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第36章 其他建筑设备的自动化(3)

(2)门厅、走道、楼梯等公共区域

在现代化建筑物中,此类区域的照明控制主要采用时间表控制的方式。如在办公楼宇中,走道照明一般在清晨定时全部开启,整个工作时间维持正常工作的需要;到晚上,除特殊区域申请加班外,其他区域仅长明灯保持开启,以维持巡更人员的可视照度;不同回路的照明灯交替作为长明灯使用,保证同一区域灯泡寿命基本相同,延缓灯泡老化,增加其寿命。除此以外也有部分楼宇采用照度自动调节、有/无人自动控制等方式对公共区域照明进行控制,但应用较少。

(3)大堂、会议厅、接待厅、娱乐场所等区域

此类区域照明系统的使用时间不定,不同场合对照明需求差异较大,因此往往预先设定几种照明场景,使用时根据具体场合进行切换。以会议厅为例,在会议的不同进程中,对会议室的照明要求各异。会议尚未开始时,一般需要照明系统将整个会场照亮;主席发言时要求灯光集中在主席台,听众席照明相对较弱;会议休息时一般将听众席照明的照度提高,而主席台照明的照度减弱等。在这类区域的照明控制系统中,预先设定好几种常用场景模式,需要进行场景切换时只需按动相应按钮或在控制计算机上进行相应操作即可。

(4)泛光照明系统

单个或单组泛光照明灯的照明效果一般由专用控制器进行控制,不受楼宇自控系统的控制,但照明设备监控系统可以通过相应接口(一般为干节点接口)控制整个泛光照明系统的启停和进行场景模式选择。泛光照明的启/停控制以往一般由时间表或人工远程控制,但现在许多区域都要求实现区域泛光照明的统一控制。如上海黄浦江两岸建筑物的泛光照明就由政府的照明管理办公室统一控制启/停。具体控制方法是通过一个无线控制器,此控制器可以接受照明管理办公室发出的无线信号以控制相关照明控制器中的干节点的通/断。照明设备监控系统首先读取此干节点信号的状态,然后根据干节点信号的状态来驱动本建筑物泛光照明设备的启/停。通过这种方式实现泛光照明区域的统一管理。

(5)事故及应急照明设备

事故及应急照明设备的启动一般由故障或报警信号触发,属于系统间或系统内的联动控制。如火灾报警触发逃生诱导灯的启动,正常照明系统故障触发相应区域应急照明设备的启动等。

(6)其他区域照明

除上述讨论的几个典型区域和用途的照明外,建筑物照明系统还包括航空障碍灯、停车场照明等,这些照明系统大多均采用时间表控制方式或按照度自动调节控制方式进行控制。其中,航空障碍灯根据当地航空部门的要求设定,一般装设在建筑物顶端。障碍照明属于一级负荷,应接入应急照明回路。

2.照明系统的监控原理

建筑设备自动化系统直接监控的照明系统主要包括公共区域照明、应急照明、泛光照明、航空障碍灯等,这些照明设备的监控内容大都是开关量,包括设备启/停控制、运行/故障状态监视、手/自动状态监视等。其中,应急照明一般只监不控,其联动控制内容由其他系统完成。

5.3.3智能照明系统应用实例

目前,对于复杂的照明控制,一般均由一些专业智能照明系统进行监控实现,如奇胜电气的C-Bus系统、Siemens和ABB的EIB系统等。这些系统既可独立运行,也可通过网关接入建筑设备自动化系统,接受统一管理和控制。下面以东阳市行政办公大楼智能照明控制和管理系统为例来说明。

东阳市行政办公大楼智能照明控制和管理系统采用先进的C-Bus系统,遵循“分散控制、集中管理”的原则,对大楼的办公室、会议室、公共走廊、泛光照明等区域实现统一控制和管理。

在保证独立运行控制整个大楼灯光的同时,又能通过专用接口和软件协议与建筑设备自动化系统相互连接和通信,构成一个完整的建筑设备管理系统,实现数据交换与共享,使办公大楼能够统一协调地控制与管理。

1.C-Bus系统运行原理

C-Bus系统是一个分布式、总线型的智能控制系统,主要用于对照明系统的控制。

系统所有的单元器件(除电源外)均内置微处理器和存储单元,由一根信号线(5类线)将它们连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能,通过输出单元控制各回路负载。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C-Bus信号在C-Bus系统总线上广播,所有的输出单元接收并做出判断,控制相应回路输出。

C-Bus系统通过控制总线将所有单元器件连接成网络。总线上不仅为每个器件提供36V直流工作电源,还加载了控制信号。C-Bus通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系,因此在设计时更加简单、方便、灵活。

