安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要：介紹滬昆高鐵曲靖北站、富源站、嵩明站智能照明控制系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。通過對高鐵站內智能照明設備的控制及對消防應急燈具的控制，充分保證了高鐵站內工作人員及乘客的生命財產。
關鍵詞：智能照明控制系統(tǒng) 智能電力儀表 照明控制 安科瑞
0、項目概述
滬昆高速鐵路由滬杭客運專線、杭長客運專線以及長昆客運專線組成，線路全長2266公里，是中國東西向線路里程長、經(jīng)過省份多的高速鐵路。安科瑞于2016年6月承接建設了該項目云南段的智能照明控制系統(tǒng)、智能疏散控制系統(tǒng)，通過對高鐵站內智能照明設備的控制及對消防應急燈具的控制，充分保證了高鐵站內工作人員及乘客的生命財產。其他典型項目還有：新建長沙至昆明鐵路客運專線貴州段、焦桐高速公路登封至汝州段石界嶺、安溝隧道等。
1、系統(tǒng)結構描述
1.1 系統(tǒng)的架構
▲Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)中，所有的設備都是通過一種統(tǒng)一的通信介質(如：雙絞線、電力線或868 MHz無線通信)相互連接在一起。
▲該系統(tǒng)中，所有的設備及整個系統(tǒng)如何工作都是通過ETS工具軟件(Engineering Tool Software)編制定義的。
▲系統(tǒng)中，除電源模塊外，所有的總線設備都擁有*的物理地址，物理地址一般是根據(jù)實際工程的拓撲結構確定的。
▲開關、調光等控制信號都是以報文的形式在總線上的各個設備間進行傳輸?shù)摹?/span>
▲Acrel-Bus智能照明控制系統(tǒng)采用分層結構，系統(tǒng)分為線、區(qū)域這兩級結構單元。
▲線是系統(tǒng)中小的結構單元，一條線至少需要一個電源，多可供應64個總線設備。每條支線實際所能連接的設備數(shù)取決于所選電源的電容量和支線元件的總耗電量。
▲一個區(qū)域上多可有15條線通過線路耦合器連接。一個區(qū)域中多可連接15x64個總線元件。
▲系統(tǒng)可通過區(qū)域耦合器、支線耦合器擴大其容量，一個系統(tǒng)多可以由15個區(qū)域組成，系統(tǒng)中多可連接15*15*64=14400個元件。
注意：在同一條支路中：所有系統(tǒng)總線電纜總和不超過1000米，
任何兩個元件之間的總線電纜長度均不超過700米，
電源到任何元件的總線電纜長度均不超過350米，
如若有兩個電源供應器，電源之間的總線電纜長度不得小于200米。
1.2. 系統(tǒng)的優(yōu)點
Acrel-Bus智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面：
▲系統(tǒng)所采用的KNX總線標準有多家制造商支持，產品只要符合KNX標準，就可實現(xiàn)互換性，可做到不同廠商不同產品間無縫兼容，便于將來的維護。
▲系統(tǒng)結構是分布總線式結構，系統(tǒng)內各智能模塊不依賴于其他模塊而能夠獨立工作，模塊之間應是對等關系，所以系統(tǒng)可靠性更高。
▲實現(xiàn)多點共同控制時，不需要增加連接線的數(shù)量，系統(tǒng)內任何一點的控制方式，只需通過設備參數(shù)設置實現(xiàn)。
▲可在iPad上實現(xiàn)智能控制，控制界面可選擇語言，可加入圖片，控制更便捷更人性化。
▲智能照明控制系統(tǒng)可自成體系，也可通過OPC方式與BA系統(tǒng)互聯(lián)。
▲系統(tǒng)維護方便，更換或升級系統(tǒng)內元件時，不需要關閉整個系統(tǒng)。
▲該系統(tǒng)有多種控制方式，例如可以實現(xiàn)就地智能面板控制、人體感應控制、光線感應控制、定時控制、場景預設控制及集中控制。
▲該系統(tǒng)能與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動，在出現(xiàn)消防報警時，可由系統(tǒng)強制打開所有回路，方便人員疏散。
