖于工作人员的手动控制。当无人管理时,容易造成浪费、损耗电能的情况。而EIB 总线型智能照明控制系统使灯具按照预先设定的照明模式进行半自动化或自动化工作。相比于传统照明控制方式,EIB 总线型智能照明控制系统具有更大的优势[5]。
在EIB 总线型智能照明控制系统中,工作人员预先设置房间内需要达到的平均照度,探测器会自动探测窗外光线的亮暗,自动调节室内灯具的亮暗,使房间内照度一直保持在设定的参数范围内,同时可以有效缓解眼部疲劳。
EIB 总线型智能照明控制系统利用总线连接楼宇自控系统,从智能照明服务平台一键关灯,在无人管理的区域也不会造成灯具常亮的情况。通过智能照明服务平台监测各个区域照明系统的运行情况,实现集中控制。工作人员可以根据用户的作息时间在智能照明服务平台进行编程,达到定时控制的目的,从而避免在不必要的时间段浪费电能。
6 结语
本文主要针对EIB 总线型智能照明控制系统展开讨论,通过对其定义、原理、系统组成以及控制方案等方面的分析,得出EIB 总线型智能照明控制系统原理简单、操作容易且拓扑结构可自由组合的结论。在大型公建项目中,EIB 总线型智能照明控制系统具有很高的使用价值。