2.系统软硬件构成

(1)主要硬件及功能

PC接口(型号5500PC,DB9接头):连接C-Bus照明系统与电脑或调制解调器的通信接口,同时又用作系统的时钟发生器。通过PC接口,电脑可以发指令给C-Bus输出单元,可以对C-Bus单元编程修改;可以对C-Bus系统进行监控和数据记录;可以用电脑来诊断故障。

红外线移动探测器(型号E5751L):用于探测人体移动时发出的红外线,去感知环境是否有人在活动,通过总线输入相应信号,从而实现“人来灯亮,人走灯灭”的功能。最大感测角90°,水平感测距离为8.5m。

四路输出继电器(15504RVF,15504RVFP):根据输入信号,接通和分断四路负载电源,每路通过的最大负载电流为10A。

(2)系统软件构成及功能

C-Bus智能照明管理系统软件由系统编程软件C-BusV2.0,触摸屏设置软件C-Touch2.0等组成。

C-BusV2.0:对C-Bus系统各元件参数的设定。

C-Touch1.2:对液晶触摸屏进行各种功能设定,如控制界面、密码保护、设置开关、调光、场景、时钟、背光、状态等。通过建立不同的页面,调入不同的图形,选择系统不同的网络和回路,每个触摸屏可设置100个不同的场景,每个场景可以控制多达255个不同的照明回路,还可以根据需要随时修改。用户单击相应的区域即可控制,还能够分别控制系统里多个回路中的任何一个回路,每个回路的状态也能够以图形反馈,相对按键操作更加灵活、直观。

3.系统应用说明

某行政大楼智能照明主要分室内公共区域与室外泛光照明两部分。这两部分单独设计成控制系统,最后连接起来成为一个总系统。按照楼层原有配电回路分配照明回路,C-Bus输出模块就近安装在原有配电箱附近,由系统总线将现场面板、传感器以及输出模块连成照明控制网络。

(1)室内公共区域控制系统

某行政大楼室内公共区域照明控制系该主要由安装在各楼层公共区域的室内红外线移动探测器,安装在楼层强电井配电箱内的输出继电器,及安装在监控中心的液晶触摸屏和八键开关等组成。在控制室或现场均可非常方便地控制和管理照明状况,控制范围包括整幢大楼的电梯厅、走廊等公共区域。

走廊的照明回路由安装在走廊的红外线移动探测器进行控制,当有人经过时打开照明回路,当人离开8分钟后自动关闭该照明回路。电梯厅灯槽里的荧光灯,星期一至五早上7点至下午18点常亮,其余时间不亮;外围筒灯仍然全天候由红外线移动探测器进行控制,当有人经过时打开该回路,当人离开8分钟后自动关闭该回路;中部筒灯则由安装在监控中心的八联控制面板进行开关控制。

一楼大厅灯具较多,控制也较为复杂,若使用其他照明控制方法,所需开关较多,操作较复杂。C-Bus系统使用四路输出继电器控制,通过系统软件,预设相应的灯光场景,按一个按键,就实现了各种预设灯光场景的变化,如全开、全关、半开、清扫、睡眠等灯光场景,适合于各种不同场合照明的需要,而且所设灯光场景可通过软件随时修改。方便、灵活、简单的控制,获得了该区域在各种使用场所的最佳照明效果。

中央监控室设在一楼。系统通过计算机接口模块和计算机相连,通过计算机对系统进行编程,设定系统单元器件操作的各项功能。系统可以脱离计算机独立运行,和计算机连接时对系统进行实时现场监控,在计算机界面上可以实时地反映出受控灯具的开启状态,也可对受控灯具进行开启和关闭动作,实时检测系统性能并作出反应,大大地减少了人力资源的浪费。

C-Bus液晶触摸屏已编写好各楼层公共区域照明的控制程序。正常情况下,液晶触摸屏保持“自动执行”状态,当业主需要时,可进行手动开灯或关灯。通过预设程序,系统实现了时间控制和红外控制相结合的方式。上班前额定时间段内所有的回路自动提前一段时间打开,红外线移动探测器不起作用;下班后额定时间段内,逐渐根据预设时间自动关闭一些回路,同时启动红外线移动探测器。当某个探测器感测到有人通过后,自动打开相临区域的照明并延时,无人通过时保持熄灭状态。另外,关灯的延时时间可在软件编程中随意设定,这样不仅有效地节约了电能,减少了无效照明,而且还能大大提高照明灯具的使用寿命。

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