▲總線元件及現(xiàn)場控制面板運行在30VDC低電壓下。
▲該系統(tǒng)中多種控制方式可靈活結合使用，使得管理更方便更人性化。
1.3. 系統(tǒng)的功能
▲手動控制：根據(jù)實際要求通過安裝在各個區(qū)域的智能面板和觸摸屏可實現(xiàn)對燈光開/關、亮度等實現(xiàn)實時控制。
▲自動控制：可用不同功能的傳感器(如：照度傳感器和人體移動傳感器)可根據(jù)外界壞境實現(xiàn)對燈光的自動控制。
▲場景控制：可預先設置不同場景進行切換。
▲定時控制：系統(tǒng)自動按照預設的運行時間完成燈光的控制，確保在非正常工作時間內的小能源消耗。
▲中央控制：對于所有的控制可實現(xiàn)實時監(jiān)控并有效控制整個照明區(qū)域。使得控制方式更加方便快捷，節(jié)省人力電力。
▲系統(tǒng)聯(lián)動：該照明系統(tǒng)可與物業(yè)管理系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)，安防及消防系統(tǒng)聯(lián)動。
2、智能照明控制系統(tǒng)的設計
系統(tǒng)中受控的負載直接與控制系統(tǒng)的驅動器相連，所有傳感器(如智能面板、傳感器)和驅動器(如開關驅動器盒調光驅動器)都通過KNX總線線纜相互連接到一起。當智能面板按下或者傳感器監(jiān)測到光照度或人體移動時，它們會通過KNX總線線纜向設定的驅動器發(fā)送信號(以電信號的形式發(fā)送)，從而控制相應的負載(如燈、窗簾等)。
2.1.系統(tǒng)結構拓撲圖
圖例為系統(tǒng)結構拓撲圖，該組網(wǎng)方式適用于樓層平面內配電箱分散的建筑如：辦公樓、商場、圖書館、會展中心等。
設計解析：
▲每一層的設備通過手拉手相連形成一條總線。
▲各樓層配電箱中的各個驅動模塊與現(xiàn)場智能面板和傳感器通過控制總線相連形成線路。各驅動模塊采用標準DIN導軌安裝方式;智能面板采用標準86盒安裝;傳感器采用嵌入式吸頂安裝。
▲不同支線通過線路耦合器連接形成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)可集中控制所有設備。
系統(tǒng)為兩層總線組網(wǎng)結構，即設備層、線路層。
該照明系統(tǒng)架構的優(yōu)點集中體現(xiàn)在靈活和穩(wěn)定兩方面：
▲靈活性：系統(tǒng)采用樹狀結構拓展，每個總線設備的位置在系統(tǒng)中基本可以隨意擺放。另外，整個系統(tǒng)構架可大可小，適用于不同類型、不同規(guī)模的項目。
▲穩(wěn)定性：由于系統(tǒng)中每個線路有自己的供電電源，這些電源在電氣上是相互隔離的，這樣一條線路上發(fā)生的故障不會影響其他線路，確保整個KNX/EIB系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性。
2.2.強電回路分布平面圖
▲確定控制的范圍與區(qū)域;確定控制對象。
▲明確不同區(qū)域、不同燈具的劃分，方便下一步確定傳感器、控制面板的分布。
2.3.傳感器分布平面圖
確定控制面板、傳感器、配電箱的數(shù)量及位置。
確定總線對設備的連接次序及走向。
確定感應設備通信線的連接走向。
2.4.強弱電系統(tǒng)圖
2.5.系統(tǒng)的接線圖
3、智能照明控制系統(tǒng)產品選型
3.1. 開關驅動器
功能說明
用于對設備進行開關控制的驅動器，具有開關、邏輯控制、延時開關、預設、場景、閾值開關等功能。
◆ 手動控制
◆ 時間功能，ON/OFF延時、閃爍、樓梯燈
◆ 場景控制
◆ 預設功能
◆ 邏輯功能
◆ 閾值功能
◆ 電熱閥驅動器控制
◆ 總線掉電和掉電復位后繼電器開關位置選擇
外形尺寸
3.2. 0-10V調光驅動器
功能說明：
2路0-10V調光器，可對每路進行回路開關控制并輸出0-10V調光信號對具有0-10V調光接口的燈具進行調光。
◆開關功能
◆調光功能
◆場景功能
◆狀態(tài)反饋(開關狀態(tài)和調光值)
外形尺寸
3.3. 人體感應及光照度二合一傳感器
功能說明：
該傳感器是一種能感受外界信號、物理條件(如光、移動)的設備裝置，并能將感應的信息傳遞給其它設備裝置(如調光器、開關驅動器)以實現(xiàn)其功能。主要用于照明中與亮度有關的場合，或者需要監(jiān)控的場合，即監(jiān)控是否有人移動，然后執(zhí)行動作。
◆ 照度感應
◆ 移動監(jiān)測
◆ 光照度閾值設定
◆ 帶10級靈敏度人體監(jiān)測
◆ 邏輯功能
◆ 移動、光照度、邏輯功能使/失能
外形尺寸
3.4. 總線電源
功能說明
KNX/EIB系統(tǒng)標準供電電源，640mA輸出電流，多可以為64個設備供電，帶總線復位、過流指示和短路保護。標準導軌安裝。
電源模塊為總線上各個模塊提供電源，耦合總線信號。按下復位按鍵，會持續(xù)20秒以上的總線復位時間。連接到總線上的設備在復位期間恢復到它的初始狀態(tài)。如果需要長時間斷開電源，則需要切斷供電電源。
另外本系列的電源提供一個30V的輔助直流電壓，為其他的外設(如觸摸屏幕、IP網(wǎng)關等)供電。
外形尺寸
3.5. 智能面板
功能說明
用于接受按鍵觸動信號，可通過區(qū)分短按與長按并結合不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關、調光、場景、窗簾控制、調溫、報警等功能。
◆ 開關功能
◆ 調光控制
◆ 百葉窗控制
◆ 數(shù)值發(fā)送
◆ 場景控制
外形尺寸
3.6. 干接點輸入模塊
功能說明
用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關、調光、場景、窗簾控制、數(shù)值發(fā)送、計數(shù)等功能。
◆ 外接輸入控制和手動按鍵控制
◆ 開關功能
◆ 調光功能
◆ 百葉窗控制
◆ 數(shù)值發(fā)送
◆ 場景控制
◆ 預設順序發(fā)送
◆ 計數(shù)功能
◆ 多重操作
◆ 手動操作狀態(tài)指示
外形尺寸
3.7.PC控制端和智能控制終端
PC控制端
Winswith 3是一種智能照明控制上位機管理軟件，廣泛應用在智能建筑、體育館、機場等需要多層次照明控制的場合。可實現(xiàn)功能有：
▲可插入emp、wmp、bmp、jpg、gif、clp等圖形;
▲可對系統(tǒng)中的設備實現(xiàn)定時、邏輯、延時、場景等控制;
▲可對設備的開關進行計次或計時的統(tǒng)計;
▲可實現(xiàn)多種信息統(tǒng)計，如狀態(tài)、溫度等;
▲可編輯不同樓層的圖形，并可互相切換顯示;
▲可顯示不同級別的用戶密碼。
智能控制終端
ayControl是KNX，DMX和Dali家庭自動化系統(tǒng)的視覺控制和連接管理軟件，可將其安裝在手機或平板電腦上，對智能照明實現(xiàn)更便捷、更智能的控制功能。將ayControl裝入手機或平板電腦后，使得KNX傳感器和開關系統(tǒng)不需要太多額外安裝，降低了整個智能系統(tǒng)成本。
4、結束語
隨著智能建筑及電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展， 及民眾對節(jié)能環(huán)保、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展的認識度和重視度越來越高。企業(yè)建筑、公共建筑以及商業(yè)建筑等安裝智能照明系統(tǒng)是智能化建設的必然趨勢。智能照明控制系統(tǒng)有利于進一步優(yōu)化相關單位的能耗監(jiān)測與管理、降低燈具和線路的工作溫度、延長燈具壽命、節(jié)約能源，而消防應急照明系統(tǒng)和疏散指示系統(tǒng)配合火災報警控制器的使用，在危急時刻，能夠快速針對風向、就近出口、火災的走勢、人群密度做出分析，給出的疏散路徑指示，智能打開消防應急標志燈的指示方向以及應急照明燈，幫助建筑內的人群實時地選擇逃生路線，指引逃生方向，大限度的保障群眾的人身，為各商家擔心的問題解決了后顧之憂。該系統(tǒng)主要應用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫(yī)院、學校、體育館、展覽館、飯店、商業(yè)樓盤等場所。
